DE1028618B - Hochtonlautsprecher mit Konusmembran - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß die heute üblichen Lautsprecher mit Konusmembran die hohen Frequenzen über etwa 1000 Hz gebündelt abstrahlen, während die tiefen Frequenzen unterhalb etwa 1000 Hz keine Richtwirkung haben. Aus diesem Grund hört man das ganze abgestrahlte Frequenzband nur dann vollständig, wenn man sich in der Mitte vor dem Lautsprecher befindet.

Es sind mehrere Maßnahmen bekannt, um zur Vermeidung dieses Nachteils eine kugelförmige oder halbkugelförmige Abstrahlung der hohen Frequenzen zu erreichen. Eines dieser Mittel ist der sogenannte Klangzerstreuer, der aus einem in das Innere des Konus gesetzten kegelstumpfförmigen Körper besteht. Dieser wirkt reflektierend für diejenigen hohen Frequenzen, deren Wellenlänge kleiner als die Länge dieses Zerstreuers ist. Bei 5000 Hz entsprechend einer Wellenlänge von 6 cm müßte also· der Zerstreuer bereits etwa 10 cm lang sein. Die tief erliegenden Frequenzen im Bereich von etwa 1000 bis 5000 Hz werden dann also nicht zerstreut. Ein größerer Zerstreuer läßt sich aber nicht unterbringen und ist auch ungünstig, weil er die höchsten Frequenzen abschirmen würde.

Es sind auch sogenannte akustische Linsen bekannt, welche jedoch einen zu großen Aufwand erfordern.

Ein anderes Mittel zur Beseitigung der Richtwirkung der hohen Frequenzen besteht bekanntlich in der Verwendung mehrerer Lautsprecher, die den Schall nach verschiedenen Richtungen abstrahlen. Dieser Aufwand ist besonders groß und daher nicht in allen Fällen anwendbar.

Die Erfindung zeigt nun eine neue Möglichkeit, um bei einem üblichen Lautsprecher, der mindestens die Frequenzen oberhalb etwa 1000 Hz wiedergibt, eine ungerichtete Strahlung der hohen Frequenzen mit einem kleinen Aufwand zu erreichen. Unter einem üblichen Lautsprecher ist ein Lautsprecher mit Konusmembran zu verstehen, bei dem das Antriebssystem auf der konvexen Seite des Konus liegt.

Die Erfindung besteht darin, daß ein derartiger, für den Einbau in Rundfunk- oder ähnliche Geräte oder als Wandlautsprecher bestimmter Lautsprecher so angeordnet wird, daß nur die konvexe Seite der Membran auf den Zuhörer gerichtet ist und daß der Korb des Lautsprechers so große Öffnungen besitzt, daß die konvexe Seite der Membran den Schall auch seitlich abstrahlen kann.

Die Erklärung für den Unterschied der Richtwirkung bei der Abstrahlung von der üblichen Vorderseite (konkave Seite) der Membran und der Rückseite (konvexe Seite) der Membran ergibt sich aus der Verschiedenheit der Schallgeschwindigkeiten im Membranmaterial und in der Luft. Ist die Schallgeschwin-Hochtonlautsprecher mit Konusmembran

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H., Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr. Siegfried Sawade, Hannover, ist als Erfinder genannt worden

digkeit im Papier um einen bestimmten Faktor größer als die Geschwindigkeit in der Luft, beträgt sie beispielsweise das 3- oder 4fache, so gelangt der in der Konusspitze erzeugte Schall auf der üblichen Vorderseite der Membran etwa zu gleicher Zeit in die Ebene des Membranrandes unabhängig davon, ob er von der Konusspitze auf dem kürzesten Wege durch Luft in diese Ebene läuft oder ob er erst durch einen Teil der Membran laufen muß. Hier hat er zwar einen längeren Weg, kommt aber infolge der größeren Schallgeschwindigkeit im Papier schneller vorwärts. Es ergibt sich somit in der Ebene des Membranrandes praktisch Gleichphasigkeit auf der ganzen Ebene und somit eine scharfe Richtwirkung. Wäre die Schallgeschwindigkeit im Membranmaterial wesentlich größer oder kleiner als der angenommene Wert, so würde die Richtwirkung entsprechend kleiner sein.

Auf der Rückseite der Membran weicht die Wellenfront bereits unabhängig von der Verschiedenheit der Schallgeschwindigkeiten in der Luft und im Membranmaterial wegen der Form der Membran erheblich von einer Ebene ab, weil der von dem Rand abgestrahlte Schall gegenüber dem von der Spitze abgestrahlten Schall zurückbleibt, und zwar auch dann, wenn die Schallgeschwindigkeit im Membranmaterial unendlich groß wäre. Da die Schallgeschwindigkeit im Membranmaterial jedoch endlich ist, ist die Wellenfront noch stärker gekrümmt, was gleichbedeutend mit einer stärkeren Entbündelung ist.

Die Erfindung ist bei Hochtonlautsprechern ohne weiteres durchführbar, weil diese ein relativ kleines Antriebssystem erfordern. In erster Linie kommt ein dynamisches Antriebssystem in Betracht, weil hiermit im Frequenzbereich über etwa 1000 Hz am leichtesten eine gleichmäßige Frequenzkurve zu erreichen ist.

Es sei noch bemerkt, daß Lautsprecher bekannt sind, welche den Schall genügend laut von der konkaven Seite des Konus abstrahlen können. Bei diesen ist das Antriebssystem auf der konkaven Seite des

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Konus ganz im Inneren des Konus angebracht, wahrscheinlich um Platz zu sparen (deutsche Patentschrift 546 564). Solche Lautsprecher haben sich jedoch nicht eingeführt, weil sie konstruktiv ungünstig sind. Es fehlte auch die Erkenntnis, daß die Abstrahlung der hohen Frequenzen auf der konvexen Seite ungebündelt erfolgt.

Es ist weiterhin bekannt, zur Beschallung von Straßen u. dgl. einen Lautsprecher zu verwenden, auf dessen beiden Seiten je ein Trichter vorgesehen ist, so daß der Schall also sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite gebündelt abgestrahlt wird.

Es war auch bekannt, die Richtcharakteristik um den in eine Schallwand eingebauten Lautsprecher zu messen. Die Meßergebnisse zeigten jedoch, daß bei dem verwendeten Lautsprechertyp bei hohen Frequenzen auf der Rückseite nur eine mangelhafte Schallabstrahlung auftrat. Der Fachmann konnte hieraus also keine Anregung zur Lösung der der Erfindung zugrunde Hegenden Aufgabe finden.

Es sind auch Lautsprecher bekannt, bei denen das Antriebssystem so auf der konkaven Seite des Konus angebracht ist, daß die Schwingspulenmitte ungefähr in der Scharnierebene der Membran liegt (britische Patentschrift 435 670 und französische Patentschrift 796 655). Dann ist eine Zentriervorrichtung für die Schwingspule entbehrlich. Bei diesen Lautsprechern dient zwar die konvexe Seite der Membran zur Abstrahlung des Schalls, jedoch können solche Lautsprecher nicht die höchsten Frequenzen über etwa 7000 Hz abstrahlen, weil es bisher nicht möglich war, ein Material für das zylindrische bzw. konische Verbindungsstück zwischen Schwingspule und Konusspitze zu finden, welches zugleich leicht ist und die höchsten Frequenzen ohne wesentliche Verluste auf die Membran überträgt. Aus diesem Grunde sind solche Lautsprecher zwar zur Sprachwiedergabe gut, jedoch zur Musikwiedergabe z. B. in Rundfunkempfängern mit UKW-Bereich und deshalb breitem Niederfrequenzband weniger gut geeignet. Die Erfindung geht daher, wie gesagt, von Lautsprechern aus, bei denen das Antriebssystem in der üblichen Weise auf der konvexen Seite der Konusmembran liegt.

An Hand der als Beispiele dienenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erklärt:

Abb. 1 zeigt oben die Vorderansicht und unten schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Lautsprecher, der hinter einer Schallwand Sch, z. B. an der Vorderwand oder an einer Seitenwand oder an der oberen Wand eines Rundfunkempfängers, angebracht ist. Das Magnetsystem des dynamischen Lautsprechers ist mit S und die Konusmembran mit M bezeichnet. Der Korb des Lautsprechers besteht aus dem Ring R und den vier Stegen 1 bis 4, die das Magnetsystem mit dem Ring R verbinden. Dies Stege sind absichtlich sehr schmal ausgeführt, damit der Schall praktisch ungehindert durch den Korb hindurchtreten kann, wie die Pfeile in Abb. 1, unten, andeuten sollen. Die Stege können z. B. durch Unibördeln versteift werden.

Soll das Lautsprechersystem nicht über die Schallwand überstehen, so muß das Lautsprechersystem

z. B. mittels einer Stütze 5 an der Schallwand befestigt werden, die zweckmäßig zugleich schalldicht zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses zwischen der Vorder- und Rückseite der Membran ausgebildet ist, also z. B. einen Zylinder oder Kegelstumpf aus Blech darstellt. Dieses Blech kann mit dem Korb aus einem Stück hergestellt werden. Die Stützen könnten auch zwischen dem Magnetsystem und der Schallwand angeordnet sein.

Darf das System über die Schallwand überstehen, so kann man das System z.B. nach Abb. 2 an der Schallwand Sch befestigen. In diesem Fall wird man das System zweckmäßig mit einer schalldurchlässigen Abdeckung umgeben.

Claims (6)

Patentansprüche.

1. Hochtonlautsprecher zur Wiedergabe der oberhalb von etwa 1000 Hz liegenden Töne mit Konusmembran und mit einem auf der konvexen Seite der Membran liegenden Antriebssystem, bestimmt für den Einbau in Rundfunk- oder ähnliche Geräte oder als Wandlautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher so angeordnet ist, daß nur die konvexe Seite der Membran auf den Zuhörer gerichtet ist und daß der Korb des Lautsprechers so große öffnungen besitzt, daß die konvexe Seite der Membran den Schall auch seitlich abstrahlen kann.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1 mit Schallwand, dadurch gekennzeichnet, daß er an der Schallwand so befestigt ist, daß die Ebene des Membranrandes ungefähr in der Ebene der Schallwand liegt (Abb. 2).

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 mit Schallwand, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem nicht oder nicht wesentlich durch die öffnung in der Schallwand über die Ebene derSchallwand hinaus hindurchragt (Abb. 1).

4. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen zwischen dem äußeren Rand des Korbes und der Schallwand angeordnet sind (Abb. 1).

5. Lautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen aus einer einzigen, den äußeren Membranrand mit der Schallwand verbindenden, schallundurchlässigen, insbesondere zylinder- oder kegelstumpfförmigen Fläche bestehen (Abb. 1).

6. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein elektrodynamischer Hochtonlautsprecher für die Töne oberhalb etwa 1000 Hz ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 546 564, 733 520;
deutsche Patentanmeldung ρ 53182 VIII a/21 a²;
britische Patentschrift Nr. 435 670;
französische Patentschrift Nr. 796 655;
Zeitschrift: »Philips' Technische Rundschau«, Heft 8/1938, S. 225 bis 232;

Zeitschrift: »Funkschau«, 1954, S. 426.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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