DE2121261A1

DE2121261A1 - Car horn

Info

Publication number: DE2121261A1
Application number: DE19712121261
Authority: DE
Inventors: Rafael Carbo Madrid Fite
Original assignee: Fabrica Espanola de Magnetos SA FEMSA
Current assignee: Robert Bosch SA
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1971-11-25
Also published as: FR2120618A5; DE2121261B2; ES379241A1; GB1351494A

Description

Pafenfanwiälfe
bipl.-fng. AmfhorPafenfanwiälfe
bipl.-fng. Amfhor

KpHng. WolfKpHng. wolf

Frankfurt a. M.
Mittelweg 12Frankfurt a. M.
Middle way 12

29.4.I97I29.4.I97I

11 23311 233

Autohupe Λ Car horn Λ

Die Erfindung bezieht sich auf eine Autohupe, vorzugsweise eine elektromagnetisch betriebene Autohupe, die nach Art einer Fanfare mit einem Schneckentrichter ausgerüstet ist.The invention relates to a car horn, preferably one Electromagnetically operated car horn, which is equipped with a snail funnel in the manner of a fanfare.

; Derartige Autohupen bestehen im wesentlichen aus einem elektro-; Such car horns essentially consist of an electric

magnetischen Vibrator, welcher eine Membran erregt, die ihre i
Schwingungen über einen Trichter an die Luft abgibt· Dieser ist nach Art eines Schneckenhauses so ausgebildet, dass er nur einen geringen Raum beansprucht, wobei seine Öffnung zur Luft hin auf einer Achse liegen kann, die etwa durch das Zentrum des Schneckentrichters hindurchgeht«magnetic vibrator, which excites a membrane, which its i
Emits vibrations to the air via a funnel · This is designed in the manner of a snail shell so that it only takes up a small amount of space, whereby its opening to the air can lie on an axis that goes roughly through the center of the snail funnel «

Die Raumausnutzung solcher Hupen mit Schneckentrichter ist ungleich günstiger als beispielsweise durch Hupen, deren Trichterende gerade ausgebildet ist·The space utilization of such horns with auger funnel is unequal cheaper than, for example, horns whose funnel end is straight

Hupen mit Schneckentrichter können nur Töne mit relativ geringer Frequenz abgeben, deren Wellenlänge meist viel grosser ist als die Abmessungen des Trichterausgangs« und da das letzte Stück des Trichters keine gerade Achse besitzt, erfolgt auch keine. Be-Horns with a screw funnel can only emit tones with a relatively low frequency, the wavelength of which is usually much larger than the dimensions of the funnel outlet «and since the last part of the funnel does not have a straight axis, there is none. Loading

Seinflussung der geraden Ausbreitung der Schallwellen·Influence of the straight propagation of the sound waves

■ Bei Hupen mit Schneckentrichter ist eine Druckkammer vorgesehen, idie eine Widerstandsschaltung erlaubt, da die elektromagnetisch■ A pressure chamber is provided for horns with a screw funnel i which allows a resistance circuit, since the electromagnetic

109848/1238109848/1238

angetriebene Membran mit kleinem Durchmesser im Vergleich zu dem äusseren akustischen Luftwiderstand einen inneren, sehr grossen •ne chanisch en Widerstand darstellt.The driven membrane with a small diameter compared to the external acoustic air resistance has an internal, very large one • represents ne chanical resistance.

An die Druckkammer schliesst ein Resonanzkörper an, der aus einer Röhre bestimmter Länge besteht. Die Länge des Resonanzkörpers steht in enger Beziehung zur Wellenlänge der Grundfrequenz der von der Hupe abgegebenen Tone.A resonance body, which consists of a tube of a certain length, is attached to the pressure chamber. The length of the sound box is closely related to the wavelength of the fundamental frequency of the sounds emitted by the horn.

An den Resonanzkörper schliesst sich ein Trichter an, dessen Querschnitt sich zwischen dem Anschluss an den Resonanzkörper und der Öffnung des Trichters zur Luft hin laufend ändert· Hierdurch vergrössert sich die Querschnittsfläche der Hupe, was wiederum den Widerstand für die abgestrahlten Töne der Hupe erhöht. Üblicherweise besteht der Trichter aus zwei Teilen, nämlich einem konischen Trichter und einem Exponentialtrichter. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hupen der beschriebenen Art zu bauen, die relativ wenig Raum einnehmen und die gleichwohl alle Qualitäten der Hupen mit grösserem Volumen ! aufweisen· Insbesondere soll die erfindungsgemässe Hupe eine ge- j nügend grosse Klangkraft, eine gute akustische Qualität sowie j bei einer bestimmten Grundfrequenz ein harmonisch reiches Fre- j quenzspektrum aufweisen·A funnel is attached to the resonance body, the cross section of which is between the connection to the resonance body and the opening of the funnel towards the air changes continuously · This increases the cross-sectional area of the horn, which in turn the resistance to the emitted tones of the horn increases. Usually the funnel consists of two parts, viz a conical funnel and an exponential funnel. The present invention is based on the object of the horns described Type of building that take up relatively little space and still have all the qualities of the horns with a larger volume! In particular, the horn according to the invention should have a sufficiently large sound power, a good acoustic quality and j have a harmonically rich frequency spectrum at a certain fundamental frequency

Es wurde gefunden, dass sich dieses in einfacher Weise erreichen lässt, wenn das Verhältnis zwischen der Fläche der freien Membran und der Querschnittsfläche des Resonanzkörpers annähernd 3^ beträgt· Durch diese Abmessung ist im wesentlichen ein Grundmaß : für die Abmessung der Druckkammer gegeben. Für die Druckkammer einer im Sinne der Erfindung gebauten Hupe gilt weiterhin, dass das Verhältnis zwischen dem Quadrat der Querschnittsfläche des Resonanzkörpers und dem Volumen der Druckkammer annähernd 0,15 _; betragen soll· Es wurde gefunden, dass die Einhaltung dieser Wer-j te eine gute akustische Kraft, eine bestimmte gewünschte Grundfrequenz und ein reiches harmonisches Frequenxspektrum bedingt.It has been found that this can be achieved in a simple manner if the ratio between the area of the free membrane and the cross-sectional area of the resonance body is approximately 3 ^ This dimension essentially gives a basic dimension: for the dimension of the pressure chamber. For the pressure chamber of a horn built in accordance with the invention, the ratio between the square of the cross-sectional area of the resonance body and the volume of the pressure chamber is approximately 0.15 _; · It has been found that adherence to these values requires a good acoustic power, a certain desired fundamental frequency and a rich harmonic frequency spectrum.

Weiterhin wurde gefunden, dass ein optimaler Resonanzkörper dannFurthermore, it was found that an optimal sound box then

109848/1238 - . 3 -109848/1238 -. 3 -

j . 3 -j. 3 -

I erreicht wird, wenn das Verhältnis zwischen der Wellenlänge für die gewünschte Grundfrequenz und der Länge des Resonanzkörpers annähernd 3,5 beträgt.I is achieved when the ratio between the wavelength for the desired fundamental frequency and the length of the resonance body is approximately 3.5.

j Für ein optimales Funktionieren der Hupe ist weiterhin Voraustsetzung, dass das Verhältnis zwischen der Differenz aus dem maximalen Querschnitt des konischen Trichters und der Querschnitts fläche des Resonanzkörpers multipliziert mit der Grundfrequenz und der Länge des konischen Trichters bei einer Tieftonhupe annähernd 0,9 und bei einer Hochtonhupe annähernd 1,1 zu· betragen hat. *j For the horn to function optimally, it is still a prerequisite that that the ratio between the difference between the maximum cross section of the conical funnel and the cross section area of the resonance body multiplied by the fundamental frequency and the length of the conical funnel for a low-frequency horn has to be approximately 0.9 and with a high-frequency horn approximately 1.1. *

Erfindungsgemäss sollte das Verhältnis zwischen der Wellenlänge der gewünschten Grundfrequenz und der Länge des Exponentialtrichters bei einer Tieftonhupe annähernd 17 und bei einer Hoch- _; tonhupe annähernd 14 betragen·According to the invention, the ratio between the wavelength of the desired fundamental frequency and the length of the exponential funnel should be approximately 17 for a low-frequency horn and for a high-frequency horn _; sound horn should be approximately 14

Der Exponentialtrichter bestimmt sich dadurch, dass das Verhältnis zwischen der Öffnungsfläche des Exponentialtrichters und dem maximalen Querschnitt des konischen Trichters annähernd 11,6 erreicht· The exponential funnel is determined by the fact that the ratio between the opening area of the exponential funnel and the maximum cross section of the conical funnel is approximately 11.6

Alle diese Werte bzw· Koeffizienten sind Annäherungswerte, von denen um +- 10 % abgewichen werden kann, ohne von den erfindungs- Λ gemäss gegebenen Regeln abzuweichen.All of these values or · coefficients are an approximation of those around + - 10% may be waived without departing from the inventiveness according Λ given rules.

Da die Abmessungen der Hupe mit Schneckentrichter und infolgedessen ihre Abstrahlung nach aussen gering sind, wird ein besserer- Wirkungsgrad dann erzielt, wenn die Vibrationsgeschwindigjkeit der grossen Membran vergrössert wird. Im Grunde ist die grosse Membran, wie sie durch die Erfindung möglich wird, bisher nur bei Hupen mit geradem Trichter verwendbar. Da ausserdem die jGrundfrequenz der erfindungsgemässen Hupe analog zur Grundfrequenz einer wesentlich grösseren Hupe sein soll, ist es erforderlich, den Wirkungsgrad sowie die elektromagnetische Anziehungsikraft auf die beweglichen Teile des Vibrators zu erhöhen. Hier- ;bei hat man von der Voraussetzung auszugehen, dass die Masse undAs the dimensions of the horn with auger and as a result their radiation to the outside are low, a better efficiency is achieved when the vibrationsgeschwindigjkeit the large membrane is enlarged. Basically, the large membrane, as made possible by the invention, is so far Can only be used with horns with a straight funnel. Since, in addition, the basic frequency of the horn according to the invention is analogous to the basic frequency If a much larger horn is to be used, it is necessary to adjust the efficiency and the electromagnetic attraction to increase the moving parts of the vibrator. Here one has to start from the premise that the mass and

109848/1738 - 4 -109848/1738 - 4 -

die Mechanik des Vibrators unverändert zu bleiben hat·the mechanics of the vibrator has to remain unchanged

Eine Erhöhung der Amperewindungszahl des Elektromagneten kommt nicht infrage, da hierdurch eine Erhöhung der Herstellungskosten in Kauf genommen werden müsste.An increase in the number of ampere-turns of the electromagnet is out of the question, as this increases the manufacturing costs would have to be accepted.

Es wird daher erfindungsgemäss vorgeschlagen, den Luftspalt des elektromagnetischen Teils der Hupe zu verkleinern· Im einzelnen wird hierzu ein Joch mit einem Ansatz verwendet, welches zwecks Herabsetzung der magnetischen Reluktanz die Fläche des Luftspalts vergrössert und zugleich seine Länge verkleinert·It is therefore proposed according to the invention, the air gap of the to reduce the electromagnetic part of the horn Reduction of the magnetic reluctance increases the area of the air gap and at the same time reduces its length

ISn einen Vibrator mit bestimmter Leistung auf kleinem Raum unterbringen zu können, wurde weiterhin erfindungsgemäss eine ringförmige Auflagefläche für den beweglichen Teil des Vibrators konstruiert, die ihrerseits auf dem Gehäuse angeordnet ist· Dieses Stück wird nach innen geklappt, die ringförmige Auflagefläche der Hupe liegt somit im Inneren, wodurch sich eine beträchtliche Verkleinerung der. Maße erreichen lässt, ohne dadurch ihr inneres Volumen zu verändern·ISn to accommodate a vibrator with a certain power in a small space to be able to, was also an annular one according to the invention Support surface designed for the moving part of the vibrator, which in turn is arranged on the housing This piece is folded inwards, the ring-shaped support surface of the horn is thus inside, which creates a considerable Downsizing the. Can reach dimensions without changing its internal volume

Von Bedeutung ist weiterhin, dass am Ausgang des Trichters eine membranähnliche Anordnung vorgesehen wird, deren Dicke kleiner ist als die Wellenlänge der Grundfrequenz und durch die, ohne Änderung der Tiefenfrequenzen, die. Einstellung eines besonderen Tones bei hohen Frequenzen erreichbar wird»It is also important that a membrane-like arrangement is provided at the outlet of the funnel, the thickness of which is smaller is as the wavelength of the fundamental frequency and by which, without changing the depth frequencies, the. Hiring a special one Tones at high frequencies can be achieved »

.!Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht·Further features of the invention emerge from the following Description of an embodiment, which refers to the accompanying drawings

Es zeigtiIt shows

Figur 1 eine Draufsicht auf den SchneckentrichterFigure 1 is a plan view of the screw hopper

einer Hupe für tiefe Töne, Figur 2 eine Ansicht des Schneckentrichters, jedocha horn for low tones, Figure 2 is a view of the screw funnel, however

gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um l80compared to the representation in FIG. 1 by 180

gedreht,turned,

109848/1738109848/1738

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 2,Figure 3 shows a section along the line II-II in Figure 2,

Figur k eine lineare Abwicklung des Schneckentrichters, Figure k shows a linear development of the screw hopper,

Figur 5 einen Querschnitt durch den elektromagnetischen Teil der Hupe undFigure 5 shows a cross section through the electromagnetic part of the horn and

Figur 6 eine Ansicht der gesamten Hupe·Figure 6 is a view of the entire horn

Mit Bezugnahme auf die Figuren 1-4 weist die freie Membran eine relativ grosse Fläche S auf· An sie schliesst eine Druck— *- With reference to the figures 1-4, the free diaphragm a relatively large area on S · An It includes a pressure * -

J kammer mit einem Volumen V_ an· Der daran anschliessende Resonanzkörper besitzt eine.Querschnittsfläche S sowie eine länge I₁ · Der Resonanzkörper geht über in den konischen Trichter mitJ chamber with a volume V_ an · The adjoining resonance body has a cross-sectional area S and a length I ₁ · The resonance body merges into the conical funnel

j einer Länge l_oJ einem minimalen Querschnitt S₀ und einem maximalen Querschnitt S_.
ist mit JTL bezeichnet·j a length l _oJ a minimum cross section S ₀ and a maximum cross section S_.
is designated with JTL

j malen Querschnitt S_. Der Öffnungswinkel des konischen Trichtersj paint cross section S_. The opening angle of the conical funnel

Der Exponentailtrichter besitzt eine Länge 1_ und eine Querschnittsfläche am Hupenausgang bzw· eine Offnungsflache S..The exponential funnel has a length 1_ and a cross-sectional area at the horn exit or an opening area S ..

Mit oC kann die Glockenkonstante des Exponentailtrichters bezeichnet werden»The bell constant of the exponential funnel can be designated with oC »

Die Werte XJ- und odstehen im Zusammenhang mit den direkt messbaren Grossen der Hupe. Diese sind S_, S., l_o und S₀.The values XJ- and od are related to the directly measurable size of the horn. These are S_, S., l _o and S ₀ .

j t d. & j t d. &

Die Beziehungen ergeben sich wie folgt:The relationships are as follows:

oCoC

^X3 ^e3 ^X 3 ^e 3

Vm eine otpimale akustische Kraft bei einer bestimmten Grundfrequenz und einem harmonisch reichen Frequenzspektrum zu erhalten, hat die Druckkammer der Hupe nach bestimmten Maßen aufgebaut In order to obtain an optimal acoustic force at a certain basic frequency and a harmoniously rich frequency spectrum, the pressure chamber of the horn has been built according to certain dimensions

109848/T238 - 6 -109848 / T238 - 6 -

zu werden» Für die Druckkammer ergeben sich die wichtigen Beziehungen to become »The important relationships arise for the pressure chamber

S S² SS ²

1 sowie 2 ·1 and 2

^S2 ^V2 ^S 2 ^V 2

Zur Bestimmung des Resonanzkörpers wird die Beziehung:To determine the resonance body, the relationship is:

J₁ J ₁

herangezogen, wobei /^ die Wellenlänge der erwünschten Grundfrequenz ist·used, where / ^ the wavelength of the desired fundamental frequency is·

Der Trichter bestimmt sich durch die Werte* The funnel is determined by the values *

sowieas

im konischen Teil durch tcC und R und im Exponentailteil durchin the conical part by tcC and R and in the exponentail part by

Vm ein optimales Funktionieren der Hupe zu erreichen, wurde gefunden, dass die oben angegebenen Beziehungen die nachfolgend angegebenen Annäherungswerte erreichen sollten· Die Annäherungswerte sind mit einer Toleranz von +« 10 % einzuhalten. In order to achieve optimal functioning of the horn, it has been found that the relationships given above should achieve the approximate values given below. The approximate values must be adhered to with a tolerance of + «10%.

S^S ^

11 SS. 22 VV
λλ 22 11
SS. 11
- S₂ - S ₂ ^X3 ^X 3
^S4 ^S 4

= 3,5= 3.5

0,9 für Tieftonhupe 1,1 für Hochtonhupe0.9 for bass horn 1.1 for tweeter horn

17 für Tieftonhupe l4 für Hochtonhupe17 for bass horn l4 for tweeter horn

11,6,11.6,

098Γ48/ΎΖ3-8098Γ48 / ΎΖ3-8

Die Figur 5 stellt einen Querschnitt durch die Hupe dar· Am Joch 1 ist ein Ansatz 2 sichtbar, der zur Verminderung der magnetischen Reluktanz dient· Das Joch 1 mit dem Ansatz 2 vergrössert die Fläche des Luftspaltes und verringert zugleich seine Länge« Ein Magnetkern 5 und eine Spule k sind fest im Inneren der Befestigung bzw. des Gehäuses 5 verankert·Figure 5 shows a cross-section through the horn · A projection 2 is visible on the yoke 1, which serves to reduce the magnetic reluctance · The yoke 1 with the projection 2 increases the area of the air gap and at the same time reduces its length a coil k are firmly anchored in the interior of the attachment or the housing 5

Figur 6 stellt eine Ansicht sowie einen Querschnitt eines ausFIG. 6 shows a view and a cross section of one

Plastik oder Kunststoff hergestellten Teiles dar, welches den I .Plastic or plastic made part, which the I.

I beweglichen Teilen des Vibrators als Auflagefläche dient und j sich zugleich auf dem Körper der Hupe befindet, womit eine Ver- M ringerung des Raumbedarfs der Hupe erzielt wird, wobei ihr ' inneres Volumen praktisch unverändert bleibt· Im einzelnen hat j der Vibrator mit einer bestimmten Leistung eine ringförmige Auflagefläche, die ihrerseits auf dem Gehäuse angeordnet ist·I moving parts of the vibrator as a bearing surface is used and j at the same time on the body of the horn is located, whereby a comparison M ringerung of the encumbrance of the horn is achieved with its' internal volume remains virtually unchanged · has Specifically j of the vibrator with a particular Power an annular support surface, which in turn is arranged on the housing

j Bei Hupen der in Rede stehenden Art ist es wichtig, ein be-I stimmtes Tonspektrum zu erreichen, um den Ton der Hupe bei sich j ändernder Frequenz einstellen zu können, ohne dabei die niederen j Frequenzen zu beeinflussen·j With horns of the type in question, it is important to use a be-I to achieve the correct sound spectrum to get the sound of the horn on you j changing frequency without affecting the lower j frequencies

. Um dieses zu erreichen, ist erfindungsgemäss am Ausgang des I Trichters eine membranähnliche Anordnung vorgesehen, deren Dicke j kleiner ist als die Wellenlänge der Grundfrequenz, und durch die % . In order to achieve this, according to the invention, a membrane-like arrangement is provided at the exit of the I funnel, the thickness j of which is smaller than the wavelength of the fundamental frequency, and the %

j nur die Schwingungen mit den tiefen Frequenzen durchgelassen ι wird· Die membranähnliche Anordnung kann aus Plastik, zum Bei-, spiel Polypropylän, bestehen.j only the vibrations with the low frequencies are let through ι The membrane-like arrangement can be made of plastic, for game polypropylene.

109848/1238109848/1238

Claims

Expectations:

1 · Car horn, preferably electromagnetically operated car horn, characterized}

that the ratio K between the area (S) of the free membrane and the cross-sectional area (S ₃ ) of the resonance body is approximately 34

2 «Car horn according to claim I ₁
characterized,

that the ratio K between the square of the cross-sectional area (S) of the resonance body and the volume (V) of the

Ct CtCt Ct

Pressure chamber is approximately 0.15.

3 car horn according to claims 1 and 2, characterized in that

that the ratio K between the wavelength (Λ o) for the desired fundamental frequency and the length (l,) of the resonance body approximately 3 | 5 is

4 car horn according to claims 1-3,
characterized,

that the ratio K, between the difference between the maximum cross-section (S) of the conical horn and the cross-sectional area (Sp) of the resonance body multiplied by the fundamental frequency and the length (I ₂ ) of ^the conical horn for a low-frequency horn approximately 0.9 and for a Ilochton horn is approximately 1.1.

5. Autohixpe according to one or more of the preceding claims ,

• 09848 / ^ / ί '= -'

- ar -- ar -

characterized,

that the ratio K_ between the wavelength (PIo) of the desired fundamental frequency and the length (l ") of the exponential funnel with a low-frequency horn is approximately 17 and with a high-frequency horn approximately 14

6. Car horn according to one or more of the preceding claims,
characterized,

that the ratio Ks between the opening area (S ^) of the

ο ^ i

Exponential funnel and the maximum cross section (S_) of the % conical funnel is approximately 11.6

7 car horn,

characterized by a yoke (l) with a shoulder (2), which, for the purpose of reducing the magnetic reluctance, increases the area of the air gap and equals its length;.

reduced early ·;

8 · car horn,;

characterized,

that a vibrator of a certain power "has an annular contact surface for the moving part, which in turn is arranged on the housing" ^!

9 car horn,

characterized, .

that a membrane-like arrangement is provided at the outlet of the funnel, the thickness of which is smaller than the waves * length of the fundamental frequency and by setting a special tone without changing the low frequencies is achievable at high frequencies. ■

109848/1238109848/1238

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