DE2223531B1 - Elektroakustischer wandler - Google Patents

Description

Fig. 4 einen Wandler mit variabler Lautstärke und Klangfarbe und

Fig. 5 einen Wandler mit schrägverlaufenden Gehäuseaustrittsöffnungen.

Der in Fig. 1 dargestellte Wandler ist in einem Gehäuse 1 angeordnet, das Sehallaustrittsoffnungen 2 aufweist und an dessen Innenseite ein zylindrischer Ansatz 3 gebildet ist. der als Lager für die mit einer piezoelektrischen Schicht 4 versehenen Membran 5 dient.

Ein in Fig. 2 dargestelltes vereinfachtes Ersatzschaltbild zeigt den Wandler mit Generator und Strahlungsimpedanzen. Dieses Ersatzschaltbild kann man in folgende Bereiche einteilen:

a — Generator

b — eiektromechanischer Übersetzer

c — Bremsimpedanz

d — Membran und Vorvolumen

e — Helmholtzresonator und Flächenübersetzer

f — Strahlungsimpedanz

g — Wandler

Dabei ist die Membran durch die Masse In₁, die Nachgiebigkeit C₁ und die Reibung r_x beschrieben, der Membranvorraum F₂ durch die Nachgiebigkeit C₂ und der Rückraum durch die Nachgiebigkeit c₃. An einen Flächen übersetzer, der durch iu — Querschnittsfläche der Schailaustriitsoifnunuen S.-, fläche der Membran S₁ gekennzeichnet ist, schließen sich die Kenngrößen der Schallaustrittsoffnungen an, die durch die Reibung r., und die Masse m., beschrieben werden und die mit dem Außenvolumen in Verbindung stehen, das durch die Masse m_% und die Reibung r, nachgebildet werden kann.

Eine Ersatzschaltung des Helmholtzrcsonators ist in Fig. 3 dargestellt. Darin ist der Flächenübersetzer durch c.,' dargestellt, der mit den ursprünglichen ίο Größen über

C₁ = C₂- ir = C₁- (S₂I¹S₁)²

in Beziehung steht.

In Fig. 4 ist ein Wandler dargestellt, dessen Lautstärke und Klangfarbe durch einen Schieber 6 veränderbar ist. Die Größe der Austrittsöffnung 7 kann durch den Schieber vergrößert oder verkleinert werden, wodurch das Volumen des Membranvorraums verändert werden kann.

Fig. 5 zeigt einen Wandler mit schräg verlaufenden Austrittsöffnungen 8, 9. Gegenüber einer Anordnung von Schallaustrittsoffnungen nach Fig. 4 wird die mittlere Kanallänge der Schallaustrittsoffnungen vergrößert, wodurch ein kleineres Volumen der Schallaustiittsöffnungen erzielbar ist, d. h. die gesamte Bauhöhe kann durch die Verlängerung der Kanallänge verkleinert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

GOPY

Claims (9)

1 2 Schallaustrittsöffnungen zugewandte Volumenteil des Patentansprüche: Gehäuses klein ist gegenüber dem verbleibenden Vo lumteil des Gehäuses und zusammen mit den Schall-

1. Elektroakustischer Wandler, insbesondere für austrittsöffnungen einen auf die Frequenz der abzu-Fernsprechanlagen, mit einer im Hörbereich schwin- 5 strahlenden Schallschwingung abgestimmten HeImgenden insbesondere mit einer piezoelektrischen holtzresonator bildet, für dessen Resonanzfrequenz Schicht versehenen Membran, dadurch ge- die transformierte, d. h., die mit dem Quadrat des kennzeichnet, daß die Membran (5) inner- Quotienten von Querschnittsfläche der Austrittsöffhalb eines mit Schallaustrittsöffnungen (2, 7, 8, 9) nungen und der die beiden Volumteile miteinander versehenen Gehäuses (1) so angeordnet ist, daß io verbindenden Membran multiplizierte Nachgiebigkeit der den Schallaustrittsöffnungen zugewandte Vo- des erstgenannten Volumteils maßgebend ist.
lumteil des Gehäuses klein ist gegenüber dem ver- Gegenüber bekannten Wandlern hat der so ausgebleibenden Volumteil des Gehäuses und zusammen bildete Wandler zunächst den Vorteil, daß zu dessen mit den Schallaustrittsöffnungen einen auf die Funktion im wesentlichen nur ein Bauteil in Form Frequenz der abzustrahlenden Schallschwingung 15 einer mit einer piezoelektrischen Schicht versehenen abgestimmten Helmholztresonator bildet, für des- Membran erforderlich ist. Deshalb weist der Schallsen Resonanzfrequenz die transformierte, d. h., die geber auch nur ein entsprechend geringes Gewicht auf. mit dem Quadrat des Quotienten von Querschnitts- Ein sich daran anschließender Verstärker würde die fläche der Austrittsöffnungen und der die beiden Gewichtsverhältnisse nur unwesentlich ändern.
Volumteile miteinander verbindenden Membran 20 Weiterhin ist die Bauhöhe des Wandlers klein, da multiplizierte Nachgiebigkeit des erstgenannten der den Schallaustrittsöffnungen zugewandte Volum-Volumteils maßgebend ist. teil des Gehäuses klein ist gegenüber dem verbleibenden

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, Volumteil des Gehäuses, wodurch der Einbau eines dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der solchen Wandlers unter anderem in einem Kleinfern-Grundschwingung der Membran der Resonanz- 25 Sprecher ermöglicht wird.

frequenz des Helmholtzresonators entspricht. Es ist zweckmäßig, wenn die Frequenz der Grund-

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, schwingung der Membran der Resonanzfrequenz des dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaustritts- Helmholtzresonators entspricht. Die Empfindlichkeit öffnungen durch Schlitze im Gehäuse gebildet sind. derartiger Wandler kann dadurch wesentlich gestei-

4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, 30 gert werden.

dadurch gekennzeichnet, daß die Lautstärke durch Die Schallaustrittsöffnungen können durch Schlitze

Vergrößern oder Verkleinern der Schallaustritts- im Gehäuse gebildet sein, wobei dann das in den

öffnungen veränderbar ist. Schlitzen eingeschlossene Luftvolumen mit dem Mem-

5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, branvorvolumen einen Helmholtzresonator bildet, der dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der 35 zweckmäßigerweise auf die Membranresonanz abge-Schlitze ein Schieber (6) vorgesehen ist. stimmt ist.

6. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, Durch Vergrößern oder Verkleinern der Schlitze dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (7) einen kann die Lautstärke und die Klangfarbe des Schallzylinderförmigen oder rechteckigen Querschnitt gebers verändert werden.

aufweisen. 40 Zur Veränderung der Schlitze kann ein Schieber vor-

7. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, gesehen sein, der den Querschnitt der Schlitze vergrödadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (8, 9) ßert bzw. verkleinert.

einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Die Schlitze können einen rechteckigen oder zylin-

8. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, derförmigen Querschnitt aufweisen.

dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaustritts- 45 Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Schlitze einen

öffnungen durch Schlitze im Handapparatekörper trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Damit wird die

gebildet sind. mittlere Kanallänge der Schlitze größer, was zur Folge

9. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, hat, daß man das Membranvolumen verkleinern kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze im Ge- wodurch eine nochmalige Verringerung der Bauhöhe häuse eines Fernsprechers angeordnet sind. 5o ohne Beeinträchtigung der Lautstärke des Schallgebers erzielt wird. Durch diese Anordnung der Schlitze

wird außerdem die Verschmutzungsgefahr des Wandlers

verringert.

Die Schallaustrittsöffnungen können durch Schlitze

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen 55 im Handapparatekörper gebildet sein.
Wandler, insbesondere für Fernsprechanlagen, mit Es ist jedoch durchaus möglich, die Schlitze im

einer im Hörbereich schwingenden insbesondere mit Gehäuse eines Fernsprechers anzuordnen, wobei es einer piezoelektrischen Schicht versehenen Membran. vom Einzelfall abhängt, an welcher Oberfläche des Es ist bekannt, daß bei Geräten geringer Baugröße Gehäuses sich diese befinden.

die üblichen mechanischen Schallgeber wegen ihrer ⁶° Im Folgenden sei die Erfindung an Hand von Größe und ihres Gewichts nicht verwendet werden Figuren näher beschrieben. Es zeigt
können. Fig. 1 einen in einem Gehäuse angeordneten Wand-

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wandler ler,

aufzuzeigen, der klein in seinen Abmessungen ist und Fig. 2 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines

ein geringes Gewicht aufweist. 65 Wandlers mit Generator und Strahlungsimpedanzen

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mem- gemäß Fig. 1,

bran innerhalb eines mit Schallaustrittsöffnungen ver- Fig. 3 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des HeIm-

sehenen Gehäuses so angeordnet ist, daß der den holtzresonators gemäß Fig. 2,