DE2450940A1

DE2450940A1 - Traegheitsarme tremoloeinheit

Info

Publication number: DE2450940A1
Application number: DE19742450940
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Hammond Corp
Current assignee: Marmon Co
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: ZA746066B; BR7408769D0; CA1005263A; JPS5075415A; US3905447A; NL7413789A; AU7371974A; IT1022652B

Description

ί 1 BERLIN 33 8MÜNCHENSQ

Augmte-Vlktorla-StraB· 86 .-» ni|or>Ul/C a DADTMCD PI«ni«n«uer«U«Be2

! P«t.-Anw. Dr. Ing. Ru.chka LJT. KUoL/Π^ OC. ΓΑΚ I IN tt\ Pet-Anw. Dipl.-lng.

! P«t.-Anw. Dlpl.-lng. DATCMTA M \Λ/ A' I T C ^H»ⁿ» E. Ruichk·

oiaf Ruschke KAItINIAINWALIt _gB0324

Telefon:«»/ Im«?! BERLIN-MÜNCHEN ^{Telefon: 0697}SHmM T.legmmm-Adre....: T.tagwmin-Adr·«·: Quadratur Berlin Qudadratur München TELEX: 1837M TELEX: 522767

H 621

Hammond Corporation, Deerfield, Illinois, V.St.A.

Trägheitsarme Tremoloeinhelt

Zusammenfassung der Offenbarung

j Tremolo-Dreheinheit mit einer sich drehenden Trommel, in der j eine Lautsprecher-Kegelmembran angeordnet ist, gekennzeichnet ! durch eine Verschiebung des Treibelements der Membran bis zum j Drehmittelpunkt des Systems oder über diesen hinaus, um die sich! drehende Hasse auszugleichen, sowie durch eine geringe Umfangsmasse. ι

Tremolo-Dreheinheiten sind üblicherweise trommeiförmige Lautsprechergehäuse, die sich auf ihrer Zylinderachse drehen können, wobei an einer Stelle des umfange in der Trommel ein Lautsprecher angebracht ist. Im allgemeinen enthält die Trommel ge-

S09818/iiH

245094Q

- 2 - H 621

genüber dem Sprecher eine Gegengewichtsanordming, um die An Ordnung ins Gleichgewicht zu bringen und Schwingungen, Geräusche und Lagerverschleiß zu vermeiden. Bei dem eingesetzten Lautsprecher handelt es sich um eine herkömmliche Ausführung, deren Membran unmittelbar mit einer Treibereinheit verbunden ist, die aus einem Permanentmagneten und einer Erregerspule besteht; diese Einheit ist verhältnismäßig schwer und gegen die Drehachse des Systems versetzt. Das Gegengewicht verdoppelt in der Praxis das Trägheitsmoment der Anordnung insgesamt. Typischerweise hat man das trommeiförmige Lautsprechergehäuse aus Masonit ("masonite") hergestellt, was die Trägheit der Einheit noch erhöhte.

Wer eine elektronische Orgel oder ein ähnliches Instrument spielt, erwartet, daß die Steuerelemente für die Tonqualität augenblicklich ansprechen. Tastet er ein Tremolo, möchte er nicht Sekunden warten müssen, bis das Tremolo einsetzt oder aufhört. Eine Einheit mit hohem Trägheitsmoment erfordert entweder eine solche lange Beschleunigungs- oder Abbremszeit oder einen Motor, der gemessen an den normalen Betriebserfordernissen des Systems erheblich überdimensioniert sein muß.

Die votliegende Erfindung sieht vor, die Treibanordnung eines Lautsprechers von der Lautsprechermembran zu trennen und sie etwa im Drehmittelpunkt der Tremoloeinheit so anzuordnen, daß nur die Membran, deren Masse im Vergleich zu der der Treibereinheit vernachlässigbar ist, einen wesentlichen Momentenarm aufweist. Die Treibereinheit ist mit der Membran über ein in Längsrichtung steifes Verbindungselement verbunden, das die Membran so wirksam erregt,als ob diese direkt an die Treibereinheit angekoppelt wäre. Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung vor den Massenmittelpunkt der Treibereinheit vom Drehmittelpunkt der Trommel in Gegenrichtung der Membran zu versetzen, um die Membranmasse und die des tragenden Aufbaus ins Gleichgewicht zu bringen und so ein separates Gegengewicht zu vermeiden. Weiterhin ist vorgesehen, das steife und starre Element, das erforderlich ist, um die Trommel sowie die Treibeinheit und die Membran zu tragen, durch eine in Durchmesserrich-

509818/1111

- 3 - H 621

tung gelegene Strebe zu ersetzen, wobei der Rest der Trommel aus einem Paar leichter Schalen besteht, die aus Polystyrolschaum oder dergl. hergestellt sind, um die Umfangsdrehmasse der Trommeleinheit weiter zu reduzieren und dadurch bei sinnvoll bemessener Motorleistung ein schnelles Beschleunigen bzw· Abbremsen zu erreichen.

Fig. 1 ist eine aufgebrochene Perspektivansieht einer Tremoloeinheit nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenteilansicht der Strebe der Pig. 1 mit montierter Membran und Treibereinheit;

Fig.3 ist eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht und zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, und

Fig.4 ist ein Schnitt durch den Mittelblock der Fig. 3 in Richtung der Pfeile.

Die Tremoloeinheit 10 nach der vorliegenden Erfindung weist eine in Durchmesserrichtung gelegene Strebe 12 savi· ein Paar leichter halbzylindrischer Schalen 14 aus Schaumaaterial auf. Bei der Strebe 12 handelt es sich um eine Kunststoff- oder Holzelement rechteckiger Gestalt, das in der Mitte seiner langen Kanten mit einem Paar Wellen oder Achsstummeln 16, 18 und vor und hinter der Drehachse mit Ausschnitten versehen ist, die zur Bildung einer voderen und einer hinteren Rippe 20, 22, einer Mittelrippe 24 sowie der Längskanten 26, 28 führen. Die Strebe 12 ist ausreichend dick, um die Wellen 16 und 18 in Bohrungen aufzunehmen, in denen sie festgelegt sind.

Die Vorderkante 30 der Mittelrippe 24 hat eine mittig gelegene rechteckige Aussparung 32, die die Erregereinheit 34 für den Lautsprecher aufnimmt. Beim Treiber handelt es sich um das Sys- ' tem eine» herkömmlichen lOcm^LautSprechers, dessen Korb 36 am ι ümfangsflansch 38 mit Löchern versehen ist, durch die die Schrauj ben 40 die Anordnung auf der Vorderkante 30 der Mittelrippe beiderseits der Aussparung festlegen. Hinter dem Korb 36 befin- j det sich in der Aussparung 32 der Permanentmagnet 42. Die Erregerspule 44 wird von der Spinne 46 und der Membran 48 konzentrisch mit dem Polstück 50 des Permanentmagneten abgestützt.

50981 8/1111

- 4 - H 621

Der Wickelkörper 52 der Erregerspule erstreckt sich durch die Spitze des Membrankegels hindurch und ist mit einer Kuppe 54 abgeschlossen. Die Anschlüsse 56 der Erregerspule laufen zu Lötösen 57 ^ir»· der Hembran, die ihrerseits über die Leitungen 59 angeschlossen sind, die durch den Korb 36 hindurch zu den Wellen 16, 18 laufen, wobei sie durch die Köpfe von Schrauben 58 festgelegt sind, die durch die Oberfläche der Eippe 24 hindurch in elektrischem Kontakt mit den Wellen 16, 18 stehen. An den Enden der Wellen liegen in deren Drehmittelpunkt Federmetallkontakte 60 an die zu einem Verstärker führen.

An den Längskanten 26, 28 befinden sich am Übergang zur vorderen Eippe 20 Aussparungen, die die vorderen Flächen 62 in den Längskanten bilden;.an diesen Flächen sind die gegenüberliegenden Kanten eines Lautsprecherrahmens 64 der Größe 15,2 χ 22,9 cm (6 χ 9") mit den Schrauben 65 befestigt. Die vordere Rippe 20 enthält die Bohrungen 67> die mit den Schrauben 65 fluchten, die den Lautsprecherrahmen festlegen. In den Rahmen ist eine Lautsprechermembran 66 (für einen 15»2 χ 22,9 cm (6 χ 9"^lautsprecher) eingeklebt, der jedoch die Erregerteile fehlen. Diese Membran weist im Scheitel ein Loch 68 auf, wo normalerweise der Wickelkörper für die Erregerspule und dessen Abdeckkuppe liegen würden.

Ein steifer Papierzylinder 70, der genau in die öffnung 68 hineinpaßt und etwas langer ist als der normalerweise vorliegende Abstand zwischen der öffnung 68 und der Kuppe 54, ist mit seinem Ende 72 mit der Kuppe und am anderen Ende - vergl. das Bezugszeichen 74 - mit der Kante der öffnung 68 in der Membran 66 verklebt, so daß die Membran steif, aber doch leicht mit dem Wickelkörper 54 verbunden ist. Führt die Erregerspule Schwingungen aus, werden diese durch den Zylinder auf die Membran übertragen; die Masse der Verbindung ist so gering, daß die Bewegungsübertragung im wesentlichen verzerrungsfrei erfolgt.

Die überlange des Zylinders soll natürlich die Herstellungsund Zusammenbaut oleranz en im Abstand zwischen der Kuppe 54 und dem Scheitel der Membran 66 ausgleichen. Beim Zusammenbau wer-

509818/1111

- 5 - H 621

den der Treiber 34 land der Rahmen 64 auf der Strebe festgelegt und der Zylinder 70 erst dann nit der Membrane 66 und der Kuppe 54 (vergl. 72 und 84) verklebt, so daß sich eine entspannte und verzerrungsfreie Wirkverbindung ergibt.

Die Verbindung zwischen dem Treiber und der Membran kann auch anders hergestellt werden - bspw. mit kürzeren, teleskopartig angeordneten Zylindern, von denen der eine an der Membran und der andere am Treiber festgelegt ist, wobei man beim Zusammenbau Klebstoff auf die überlappenden Flächenteile der beiden Zylinder aufbringt. Ein leichter steifer Draht kann an die Lötösen in der Kuppe und der Membran angelötet werden. Ein Ver bundaufbau eines sich verjüngenden DoppelZylinders aus Papier mit einem kurzen Draht an seinen Enden zur Herstellung der Verbindungen zu Kuppe und Membran ist ebenfalls möglich. Die zuerst beschriebene Ausführungsform hat jedoch den Vorteil der Einfachheit und der geringen Kosten.

Bei dem Treiber handelt es sich, wie beschrieben um ein 10cm (4")-System. Eine spezielle Treibereinheit ohne die Membran 48 und die zugehörigen Teile kann sicherlich auch eingesetzt werden; ein solches spezielles Erzeugnis wäre aber vermutlich teurer als ein herkömmlicher 10cm (4")-;LautSprecher. Die Tatsache, daß der Treiberlautsprecher selbst Schall erzeugt, beeinträchtigt das Arbeiten der Vorrichtung nicht. Zunächst werden beide Membranen mit der gleichen KF-Leistung beliefert. Zweitens wird die von der lOcm-Membran erzeugte Schallleistung vollständig von der der 15,2 χ 22,9 cm (6 χ 9^II)-Membran überdeckt, da letztere eine wesentlich größere Fläche aufweist und erstere vollständig in eine schallabsorbierenden Kammer ohne Eesonanzf lachen eingeschlossen ist.

Die Tremoloeinheit wird durch ein Paar Schalen 14 aus Polystyrolperlschaum oder einem gleichwertigen Schaumkunststoff vervollständigt. Zusammen mit der Strebe 12 bilden, sie eine Trommel oder einen Zylinder; jede von ihnen ist also etwas kleiner als eine halbkreisförmige Trommelhälfte und besteht aus den an- , genähert halbkreisförmigen Endwänden 76 sowie einer entsprechend

509818/1111

- 6 - H 621

gekrümmten Seitenwand 78. Die Seitenwände sind - vergl. 80 mit Aussparungen verseilen, die den Rahmen 64 und die Membran 66 offenlegen. Die Schalen sind so dick, daß die Aussparungen 80 auf den Rahmen 64 passen und die Anordnung daher eine wirkungsvolle Schallwand für die Membran 66 darstellt. Die Strebe 12 ist mit Paßstiften 82 versehen, die seitlich aus den Ecken hervor in zugeordnete Vertiefungen 84- der Schalen vorstehen, um die Teile genau miteinander auszurichten. Die Schalen werden vorzugsweise an den Strebenflächen festgeklebt, um den Zusammenbau zu vollenden.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung die Forderung nach einer trägheitsarmen Tremoloeinheit in ausgezeichneter und neuartiger Weise erfüllt. Sie bietet eine mit einer Schallwand versehenen Lautsprecheranordnung, deren wesentliches Masseelement sich auf der Drehachse befindet. Die Masse der periphären KLemente ist auf ein Minimum reduziert. Diese Vorteile ergeben sich aus der Tatsache, daß der Treiber für den.) Lautsprecher von der schall erzeugenden Membran getrennt zum Drehmittelpunkt des Systems versetzt worden ist, wobei sämtliche Elemente der Anordnung sich auf einer verhältnismäßig dünnen, in Durchmesserrichtung verlaufenden Strebe befinden. Da diese das wesentliche tragende Element darstellt, kann der Rest des Gehäuses aus halbzylindrischen Schalen aus Schaummaterial bestehen.

Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung bietet sich durch das Wegfallen eines getrennten Gegengewichts, so daß das Drehmoment weiter gesenkt werden kann. Nachdem man einmal das Konzept einer Trennung des Treibers von der Membran durchgeführt hat, wird es möglich, die massebehafteten Treiberelemente selbst als Gegengewicht zu benutzen, indem man deren Kassenmittelpunkt um eine geringe Entfernung von der Drehachse versetzt, um ein Ungleichgewicht des Systems aufzuheben. Abhängig von der erforderlichen Genauigkeit des Gleichgewichts kann man die Vorderkante 30 der Mittelstrebe 24 so einstellen, daß man das Gleichgewicht - im Rahmen der Toleranzen für den Treiber, den Lautsprecher und die Strebe 24 - erreicht. Alter-

509818/1 1 1 1

- 7 - H 621

nativ und bei höheren Genauigkeitsanforderungen an das Gleichgewicht kann der Treiber auf offensichtliche Art und Weise zur Drehachse der Einheit (auf der Vorderkante 30) einstellbar gelagert werden, um ein genaues Gleichgewicht einzustellen..

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist ein - als achteckig dargestellter- flacher Block 100, der vertikal ausgerichtet ist, von der Rückseite her zu einer Wanne mit einer Mittenöffnung ausgehöhlt, wobei die Wand 102 und eine ringförmige Vorderfläche 104 die Mittelöffnung 106 umgeben. Die Treibereinheit 108, die identisch mit dem Treiber34 der erstbeschriebenen Ausführungsform sein kann, wird mit den Schrauben 110 auf der Vorderfläche 104 festgelegt, während der Permanentmagnet112 des Treibers sich durch die öffnung 106 in den rückwärtigen Hohlraum des Blocks 100 erstreckt. Die Achsstummel 114 sind auf gegenüberliegenden Flächen 102 des Blocks befestigt und dienen zur Drehlagerung des Blocks wie die Achsstummel 16 der erstbeschriebenen Ausführungsform. Der elektrische Anschluß der Erregerspulendrahte 116 der Treibereinheit 108 zu den Achsstummeln 114 erfolgt auf irgendeine geeignete Weise.

Die Strebe besteht in dieser Ausführungsform aus einem waagerecht liegenden Rahmen 120 auf dem Block 100, wobei der Block sich allgemein mittig in der Anordnung befindet. Der Rahmen 120 besteht aus den Seitenschienen 122 in Aussparungen 124 in den senkrechten Seitenkanten des Blocks 100, einem hinteren Abschlußstück 126 über den hinteren Enden der Seitenschienen und einem vorderen Abschlußstück 128 über den vorderen Enden der Seitenschienen. Die Seitenschienen 122 sind am vorderen Abschlußstück 128 eingekerbt, um eine Schulter auszubilden, die mit der Schulter 52 der zuerst beschriebenen Ausführungsform vergleichbar ist; an ihr wird der Montageflansch 130 der Lautsprechermembran 132 auf die gleiche Weise wie in S¹Xg. 2 festgelegt. Das vordere Abschlußstück 128 ist mit Löchern I34 versehen, um Schrauben in den Plansch I30 einsetzen zu können, die diesen auf den Seitenschienen 122 festlegen. Die Membran 132 ist wünschenswerterweise über einen Papierzylinder 136 mit der

5 0 9 8 18/1111

- 8 - ■ H 621

Treiberanordnung 108 verbunden, und zwar genau so, wie oben bereits für die erste Ausführungsform beschrieben. Vie ersichtlich, können auch hier die anderen Verbindungselemente eingesetzt werden wie sie für die erste Ausführungsform für die Verbindung zwischen Treibereinheit und Membran beschrieben wurden.

Der waagerechte Hahmen 120 ist mit Paßstiften 138 versehen, die von den Ecken her nach oben und unten vorstehen, um die Schallwand 140 genau auszurichten.

Die Schallwand 140 ist in diesem Fall wiederum ein zylindrisches bzw. trommeiförmiges Gehäuse aus Schaumkunststoff und vorzugsweise aus Polystyrolperlkunststoff, der zu zwei identischen Schalen verarbeitet ist. In diesem Fall liegt die Trennebene, entlang der das Gehäuse in zwei Schalen zerteilt ist, jedoch senkrecht zur Drehachse der Trommel, anstatt diese in ihr. Es handelt sich bei den Schalen 14-2 also um flache Schüsseln mit zylindrischer Seitenwand, die mit halbelliptischen Aussparungen 144- versehen sind, die eine Lautsprechermembran 132 zur Schallerzeugung aufnehmen und offenlegen. Beiderseits der Aussparungen sind Absätze 146 vorgesehen, in deren waagerechten Flächen sich senkrecht liegende Löcher befinden, um die Enden des vorderen AbschluBstücks 128 und der zugehörigen Paßstifte aufzunehmen. Dem halbelliptischen Ausschnitt gegenüber ist die Zylinderkante der Schale eingeschnitten, um die halbe Dicke des hinteren Abschlußstücks 126 aufzunehmen. Weiterhin sind dort Löcher für die zugehörigen Paßstifte vorgesehen. Die Schalenhälften sind in der Witte mit Löchern 152 versehen, die die Achsstummel 114 aufnehmen. Diese sind lang genug, um durch das Material der Schalenhälften hindurch bis zu geeigneten Lagern zu reichen. Außerdem verlaufen über sie die elektrischen An -Schlüsse; vergl. Pig. 2.

Die Schaleahälften 142 sind natürlich an den Abschlußstücken 128, 126 und aneinander mittels eines Klebers oder dergl. festgelegt. Derart zusammengebaut, stellt die Einheit ein funktionelles Äquivalent der mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Anordnung dar, obgleich der Aufbau etwas anders ist. Vie auch in der

509818/1111

- 9 - H 621

Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Schalenhälften identisch und können als mit einer einzigen Form hergestellt werden.

Patentansprüche

509818/1 111

Claims

- 10 - H 621 Patentansprüche

1. Tremoloeinheit für ein «lektroniseb.es Musikinstrument, mit einem Gehäuse aus schallafesorbierendem Material nit einer KLttenachse und einer sch&llübertragenden, auf Abstand von der Hittenachse liegenden Öffnung in seinem Umfang, einer Einrichtung, die das Gehäuse um die Hittenachse drehbar lagert, einer im Umfang des Gehäuses an der schallübertragenden öffnung angeordneten Lautsprechermembran, einer Treiberanordnung für die Membran mit einem Wickelkörper, die im Gehäuse derart angeordnet ist, daß die Mittenachse des Gehäuses die Treiberanordnung schneidet, und mit einem in Längsrichtung steifen Verbindungselement zwischen Erregerspule und Membran, wodurch das Trägheitsmoment der Tremoloanordnung erheblich reduziert ist, um ein schnelles Beschleunigen und Abbremsen derselben zu gestatten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die das Gehäuse lagernde Vorrichtung aus einer innerhalb des Gehäuses angeordnete Tragkonstruktion besteht, die die Mittenachse schneidet und eine Vorderrippe'zur Befestigung der Lautsprechermembran an der schallübertragenden Öffnung, eine mittlere Sippe zur Befestigung der Treiberanordnung sowie eine öffnung zwischen der vorderen und der mittleren Hippe aufweist, die das Verbindungselement aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Gehäuse aus zwei komplementär zueinander gestalteten Schalen besteht, die auf entgegengesetzten Seiten der Tragkonstruktion befestigt sind und aus leichten Schaumkunststoff bestehen, um das Trägheitsmoment der. Tremoloanordnung so gering wie möglich zu halten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Verbindungselement ein zylindrisches Bohr ist, das mit einem Ende am Wickelkörper für die Erregerspule und mit dem anderen Ende am Scheitel der Lautsprechermembran befestigt ist.

509818/1 1 1 1

- 11 - H 621

5. Vorrichtung nach Anspruch. 1, bei der die Treiberanordnung ein Lautsprechersystem geringer Steife ("high compliance speaker") ist.

6. Tremoloeinheit für ein elektrisches Musikinstrument mit einem Gehäuse, einer lautsprechermembran und einer Treibereinheit für die Lautsprechermembran, wobei das Gehäuse eine querliegende Strebe enthält und aus zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Strebe befestigten Schalen besteht, wobei die Strebe das Gehäuse um eine Mittenachse drehen kann und die Lautsprechermembran und die Treiberanordnung im Gehäuse lagert und mindestens eine Lautsprechermembran an einer Umfangsfläche des Gehäuses angeordnet ist, und wobei weiterhin die beiden Schalen komplementär zueinander ausgestaltet sind, im Gehäuse eine schallübertragende Öffnung an der Lautsprechermembran ausbilden und aus leichtem Schaumkunststoff hergestellt sind, um das Trägheitsmoment der Tremolo anordnung zu senken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Strebe die Treiberanordnung so lagert, daß deren Massenmittelpunkt sich im wesentlichen an der Mittenachse befindet, um das Trägheitsmoment der Tremoloanordnung zu senken und so ein schnelles Beschleunigen und Abbremsen derselben zu erlauben, wobei das Verbindungselement zwischen die Treiberanordnung und die Lautsprechermembran geschaltet ist.

8. Tremoloeinheit für ein elektronisches Musikinstrument mit einem Paar komplementärer Schalen aus Schaumkunststoff, die zusammengebaut ein Gehäuse bilden, Mitteln, um das Gehäuse um eine Mittenachse zu drehen, und einer in der Umfangsfläche des Gehäuses angebrachten Lautsprechermembran.

Ol/Za

509818/1111