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Gehäuse eines elektroakustischen Wandlers sowie Verfahren zur
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Herstellung den Gehäuses Die Erfindung betrifft ein Gehäuse eines
eiektroakustischen Wandlers, mit einer mindestens eine Oeffnung fur einen flautsprech£r
enthaltenden Frontwand und Beitenwänden; sowie ein Verfahren zur Herstellung des
Gehäuses.
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Elektroakustische Wandler bestehen aus einem Gehäuse, in dem ein oder
mehrere Lautsprecher angeordnet sind» und dienen dazu, tontrequente Schwingungen
elektrischer Ströme in entsprechende Schallschwingungen umzusetzen. Solche Wandler
werden vereinfacht a)s Lautaprecher oder Lautnprecherboxen bezeichnet. Elektroakustische
Wandler sind nach wie vor dns kritischste Olied in der Kette einer optimalen Umwandlung,
der tonfrequenten Schwingungen, wie die vielen Versuche zeiF,en, das an sich bekannte
Prinzip der mechanischen Schallumwandlung zu verbessern. Verbesserungen
der
Lautsprecher können jedoch nicht zum Erfolg führen, wenn das Gehäuse des Wandlers,
in das sie eingebaut sind, unzureichende Eigenschaften aufweist. Bisher werden Gehause
aus Holz oder Kunststoff gefertigt, die aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt
sind. Holz und Kunststoff ist ein relativ leichter Werkstoff, der leicht zu Eigenschwingungen
neigt, weshalb solche Gehäuse, sofern bessere akustische Eigenschaften erreicht
werden sollen, mit aufwendigen Versteifungen versehen sein müssen. Solche Gehäuse
sind vielfach aus Einzelteilen zusammengesetzt, wobei Fugen und Stossstellen des
Gehäuses Unstetigkeitsstellen bilden, die eine optimale Schallabstrahlung verhindern,
durch die Schallenergie leicht beschädigt oder zerstört werden können und die Eigenfrequenz
des Gehäuses ungünstig beeinflussen.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Gehäuse eines elektroakustischen
Wandlers zu schaffen, das ein möglichst homogenes Gebilde darstellt und eine möglichst
günstige Eigenfrequenz aufweist.
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Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung: a) das Gehäuse der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus armiertem Beton besteht;
und b) ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass man in einer Form einen dem Innenaufbau des Gehäuses entsprechenden Kern anordnen,
die Form mit einem Beton ausgiesst und nach dessen Erhärten den Kern entfernt.
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Die Ausbildung des Gehäuses aus armiertem Beton verleiht dem Gehäuse
einerseits eine relativ grosse Masse, wodurch sich eine sehr günstige Eigenfrequenz
ergibt. Andererseits kann ein solches Gehäuse mit besonderem Vorteil in einem Stück
gegossen werden, so dass Fugen am Gehäuse entfallen, die zu unliebsamen Unstetigkeitsstellen
führen. Ueberdies ist ein solches Gehäuse wesentlich stabiler, so dass es unter
dem Einfluss der ständigen Schallwellen nicht zerstört werden kann.
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Falls die Grösse oder Kompliziertheit des Gehäuses eine Teilung erforderlich
machen sollte, so kann diese Teilung an optimaler Stelle angeordnet werden, beispielsweise
in der Vertikalmittelebene, wodurch sich trotz der Teilung des Gehäuses günstige
Eigenschaften erzielen lassen. Solche geteilten Gehäuse können mit üblichen Klebstoffen
derart fest verbunden werden, dass sie sich praktisch wie ein monolytisches Gehäuse
verhalten.
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Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem mit Glasfasern armierten
Beton, wodurch sich dünne Wände bei grosser Festigkeit erzielen lassen.
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Die Rückwand besteht vorzugsweise ebenfalls aus armiertem Beton und
Ist vorzugsweise einstückig mit dem übrigen Teil des Gehäuses verbunden. Die Rückwand
kann durchgehend sein, sie kann aber auch eine Oeffnung aufweisen. Eine solche Oeffnung
kann entweder für Montagezwecke und/oder zur Anordnung einer Passivmembrane dienen.
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Zur Verbesserung der Wiedergabe tiefer Töne kann das Gehäuse eine
Kammer aufweisen, die einerseits über eine zur Aufnahme eines Tieftonlautsprechers
dienende Oeffnung in der Frontwand direkt mit der Umgebung in Verbindung steht und
andererseits über einen Exponentialtrichter mit einer weiteren Oeffnung in einer
der Wände, vorzugsweise der Frontwand, verbunden ist. Ein solcher Exponentialtrichter
ist zweckmässigerweise gewunden, wobei er mit Vorteil mehrfach gefaltet angeordnet
ist. Auch schraubenlinienförmige Ausbildungen des Exponentialtrichters sind möglich.
Der Exponentialtrichter bildet vorzugsweise einen einstückigen Bestandteil des Gehäuses.
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Zur Herstellung des Gehäuses kann man vor dem Eingiessen eines Betons
in die Form eine Armierung in der Form anordnen, besonders vorteilhaft ist es jedoch,
einen Beton zu verwenden» der
bereits Glasfasern in homogener Mischung
enthält.
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Zur Herstellung der Hohlräume des Gehäuses kann ein Kern aus Kunststoffschaum,
vorzugsweise aus geschäumtem Polystyrol, verwendet werden, der sich nach dem Erhärten
des Gusskörpers ausbrechen lässt. Es sind auch Kerne aus Wachs oder einer wachsenthaltenden
Mischung möglich. Ein solcher Kern kann nach dem Erhärten des Gusskörpers durch
Erwärmen desselben zum Schmelzen gebracht werden, wobei sich die Schmelze aus den
engsten Hohlräumen ausgiessen lässt. Es ist auch möglich, einen Kern aus einem ein
lösliches Bindemittel, vorzugsweise einen wasserlöslichen Leim enthaltenden Gemisch
zu verwenden. Der Kern kann dann nach dem Erhärten des Gusskörpers durch Lösen des
Bindemittels oder Leims entfernt werden. Hierzu kann der Gusskörper beispielsweise
in ein Bad des Lösungsmittels oder ein Wasserbad eingetaucht werden.
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Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: Fig. 1 das Gehäuse eines
elektroakustischen Wandlers in Ansicht auf die Frontwand; Fig. 2 das Gehäuse der
Fig. 1 im Schnitt II-II der Fig. 1; Fig. 3 ein weiteres, längs der vertikalen Mittelebene
geteiltes Gehäuse in Ansicht auf die Frontwand; Fig. 4 ein Gehäuseteil des Gehäuses
der Fig. 3 in Ansicht auf die Teilungsebene; Fig. 5 bis 7 verschiedene Führungen
eines Exponentialtrichters in schematischer Darstellung; und
Fig.
8 bis 11 verschiedene Querschnitte eines Exponentlaltrichters.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eInes Gehäuses
eines elektrcakustischen Wandlers. Dieses Gehause enthält eine Frontwand 1, seitliche
Seitenwände 2, eine obere Seitenwand 3 und eine untere Seitenwand 4. Den rückwärtigen
Abschluss bildet eine Rückwand 5. Das Gehäuse ist als einstückiger Gusskörper aus
mit Glasfasern armiertem Beton ausgebildet, wobei die Frontwand und die Rückwand
dicker sind als die Seitenwände.
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Die Frontwand enthält arei Oeffnungen 6,7,8 zur Aufnahme verschiedener
Lautsprecher. Wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, dient die Oeffnung 6 zur Aufnahme
eines Tieftonlautsprechers 9, die Oeffnung 7 zur Aufnahme eines Hochtonlautsprechers
10 und die Oeffnung 8 für einen Mitteltonlautsprecher. Die Rückwand 5 ist ebenfalls
mit einer Oeffnung 11 ausgestattet, die einerseits als Montageöffnung dient und
andererseits mit einer gestrichelt dargestellten Passivmembrane verschlossen werden
kann. Eine solche Passivmembrane ist ein Blindlautsprecher ohne Magnet und ohne
Schwingspule. Mit der Passivmembrane wird erreicht, dass die vom Tieftonlautsprecher
9 ins Gehäuse abgestrahlte Schallenergie an der Rückwand 5 des Gehäuses nutzbar
gemacht wird.
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Die obere Seitenwand 3 ist zurückgesetzt und dient zur Aufnahme der
elektrischen Bauteile, wie insbesondere der Frequenzweichen für die Lautsprecher.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Gehäuse eines elektroakustischen
Wandlers, das wiederum eine Frontwand 1, seitliche Seitenwände 14, eine obere Seitenwand
15, eine untere Seitenwand 16 sowie eine Rückwand besitzt. Ferner enthält das Gehäuse
einen Exponentialtrichter 17, der die Verbindung zwischen einer Kammer 18 und einer
Oeffnung 19 in der Frontwand 13 herstellt. Der Exponentialtrichter 17 ist mehrfach
gefaltet, d.h. er verläuft in mehreren
Falten 20, um einen möglichst
langen. Weg zu erzielen. Die Kammer 18 enthält ferner eine Oeffnung 21 in der Frontwand
13 zur Aufnahme eines Tieftonlautsprechers 22. In der Frontwand angeordnete Oeffnungen
23 und 24 sind für Mitteltonlautsprecher 25 und Hochtonlautsprecher 26 bestimmt,
wie dies gestrichelt in Fig. 4 angedeutet ist.
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Das Gehäuse der Fig. 3 und 4 ist in der vertikalen Mittelebene in
zwei Gehäuseteile 27 und 28 geteilt. An den Verbindungsstellen der Gehäuseteile
sind Bohrungen und Stifte 29 vorgesehen, um die Gehäuseteile 27 und 28 beim Verbinden
gegeneinander auszurichten und die Verbindung zu unterstützen, die primär durch
ein Verkleben der Gehäuseteile 27 und 28 erfolgt. Das Gehäuse der Fig. 3 und 4 kann
mit Vorteil auch einstückig hergestellt werden, so dass eine Verbindungsfuge entfällt.
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Die Fig. 5 bis 7 zeigen in schematischer Darstellung verschiedene
Ausbildungen des Exponentialtrichters 17a,17b,17c, der zwischen der Kammer 18a,18b,18c
und der Oeffnung 19a,19b,19c der Frontwand 13a,13b,13c angeordnet ist. Im Falle
der Fig. 5 verläuft der Exponentialtrichter 17a schraubenlinienförmig. Im Falle
der Fig. 6 und 7 sind verschiedene gewundene Ausführungen des Exponentialtrichters
17b und 17c gezeigt.
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Die Fig. 8 bis 11 verdeutlichen verschiedene Querschnittsformen des
Exponentialtrichters.
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Zur Herstellung des Gehäuses ordnet man in einer Form einen dem Innenaufbau
entsprechenden Kern an. Man kann nun in der Form eineArmierung aus Glasfasern oder
Drähten anordnen und die Form mit Beton ausgiessen. Von Vorteil ist es jedoch, einen
Feinbeton zu verwenden, der Glasfasern bereits in der Mischung enthält. Eine solche
Feinbetonmischung enthält neben Zement, Sand und Wasser,
vorzugsweise
4 bis 5 Gew.- Glasfasern. Ein solcher mit Glasfasern versehener Feinbeton wird in
die Form eingegossen und durch Rütteln verdichtet. Nach dem Erhärten des Gusskörpers
wird der Kern entfernt.
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Verwendet man einen Kern aus Kunststoffschaum, vorzugsweise aus geschäumtem
Polystyrol, was beispielsweise für das Gehäuse der Fig. 1 und 2 möglich ist, so
kann der Kern einfach ausgebrochen werden. Für kompliziertere Innenformen eignen
sich beispielsweise Kerne aus Wachs oder einer wachs enthaltenden Mischung. Durch
Erwärmen des erhärteten Gusskörpers kann dann der Kern durch Schmelzen entfernt
.!erden. Auch Kerne, die ein lösliches Bindemittel, vorzugsweise einen wasserlöslichen
Leim enthalten, eignen sich zur Herstellung der Gehäuse. Diese Kerne lassen sich
dann durch Lösen mittels eines Lösungsmittels oler mittels Wasser aus dem erhärteten
Gusskörper entfernen.
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