DE2847665A1

DE2847665A1 - Verbesserung einer amplitudenmessvorrichtung fuer die servo-regelung eines lautsprechers

Info

Publication number: DE2847665A1
Application number: DE19782847665
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Kleinschmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1980-05-14

Description

Verbesserung einer Amplitudenmeßvorrichtung für die
Servo-Regelung eines Lautsprechers.
Zusatz zu Patent 2 637 414 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Amplitudenmeßvorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches , nämlich im deutschen Patent 2 637 414, angegeben ist.
Aus der genannten Patentschrift ist eine Amplitudenmeßvorrichtung für die Servo-Regelung eines Lautsprechers durch Gegenkopplung seiner Membranbewegung bekannt. Bei dieser Amplitudenmeßvorrichtung befindet sich der Lautsprecher in der Wandung eines insgesamt luftdicht abgeschlossenen Gehäuses. Der zur Erzeugung eines Steuersignals verwendete Druckwandler ist in diesen Gehäuse angeordnet und unterliegt den von der Lautsprechermembran erzeugten Luftdruckänderungen.
Als Druchçandler ist bisher eine solche Einrichtung verwendet worden, bei der die Luftdruckänderungen auf ein piezoelektrisches Biegewandler-Element einwirken.
Mit einer solchen Einrichtung sind zwar die an sie gestellten technischen Anforderungen erfüllt. Ein solcher Druckwandler bedingt aber einen erheblichen zusätzlichen Aufwand und vergrößert außerdem das Brutto-Volumen des gesamten Lautsprechers.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine wie einschlägige Amplitudenmeßvorrichtung einen vereinfachten und dennoch die technischen Anforderungen voll erfüllenden Druckwandler anzugeben.
Diese Aufgabe wird für eine wie im Oberbegriff des Anspruches angegebene Amplitudenme ßvorrichtung erfindungsgemäß gelöst, wie dies im Kennzeichen des Anspruches angegeben ist.
Die Erfindung beruht auf Uberlegungen, denen ein im Prinzip an sich bekannter Kopfhörer zugrunde liegt, der mit einer piezoelektrischen Folie aus Polyvenylidendifluorid (PVDF) ausgerüstet ist. Eine solche Folie-ist in einem derartigen Kopfhörer in der Weise eingebaut, daß ihre beiden mit Elektroden versehenen Oberflächen Schallwellen in die ungebende freie Luftatmosphäre aussenden können.
Um die piezoelektrische Eigenschaft der Folie zu gewährleisten, steht diese unter einer Vorspannung, die durch einseitig an der Folie anliegenden elastischen Schaumstoff erzeugt ist.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfffhrungsbeispXels hervor.
das in einer GesamtanSicht und einer Detailfigur dargestellt ist.
Mit 1 ist eine gesamte Lautaprechereinrichtung bezeichnet, bei der ein Lautsprecher 3 in die Wandung eines Gehäuses 5 derart eingebaut ist, daß die Lautsprechermembran 31 das Innenvolumen des Gehäuses 5 luftdicht abschließt. Mit 113 sind die Anschlußleitungen des Lautsprechers 3 bezeichnet.
Mit 37 ist das topfförmige, nach einer Seite hin offene Gehäuse des gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Druc.nvandlers 30 bezeichr.et Zwischen den einander gegenüberliegenden Wandungen 38 und 39 dieses Gehäuses 37 ist, wie insbesondere auch aus der Schnittdarstellung der mgwenersichtlich, eine piezoelektrische Folie aus Polyvenylidendifluorid (PVDF) 40 ausgespannt. Die Ränder dieser Folie 40 sind z.B. zwischen zwei Ringen 401 und 402 gehalten. Diese Folie 40 schließt ein Innenvolumen 41 des Gehäuses 37 luftdicht ab. Mit Hilfe eines mit 44 bezeichneten elastischen Schaumstoffes, z.B. Schaumgummis, wird die Folie 40 einer Vorspannung unterworfen durch Vorwölben dieser Folie 40. Auf din von außen, d.h. aus dem Inneren des Gesamtgehäuses 1 einwirkenden Luftdruckes, dessen Änderungen den Bewegungen der Lautsprechermembran 31 entsprechen, wird die Folie 40 mehr oder weniger stark gegen den Schaumstoff 44 gepreßt. Diese Bewegung der Folie 40 führt zu einer Schwankung der ugspannung derselben, die wiederum zu elektrischen Spannungen zwischen den Elektroden 42 und 43 führt. Diese Elektroden 42 und 43 befinden sich auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Folie 40. Sie bestehen z.B. in aufgedampften Metallisierungen.
Die Spannungen werden z.B. über die bereits erwähnten Ringen 401 und 402 abgenomnen und stehen für Folie Regelelektronik an den Anschlüssen 45 und 46 zur Verfügung.
Ein wie erfindungsgemäß verwendeter Druchtlandler 30 mit PVDF-wolie 40 ist um etwa zwei Größenordnungen we- niger empfindlich gegen Körperschall als ein als Beispiel im Hauptpatent beschriebener Druchvandler mit piezoelektrischem Biegeelement. Der Druckwandler der vorliegenden Erfindung bietet für die Ausbreitung von Körperschall auf der äls Wandlarmembran verwendeten Folie 40 praktisch keine Möglichkeit. Aufgrund des Umstandes, daß die piezoelektrische Wirkung des erfindungsgemäß verwendeten Druckwandlers auf Variation von Zugspannungen in der Folie 40 beruht, ist dieser Wandler auch unempfindlich gegen Massenbeschleunigungen.
Es ist daher im allgemeinen bereits ausreichend, wenn die Befestigung des erfindungsgemäß verwendeten Druckwandlers an der Innenwand des Gehäuses 5 der Gesamtlautsprechervorrichtung in der Weise erfolgt, daß nur eine relativ dünne, elastische Zwischenlage 50 zwischen dem Gehäuse 37 des Wandlers und der Wand des Gehäuses 5 vorhanden ist.
2 Figuren 1 Patentanspruch

Claims

Patentanspruch: Amplitudenmeßvorrichtung für die Servo-Regelung eines Lautsprechers durch Gegenkopplung der I;Iembranbewegung, mit einem pneumatisch über vom Lautsprecher hervorgeruf enai Luftdruckschwankung gekoppelten, vom Lautsprecher räumlich getrennten Druckwandler im Gegenkopplungsweg, wobei der Lautsprecher in der Wandung eines insgesamt luftdicht abgeschlossenen Gehäuses angebracht ist und der Druckwandler so angeordnet ist, daß er pneumatisch mit dem Innenvolumen des Gehäuses zur Messung der dort von der Lautsprechermembran erzeugten Luftdruckänderungen gekoppelt ist, nach PAtent 2 637 414, g e -k e n n z e i c h n e t dadurch, daß der Druckwandler (30) aus einem topfförmigen Gehäuse (37) besteht, zwischein dessen einander gegenüberliegenden bzw. seitlichen Wandungen (38, 39) eine an sich bekannte piezoelektrische Folie (40) mit auf ihren Oberflächen befindlichen Elektroden (42, 43) ausgespannt ist, mit der ein abgeschlossenes Volumen (41) des Gehäuses (37) gebildet ist, und daß sich in dem abgeschlossenen Volumen (41) ein Schaumstoffmaterial (44) befindet, mit dem die Folie (39) nach außen vorgewölbt unter mechanischer Vorspannung gehalten ist.