DE2946981B1 - Elektroakustischer Wandler - Google Patents

Description

Die I rfitulung betrifft einen elcktroiikiistischen Wandler mit einem tonncnförmigcn Membrankörper. tier ;ius mehreren konvex vorgckriimmten. biegefähigen Streifen besteht, wobei am unteren Ende dieses Membrankörpers ein Schwingungserzeuger angeordnet ist, dessen Schwingspule mit dem Membrankörper verbunden ist und eine Traverse den oberen Rand des Membrankörpers mit dem Gehäuse des Schwingungserzeugers verbindet.

Ein solcher elektroakustischer Wandler ist beispielsweise aus der FR-PS 862867 bekannt. Der Membrankörper dieses bekannten Lautsprechers ist

κι etwa ellipsenförmig und ist im Inneren mii einem Dämpfungskörper versehen, der der Form des Membrankörpers angepaßt ist und mit öffnungen versehen ist, durch die Luft hindurchtreten kann, jedoch wegen der geringen Größe der öffnungen infolge des Strömungswiderstandes beim Durchtritt gebremst wird. Die nicht auf die öffnungen treffenden Schallwellen können jedoch von diesem Dämpfungskörper reflektiert werden und treten in störende Wechselwirkung mit der Innenfläche des Membrankörpers.

2(i Weiterhin ist aus der DE-PS 2 709 374 ein elektroakustischer Wandler bekannt, der einen oder mehrere torsnersförmige Membrankörper aufweist. Die Wand dieses Membrankörpers besteht aus zwei oder mehr Schichten, die aus unterschiedlich harten Materialien gebildet sind. Im Inneren des Membrankörpers ist dämpfendes Material angebracht, das jedoch in mechanische Wechselwirkung mit der Membrane tritt und so deren Schwingung ungünstig beeinflußt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende

3Ii Aufgabe ist nun darin zu sehen, die von der Innenfläche eines solchen Membrankörpers abgestrahlten Schallwellen durch eine freie öffnung nach oben austreten zu lassen, so daß sie entweder gedämpft oder als Nutzsignal zusätzlich zu den von der Außenfläche

.15 abgestrahlten Schallwellen verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen im Innenraum des Membrankörpers in dessen unterem Teil angeordneten Schalleitkörper, derzwischen sich und dem Membrr-tikörper einen sich von unten nach oben erweiterten Ringspalt freiläßt, in dem die von der Innenfläche der Membrane abgestrahlten Schallwellen nach oben geleitet werden. Ein solcher Schalleitkörper kann aus einem halbkugelförmigen Körper bestehen, der im unteren Teil des Membraiikörpers angebracht ist, so daß sich zwischen dem Schalleitkörper und der Innenfläche des Membrankörpers ein Spalt bildet, der sich von unten nach oben erweitert, so daß die in diesen Ringspalt-

5Ii raum eintretenden Schallwellen nach oben umgelenkt werden und schließlich durch die obere öffnung des Membrankörpers austreten können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieser Schalleitkörper im oberen Teil etwa halbkugelförmig und im unteren Teil etwa zylindrisch ausgebildet. Der Schalleitkörper ist mit dem Gehäuse des Schwingungserzeugers fest verbunden, und durch diesen Schalleitkörper führt zweckmäßig die Traverse, die den oberen Rand des Membrankörpers starr mit

mi dem Gehäuse des Schwingungsgehäuses verbindet.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausfüh-

rungsform erwiesen, bei der sich nach oben an den Membrankörper ein topfförmigcr Aufsatz anschließt, dessen Boden oben liegt und der über eine Traverse,

»•5 beispielsweise einen starren Stab, mit dem Gehäuse des Schwingungserrcgcrs verbunden ist. Das untere Ende dieses lopfförmigcn Aufsatzes ist durch eine Stirnwand abgedeckt, die eine Mittelöffnung aufweist.

Der Rand der Mittelöffnung ist mit dem oberen Rand des Membrankörpers verbunden, und die Schallwellen treten durch diese öffnung in den topfförmigen Aufsatz ein.

Das Innere dieses Aufsatzes kann mit schalldämmendem Material gefüllt sein, wenn man darauf verzichtet, die vom Innern aum des Membrankörpers nach oben austretenden Schallwellen als Nutzsignal zu verwenden. In diesem Innenraum kann jedoch auch ein Rohr angebracht werden, das die mittlere Traverse konzentrisch umgibt und das unten mit dem Rand der öffnung des topfförmigen Aufsatzes und damit gleichzeitig mit dem oberen Rand des Membrankörpers verbindet. Dieses Rohr führt nach oben bis fast zum Boden des topffönnigen Aufsatzes, und außerhalb dieses Rohres sind in der Stirnwand Schallaustrittsöffnungen vorgesehen. Der aus dem Membrankörper austretende Schall wird zunächst zwischen Rohr und Traverse nach oben geführt und tritt dann in den äußeren konzentrischen Ringraum des topfförmigen Aufsatzes ein, wird von dort nach unten geleitet und triit als Nutzsigna! aus den öffnungen aus. Auf diese Weise kann die nach innen abgestrahVe Schallenergie, die in der Regel wegen der Phasenverschiebung vernichtet wird, als Nutzsignal ausgenutzt werden und trägt zur Erhöhung des Wirkungsgrades des elektroakustischen Wandlers bei.

Die Membrane selbst kann aus einem Blech bestehen, das in entsprechender Weise zu einer tonnenförmigen Form gestaltet ist. Um die Biegung zu erleichtern, werden zweckmäßig in Richtung der Krümmung Schlitze angebracht, die sich dann beim Verbiegen in die tonnenförmige Gestalt öffnen und so eine entsprechende Verformung zulassen.

Damit die Verformung definiert wird, können auch parallel zu den Schlitzen verlaufende Sikken angeordnet werden, die der Biegung einen Widerstand entgegensetzen, der jedoch durch die Form der Sikken genau definiert werden kann.

Damit der Innenraum vom Außenraum des Membrankörpen getrennt ist, werden diese Schlitze zweckmäßig mit einer Folie überbrückt, wobei diese Folie beispielsweise aus Silikongummi bestehen kann.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 einen Schnitt durch eine»; gemäß der Erfindung ausgebildeten elektroakustischen Wandler darstellt;

Fig. 2 zeigt die Form eines Segments des Membrankörpers, und die

Fig. 3 und 3a zeigen eine geschlitzte Blechplatte, und die

Fig. 4 und 4a eine geschlitzte und mit Sikken versehene Blechplatte.

Aus dei Fig. t ersieht man, daß der Membrankörper 1 mit seinem unteren Ende mit einer Schwing-

spule 2 verbunden ist, die in den Ringspalt eines Magnets 3 eintaucht. Im Inneren des Membrankörpers 1 ist ein Schalleitkörper 4 dargestellt, auf den die von der Innenfläche des Membrankörpers abgestrahlten Schallwellen auftreffen und nach oben umgelenkt

in werden. Der obere Rand des Membrankörpers ist mit einem topffönnigen Aufsatz S verbunden, der, wie in der rechten Hälfte der Figur dargestellt ist, ganz mit schalldämmendem Material 6 gefüllt sein kp.nn. Bei dieser Ausführungsform wird der in den topfförmigen

is Aufsatz einretende Schall durch Dämpfung vernichtet. Die linke Hälfte dieser Figur zeigt eine andere Ausführungsform und man sieht, daß im Inneren noch ein Rohr 7 angeordnet ist, das die als Stab ausgebildete Traverse 8 konzentrisch umgibt und zwischen

2i) Traverse und Rohr einen Weg für die Schallwellen freiläßt, die vom Inneren des Mem^rankörpers nach oben treten. Das Rohr 7 endet in eniem gewissen Abstand vom Boden des topfförmigen Aufsatzes 5, so daß die Schallwellen längs dem Boden in den Außenraum des topffönnigen Aufsatzes treten könne·.!, von wo aus sie nach unten geführt werden und durch Schallaustrittsöffnungen 9 nach außen austreten. Durch die Laufzeit, die die Schallwellen in diesem topfförmigen Aufsatz zurücklegen, wird die Phasen-

3i) verschiebung zwischen den vom Membrankörper nach außen und innen abgestrahlten Schallwellen für einen gewissen Frequenzbereich aufgehoben oder so verkleinert, daß die aus den öffnungen 9 austretenden Schallwellen als Nutzsignal an die Umgebung abgegeben werden können.

Fig. 2 zeigt nun ein Segment 10 des Membrankörpers 1 in drei verschiedenen Ansichten. Man sieht nun, wie ein solches Segment gebogen werden kann, so daß sich insgesamt ein etwa tonnenförmiger Körper ergibt. Die Fig. 3 und 3 a zeigen nun einen Blechstreifen, der mit Schlitzen 11 versehen ist, die es erleichtern daß die in Fig. 3 a dargestellte Krümmung des Bleches durchgeführt werden kann.

Fig. 4 zeigt schließlich, daß zusätzlich zu den Schlitzen noch in dem Blech 12 Sikken 13 vorgesehen werden können, die einen defirierten Verformungswiderstand sicherstellen. In Fig. 4a ist ein solcher Blechstreifen in kleinerer Darstellung gezeigt.

Der hier beschriebene elektroakustischc Wandler eignet sich insbesondere für den Hochtonbercich und hat gegenüber vergleichbaren Wandlern den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler mit einem tonnenförmigen Membrankörper, der aus mehreren konvex vorgekrümmten, biegeiähigen Streifen besteht, mit einem an einem Ende des Membrankörpers angeordneten Schwingungserzeuger, dessen Schwingspule mit dem Membrankörper verbunden ist und mit einer Traverse, die den oberen Rand des Membrankörpers mit dem Gehäuse des Schwingungserzeugers verbindet, gekennzeichnet durch einen im Innenraum des Membrankörpers in dessen unterem Teil angeordneten Schalleitkörper, der zwischen sich und dem Membrankörper einen sich von unten nach oben erweiterten Ringspalt freiläßt, in dem die von der Innenfläche der Membrane abgestrahlten Schallwellen nach oben geleitet werden.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalllcitkörpcr tm oberen Teil etwa halbkugelförmig, im unteren Teil jedoch etwa zylindrisch ausgebildet ist.

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen topfförmigen Aufsatz, dessen unteres ringförmiges Ende mit dem oberen Rand des Membrankörpers verbunden ist, während der Topfboden über eine Traverse mit dem Gehäuse des Schwingungserzeugers verbunden ist.

4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des topffönnigen Körpers mit schalldämmendem Material ausgefüllt ist.

5. Elektroakustischer Wa.idler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des topfförmigen Aufsatzes ein Schalleitrohr vorgesehen ist, das unten mit dem Rand der Wand des topfförmigen Körpers und damit mit dem oberen Rand des Membrankörpers verbunden ist und das oben Abstand vom topfförmigen Boden hat, und daß im unteren Teil der Außenwand des topfförmigen Aufsatzes Schallaustrittsöffnungen vorgesehen sind.

fi. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche I bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane aus einem Blechstreifen besteht, der gekrümmt ist und in Richtung der Krümmung mit Schlitzen versehen ist.

7. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Sikkcn vorgesehen sind, die einen definierten Widerstand gegen eine Verformung bilden.

H. Elektroakustischer Wandler nath Anspruch fi oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze mit einem elastischen Film, z. B. aus Silikongummi überbrückt sind, so daß eine geschlossene Oberfläche entsteht.