DE3102977A1

DE3102977A1 - "ELECTRO-ACOUSTIC CONVERTER"

Info

Publication number: DE3102977A1
Application number: DE19813102977
Authority: DE
Inventors: Gianni Emilia Mazzacurati
Original assignee: RADIO CINE FORNITURE R C F S P
Current assignee: RADIO CINE FORNITURE R C F S P
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1981-11-26
Also published as: FR2474800B3; IT8046808A1; FR2474800A1; GB2070389A; ES8202234A1; ES498869A0; IT1154054B; IT8046808A0

Description

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Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen elektro-akustischen Wandler, insbesondere geeignet zur Verwendung als Lautsprecher in gewerblichen HiFi-Anlagen, wie beispielsweise Kinos, Schallplatten-Höranlagen, Sport-Stadien, öffentlichen Plätzen und auf alle Fälle für Verdichtungs-Einheiten für Lautsprecher mit Horn und dgl.The invention relates to an electro-acoustic transducer, in particular suitable for use as loudspeakers in commercial hi-fi systems, such as cinemas, record listening systems, Sports stadiums, public places and in any case for compression units for loudspeakers with horn and like

Bekanntlich wird bei Verdichtungseinheiten für Lautsprecher und dgl. der Druck ausgenützt, welcher auf die Lift seitens der konvexen oder konkaven Seite einer Membrane nach Art einer halbkugeligen Kappe ausgeübt wird, um elektrische Signale in Tonsignale umzuwandeln. Ebenso ist bekannt, daß Membranen nach Art einer halbkugeligen Kappe, welche den an ihrer konvexen Seite erzeugten Luftdruck ausnützen, den Mangel aufweisen, daß sie, insbesondere im mittleren bis höheren Bereich des Tonspektrums, eine schwach lineare Ansprechkurve aufweisen. Dies beruht auf dem Umstand, daß die seitens der Membrane erzeugten akustischen Signale, welche über eine Entzerrungsvorrichtung an den Ausgang einer beliebigen Kompressions-Einheit angelegt werden, keine Phasenkohärenz besitzen, d.h. sie weisen untereinander Verzögerungen auf, welche im Verhältnis des Abstands zwischen Sendepunkt des Signals an der Membrane und dem Ausgang der fraglichen Einheit immer größer werden.As is known, the pressure is used in compression units for loudspeakers and the like, which on the lift on the part of the convex or concave side of a membrane in the manner of a hemispherical cap is exerted to carry electrical signals into Convert sound signals. It is also known that membranes in the manner of a hemispherical cap, which at their convex Side generated air pressure, have the deficiency that they, especially in the middle to higher range of the sound spectrum, have a weakly linear response curve. This is due to the fact that the membrane generated acoustic signals which are applied to the output of any compression unit via an equalization device have no phase coherence, i.e. they have delays between themselves which are in proportion to the distance between the point at which the signal is sent at the membrane and the output of the unit in question become larger and larger.

Dies geschieht trotz der Anordnung der Entzerrungsvorrichtung, welche bekanntlich den Zweck hat, nach größter Möglichkeit den Ausgang, insbesondere bei hohen Frequenzen, zu vereinheitlichen. Die fraglichen Differenzen der Durchiauflängen der Signale bewirken beträchtliche Veränderungen und Lücken in den Ansprech-Kurven. This happens despite the arrangement of the equalization device, which is known to have the purpose of the greatest possible Standardize output, especially at high frequencies. The differences in the length of the signals in question cause considerable changes and gaps in the response curves.

Diesem Mangel hat Abhilfe geschaffen werden können dadurch, daß die fragliche Membrane in Form einer halbkugeligen Kappe derart benützt wird, daß die elektrischen Signale mittels desThis deficiency could be remedied by that the membrane in question in the form of a hemispherical cap is used in such a way that the electrical signals by means of the

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der Luft an ihrer konkaven Seite anstatt der konvexen Seite erteilten Drucks in akustische Signale gewandelt werden. Dadurch weisen sämtliche Signale die gleiche Länge auf und werden einem einzigen Punkt zugeleitet, welcher durch das gedachte Zentrum der halbkugeligen Membrane dargestellt ist, welcher dem Ausgang der Druckeinheit entspricht.the air on its concave side instead of the convex side given pressure can be converted into acoustic signals. As a result, all signals have and will be of the same length fed to a single point, which is represented by the imaginary center of the hemispherical membrane, which corresponds to the output of the printing unit.

Um dies durchzuführen, sind besondere Entzerrungsvorrichtungen erforderlich, welche, außer die Druckkammer mit den erforderlichen größenmäßigen Merkmalen zu bilden, mit einer Anzahl radialer und konzentrischer Schlitze versehen sind, durch .!reiche die Ausgangssignale gehen.To do this, special equalization devices are required, which, in addition to the pressure chamber with the necessary To form dimensional features are provided with a number of radial and concentric slots through .! rich the output signals go.

Die Herstellung solcher Entzerrungsvorrichtungen erweist sich gegenwärtig als äußerst aufwendig, aufgrund des Umstandes, daß die fraglichen Schlitze nach besonderen Arbeitsverfahren und mittels aufwendiger Instrumente hergestellt werden müssen.The production of such equalization devices is currently proving to be extremely expensive, due to the fact that the slots in question have to be produced using special working methods and expensive instruments.

Zweck der Erfindung ist daher die Schaffung eines elektroakustischen Wandlers, welcher die Beseitigung der vorgenannten Mängel erlaubt, also die Erzielung höchst linearer Ansprech- ' kurven trotz Anwendung der Technik der an der konvexen Seite der Membrane erhaltenen akustischen Signale und daher die Schaffung von Druckeinheiten höchster Qualität.The purpose of the invention is therefore to create an electroacoustic Converter, which allows the elimination of the aforementioned deficiencies, i.e. the achievement of highly linear response ' curve despite the use of the technique of acoustic signals obtained on the convex side of the membrane and therefore the creation of printing units of the highest quality.

Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines elektro-akustischen Wandlers von leichter Herstellung, ausgezeichneten Eigenschaften und entschieden niedrigeren Kosten gegenüber denjenigen, welche auf der Technik der akustischen Signale beruhen, welche an der konkaven Seite der Membrane erzeugt werden, die jedoch genau wie diese höchst qualifiziert sind.Another purpose is to provide an electro-acoustic transducer of easy manufacture, excellent properties and decidedly lower cost compared to those based on the acoustic signal technology used at the concave side of the membrane are generated, which are, however, just like this highly qualified.

Diese und weitere Zwecke werden mittels eines elektro-akustischen Wandlers erzielt, welcher eine Membrane aufweist, die aus einem Ringsektor einer halbkugeligen Kappe besteht, die elastisch am Außenrand gehaltert ist und eine Spule lagert, und am Innenumfang zwischen zwei anliegenden Dämpfungsringen liegt, welche ^These and other purposes are carried out by means of an electro-acoustic Achieved transducer, which has a membrane consisting of a ring sector of a hemispherical cap, which is elastic is supported on the outer edge and supports a coil, and on the inner circumference between two adjacent damping rings, which ^

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Über eine Druckscheibe mit einem Entzerrungselement und einer Sperrvorrichtung mittels eines einstellbaren Abstandshalters gekuppelt sind.Via a pressure disc with an equalization element and a locking device by means of an adjustable spacer are coupled.

Zur Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist, in derAn exemplary embodiment is described below to explain the invention described in more detail, reference being made to the drawing in which

Fig. 1 einen Querschnitt eines elektro-akustischen Wandlers, der an eine Kompressions-Einheit angesetzt ist,1 shows a cross section of an electro-acoustic transducer, which is attached to a compression unit,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt durch eine Ausführungsabwandlung der Membrane mit Ringsektor aus einer halbkugeligen Kappe, undFig. 2 is a partial cross section through an embodiment modification the membrane with a ring sector made of a hemispherical cap, and

Fig. 3 eine Gegenüberstellung der Frequenzansprech-Kurve eines herkömmlichen Wandlers und einen nach der Erfindung zeigt.Fig. 3 is a comparison of the frequency response curve of a conventional transducer and one according to the invention shows.

Die Kompressions-Einheit 1 weist einen magnetischen Komplex oder Permanent-Magneten 2 herkömmlicher Ausbildung auf.The compression unit 1 has a magnetic complex or permanent magnet 2 of conventional design.

Im Luftspalt zwischen den Polen des Magneten 2 ist eine bewegliche Spule 3 angeordnet, welche an einem Ende mit dem Außenumfangsabschnitt einer Membrane 4 verbunden ist. Die Membrane besteht im wesentlichen aus einem Ringsektor eines am Außenumfang angeschlossenen Ringabschnitts einer halbkugeligen Kappe, verbunden mit einer dehnbaren Halterung 5 und der beweglichen Ringspule 3. Der Innenumfang 6 dieser Ringmembrane 4 ist dagegen zwischen zwei Dämpferscheiben 7 eingesetzt, welche den Membranrand völlig umschließen und deren Zentralöffnung 8 verschließen.In the air gap between the poles of the magnet 2 is a movable one Coil 3 arranged, which at one end with the outer peripheral portion a membrane 4 is connected. The membrane consists essentially of a ring sector on the outer circumference connected ring section of a hemispherical cap, connected to an expandable bracket 5 and the movable Annular coil 3. The inner circumference 6 of this annular diaphragm 4, however, is inserted between two damper disks 7, which form the diaphragm edge completely enclose and close the central opening 8.

Die obere Dämpfungsscheibe in Figur 1 liegt an einem Entzerrungsteil 9 an, welches seinerseits am Diffusionskörper 10 gehaltert ist, welcher zusammen mit der Membrane 4 die Kompressionskammer 11 begrenzt.The upper damping disk in FIG. 1 rests against an equalization part 9, which in turn is held on the diffusion body 10 which, together with the membrane 4, delimits the compression chamber 11.

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Die Dämpfungsscheiben 7 und das Entzerrungsteil 9 sind miteinander mittels der Schraube 12, dem Abstandshalter 13 und der Druckscheibe 14 verbunden.The damping disks 7 and the equalization part 9 are with each other connected by means of the screw 12, the spacer 13 and the thrust washer 14.

Diese Teile 12, 13 und 14 bilden eine Reguliervorrichtung oder Kalibriervorrichtung des von den Scheiben 7 auf den Innenumfangs rand 6 der Membrane 4 ausgeübten Drucks.These parts 12, 13 and 14 form a regulating device or calibrating device of the disks 7 on the inner circumference edge 6 of the membrane 4 exerted pressure.

Es ist nicht ausgeschlossen, wie gestrichelt in der Figur 1 angedeutet, daß die Entzerrungsvorrichtung 9 und die entsprechenden Dämpf ungsscheiben 7, anstatt starr mit dem Körper des Diffusors 10, mit dem Zentralpol 15 des Permanentmagneten über einen Stift 16 verbunden sind.It is not excluded, as indicated by dashed lines in Figure 1, that the equalization device 9 and the corresponding Damping washers 7 instead of being rigid with the body of the diffuser 10, are connected to the central pole 15 of the permanent magnet via a pin 16.

Die Schraube 12 kann außerdem durch eine Niete oder ein sonstiges Befestigungsorgan ersetzt werden, vorausgesetzt, daß die Halterung der Druckscheibe 14 mit dem Abstandshalter 13 einen konstanten Druck auf die Dämpfungsscheiben 7 ausübt, unabhängig von der auf dieses Halterungsteil ausgeübten Kraft.The screw 12 can also be replaced by a rivet or other fastening element, provided that the Holding the pressure disk 14 with the spacer 13 exerts a constant pressure on the damping disks 7, independently of the force exerted on this mounting part.

Aus vorstehenden Darlegungen ist ersichtlich, daß der wirksame Teil der Membrane 4 nur jene Ringzone ist, welche sich vom Ansatz der elastischen Halterung bzw. des Balges 5 zum Außenrand der Dämpfungsscheiben 7 erstreckt. Dadurch werden sämtliche von der Membrane 4 ausgehenden Schallwellen einen nahezu gleichen Lauf weg durch die Druckkammer 11 haben und am Ausgang 17 der Einheit 1 in Phasenkohärenz erscheinen.From the above it can be seen that the effective part of the membrane 4 is only that ring zone which extends from the Approach of the elastic holder or of the bellows 5 extends to the outer edge of the damping disks 7. This will all Sound waves emanating from the membrane 4 have an almost identical course through the pressure chamber 11 and at the exit 17 of the unit 1 appear in phase coherence.

Es ist außerdem festzustellen, daß die Abmessungen der Dämpfungs scheiben 7 und der öffnung 8 durch die Arbeits-Frequenzbereiche, den Membrandurchmesser und die bewegliche Spule 3 sowie die Leistung des Systems bestimmt werden.It should also be noted that the dimensions of the damping disks 7 and the opening 8 through the working frequency ranges, the membrane diameter and the movable coil 3 as well as the System performance can be determined.

In der Figur 2 ist ein zweites Ausbildungsbeispiel dargestellt, vas die Membrane 4 betrifft, in welchem auch der Innenumfang mit einer zweiten nachgiebigen Halterung 5' bzw. einem Balg versehen ist, die bzw. der unmittelbar am Entzerrungsteil 9 angebracht ist. Auch in diesem Fall befindet sich der wirksameIn the figure 2 a second embodiment example is shown, which concerns the membrane 4, in which also the inner circumference is provided with a second flexible holder 5 'or a bellows, which or which is located directly on the rectifying part 9 is appropriate. In this case, too, is the effective one

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Teil der Membrane zwischen den beiden elastischen Halterungen und 5¹» so daß sämtliche Schallwellen bei ihrem Durchlauf durch die Kompressionskammer 11 nahezu gleich erscheinen und daher in Phasenkohärenz sind.Part of the membrane between the two elastic mountings and 5 ¹ »so that all sound waves appear almost the same as they pass through the compression chamber 11 and are therefore in phase coherence.

Die Ansprechkurven der Frequenz, welche an der Achse der Kompressionseinheit des elektro-akustisehen Wandlers abgenommen werden, haben sich als beträchtlich linearer als die herkömmlichen erwiesen und ein entsprechendes Beispiel ist in Figur 3 gezeigt, wobei die gestrichelte Kurve 18 die Ansprechkurve von herkömmlichen Wandlern und 19 die Kurve des dargestellten und beschriebenen Wandlers zeigt.The response curves of the frequency, which are on the axis of the compression unit of the electro-acoustic transducer removed have been found to be considerably more linear than the conventional ones and a corresponding example is shown in FIG shown, the dashed curve 18 the response curve of conventional transducers and 19 the curve of the illustrated and shows converter described.

Bei gleichbleibenden Gerätemerkmalen erweist sich beispielsweise die gestrichelt dargestellte Kurve 18 linear zwischen ca 600 Hz bis 5 KHz, während die Kurve 19 zwischen 600 Hz und 16 KHz linear ist.If the device features remain the same, the curve 18 shown in dashed lines proves to be linear between, for example 600 Hz to 5 KHz, while curve 19 is linear between 600 Hz and 16 KHz.

«_v Der vorliegende elektro-akustische Wandler ist äußerst einfach aufgebaut und daher wirtschaftlich, trotz Gewährleistung« _V The present electro-acoustic converter has an extremely simple structure and is therefore economical, despite the warranty

^e beträchtlicher Vorteile an Linearität der Ansprechkurve der ^e considerable advantages in terms of the linearity of the response curve

Frequenz, auch wenn die Wirksamkeit aufgrund der Verwendung einer aus einem Abschnitt einer Halbkugel bestehenden Membrane, wie die bekannten, leicht geschwächt wird.Frequency, even if the effectiveness is due to the use of a membrane consisting of a segment of a hemisphere, like the familiar, is easily weakened.

Diese Wirksamkeit erweist sich auf alle Fälle stärker als diejenige von Konus-Lautsprechern.This effectiveness turns out to be stronger than that in any case of cone speakers.

Die Membrane 4 kann hergestellt werden unter Verwendung verschiedenartiger Werkstoffe, wie beispielsweise Aluminium, bakelitbeschichtetes Gewebe, Kunststoff-Filme, Glasfasern, Karbonium und ähnliche, während die Dämpfungsscheiben 7 aus Filz, Polystyrol geschäumt und ähnlichem sein können, vorausgesetzt, daß sie erlauben, die Ausstrahlzone der Membrane entsprechend einzuschränken.The membrane 4 can be manufactured using various types Materials such as aluminum, bakelite-coated fabric, plastic films, glass fibers, Carbonium and the like, while the damping disks 7 can be made of felt, foamed polystyrene and the like, provided that they allow the emission zone of the membrane to be restricted accordingly.

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Claims

Dr. F. Zumstein Sr. - Dr. E. Assmann -br. ft '. Köenigsberger Dipl. "Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE APPROVED REPRESENTATIVE AT THE EUROPEAN PATENT OFFICE REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE 40 / Zw R 6812 RADIO CINE PORNITURE (RCF) SpΑ., VILLA SAN MAURIZIO Reggio., VILLA SAN MAURIZIO Italy r - "^^" ^^^ TffTtT '^^^^ T Electro-acoustic transducer claims

1. Electro-acoustic transducer with a diffusion body, an equalization part and one provided on a magnet Coil with associated membrane, characterized in that that the membrane (4) consists of an annular section of a substantially hemispherical cap, the outer peripheral edge of which connected to an elastic holder (5) and the coil (3) and its inner circumference between two damping discs (7) is held, which is connected to the rectification part (9) via a pressure disc (14) and a fastening element (12) are.

2. Electro-acoustic transducer according to claim 1, characterized in that that the membrane (4) with a hemispherical ring section is an effective part between the approach of the has elastic holder (5) and the edge of the two damping discs (7).

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3- electro-acoustic transducer according to claim 1, characterized in that that the two damping disks or rings (7) are made of felt or other equivalent material.

4. Electro-acoustic transducer according to claims 1 and 3, characterized in that the membrane (4) and the equalization part (9) are coupled by means of the two damping discs (7).

5. Electro-acoustic transducer according to claims 1, 3 and 4, characterized in that the pressure disc (14) on the Correction part (9) attached by means of a spacer (13) in order to create a display device for the pressure of the damping disks (7) against the inner edge of the membrane (4) is.

6. Electro-acoustic transducer according to claims 1 and 5, characterized in that the equalization part (9) is rigid is coupled to the diffuser body (10).

7. Electro-acoustic converter according to claims 1 and 5, characterized in that the equalization part (9) is rigidly connected to the center pole (15) of the magnet (2).

8. Electro-acoustic transducer according to claims 1 and 2, characterized in that the membrane (4) made of aluminum, bakelite-coated fabric, made of a plastic film, glass or Carbon fibers or another suitable material.

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9. Electro-acoustic converter according to claims 1 beef 8, characterized in that the membrane (4) consists of a ring section of a hemispherical cap by means of expandable bellows (5 »5 '), which are arranged along the outer and inner edge.

10. Electro-acoustic transducer according to claims 1 to 9, characterized in that the dimensions of the damping discs (7) and the central opening (8) of the membrane (4) depending on the range of the functional frequencies, on the diameter of the membrane itself, on the diameter of the coil (3) and the performance of the system.

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