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Einrichtung an Schallapparaten mit flächenförmigen, längs ihres Umfanges
befestigten Strahlergebilden. Bei Apparaten, die zur Aussendung oder zum Empfang
von Schallwellen mit einem längs seines Umfanges befestigten membran-oder plattenartigen
Strahlergebilde versehen sind, welches den Übergang der Wellen vom Apparat auf das
Medium und umgekehrt vermittelt, ist es überaus schwierig, eine Schwin-Uungsform
dieses Strahlergebildes zu erhalten, die eine günstige Energieübertragung erlaubt,
und zwar besonders bei hohen Tönen (höher als 6oojSekunde), die für Ohraufnahmen
besonders günstig sind. Es ist vorgeschlagen worden, solche Strahlergebilde durch
Versteifungen, die über ihre Oberfläche verteilt sind, zu zwingen, unabhängig von
der Frequenz der Erregung ihre Grundschwingungsform beizubehalten, d. h. als Ganzes
in allen Teilen gleichphasige und von der Mitte nach den Rändern der Membran hin
gleichmäßig abnehmende Amplituden zu machen, um seitliche Ausweichbewegungen des
erregten Mediums zu vermeiden. Abgesehen von Schwierigkeiten, die bei der Herstellung
solcher Membranen auftreten, ist auch ihre Erregung nicht einfach, besonders dann,
wenn zwischen ihr und dem eigentlichen Erreger oder Detektor ein selbständiges Schwingungsgebilde
eing e Schaltet ist. Es gelingt dann nicht immer, dem Gebilde (strahlende und nicht
abgestimmte Wand mit Schwingungsgebilde), eine so große Dämpfung aufzuzwingen, wie
sie aus Gründen der gleichmäßigen Erregung oder des ungestörten und nicht zu selektiven
Empfanges erwünscht ist, vor allem deshalb, :,eil für die Erregung oder den Empfang
bisher immer an Stellen großer Amplitüden der :Membran angegriffen worden und an
.der 1<#opplungsstelle Massen nötig wurden, welche Jie Dämpfung herabsetzten.
Dabei sollte, wie gesagt, die Membran ihre Grundschwingungsform beibehalten. Es
ist aber erfahrungssyemäß bisher nicht möglich gewesen, diese Schwingungsform mit
bekannt gewordenen Xitteln rein zu erhalten.
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Die Erfindung besteht nun darin, die Erregungsstelle, an welcher Massen
nicht zu vermeiden sind, von der mit größter Amplitüde schwingenden Stelle des Strahlergebildes
weg, d. h. an mit kleinerer Amplitüde schwin-,gende Orte zu verlegen, zum Zwecke,
eine aufsteigende Amplitüdenübersetzung in das Strahlergebilde selbst zu verlegen.
Möglich wird dies erfindungsgemäß am einfachsten dadurch, daß ,man hierzu die Abstimmung
des betreffenden, in Schwingungen zu versetzenden Strablergebildes in bestimmter
Form zu Hilfe nimmt: Abgesehen von vielen anderen Vorteilen konstruktiver Art, die
aus nachstehenden Beispielen ersichtlich sind, erreicht man hierbei den großen Vorteil,
die Abstrahlung durch die strahlende Fläche in weiten Grenzen beliebig variieren
zu können, z. B. indem man an den Stellen größerer Amplitüd.e .der strahlenden Flächen
je nach Bedarf Masse und elastische Kraft steigert oder vermindert, @d. fi. also,
#liese
Größen über die strahlende Fläche hin ungleichmäßig verteilt.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
In Abb. r ist a ein zylindrisches, topfartiges Massengebilde, «-elches an der Stelle
b mit einem Schwingungsgebilde c, z. B. einer Stimmgabel, verbunden ist. c sind
Rippen, welche dafür sorgen, .daß der Körper a keine in Betracht kommenden Schwingungen
in sich ausführt. An .der Stelle f ist in dem Körper die Membran g eingesetzt. Die
Wirkungsweise ist nun beispielsweise für Sender derart, !daß im Schwingungssystem
c durch eine beliebige Erregung desselben Energie erzeugt wird, die das Gebilde
zum Schwingen bringt. Dadurch wird auf -den Punkt b eine Kraft übertragen, welche
den Körper a als Ganzes in entsprechend kleine Bewegungen versetzt. Hierdurch wird
das membranartige Gebilde g bei f f erregt und kommt, weil es in geeigneter Weise
abgestimmt wird, mit dem Mittelpunkt h in heftige Schwingungen. Es ergibt sich alsdann
für g eine große Strahlungsdämpfung, wenn man nur dafür sorgt, daß g im Verhältnis
zur Wellenlänge der ausgestrahlten Schwingung nicht zu klein und seine Masse im
Verhältnis zur elastischen Kraft nicht zu groß ist. Ist bei der in Abb. i O'ewählten
Form von g die Strahlungsdämpfung ,lieses Gebildes noch zu groß, so kann man f-liesel.be
in technisch leicht ausführbarer Form dadurch herabsetzen, daß man zu der in der
Membran selbst vorhandenen . elastischen Kraft an der Membran noch weitere elastische
Kräfte, z. B. in der Art der Rippen i, in Abb. 2 anbringt und die Abstimmung, die
dadurch hinaufgeht, erniedrigt, indem man Masse k (_-#,bb. 2) hinzufügt.
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Statt das Gebilde durch ein Schwingungsgebilde c zu erregen, wodurch
sich Mehr-\velligkeit und andere Nebenerscheinungen einstellen, kann es in gewissen
Fällen bei Sendern und Empfängern besser sein, ohne ein zweites Schwingungsgebilde
die strahlende Flache mit dem eigentlichen Erreger oder Empfänger zu verbinden.
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Ahb. 3 stellt eine solche Anordnung dar, bei der gleichzeitig das
Gebilde g in anderer Form ausgeführt ist, und zwar als Kreisfläche, welche ringförmig
erregt wird. Die Stellen f= und f1 sind die erregenden Stellen. Die Erregung wind
durch den Elektromagneten l hervorgerufen, welcher mit dem wiederum als zylindrischer
Topf ausgebildeten Körper a fest verbunden ist und den mit g verbundenen Anker in
anzieht. Dieser Anker stellt gleichzeitig eine Masse dar. Die Amplitüden, die dann
f11 und f 2 machen, haben zueinander etwa das umgekehrte Verhältnis wie va
und a. Das Gebilde g wird nun etwa so, wie Abb. 4 zeigt, in Schwingung versetzt.
Es wird durch die Amplitüden an f2 und die meist allerdings wesentlich kleineren
Amplitüden -an %' f1 erregt, kommt in einem mittleren Kreis, etwa an den Stellen
k h, zur größten Amplitiiile und schwingt daher in der Hauptsache ringförmig, wie
es die punktierten Linien anleuten.
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Die Anordnung der Abb. 3 und q. hat den Vorteil, daß sie einstimmig
ist.
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Ergibt sich aus irgendwelchem Grunde die Notwendigkeit, die im allgemeinen
zunächst große Strahlungsdämpfung zu verringern, so kann man ähnlich wie in Abb.
2 dem Gebilde g wieder Rippen aufsetzen, die etwa von der Mitte zum Rande verlaufen
und die erhöhte Abstimmung durch Anbringung von Massen, etwa in Form eines ringförmigen
Wulstes, in der Gegend von h h wieder herabdrücken.
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Diese Anordnung ist besonders günstig für Schallerzeugung oder Schallempfang
in Luft, während die Anordnung der Abb. i und 2 infolge der noch möglichen Übersetzung
der Anmpl.itüden in System c sich für Wasserschall gut eignet. Beide Anordnungen
können jedoch in Medien beider Arten von Vorteil sein.
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In Abb. 5 ist eine ähnliche Anordnung wie in Abb. 3 in der Aufsicht
gezeichnet. - Das Gebilde g ist aber hier nicht so ausgebildet, daß es ringförmig
wie in. Abb. q. schwingt, sondern es zerfällt, bezüglich der Schwingungsform in
charakteristische Sektoren, von denen j e zwei paarweise einander zugeordnet sind.
Die Stehren o o z. B. sind hierbei durch Versteifungen oder Masse akustisch ruhig
gemacht, während die anderen beiden Stellen p p auf den verwendeten Ton abgestimmt
sind und etwa an ihren mittleren Punkten h h maximale Amplitüden machen.
Ihre Erregung findet wieder an den Stellen f 1 f 2 statt, streng genommen allenfalls
noch an den Rändern zwischen den Sektoren o und p. Unter Umständen ist es auch mög-]ich,
eine normale Membran durch geeignete Erregung zu der gezeichneten Schwingungsform
zu bringen, beispielsweise dadurch, daß man zwei Magnetschenkel am .Rande an geeigneten
Steilen wirken läßt.
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Alle gezeichneten Gebilde g können natürlich auch in geeigneter Weise
anders gestaltet, z. B. beliebig gewölbt sein. Auch kann :bei den verschiedenen
Flächen die Errebiungsart beliebig variiert werden, z. B. kann die Erregung von
Abb. i an dem Gebilde g der Abb. 3 vorgenommen werden.