DE4032850C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem, wobei durch wechselndes Öffnen und Schließen von Hoch- und Niederdruck- Luftkammern ein Schalldruck erzeugt wird.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Lautsprechersystem, bei dem die Auslenkung eines Vibrators, eines kolbenartig durch ein Tonsignal ausgelenkbaren, nicht durch eine Änderungen des Schalldrucks beeinträchtigt wird. Das erfindungsgemäße Laut­ sprechersystem besitzt ein verbessertes Transientenphänomen, eine höhere Distorsionsgeschwindigkeit und einen verbesserten Phasenunterschied - der bei den bekannten Lautsprechersystemen nicht kompensiert wird - durch das Bereitstellen eines kon­ stanten Luftdrucks, wobei separate Kammern mit hohem oder niederem Luftdruck zum Einsatz kommen.

Schall ergibt sich bei einer Vibration der Luft, also durch kleine Änderungen im Luftdruck. Die meisten Lautsprecher­ systeme erzeugen den Schall nach diesem Prinzip.

Elektrische Lautsprecher werden in Konus-, Kalotten- und Trich­ tertyp klassifiziert: Band-Lautsprecher werden typisch als Hochtöner verwendet, wobei die Vibrationsplatte - anders als sonst - angeregt wird; Lautsprecher, die mittels Anziehung und Abstoßung über elektrostatische Kräfte arbei­ ten, wobei in einem engen Raum zwei Elektroden angeordnet sind; und Hochtöner, die Piezo-Effekte nutzen.

Die obigen Lautsprechertypen können ferner nach der Frequenz klassifiziert werden, nämlich in Tieftöner für tiefe Töne; Mitteltöner oder Mittelbereichslautsprecher für mittlere Ton­ höhen und Hochtöner für hohe Töne.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend die Eigenschaften der Tiefton-, Mittelton- und Hochton-Lautspre­ cher anhand eines konusförmigen Lautsprechers, wie er allge­ mein verbreitet ist, kurz wiederholt. Dabei werden auch die Probleme des Standes der Technik berücksichtigt.

Fig. 1 zeigt einen allgemein verbreiteten Lautsprecher vom Konustyp: Wird hier das Tonsignal am Eingang 13 angelegt, so fließt Strom zur Erregerpule 4, wobei das Zentral-Joch mit Mittelstab 1, die Platte 2 und der Magnet 3 einen magnetischen Kreis bilden. Dadurch wird der Konus 5, der einstückig mit der Stimmspule 4 gebildet ist, durch einen Kolben entlang der Seite des Jochs 1 gemäß dem Signal nach oben oder unten be­ wegt.

Bei der Bewegung des Konus 5, d. h. bei einer Bewegung um 180°, kann ein Tondruck erzeugt werden. Bewegt sich aber der Konus nach unten, ist also die Schwingung um 180° fortgeschritten, wird kein Tondruck mehr hergestellt.

Bei der Nach-Unten-Bewegung des Konus 5 bewegen sich auch die Masseteilchen (der Luft), so daß ein Druck von unter 1013 mmbar entsteht. Dann kann durch den Konus 5 kein Schalldruck mehr erzeugt werden. Bei der Nach-Unten-Bewegung des Konus 5 wird das Luftvolumen reduziert, und es entsteht ein Hindernis für die Bewegung in die Nähe der 180°-Stellung, denn es gilt das Trägheitsgesetz für die Bewegung. Dies wird nunmehr näher erläutert: Der Druck von 1013 mmbar in der Luft versteht sich dreidimensional zwischen einem Luftmolekül und einem weiteren Luftmolekül. Das heißt, daß zwischen zwei Luftmolekülen ein(e) Volumen(einheit) besteht. Bei der Vorwärtsbewegung des Konus 5 wird daher das Luftmolekül konstanter Masse die Schwingung mit einer Geschwindigkeit von 340 m/sec zum nächsten Luftmolekül weiterleiten und schließlich auch die gesamte Schwingung fort­ leiten.

Bei diesem Fortleiten wird - wenn wiederholt reguläre wellen­ förmige Bewegungen vom Erregergeräusch um 180° oder um eine halbe Schwingungs-Wellenlänge versetzt auftreten - der Abstand zwischen den Partikeln zunächst kleiner und wirkt als Puffer oder Kissen. Danach wiederholen sich kontinuierlich die Ver­ fahrensschritte, so daß die Schwingungen von einem Luftparti­ kel zum nächsten Partikel fortbewegt werden. Die Kraft, die an einem Extremwert weitergeleitet wird, ist sehr gering und der Ton nicht hörbar. Töne können nicht allein durch Luft­ mengenänderungen hergestellt werden. Nur wenn die Luft unter Druck steht, entstehen Töne.

Auf der Rückseite des Konus 5 wird lediglich das Volumen der Luftelementpartikel geändert; dadurch entsteht aber kein Ton­ druck. Das heißt, der Tondruck ändert sich nicht, sondern bleibt konstant.

Ferner wird bei einer schnellen Nach-Unten-Bewegung des Konus 5 die Luft nicht entsprechend bewegt, sondern die Luft um den Konus 5 wird nur dünner.

Der Luftdruck wird bspw. auf 999 mmbar gesenkt. Die Element- Partikel besitzen dann eine sehr große Amplitude. Eine solche wird aber bei diesem Druck häufiger erreicht als bei einer Vorwärtsbewegung um 180°.

Bei Schwingungen im Normalzustand haben die elementaren Par­ tikel eine vernachlässigbare Annäherung. Bei der Nach-Unten- Bewegung des Konus 5 drückt sich dies auch sehr schnell im Elementpartikelzustand aus. Demzufolge ist dann, wenn das Geräuschmedium mit 340 m/sec-Geschwindigkeit im Zustand von 1013 mmbar Druck fortschreitet, der Ton nicht ausreichend, um den Raum vor dem Konus 5 zu füllen.

Dies bedeutet: ist die Rückseitengeschwindigkeit langsamer als die schnelle Schwingung bzw. die nächste Vorwärtsbewegung des Konus 5, so interferiert der Luftdruck, der durch Senkung des Tondrucks und Luftreduzierung gebildete, mit dem um 180° fortgeschrittenen Luftdruck.

Es wird nunmehr die Herstellung eines guten Tones beschrieben: Dabei muß im Konus 5 ein sich vorwärts bewegender Tondruck hergestellt werden, wobei dieser sich dann vom Rücken des Konus trennen muß. Dies käme dann dem Grundprinzip der Tonent­ stehung nahe.

Der Tondruck beginnt bei einem Druck von oberhalb einer Atmo­ sphäre und er ensteht nur dann, wenn der Druck höher ist als der durchschnittliche Druck zwischen den Luftmolekülen. Gibt es eine Bewegung zwischen den oberen und unteren Molekülen, so wird unterhalb eines Drucks von 1013 mmbar nur eine Volumenbe­ wegung hervorgerufen, es findet aber keine Bewegung des Ton­ drucks statt.

Die Volumenbewegung ist keine Tonbewegung, sondern nur die Verschiebung von Luft von einem Ort zum anderen.

Der Zustand des Tondrucks bei der Tonherstellung mittels des Konus 5 ist irrelevant, sondern nur ein Faktor, der die Fort­ bewegung der Tondruckwelle bewirkt. Im Vakuum ist kein die Töne leitendes Medium vorhanden. Man kann daher dort keine Töne hören. Ist der Luftdruck hoch, so sind die Töne laut. Ist der Luftdruck niedrig, so klingen die Töne schwach.

Wie oben angegeben, wird, wenn das Tonsignal den Eingang 13 erreicht, aus Joch 1, Platte 2 und Magnet 3 ein magnetischer Kreis gebildet, wobei ein magnetisches Feld von der Stimmspule 2 hergestellt wird und der Konus 5, der einstückig mit der Stimmspule 4 ausgebildet ist, in Schwingungen versetzt.

Dann wird bei einer Vibration des Konus 5 eine Änderung des Tondrucks auftreten und es entstehen Töne. Das bedeutet, daß dann, wenn der Konus 5 sich in 180°-Phase befindet, ein Tonluftdruck hergestellt wird.

Bei der Rückbewegung in der 180°-Phase fällt die Luft wieder in ihren ursprünglichen Partikelzustand zurück. Dann läßt sich kein Ton mehr herstellen. Wird die Tonsignalspannung, z. B. die (+)-Spannung, erhöht, so erhöht sich auch der die Stimmspule 4 betreibende Strom und entsprechend die magnetische Kraft. Der Konus 5 wird dann stärker nach oben bewegt.

Es wird dann Luft in Richtung des oberen Endes des Konus 5 be­ wegt und nach außen gedrückt. Ein Resultat des Luft-Her­ ausdrückens ist das Entstehen von Tondruck. Allerdings ist in einem Bereich, der die 90°-Phase überschreitet, die Tonsignal­ spannung sehr niedrig. Durch ein Abfallen von Spannung, Strom, magnetischer Kraft und Konusposition wird die gleiche Wandform wieder erzeugt und bei der Luftbewegung tritt - umgekehrt - das gleiche Phänomen auf, wie in der vorhergehenden 90°-Phase.

Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, daß der Luftdruck bei der nach unten gerichteten Bewegung des Konus 5 niedriger wird, da weniger Luftmoleküle vorliegen.

Umgekehrt wird, wenn die Tonsignalspannung, z. B. als (-)-Span­ nung, erhöht wird, die magnetische Kraft und die Konusposition wie oben größer. Demzufolge hat diese Phase eine gegenüber der (+)-Spannung umgekehrte Phase.

Sobald die 270° überschritten sind, besitzt die Luftbewegung andere Wellenformen als die ursprüngliche Spannungswellenform. Deshalb wird die Luft durch Absinken und Anheben des Konus nach oben ausgestoßen.

Die Fig. 2a bis 2f zeigen verschiedene Wellenformen, wie sie für Tieftöner, Mitteltöner und Hochtöner vom Konustyp charakteristisch sind. Es zeigt:

Fig. 2a eine Ansprechkurve bei Lautsprechern nach dem Stand der Technik für ein Eingangssignal mit einem sinusförmigen Impuls;

Fig. 2b eine Ansprechkurve mit quadratischer Wellenform;

Fig. 2c eine Ansprechkurve mit Sinuswellenform, wobei sich als Eingangssignal eine Wellenform mit lediglich einer (+)- Phase im Halbzyklus und eine Wellenform mit einer (-)-Phase im anderen Halbzyklus paarweise abwechseln; und

Fig. 2d eine Ansprechkurve mit Wellenformen, wobei sich im Zyklus Rechteckwellen mit einem Halbzyklus in (+)-Phase und einem weiteren Halbzyklus in (-)-Phase abwechseln.

Dabei bestehen verschiedene Wirkungscharakteristika für tiefe Töne, Mitteltöne und hohe Töne, abhängig von der jeweils ver­ wendeten Masse in den Tief-, Mittel- und Hochtönern.

In Fig. 2e wird die Korrelation zwischen Masse und Ansprech­ geschwindigkeit gezeigt. Wenn die Massen groß werden, können sie der Konusschwingung aufgrund des Trägheitsgesetzes nicht folgen. Die Ansprecheigenschaften sind dann schlechter.

Dies ist in den Fig. 2a bis 2d gezeigt. Danach wird der Tondruck sehr vollständig bei sehr leichten Tieftönern über­ tragen; bei den schweren Hochtönern hingegen wird nicht das gesamte Tondruckspektrum übermittelt.

Das Verhältnis von Erzeugungsmittelmasse zur Vibration im Lautsprecher ist daher ein wesentlicher Faktor. Eine Masse von Null wäre anzustreben, kann aber natürlich nicht realisiert werden.

Die Masse beeinflußt auch die Resonanzfrequenz. Fig. 2e zeigt die Korrelation zwischen Energie und Frequenz. Es ist der Hör­ frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz dargestellt.

Wie in Fig. 2e gezeigt, wird im Niederfrequenzband genauer und proportional mehr als im Hochfrequenzband übertragen. Wird tatsächlich nun ein Tondruck hergestellt, so interferie­ ren die Tondrücke der Tief-, Mittel- und Hochtöner in jedem Tonfrequenzband. Dies stört und verschlechtert die Frequenzbän­ der.

In Fig. 2f ist eine Korrelation zwischen Tondruck und Fre­ quenz dargestellt. Der Druck ist im Bereich der Frequenz von 2 kHz bis 5 kHz sehr hoch und wird niedriger in der Nachbar­ schaft des Niederfrequenzbandes mit 20 Hz oder des Hochfre­ quenzbandes mit 20 kHz. Demzufolge ist in Fig. 2f die Form des nicht-hörbaren Tondrucks unter 0,002 µbar gezeigt.

Das oben beschriebene Betriebssystem für Lautsprecher nach dem Stand der Technik übermittelt Tondrücke im Bereich von 20 Hz bis 20 KHz; diese Lautsprecher besitzen große Probleme hinsichtlich der unterschiedlichen Tondruckvarianzen bei den Frequenzen.

Nachteilig bei Lautsprechern des Standes der Technik ist,

• - daß beispielsweise der Tondruck sehr schlecht produziert wird: einen geeigneten Tondruck gibt es nur im Frequenzband von etwa 1 kHz;
• - daß im Hochfrequenz- oder Niederfrequenzband nur leise Töne hergestellt werden;
• - daß - wird der Lautsprecher leise betrieben - ein abrup­ tes Abfallen bei leisem und lautem Betrieb stattfindet. Dieses Abfallen oder Abstürzen ist einer der Gründe für die Reduktion des Konusbetriebsbereichs. Ein derartiges Abfallen findet statt, da das Reduktionsgeräusch nicht bei lauten oder leisen Tönen hergestellt wird.

Demzufolge können Benutzer ein Kompensieren des lauten und leisen Bandes als "Lautstärkensteuerung" hören. Zusätzlich wird der Konus gemäß dem Trägheitsgesetz bewegt, das heißt, bei der Umwandlung von elektrischen Charakteristika in mecha­ nische Vibrationen. Der Konus spricht beim Beschleunigen und Abbremsen verzögert an. Wird ein schwerer Vibrations-Konus verwendet, so besitzt dieser schädigende Eigenschaften, ver­ schlechtert die Tonqualität.

Ein weiteres Problem liegt im Luftwiderstand. Wird die Konus­ fläche größer, leidet sie unter dem Luftwiderstand und der Ton wird wenig brillant.

Durch das Verzerrungsphänomen, die zu- oder abnehmende Stei­ figkeit, werden das Hochfrequenzband und das Niederfrequenz­ band erheblich beeinträchtigt.

Aufgrund verschiedener weiterer zusätzlicher Defekte, die in den Strukturen und Wirkungscharakteristika konventioneller Konuslautsprecher auftreten, wird die Herstellung eines origi­ nalen Tones unmöglich.

Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, ein Lautsprechersy­ stem zu schaffen, in dem die oben genannten Probleme des Standes der Technik überwunden werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Lautsprechersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Also durch ein Lautsprechersystem, wobei eine Spule (4), die an einer Stelle eines in einem Zylinder (8) mit mindestens drei Kammern (3) angeordneten Vibrators (5) - um Luftdurchtritte in den Zylin­ dern zu ermöglichen - befestigt ist, so daß durch Bilden eines Magnetkreises mit einem Joch (1), einer Platte (2) und einem Magneten (3) die inneren Wandoberflächen (A, B) des Zylinders (8) bei Verschieben des auch als Verschlußeinrichtung wirken­ den Vibrators (5) verändert werden und durch eine dadurch ent­ stehende Öffnung zwischen den Wandflächen (A, B) mittels der Steuerung einer Luftmenge unter konstantem Luftdruck durch Luftdruck aus einer Hochdruckkammer (9) oder einer Nieder­ druckkammer (10) durch einen Konus (7), der einstückig an der oberen Mittelöffnung des Zylinders (8) angeordnet ist, ein Tondruck erzeugt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen. Bevorzugt ist insbesondere ein Lautsprecher, wobei bei einer positiven Tonsignalspannung eine Hochdruckkammer (9) geöffnet wird, so daß auf einer Seite der Zylinderwand (8) konstant ein hoher Luftdruck hergestellt ist, und bei negati­ ver Tonsignalspannung eine Niederdruckkammer (10) geöffnet wird, so daß auf der anderen Seite der Zylinderwand (8) kon­ stant ein niederer Luftdruck herstellt ist, oder die techni­ sche Umkehrung in bezug auf die Vorzeichen der Signalspannun­ gen. Ferner ist ein Lautsprechersystem besonders bevorzugt, wobei zwischen die Zylinderwände (8) ein hohler Vibrator (5) angeordnet ist, damit dessen Masse möglichst gering ist und um Luftdurchtritte zu erleichtern.

Die Schwingung einer Vibrationseinrichtung, die einen kon­ ventionellen Konus betreibt, führt nicht zu einer Schwächung des Tones gegenüber dem ursprünglichen Ton. Das Interferenz­ phänomen durch den Dopplereffekt wird dadurch umgangen, daß einstückig mit einem Vibrator ein konventionelles Frequenz­ trennsystem ausgebildet wird. Dabei wird ein konstanter Luft­ druck aufrechterhalten, indem separat ein Lufttank vorgesehen wird. Die Masse des Vibrators wird minimalisiert und demzufolge hat das Trägheitsgesetz keine Auswirkung. Es können dann in jedem Band die Geräusche vollständig reproduziert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeich­ nungen näher erläutert, dabei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die schematische Darstellung eines Lautsprechersystems vom Konustyp;

Fig. 2a-f Wellenformdarstellungen für Betriebscharakteristika von Lautsprechersystemen nach dem Stand der Technik;

Fig. 3a eine Explosions-Darstellung einer zylinderförmigen Anordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 4a-f Wellenformdarstellungen der Betriebscharakteristika des erfindungsgemäßen Lautsprechersystems.

Nachfolgend wird besonders auf die Fig. 3a und 3b Bezug genommen.

Die Fig. 3a ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung. In einem hohlen Teil eines Zylinders mit drei Kammern, die oben und unten durchlaufen werden können, ist ein Vibrator 5 waagerecht ausgebildet. Der Vibrator 5 ist hohl ausgebildet. Ferner ist, wie in Fig. 3b gezeigt, eine Stimm­ spule 4, die eine Tonsignalspannung von außen durch die Ein­ gänge 13, 13′ erhält, fest an einer Seite des Vibrators 5 befestigt, wobei sich ein magnetischer Kreis aus dem Joch 1, der Platte 2 und dem Magneten 3 bildet.

Durch die Bildung des magnetischen Kreises werden die Wand­ flächen A, B eines Zylinders 8 bei Verschiebung der rechten und linken Öffnungen A′, B′ der zentralen äußeren Um­ fangsoberfläche 5′ des Vibrators beaufschlagt.

Durch diese Beaufschlagung wird ein Tondruck aus einem Hoch­ drucktank 9 oder einem Niederdrucktank 10 hergestellt.

Luft unter konstantem Luftdruck wird durch einen Konus 7 ge­ steuert, der einstückig auf der obersten Mittelöffnung des Zylinders 8 angeordnet ist.

Ferner wird dann, wenn die Tonsignalspannung positive (+) Spannung besitzt, der Hochdrucktank beaufschlagt. Wenn die Tonsignalspannung einen negativen Spannungswert hat, wird der Niederdrucktank beaufschlagt. Die vorliegende Erfindung ist so ausgelegt, daß ein derartiger Betrieb möglich ist.

Die Tonsignalspannung wird von außen auf die Eingänge 13, 13′ gelegt. Wenn die Tonsignalspannung in (+) Spannung anwächst, wächst der Strom durch die Stimmspule 4 entsprechend.

Demzufolge wird eine entsprechende magnetische Kraft produ­ ziert und der Vibrator 5 auf der Zeichnung auf die rechte Seite durch die Stimmspule 4, das zentrale Joch 1, die Platte 2 und den Magneten 3 bewegt.

Demzufolge wird eine Öffnung zwischen den Innenwandflächen A, B des Zylinders 8 durch Bewegung der Abschnitte A′, B′ des Vibrators und der geschlossenen Wandflächen A, B des Zylinders 8 geöffnet.

Im Moment des Anlegens von Strom an ein Audiosystem wird ein druckgesteuerter Schalter (nicht gezeigt) geschaltet und ein Ventil des Luftdrucktankes 9 geöffnet, bevor sich der Vibrator 5 bewegt und der Zylinder 8 mit Luft vorgefüllt.

Diese voreingefüllte Luft wird in Tondruck durch den Konus 7 umgewandelt, wenn die Öffnung zwischen den Wandflächen A, B des Zylinders 8 durch Bewegung des Vibrators 5 geöffnet wird.

Ferner wird durch die Verschiebung der Luftbewegung die Luft­ menge bestimmt. Ein Dämpfer 6, der mit einem Paar Bolzen 14, 15 und 14′, 15′ auf einer Wandoberfläche C des Zylinders 8 befestigt wird, ist einstückig mit dem Vibrator 5 ausgebildet.

Dämpfer 6 dienen dazu, die allgemeine Position des Vibrators festzulegen. Demzufolge wird die Bewegung der Dämpfer 6 durch Verschiebung des Vibrators 5 bestimmt.

Zusätzlich wird auf die Steifheit der Dämpfer durch eine Kraft umgekehrt zur Bewegungsrichtung des Dämpfers eingewirkt. Dem­ zufolge fällt dann, wenn, wie oben beschrieben, die Tonsignal­ spannung mit der (+)-Phase steigt und von dem Moment an, wenn die 90°-Phase zu einem gewissen Grad überschritten ist, die Tonsignalspannung. Demzufolge beginnen Strom, magnetische Kraft, Vibratorstellung, Richtung der Luftbewegung und die Luftmenge mit der gleichen Phase zu fallen.

Die Bewegungsrichtung der Luft, wie sie hier beschrieben wird, ist als signifikant zu betrachten. Die Lautsprecher eines kon­ ventionellen Konusantriebssystems werden mit umgekehrter Phase umgekehrt. Beim erfindungsgemäßen Lautsprecher wirkt eine Ver­ schiebung des Vibrators 5 nicht auf den Tondruck, und es wird ein konstanter Luftdruck aus den Lufttanks 9, 10 hergestellt. Demzufolge wird die Luftrichtung konstant aufrechterhalten und das Tonsignal kann reproduziert werden.

Wenn sich die Tonsignalspannung mit der (-)-Phase erhöht, wie oben beschrieben, steigt die Spannung mit der gleichen Phase.

In dem Moment, wenn die Phase der Tonsignalspannung 270° über­ schreitet, kann das Tonsignal reproduziert werden, da es sich von demjenigen eines Lautsprechers mit konventionellem Konus­ antriebssystem unterscheidet.

In den Fig. 4a, 4b, 4c, 4e und 4f sind Wellenformdarstel­ lungen für Betriebscharakteristika für erfindungsgemäße Laut­ sprecher gezeigt. Die Wellenformen, die mit der durchgezogenen Linie dargestellt sind, sind Basiswellenformen, und die Wel­ lenformen, die mit der unterbrochenen Linie dargestellt sind, sind Ansprechwellenkurvenformen, bezogen auf die Basis­ wellenformen vom erfindungsgemäßen Lautsprecher.

In Fig. 4a ist eine Ansprechkurve gezeigt, wenn die Ton­ signalspannung einen Sinuswellenpuls bildet.

In Fig. 4b ist die Form eines Rechteckwellenpulses gezeigt.

Fig. 4c zeigt eine Sinuswelle, die alternierend ein Paar Wel­ lenformen nur mit (+)-Phase im Semizyklus als Eingangssignal und ein Paar Wellenformen mit nur (-)-Phase in einem anderen Zyklus aufweist.

Fig. 4d zeigt eine Ansprechkurve mit einem Zyklus einer rechteckigen Welle, der aus einem Halbzyklus mit nur (+)-Phase gebildet ist und einem weiteren Halbzyklus, der aus einem Zyklus einer Rechteckwelle mit nur (-)-Phase gebildet ist, und diese werden alternierend produziert.

In den Fig. 4e und 4f sind Korrelationen für Energie gegen Frequenz und Tondruck gegen Frequenz gezeigt, wobei diese, verglichen mit dem Stand der Technik, sich von diesem stark unterscheiden.

Dies bedeutet, daß bei Lautsprechern des konventionellen Ko­ nusantriebssystems Energie und Tondruck sich in ihrer Frequenz unterscheiden. Beim erfindungsgemäßen Lautsprecher werden die Energie und der Tonerdruck konstant aufrechterhalten, unabhängig von der Frequenz.

Demzufolge unterscheidet sich die Erfindung von dem bekannten Lautsprechersystem und kann nicht über ein Teil-System (dividing system) ausgewählt werden, und es kann Ton repro­ duziert werden.

Ferner besitzt ein erfindungsgemäßes Lautsprechersystem ein geringeres Gewicht (beispielsweise 0,4 bis 0,5 g) verglichen mit Lautsprechereinrichtungen konventioneller Konusantriebs­ systeme (beispielsweise 40 g). Demzufolge ist die Erfindung auch insofern vorteilhaft, da aufgrund des Trägheitsgesetzes um etwa 1/100 produziert werden kann.

Demzufolge wird dann, wenn Tonsignalspannung durch die Ein­ gänge 13, 13′ als Phasensignal eingegeben wird, Strom durch die Stimmspule 4 geleitet und magnetische Kraft im magneti­ schen Kreis, der das Joch 1, die Platte 2 und den Magneten 3 aufweist, hergestellt, im Gegensatz zur Dauer der (+)-Phasen­ signalspannung.

Anschließend wird der Vibrator 5 auf die rechte Seite bewegt und die Öffnung zwischen den Innenwänden A, B des Zylinders 8 geöffnet.

Demzufolge erstreckt sich der atmosphärische Druck in den Nie­ derdrucktank 10 durch den Konus 7. Dies entspricht der Rück­ haltezeit konventioneller Konusantriebssysteme, wobei im obigen System der elementare Partikelzustand in der Rück­ kehrzeit gebildet werden kann. Beim erfindungsgemäßen Laut­ sprecher wird Luft unter konstantem Luftdruck durch den Nie­ derdrucktank 10 gefüllt und ein derartiger Partikel kann nicht hergestellt werden.

Demzufolge können verschiedene Wellenformen hergestellt wer­ den, wenn man das Betriebsprinzip der Erfindung, wie in den Fig. 4a bis 4f dargestellt, betrachtet.

Wenn der Vibrator 5 bewegt wird, ist die Reibung gegen den Zylinder 8 durch die voreingefüllte Luft gering. Die Rei­ bungskraft ist konstant, unabhängig von der Änderung des Luft­ drucks, da die eingefüllte Luft mit konstanter Kraft gegen den Vibrator 5 gedrückt wird.

Ferner wird der Vibrator gegen die vollständige Oberfläche des Dämpfers 6 innerhalb der vorbestimmten Distanz in Schwingungen versetzt.

Wirkungen, die die Interferenz des Tondrucks steuern, treten im Gegensatz zu Lautsprechern nach dem Stand der Technik auf und auch der Dopplereffekt kann vermieden werden.

Verschiedene Modifikationen des erfindungsgemäßen Lautspre­ chersystems können durchgeführt werden, ohne vom Erfindungs­ gedanken bzw. dem Schutzumfang der Anmeldung abzuweichen, und es ist dem Fachmann selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die in den nachfolgenden Ansprüchen aufgeführten Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims (3)

1. Lautsprechersystem, gekennzeichnet durch
eine Spule (4), die an einer Stelle eines in einem Zylinder (8) mit mindestens drei Kammern (3) angeord­ neten Vibrators (5) - um Luftdurchtritte in den Zylinder zu ermöglichen - befestigt ist, so daß
durch Bilden eines Magnetkreises mit einem Joch (1), einer Platte (2) und einem Magneten (3) die inneren Wandoberflächen (A, B) des Zylinders (8) bei Verschieben des auch als Verschlußeinrichtung wirkenden Vibrators (5) verändert werden und
durch eine dadurch entstehende Öffnung zwischen den Wandflächen (A, B) mittels der Steuerung einer Luftmenge unter konstantem Luftdruck durch Luftdruck aus einer Hochdruckkammer (9) oder einer Niederdruckkammer (10) durch einen Konus (7), der einstückig an der oberen Mittelöffnung des Zylinders (8) angeordnet ist, ein Tondruck erzeugt wird.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, wobei bei einer positiven Tonsignalspannung eine Hochdruckkammer (9) geöffnet wird, so daß auf einer Seite der Zylinderwand (8) konstant ein hoher Luftdruck hergestellt ist, und bei negativer Tonsignalspannung eine Niederdruckkammer (10) geöffnet wird, so daß auf der anderen Seite der Zylin­ derwand (8) konstant ein niederer Luftdruck hergestellt ist, oder die technische Umkehrung in bezug auf die Vorzeichen der Signalspannungen.

3. Lautsprecherssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwi­ schen die Zylinderwände (8) ein hohler Vibrator (5) angeordnet ist, damit dessen Masse möglichst gering ist und um Luftdurchtritte zu erleichtern.