DE468627C - Lautsprechendes Telephon - Google Patents

Description

Der beste Lautsprecher wird der sein, bei dem eine große Fläche von möglichst geringer Masse mit großer Kraft, dem Stromwechsel entsprechend, hin und auch zurück bewegt wird.

Die Membranen der meisten gebräuchlichen Lautsprecher werden mir in einer Richtung durch die Stromkräfte bewegt, die Rückbewegung wird der Elastizität der Membran überlassen, wodurch Tonbevorzugungen auftreten. Da die Elastizität der Membran nur eine ziemlich beschränkte Geschwindigkeit bei der Rückbewegung erteilt, werden Toinfeinheiten höherer Frequenz nicht wiedergegeben, wodurch die Naturtreue verlorengeht.

Bei elektrodynamischen.Lautsprechernkönnte man bei indirekter Anschaltung durch Aussiebung des Anodengleichstromes hin und zurück bewegende Stromkräfte erzielen,· sie bedürfen aber meist außer den hierzu nötigen Schaltungselementen einer besonderen Erregung und großer Röhrenleistung.

Die bekannt gewordenen elektromagnetischen Lautsprecher mit beiderseitiger Membranbeeinflussung benutzen besondere Anker mit Übertragungsorganen auf die Membran, wodurch die bewegte Masse unzweckmäßig vergrößert ist. Einzelne dieser Lautsprecher gestatten eine Einstellung des Ankers in die Spaltmitte; die Einstellungsvorrichtungen hierfür sind aber nicht fein genug, um den Einfluß des Anodengleichstromes vollständig ausgleichen zu können. Eine Einstellung des Spaltes auf Lautstärke fehlt den bekannt gewordenen Lautsprechern dieser Art.

Der Lautsprecher nach der Erfindung soll diese Nachteile nicht aufweisen und den obigen Bedingungen entsprechen. Die Kennzeichen des neuen Lautsprechers sind folgende :

eine Membran mit einer zentralen Öffnung, durch welche hindurch das Magnetsystem beiderseits auf den als Ringanker ausgebildeten inneren Membranrand wirkt;

ein Mittelbodenstück, welches das Feld des Dauermagneten über einen kleinen Luftspalt hinweg radial in den Ringanker eintretein läßt;

eine Einspannung dieser Membran am Mittelbodenstück in genau konzentrischer Lage durch in eine Rinne des Mittelbodenstückes eingebrachte erstarrende Masse, welche man erstarren läßt, während der mit der Membran verbundene Ringanker zwischen den verstellbaren Polen festgeklemmt ist;

eine Spannschraube in der Mitte, welche die Gehäuseteile zusammenpreßt, zwischen denen das Mittelbodenstück mit der Membran eingespannt ist;

ein auf der Spannschraube verschiebbarer Pol, um die Polentfernung gegen den Ringanker zwecks Veränderung der Lautstärke verstellen zu können;

eine EinsteEung des Membranringankers in die neutrale Lage zwischen den Polen, wo sich die durch das Feld des Anodenruhe-

stromes beeinflußten Teilfelder des. Dauermagneten die Waage halten, durch die Betätigung einer zweiten Steilmuttex, welche beide Pole in gleichem Sinne gegen den elastischen Widerstand der Gehäuseteile und des Magneten zu bewegen gestattet.

Abb. ι und 2 zeigen den Lautsprecher im Schnitt in zwei Ausführungen, Abb. ι mit fester Polentfernung und zwischen den Polen to verstellbarer Lage des Membranankers, während der Lautsprecher nach Abb. 2 außerdem auch eine Verstellung der Poientfernung aufweist.

In Abb. ι ist die Spannschraube ι von einer Spule 2 umgeben, welche in den Polschalen 4 und 5 eingebettet ist. Zwischen den Stirnflächen der Pole 4 und 5 ist der Ringanker 6 von L-förmigem oder rechteckigem Profil an der gewellten. Membran 8 befestigt. Der ;Ringanker 6 paßt unter Belassung eines geringen Luftspaltes 13 in das eiserne Mittelbodenstück 11, während dex äußere Rand 9 der Membran 8 zwischen Mittelbodenstück 11 und dem Stufenring 10 genau konzentrisch festgehalten wird. Mittelbodenstück 11 und Stufenring 10 werden zwischen den Gehauseteilen 14, 16 durch die Spannschraube 1 mit der Stellmutter 17 zusammengepreßt. Die Spannschraube 1 ist am flachen Gehäuseunterteil 14 mit Hilfe 3.0 der Mutter 21 befestigt, wobei sie auch den federnden Magneten 12 festhält. Die Klemmschrauben 22 dienen gleichzeitig als Tischauflage, um besondere Füße hierfür zu ersparen. Öffnungen 24 dienen dem Schallaustritt. Der Lautsprecher nach Abb. 2 hat im Wesen den gleichen Aufbau wie jener nach Abb. i. Die Spannschraube 1 ist hier von einer Spule 2 umgeben, welche zwecks Viermeidung unnötiger magnetischer Widerstände auf einen Spulenkörper 3 aus Eisenblech gewickelt ist. Zwei Polschalen 4 und 5 umgeben die Spule; die untere Polschale 4 ist auf der Spannschraube 1 befestigt, während die obere, 5, verschiebbar ist. Der Ringanker ist wieder an einer gewellten Membran 8 befestigt, die mit ihrem abgebogenen Rande 9 in einer mit Wachs o. dgl. ausgefüllten Rinne 10 des Mittelbodenstückes 11 eingespannt ist. Das Mittelbodenstück 11 leitet das Feld des Dauermagneten 12 über einen kleinen Luftspalt 13 in den Ringanker 6. Das !Mittelbodenstück 11 ist durch die Spannschraube 1 mit der Griffmutter 17 bzw. 18 zwischen dem elastischen Gehäuseunterteil 14, dem federnden Magneten 12 und dem durch eine Federscheibe 15 ebenfalls nachgiebig gemachten Oberteil 16 festgehalten. Die Polschale 5 drückt gegen eine Griffmutter 18 auf der Spannschraube i. Auf geeignete Weise, z.B. mit Nut und Feder 19, 20, wird die Polschale 5 gegen Drehung gesichert,. Die Spannschraube ι ist durch die festgezogene Mutter 21 mit dem Unterteil 14 und dem Magneten 12 fest verbunden. Die Klemmschrauben 22 dienen, als Füße und Öffnungen. 24 dem Schallaustritt, während Schlitze 23 Wirbelströme verhindern sollen.

Die Membran 8 besteht aus einer Scheibe, die mehrfach in entgegengesetzter Richtung kegelförmig durchgedrückt ist, weil eine einfache Kegelfläche in den Kraftrichtungen gegen die Spitze und umgekehrt nicht in gleichem Maße fest ist. In der Kraftrichtung gegen die Spitze würde die Membran sehr leicht einknicken. Um die Knickgefahr durch Verringerung der Stützlänge herabzusetzen, wird die Kegelfläche mehrfach in oben angedeuteter Weise unterbrochen, so daß abwechselnd gedrückte und gezogene kurze Kegelzonen aufeinanderfolgen. Bedingung ist dabei, daß die Übergänge scharf sind, damit in ihnen keine ebenen Flächen enthalten sind, welche Biegungsdeformationen erleiden und daher die Membran in für sich schwingende Ringzonen zerlegen würden. Eine solche Membran ist im Gegensatz zu einer 'einfachen Kegelfläche in beiden Richtungen gleich fest; störende Eigenschwingungen sind ausgeschlossen,- da die Kegelzonen ein biegungsfestes Profil längs des Ümfanges bilden.

Die Wirkungsweise ist folgende: Das Feld des Dauermagneten 12 geht über das Mittelbodenstück 11 in den Ringanker 6 und teilt sich in diesem. Die Teälflüsse gehen in auseinanderstrebenden Richtungen in die Polschalen 4 und 5 und vereinigen sich wieder in der unteren Polschalen, wo der andere Pol des Magneten 12 sich befindet. Ein von der Spule 2 erzeugtes Feld addiert sich nun zu einem Teilflusse und subtrahiert sich too gleichzeitig vom anderen, wodurch sich die entgegengesetzten Anziehungskräfte der Teilflüsse verändern. Der Ringanker 6 bewegt sich daher im Sinne des durch den augenblicklichen Sprachstrom verstärkten Teilflusses, Wechselfelder verlaufen nur im weichen Eisen; im Stahknagneten 12 ist die Summe der Felder in jedem Augenblick konstant.

Zunächst sind die Teilflüsse nicht gleich groß; das gegenüber den Dauerteilfeldern sehr kleine Wechselfeld wird kaum die Differenz zwischen denselben überwiegen. Die Anziehung einer JPolschale wird daher immer die der anderen übertreffen; die Membran muß sich durch ihre elastische Spannkraft selbst zurückbewegen, was unerwünschte Eigenschwingungen hervorbringt und vermieden werden soll. Der durch den Lautsprecher fließende Anodengleichstrom verändert auch durch sein Feld die mittleren Anziehungskräfte der Teilflüsse. Da sich das Feld des Dauermagneten in die Teilflüsse

nach dem magnetischen Widerstand derselben teilt, kann durch Veränderung der Widerstände der Ringanker in eine solche Lage zwischen den Polen gebracht werden, daß die mittleren Kräfte auf diesen sich aufheben und nur mehr die durch Vormagnetisierung verstärkten Wechselfeldkräfte vermittels des Ringankers auf die Membran hin und auch zurück bewegend wirken, was sich durch größte ίο Tonklarheit und auch durch größere Lautstärke kundgeben muß.

Die Veränderung der Lage des Ringankers wird durch Verstellen der Griffmutter 17 bewirkt, welche vom elastischen Widerstand -des flachen Gehäuseunterteiles 14 und des federnden Magneten 12 an den Gehäuseoberteil 16 gedruckt wird. Infolge der veränderbaren Durchbiegung von 12, 14 kann also das Polsystem 4, 5 gegen den Ringanker 6 gehoben oder gesenkt werden, um die neutrale Lage zu finden, in der sich die mittleren Anziehungskräfte von beiden Seiten aufheben, da sie gleich groß sind. Wenn der Gehäuseoberteil 16 auch elastisch ist, wie in Abb. 2 mit Hilfe der Federscheibe 15, so wird die Einstellung dadurch nur feiner, weil man dann die Mutter 17 um die Durchbiegung von 15 und 16 mehr verstellen muß. Durch Beschränkung der Verstellbarkeit von 17 wird eine Beschädigung der Membran durch zu weite Verstellung verhindert.

Der Lautsprecher nach Abb. 2 ergibt außerdem eine symmetrische Einstellung der Polentfernung und eine absolut genaue Lage des Ringankers zwischen den Polen. Auf der Spannschraube 1 ist die obere Polschale 5 verschiebbar; sie wird durch die elastischen Kräfte des Gehäuseunterteiles 14, des Magneten 12 und der Federscheibe auf dem Gehäuseoberteil 16 von der Polschale 4 weggezogen. Die Griffmuttern 17 und 18 werden durch diese elastischen Kräfte belastet. Verstellt man 18, so ändert sich die Polentfernung, da sich die Polschale verschiebt. Ist die Nachgiebigkeit von 12, 14 und 15, 16 gleich groß, so erfolgt die Verstellung der Pole 4, s gleichmäßig gegen oder von dem Ringanker 6.

Bei dem Zusammenbau wird der Ringanker 6 durch Anziehen von 18 zwischen den Polen 4, 5 festgeklemmt, nachdem durch später herauszuziehende Zwirnfäden o.dgl. der Ringanker 6 vom Mittelbodenstück 11 überall den gleichen Abstand 13 erhalten hat. In der Rinne 10 des Mittelbadenstückes 11 hängt nun der Rand 9 der mit dem festgeklemmten Ringanker 6 verbundenen Membran 8 in einer eingegossenen erstarrenden Masse, wie Wachs u. dgl. Nach dem Erstarren werden die Fäden durch Löcher in dem Magneten 14 herausgezogen und die Schraube 18 eingestellt.

: Der Ringanker schwebt nun in der Lage zwisehen den Polen 4, 5, die jene, den Ringanker einklemmend, hatten. Da sich inzwischen die Polschale 5 nur auf der geraden Spann- ^; schraube 1 verschoben hat, so liegt der Ring- _: anker unbedingt parallel zu 4 und 5, da ι auch durch völlig symmetrische Anordnung der anderen Teile 12, 14, 15, 16 die Deformationen derselben genau symmetrisch erfolgen müssen.

Der Zunahme der Drosselwirkung mit höherer Frequenz kann durch nicht unterdrückte Wirbelströme in den Polschalen und durch ι Abschirmung des Wechselstreufeldes durch ! eine nicht dargestellte Kurzschluß wicklung j entgegengewirkt werden, um eine; möglichst naturgetreue Ausbildung des Anodenstromes zu erreichen. Auch in dieser Beziehung möglichst geringer Drosselblindspannung ist der ' neue Lautsprecher besser als jene mit normalem Magnetsystem, da infolge der gerin- ! gen magnetischen Widerstände das Wechsel-' feld von einem Minimum Amperewindungen • erzeugt wird und nur geringe Streuung auftritt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lautsprechendes Telephon, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Pol eines scheibenförmigen Magnetsystems mit zwei durch einen geringen Luftspalt getrennten ringförmigen Polschuhen versehen ist, in deren Luftspalt ein an der Membran gelagerter ringförmiger Anker schwingt, der über einen geringen Luftspalt hinweg durch einen mit dem äußeren Pol des Magnetsystems verbundenen Zwischenboden vorpolarisiert wird.

2. Lautsprechendes Telephon nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mit einer mittleren, von dem Anker begrenzten Öffnung versehen ist, durch welche der eine der beiden gleichnamigen Polschuhe des Magnetsystems hindurchtritt.

3. Lautsprechendes Telephon nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Membranöffnung gehende Schraube die Membran oder das Mittelbodenstück, an welchem die Membran befestigt ist, zwischen dem Gehäuseober- und -unterteil oder zwischen dem Oberteil und dem Magneten festklemmt.

4. Lautsprechendes Telephon nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube gleichzeitig Träger der beiden gleichnamigen Polschuhe ist, von denen der eine verschiebbar an- iao geordnet ist und durch den elastischen Widerstand der Gehäuseteile gegen eine

Stellmutter gedrückt wird, mit welcher die Polentfernung geändert werden kann. 5. Lautsprechendes Telephon nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Pol mit einer zweiten Stellmutter am Gehäuse gehalten wird, so daß unabhängig von der Vierstellbarkeit der Polentfernung die Lage der Membran zwischen den Polen geändert werden kann.

6. Lautsprechendes Telephon nach Ansprach ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenbau der Ringanker zwischen den Polen in einer zum Mjttelbodenstück konzentrischen Lage festgeklemmt ist, und daß in dieser zu den Polen genau parallelen Lage der Membranrand durch flüssige, erstarrende Masse befestigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

. Gedruckt in der keichsbruukerei