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Einrichtung zur Erzeugung akustischer Schwingungen, bei welcher ein
Luftstrom gegen eine schwingbare Platte geleitet wird, deren Schwingung den Austritt
des Luftstromes abwechselnd mehr oder weniger drosselt Gegenstand der Erfindung
ist eine Einrichtung zur Erzeugung akustischer Schwingungen, bei welcher ein Luftstrom
gegen eine Platte geleitet wird, die als Drosselventil vor der Mündung eines Luftauslasses
beweglich liegt und entweder selbst als Absperr= oder Drosselkörper wirken oder
einen besonderen Absperr- oder Drosselkörper tragen kann.
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Solche schwingenden Stimmplatten wurden bisher entweder an ihrem Umfang
oder in ihrer Mitte befestigt oder außen lose zwischen Schultern gehalten, die nur
die Bewegungsmöglichkeit der Platte begrenzten, ohne die Platte an irgendeiner Stelle
festzuhalten. Bei Befestigung der Platte entweder am Umfange oder in der Mitte wird
die Schwingungsfähigkeit der Platte und damit auch die Tonstärke wesentlich beeinträchtigt.
Ganz frei liegende Stimmplatten neigen zum Klirren.
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Gemäß der Erfindung ist es nun gelungen, mittels solcher schwingender
Stimmplatten überraschend starke und dabei reine Tonschwingungen zu erzeugen, ohne
daß der Platte eine solche Bewegungsfreiheit gegeben werden mußte, daß unbeabsichtigte
Schwingungsvorgänge ständig oder zeitweise eintreten können.
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Im wesentlichen beruht die Erfindung darin, daß sich vom Umfange der
Stimmplatte gegen die Mitte hin federnde Arme erstrecken, mittels deren die Stimmplatte
in derNähe ihres mittleren Teiles am Gehäuse oder an einer beweglichen Einlage gehalten
wird. Diese Befestigungsweise ergibt ein besonders elastisches, dabei sicheres und
bestimmtes Festhalten der Platte. Da die Befestigungsstellen der Plattenmitte nahe
liegen, sind Formänderungen und damit zusammenhängende selbsttätige Verspannungen
infolge von Temperaturänderung oder Feuchtigkeitsaufnahme weitgehend unschädlich
gemacht. Die neue Befestigungsweise erlaubt es ferner, die Platten stärker und damit
unempfindlicher zu machen.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
dargestellt. Abb. r zeigt einen durch die Achse des akustischen Schwingungserzeugers
geführten Schnitt, Abb. 2 bis 5 zeigen Stimmplatten vier verschiedener Ausführungsformen
in Draufsicht, Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie A-B der Abb. 5.
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Die Stimmplatten bestehen bei allen vier gezeichneten Ausführungsformen
aus einem Stück mit den sie tragenden federnden Armen, indessen könnten diese Arme
auch, wenn auch weniger vorteilhaft, irgendwie an die Platte besonders angefügt
sein. Die mittlere Zone a der Platte ist
deren eigentlich wirksamer
Teil. Er steht dem in Abb. i durch einen Pfeil angedeuteten Luftstrom entgegen,
mittels dessen die akustischen Schwingungen erzeugt werden sollen, und wirkt entweder
selbst als Absperr- oder Drosselkörper mit der Mündung b des Luftauslasses (Abb.
6) zusammen, oder er trägt einen besonderen als Stellschraube ausgebildeten Ventilkörper
c, wie in Abb. = angedeutet.
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Der auf den mittleren Teil a der Stimmplatte drückende Luftstrom verformt
die Stimmplatte derart, daß der Drosselkörper c, der in der Mündung b zunächst nur
einen ganz schmalen Ringspalt za frei gelassen hat, aus der Mündung her-. ausbewegt
wird. Dadurch vergrößert sich der Luftdurchtrittsquerschnitt, und infolge der vermehrten
Abströmung wird die' Stimmplatte entlastet, so daß nun die Stimmplatte zurückfedern
kann und der Durchtrittsspalt erneut gedrosselt wird. Diese eben erläuterten Vorgänge
wiederholen sich in einem Rythmus, welcher etwa der Eigenschwingungszahl des aus
dem mittleren Teil a und den federnden Befestigungsarmen der Platte bestehenden
Systems entspricht.
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Der mittlere Teil a der Stimmplatte steht bei den Ausführungsformen
nach Abb. a, 3 und 5 durch Arme d mit einem äußeren Kranz e in Verbindung, und von
diesem äußeren Kranz erstrecken sich wiederum federnde Arme f nach innen, so daß
nur ein kleiner Zwischenraum i zwischen ihren Enden und dem mittleren Teil a der
Platte frei bleibt.
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Die Teile a, d, e, f können aus einem einzigen Stück durch
entsprechendes Ausschneiden dieses Stückes bzw. dieser Platte gebildet werden. Die
inneren Enden der Arme f stehen zur Befestigung der Platte zur Verfügung, wie durch
Befestigungslöcher angedeutet.
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Es ist ohne weiteres einzusehen, daßdieElastizität dieser Art von
Befestigung besonders groß und günstig ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 5 und 6 werden die federnden Befestigungsarme
f besonders lang, und die Befestigungsstellen der Arme können äußerstenfalls noch
unter den mittleren Teil a der Stimmplatte gelegt werden.
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Abb. q. zeigt eine einfachere Ausführungsform, die aus derjenigen
nach Abb. i entstanden gedacht werden kann, wenn an Stelle der großen Ausnehmung
h zwischen den Armen d und f
nur schmale Schlitze k' um die
Arme f herum vorgesehen werden, so daß die stehengebliebenen Teile die Rolle
der Arme d spielen.
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Diese Ausführungsform eignet sich besonders für sehr hohe Schwingungszahlen.
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Anstatt die federnden Arme f oder die diesen Armen entsprechenden
gleichwertigen Organe starr, z. B. mittels Schrauben oder Nieten, zu befestigen,
kann man sie auch zwischen vorspringenden Nasen o. dgl. beweglich einspannen, indem
man sie entweder unvollkommen einspannt oder sonstwie beweglich lagert. Außer den
gezeichneten Formen von Stimmplatten sind natürlich innerhalb des Rahmens der Erfindung
noch eine Reihe anderer Formen brauchbar.
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Die Stimmplatten können aus Metall oder Nichtmetall"z. B. Stahl, Tombak,
Aluminium, Bein, Celluloid, Preßspan, Drahtgebilden o. dgl., bestehen. Zur Dämpfung
und Verhütung unbeabsichtigter, unreiner Schwingungen kann hinter die Stimmplatte
eine gleichartige oder auch eine verschiedenartige Platte gelegt werden, die aus
starrem oder nachgiebigem Stoff bestehen kann und ganz oder teilweise an der Stimmplatte
anliegt.
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Diese zweite Platte kann, aber braucht nicht die Form der Stimmplatte
zu haben. Sie kann eine volle Scheibe sein, die von der Luft umströmt wird. Sie
erfüllt auch die Aufgabe, tonverzerrenden, allzustarken Rückprall der Stimmplatte
zu verhindern.
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Zwecks Erzielung einer elastischen Vorspannung kann man die Stimmplatte
auch außer mittels der Befestigungsarme f noch an geeigneter anderer Stelle gegen
entsprechendeAnlagekörper, Stifte o. dgl. anliegen lassen.
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Wird gemäß Abb. = die Stimmplatte nicht am Instrument selbst, sondern
an entsprechenden Vorsprüngen m einer besonderen, beispielsweise mit Luftdurchtrittsöffnungen
k versehenen Einlage g befestigt, so besteht die Möglichkeit, diese Einlage (g in
Abb. z) im Instrument beweglich zu machen und sie selbst als Ventil zu benützen.
Hierbei kann, wie in Abb. x durch einen dicken Strich angedeutet, eine Abdichtungsplatte
o ihr als Widerlager dienen.
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Dies ist besonders wichtig bei Stimmplatten, die dann, wenn sie während
ihrer Schwingung sich in der Richtung der Luftströmung bewegen, eine Erweiterung
des Strömungsquerschnittes bewirken. Gemäß Abb. i ist die Einlage g in der Strömungsrichtung
der Luft beweglich. Von dem Luftstrom, der zur Erzeugung der akustischen Schwingungen
dienen soll und beispielsweise mittels eines gewöhnlichen Handballes erzeugt wird,
wird die Einlage g gegen die Mündung des Luftauslasses nach dem Horn -o. dgl. nach
unten zu gedrückt und liegt somit während der Tonerzeugung fest an, wie wenn sie
befestigt wäre. Wird dagegen beispielsweise mit dem Druck auf den Handball losgelassen,
so hebt sich die Einlage g infolge des geringen Luftdruckes wie ein Ventil von ihrem
Sitz an und gestattet der durch das Horn o. dgl. in den Handball o. dgl. zurückströmenden
Luft, außen um die Einlage g bzw. die Löcher k und die Stimmplatte a, d, e
zu
strömen, ohne daß sie jetzt in unerwünschter Weise in Schwingungen gerät und das
Wiederfüllen des Handballs o. dgl. erschwert.
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Es empfiehlt sich, ist aber keineswegs unbedingt
notwendig,
die Entfernung der Stimmplatte a, d, e oder des an ihr befestigten oder von
ihr beherrschten und als Stellschraube ausgebildeten Absperr- oder Drosselungsorgans
c von der von ihr beherrschten Auslaßöffnung von außen willkürlich einstellbar zu
machen. Hierdurch kann die Schallstärke ohne Eingriff in das Instrument und insbesondere
ohne Zerlegung desselben veränderbar gemacht werden, was beispielsweise erwünscht
ist, wenn es sich darum handelt, bald leisere, bald lautere Automobilsignale-abzugeben,
je nachdem innerhalb einer Stadt oder außerhalb gefahren wird.
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Diese Einrichtung erlaubt auch, etwa eingedrungene Fremdkörper rasch
und sicher ohne Zerlegung des Instrumentes durch Verstellung der Schraube c zu entfernen.