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Elektrodynamischer Lautsprecher Die Erfindung bezieht sich auf einen
elektrodynamischen Lautsprecher, bei welchem die mit der Membran verbundene Spule
vom Sprechstrom durchflossen wird.
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Gemäß der Erfindung wird das magnetische Feld des elektrodynamischen
Lautsprechers durch einen aus einem zylindrischen Kern und einem an beiden Seiten
offenen Hohlkugelring bestehenden permanenten Magneten gebildet. Die Zentrierung
der Membranspule erfolgt durch eine geschlitzte Hülse aus dünnem, federndem Blech,
welche auf dem zylindrischen Kern verschoben werden kann und durch die Öffnungen
der Kugelschale zugänglich ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch einen elektrodynamischen Lautsprecher.
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Abb. 2 ist eine Vorderansicht. Die eine Hälfte ist die Vorderansicht
des Deckels des Lautsprechers, die andere Hälfte ist die Vorderansicht nach Abnahme
des Deckels und der Membran.
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Das Gehäuse 3 des Lautsprechers ist mit einem Sockel 4 verbunden.
Im Gehäuse ist mittels der Schraube 5 ein permanenter Magnet befestigt. Der eine
Pol dieses Magneten wird durch das freie Ende eines zylindrischen Kernes 6 aus weichem
Eisen gebildet, dessen anderes Ende in den Boden 7a (Abb. i) eines durch zwei parallele
ebene Flächen 8 seitlich begrenzten Hohlkugelringes 7 aus Chromkobaltstahl eingepreßt
ist. Die beiden ebenen Flächen 8 schneiden die kugelförmige Innenfläche des Kugelringes
7 in Kreislinien 811 und die kugelförmige Außenfläche des Kugelringes 7 in Kreislinien
86 (Abb. i). Das Innere des Hohlkugelringes 7 steht daher auf beiden Seiten mit
dem im Gehäuse verbleibenden Hohlraum in Verbindung durch je eine Öffnung g, welche
durch je eine Kreislinie 8a begrenzt ist. Der Hohlkugelring 7 hat an der der Befestigungsstelle
des Kernes 6 gegenüberliegenden Seite 7h eine zylindrische Bohrung, deren Durchmesser
etwas größer ist als der Durchmesser des Kernes 6. Das an dieser Bohrung anliegende
und von dem Kern 6 durch einen ringförmigen Spalt getrennte Material bildet den
anderen Pol des permanenten Magneten. hTatürlich muß der Körper 7 vor Einsetzen
des Kernes 6 so magnetisiert werden, daß 7a und 7b die beiden Pole eines permanenten
Magneten werden. Es wird dann nach Einsetzen des Kernes 6 der eine Pol von 711 nach
dem freien Ende des Kernes 6 wandern. Der Kern 6 kann auch statt aus weichem Eisen
gleichfalls aus Magnetstahl hergestellt, für sich magnetisiert und dannin dem magnetisierten
Hohlkugelring 7 befestigt werden.
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Das Gehäuse 3 besitzt einen äußeren Flansch ii, auf welchem mittels
des Ringes 12 und der Schrauben 13 die aus einem kegelförmigen mittleren Teil 14
und einem gewellten Rande 15 bestehende Membran befestigt wird. Der hinter der Membran
im Gehäuse 3 verbleibende, teilweise
vor dem Kugelring 7, teilweise
zu beiden Seiten des Kugelringes und teilweise im Innern des Kugelringes liegende
zusammenhängende Luftraum wird nun durch einen zwischen das Gehäuse 3 und den Magnetkörper
7 gepreßten Ring =o in einen vorderen Teilraum 16 und einen hinteren Teilraum 17
unterteilt, welche nur durch zwei seitliche segmentförmige Öffnungen 18 miteinander
in Verbindung stehen. Jeder der beiden verschieden großen und verschieden geformten
Hohlräume stellt einen Resonator dar. Das Verhältnis der beiden Hohlräume ist so
gewählt, daß die Schwingungszahl des Tones, auf welche der eine Luftraum zu resonieren
imstande ist, zu der Schwingungszahl, auf welche der andere Luftraum zu resonieren
imstande ist, in einem einfachen, aber nicht gleichen oder vielfachen Verhältnis,
beispielsweise im Verhältnis von 3 : 5, steht. Die beiden durch die Öffnungen 18
miteinander in Verbindung stehenden Hohlräume bilden ein gekoppeltes, schwingendes
System,welches innerhalb eines weiten Bereiches auf alle Schwingungszahlen gleichmäßig
zu resonieren imstande ist. Es sind also in dem Lautsprecher zwei gekoppelte, schwingende
Systeme vorhanden; das erste wird durch die Membran und die mit ihr gekoppelte Hilfsfeder,
das zweite durch die beiden gekoppelten Lufträume gebildet.
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Die vom Sprechstrom durchflossene Spule =g wird in dem ringförmigen
Magnetspalt elektrodynamisch hin und her bewegt und steht in spannungslosem Zusammenhang
mit der zweiarmigen Hilfsfeder 2o.
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Es soll nun im folgenden gezeigt werden, wie die Spule =g, die Hilfsfeder
2o und die Membran 14 aneinander und die Hilfsfeder und die Membran am Gehäuse so
befestigt werden, daß einerseits die Achse der Spule =g genau mit der Achse des
Kernes 6 und des hohlzylindrischen Magnetspaltes zusammenfällt, und daß anderseits
weder bei der Befestigung der schwingenden Teile aneinander noch bei der Befestigung
der Hilfsfeder und der Membran am Gehäuse irgendwelche Spannungen in der Hilfsfeder
oder in der Membran entstehen können.
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Auf dem Eisenkern 6 ist eine geschlitzte, aus dünnem, federndem Messingblech
bestehende Hülse 6a verschiebbar. Bei ihrer Verschiebung ist ein gewisser Reibungswiderstand
zu überwinden. Die Hülse hat an ihrem äußersten Rande eine kleine, nach innen federnde
Zunge 6b. Wird die Hülse ganz nach innen geschoben, so kann die federnde Zunge in
eine kleine, in den zylindrischen Kern 6 eingefeilte Abflachung einspringen und
dadurch die Hülse 611 in ihrer innersten Lage festhalten. Die Hülse 6a wird nun
zunächst nach außen geschoben, bis ihr vorderer Rand um eine kleine Länge, z. B.
von 2 mm, über den Kern 6 vorsteht. Es wird dann der Magnet 6, 7 mit der Schraube
5 im Gehäuse 3 befestigt. Nunmehr wird die Spule =g, deren zylindrischer Hohlraum
genau auf die Hülse 6a paßt, auf die Hülse 6a so weit aufgeschoben, daß ihre innere
Bodenfläche an dem vorstehenden Rand der Hülse 6a anliegt. Dabei bleibt zwischen
der zylindrischen Außenfläche der Windungen der Spule =g und der zylindrischen Außenfläche
des ringförmigen Magnetspaltes noch ein kleiner Spielraum. Nunmehr wird zunächst
die Hilfsfeder 2o in ihrer Mitte -an der in der eben beschriebenen Weise zentrierten
Spule ig und mit ihren äußeren Enden an dem Gehäuse 3 so befestigt, daß keinerlei
Spannung in der Hilfsfeder 2o entsteht. Dieser Zweck wird durch folgende Hilfsvorrichtung
erreicht Die Hilfsfeder 2o ist mittels Schraube 23 auf der Hinterseite einer massiven
Brücke 24 befestigt. Die Brücke 24 hat eine zentrale, kreisförmige Öffnung 27, in
welche bei dem späteren Zusammenbau von der einen Seite der Ring 22 und von der
anderen Seite die Spitze der kegelförmigen Membran 14 eintreten können. In der Brücke
24 sind zwei Stellschrauben 28 (in Abb. i punktiert eingezeichnet) verschraubbar.
Diese Stellschrauben werden nun zunächst so eingestellt, daß sie die völlig spannungslose,
also weder nach der einen noch nach der anderen Seite durchgebogene Hilfsfeder 2o
gerade berühren.
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Die an der Brücke 24 befestigte Hilfsfeder 2o wird nun mit ihrer zentralen
Bohrung über einen zentralen, hohlzylindrischen Vorsprung 21 des Bodens der Spule
=g geschoben. Es wird nun die Brücke so weit in die Vorrichtung hineingeschoben,
daß sie mit ihren ebenen hinteren Auflageflächen an einer ebenen, ringförmigen Fläche
96 des Gehäuses 3 anliegt. Bei dieser Verschiebung der Brücke wird durch
die Schrauben 28 auf die Hilfsfeder 2o der Druck ausgeübt, welcher erforderlich
ist, um die mit ihrem vorderen Rand am Boden der Spule anliegende Hülse 6a etwas
weiter nach innen zu schieben. Auf die Feder 2o wirkt also während des Heranschiebens
der Brücke 24 an die Fläche 26 von der einen Seite der Reibungswiderstand der Hülse
6a und von der anderen Seite der Widerlagsdruck der Schrauben 28. Die Feder 2o selbst
bleibt dabei in ihrer spannungslosen Lage. In dieser Stellung wird nun die Brücke
24 auf der ringförmigen Fläche mittels der Schrauben 25 festgeschraubt. Die Schrauben
25 haben flache Köpfe und haben in den Löchern der Brücke 24 etwas Spielraum, so
daß beim Anziehen der Schrauben 25 kein Verklemmen der Brücke eintreten kann. Es
wird nun ein kleiner Ring 22 über den hohlzylindrischen Vorsprung 21 bis zur festen
Anlage an der Feder 2o geschoben und in dieser Lage auf dem Vorsprung 21 festgekittet.
Hierdurch wird die Spule =g mit der spannungslosen Feder 2o_ in der richtigen Lage
fest verbunden. Nunmehr wird mittels eines durch eine der beiden
segmentförmigen
Öffnungen 18 eingeführten Werkzeuges, z. B. eines rechtwinklig gekröpften Schraubenziehers,
der in einen in der Spule 6a angebrachten Schlitz 617 eingreift, die Hülse 6a aus
ihrer vorderen Lage nach hinten bis in die gezeichnete Lage verschoben, in welcher
sie durch das Einschnappen der federnden Zunge 6a in die flache Ausfeilung des Kernes
6 festgehalten wird. Es werden nunmehr die beiden Schrauben 28 aus der Brücke 24
vollständig herausgeschraubt. Dann wird die Membran 1q., 15 mittels des Ringes 12
und der Schrauben 13 am Gehäuse fest und luftdicht angeschraubt. Der kegelförmige
Teil der Membran trägt an seiner Spitze einen kleinen rohrförmigen, zentralen Vorsprung
29. Ist die Membran =q., 15 am Gehäuse festgeschraubt, so taucht der außen offene,
rohrförmige Vorsprung 29 in den hohlzylindrischen Vorsprung 21 des Bodens der Spule
r9 ein, ohne an dessen Wandung oder an dessen Boden anzustoßen. Es wird also bei
der Befestigung der Membran kein Druck und keine Spannung auf sie ausgeübt. In dieser
Lage wird nun die Membran an der Feder und der Spule dadurch `befestigt, daß mittels
einer Pipette eine kleine Menge flüssiger und schnell erstarrender Kittmasse in
den hohlzylindrischen Ansatz 29 und den Hohlraum des hohlzylindrischen Ansatzes
21 eingeführt wird. Auf den Flansch xz des Gehäuses wird dann noch mittels der Schrauben
30 ein Deckel 31 aufgeschraubt, welcher radiale, schlitzförmige Öffnungen 32 hat,
die nach außen in längliche, trichterförmige, kleine Hohlräume 33 münden.
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Um vor der Inbetriebsetzung des Lautsprechers im Innern, also in den
beiden Lufträumen 16, 17, stets den gleichen Luftdruck zu haben, welcher in der
Umgebung herrscht, kann eine vom Innern des Gehäuses 3 nach außen führende . .Luftleitung
angeordnet sein, welche vor Inbetriebsetzung der Vorrichtung, also vor Einschaltung
der Membranspule in die Sprechstromleitung, entweder von Hand oder selbsttätig abgeschlossen
wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Membran vor der Inbetriebsetzung des Lautsprechers
weder durch äußeren Überdruck noch durch inneren Überdruck nach außen durchgebogen
wird, und daß durch den die Membranspule durchfließenden Gleichstrom (z. B. den
Anodenstrom einer Verstärkerröhre), dem die Tonfrequenz übergelagert ist, eine bestimmte
Durchbiegung der Membran und eine bestimmte Kompression der Luft hinter der Membran
hervorgerufen werden.