DE540540C - Akustische Einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine akustische Einrichtung zum Empfang oder Aussendung von Schall.

Es ist bekannt, einen Lautsprecher mit mehreren Schallwegen zu versehen, die von verschiedenen Teilen der Schallkammer in der Nähe der Membran zu dem Halsteil eines Trichters führen. Ferner hat man schon vorgeschlagen, in der Schallkammer, deren eine Wand die Membran to bildet, einen Stöpsel anzuordnen. Derselbe weist eine ebene Fläche auf, die in unmittelbarer Nähe des Mittelteiles der Membran liegt. Der Randteil dieser Membran steht mit dem Halsteil des Lautsprechertrichters in direkter Verbindung. Zwecks Verbesserung der Empfangs- bzw. Aussendungsgüte einer akustischen Einrichtung innerhalb eines großen Frequenzbereiches sind gemäß der Erfindung der Stöpsel und die Membran in bezug aufeinander und auf die Wand der Schallkammer so geformt, daß zwischen dem Mittelteil der Membran und des Stöpsels und zwischen dem Außenteil der Membran und der Wand der Schallkammer zwei Schallwege entstehen, die spitzwinklig zusammenlaufen, um einen dritten Schallweg zu bilden.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung werden die Abstände verringert, die die Luft zurücklegen muß, um die Trichteröffnung zu erreichen. Infolgedessen werden auch die Phasenunterschiede kleiner, die dadurch entstehen, daß die von den verschiedenen Teilen der Membran zur Trichteröffnung führenden Wege ungleich sind. Durch Verminderung der Phasenunterschiede wird die Verzerrung herabgesetzt.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die von der Membran durch die Schallkammer zu dem Trichter führenden Schallwege und der Trichter selbst so geformt, daß sich die Querschnittsfläche des Schallweges von der Membran zu der Mündung des Trichters zunehmend vergrößert. Infolgedessen werden bei der Schwingung der Membran gleiche Luftvolumen in den zusammenlaufenden Schallwegen verschoben, so daß die Luft mit fast der gleichen Geschwindigkeit aus den beiden Schallwegen in den dritten Schallweg hineinströmt. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Einrichtung erhöht.

An Hand der beiliegenden Abbildungen wird die Erfindung noch näher erläutert.

In der Abb. 1 ist im Querschnitt eine Ausführungsform der Erfindung für einen Lautsprecher dargestellt, und die Abb. 2 zeigt vergrößert die Bildung der zusammenlaufenden Schallwege.

Der Elektromagnet mit einem hohlen ringförmigen Kern 10, der Wicklung 11 und den ringförmigen Hohlstücken 12 und 13 bildet ein magnetisches Feld, in welchem die Spule 14 angeordnet ist. Der obere Teil 15 des Kernes io

kann abgenommen werden, um das Aufsetzen der Wicklung auf den Kern zu ermöglichen- Der Teil 15 wird mittels der Schrauben 16 an dem Hauptteil des Kernes befestigt. Die Membran mit welcher die Spule 14 verbunden ist, besteht aus einem steifen, scheibenförmigen Kolbenteil 17, einem biegsamen geriefelten Teil 18 und einem flachen Teil 19, der zwischen dem Kapselteil 20 und dem Kernteil 15 festgehalten ist Die Membran ist mittels der Ringe 21 von dem Kernteil 15 und der Kapsel 20 getrennt. Dieselbe wird durch Schrauben festgehalten, die durch den Flansch der Kapsel 20, die Ringe 21 und den flachen Teil 19 der Membran geführt sind und in dem oberen Teil 15 des Magnetkörpers eingeschraubt sind. Die leichte, starre Spule 14 ist mit dem ebenfalls steifen und leichten Kolbenteil 17 der Membran mittels eines Streifens 30 verbunden, der aus versteiftem Stoff hergestellt ist. Der Stoff kann z. B. geölte Seide mit Bakelit- oder Schellackbelag oder dünnes Leichtmetall sein. In der richtigen Stellung soll die Spule 14 in der Mitte des Zwischenraumes zwischen den Polstücken 12 und 13 liegen. Die Enden des Drahtes, aus welchem die Spule 14 hergestellt ist, sind in Vertiefungen in dem biegsamen Teil 18 der Membran 17 verlegt und mit den Schrauben 31, 32 verbunden, die elektrisch mit den Klemmen 33 bzw. 34 in Verbindung stehen. Die Kapsel 20 ist mit dem Trichter 26 verbunden, der sich exponentiell verjüngt.

Der Metallstöpsel 23 hat die Form eines Kugelsektors und ist mittels vorspringender Ansätze 24 bzw. Schrauben 25 an der Kapsel 20 so befestigt, daß ein Schallweg 35 (Abb. 2) entsteht, der von der Mitte der Membran 17 nach dem Randteil derselben und zu dem Schallweg 37 führt, der zwischen dem Stöpsel 23 und der Kapsel 20 geformt ist. Der Halbmesser des 4.0 Stöpsels 23 ist etwas geringer, als die benachbarte Oberfläche des steifen Membranteiles 17. Der zweite Schallweg 36 (Abb. 2) ist zwischen dem Randteil der Membran 17 und der Außenwand 22 der Schallkammer gebildet. Die beiden Schallwege 35 und 36 laufen spitzwinklig zu dem gemeinsamen dritten Schallweg 37 zusammen. Die Kapsel ist so geformt, daß die Querschnittsflächen der Schallwege zwischen diesen Oberflächen von der Mitte der Membran und von deren Randteil in Richtung gegen den gemeinsamen Schallweg fortschreitend zunehmen. Die Querschnittsflächen der erwähnten Schallwege sind ferner derart, daß die von den zusammenlaufenden Schallwegen 35, 36 (Abb. 2) kommende Luft von denselben mit der gleichen Geschwindigkeit in den gemeinsamen dritten Schallweg 27 (Abb. 2) hineintritt. Die zusammenlaufenden Schallwege 35, 36 münden vorzugsweise im Halsteil des Trichters in den gemeinsamen Schallweg yj ein, weil das Volumen der Schallkammer außerhalb dieses Punktes durch die Bewegungen der Membran nur schwach beeinflußt wird.

Der Hohlraum in der Mitte des Magnetkörpers 10 ist an jedem Ende durch ein Material mit reihenakustischem Widerstand geschlossen. Als Material kommt z. B. feinmaschiges Drahtnetz in Frage. Zwischen den aus Drahtnetz bestehenden Deckscheiben 27 und 28 ist ein schallabsorbierendes Material 29 vorgesehen. Dasselbe füllt den ganzen Zwischenraum zwischen den Deckscheiben aus und kann aus Wolle o. dgl. bestehen. Durch diese Anordnung wird im wesentlichen eine akustische Resonanz in diesem Teil der Einrichtung verhindert.

Wenn ein Trichter ohne Eigenverluste benutzt wird, so hat ein Lautsprecher der oben beschriebenen Art von der Stelle, wo die elektrische Energie aufgedrückt wird, bis zum akustischen Ausgangspunkt einen Wirkungsgrad von etwa 30 °/₀. Dies gilt für einen sehr weiten Frequenzbereich. Messungen, die nach Entfernung des Stöpsels 23 und unter Verwendung einer Membran mit einem Durchmesser von etwa 6,88 cm an einem Lautsprecher obiger Art unternommen wurden, zeigten als Ergebnis, daß die Ansprechfähigkeit bei Frequenzen über etwa 3 000 Perioden pro Sekunde mit einer solchen Geschwindigkeit abnimmt, daß bei einer Frequenz von etwa 6 300 Perioden keine Aussendung mehr g_c stattfindet. Wird aber der Stöpsel wieder in die Schallkammer eingesetzt, so verbessert sich die Ansprechfähigkeit des Lautsprechers derart, daß eine Aussendung bis zu einer Frequenz von etwa 14 000 Perioden pro Sekunde stattfindet. Dabei bleibt der Wirkungsgrad bis zu etwa 5 000 Perioden praktisch gleichmäßig.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Akustische Einrichtung zum Empfang oder Aussendung von Schall mit einer Schallkammer und einer Membran, die eine Wand der Kammer bildet, in welcher ein Stöpsel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (23) und die Membran (17) in bezug aufeinander und auf die Wand (22) der Schallkammer so geformt sind, daß zwischen dem Mittelteil der Membran und des Stöpsels und zwischen dem Außenteil der Membran und der Wand der Schall- n₀ kammer zwei Schallwege (35, 36) entstehen, die spitzwinklig zusammenlaufen, um einen dritten Schallweg (37) zu bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche u₅ der zusammenlaufenden Schallwege (35, 36) derart ist, daß die Schwingung der Membran im wesentlichen gleiche Volumenverschiebungen in jedem dieser Schallwege hervorruft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammen-

laufenden Schallwege (35, 36) solche Querschhittsflächen haben, daß das durch die Membran in Bewegung gesetzte Fluidum von jedem dieser Schallwege mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit in den gemeinsamen dritten Schallweg (37) hineinströmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Membran durch die Schallkammer zu dem Trichter führenden Schallwege (35, 36, 37) und der Trichter selbst so geformt sind, daß sich die Ouerschnittsfläche des Schallweges von der Membran zu der Mündung des Trichters zunehmend vergrößert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen