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Membran für Tonwiedergabevorrichtungen Die Erfindung betrifft eine
Membran für Tonwiedergabevorrichtungen für Sprechmaschinenschalldosen, elektrische
Lautsprecher o. dgl., und zwar handelt es sich um solche Membranen an sich bekannter
Art, die aus einer inneren und einer äußeren Zone bestehen, die biegsam miteinander
verbunden sind, wobei beide Zonen im Verhältnis zu der biegsamen Verbindung starr
sind.
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Zweck der Erfindung ist es, bei solcher Membran die innere Zone derart
im Verhältnis zur äußeren bzw. zur Gesamtgröße der Membran zu bemessen, daß die
natürliche Frequenz der inneren Membranzone mindestens eine Oktave und vorzugsweise
bis zu etwa drei Oktaven über der natürlichen Frequenz der äußeren Zone liegt. Dadurch
gelingt es, sowohl für hohe Schallfrequenzen als auch für niedrige, also über den
ganzen wesentlich in Betracht kommenden Frequenzbereich, eine gute, reine Tonwiedergabe
mit gutem, gleichmäßigem Tonvolumen zu erzielen. Erreicht wird dieses Ziel gemäß
der Erfindung dadurch, daß der Durchmesser der inneren der beiden biegsam miteinander
verbundenen und unabhängig voneinander in Schwingungen versetzbaren Zonen nicht
oder nicht wesentlich größer ist als die Hälfte des Gesamtdurchniessers der Membran.
Dabei kommt eine Überschreitung dieses Verhältnisses um ein ganz geringes Maß unter
Umständen in Betracht, um zu gewährleisten, daß die natürliche Frequenz der inneren
Membranzone bis zu etwa drei Oktaven über der natürlichen Frequenz der äußeren Zone
liegt.
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Bei bekannten Membranen der eingangs angegebenen Art mit biegsam miteinander
ver'-bundener Innen- und Außenzone war auf die für die vorliegende Erfindung wesentlichen
Verhältnisse ' keine Rücksicht genommen, und infolgedessen ergab sich bei
diesen bekannten Membranen eine Verschiedenheit des Tonvolumens für verschiedene
Frequenzen, gleichzeitig aber auch wesentlich stärkeres Nebengeräusch und namentlich
beim Ab-
spielen von Orchester- und Chorschallplatten Rasseln und verhältnismäßi-
schnellere Ab-ZD nutzung der Schallplatten.
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Andererseits sind bei bekannten Menibranen, die aus zwei Zonen von
im wesentlichen gleichen Abmessungen bestehen, wie sie für die Zonen gemäß der Erfindung
erforderlich sind, diese Zonen starr und unbiegsam miteinander verbunden bzw. starr
zusammenhängend, derart, daß die gemäß vorliegender Erfindung erzielte Änderung
und Besserung der Schwingungsfrequenz, welche darauf beruht, daß hier die beiden
Zonen unabhängig voneinander schwingen können, dort nicht erreicht wird. Hierfür
ist zu beachten, daß es für die vorliegende Erfindung darauf ankommt, eine Anordnung
für die Membran zu schaffen, welche es ermöglicht, daß die beiden
Zonen
der Membran, die unabhängig voneinander schwingen können, Frequenzen aufweisen,
die voneinander innerhalb des züi umfassenden Bereichs entfernt liegen, mit dem
Ergebnis, daß jede Zone mit gutem Tonvolumen über seinen ganzen besonderen Teil
des Gesamtbereichs anspyicht, während der dazwischenliegende Teil durch die Zusammenwirkun-
beider Zonen gleichmäßig gelialten wird, von denen jede ein übermäßiges Tonvolumen
verhindert, wenn die andere Zone mit ihrer natürlichen Frequenz anspricht. Natürlich
muß dabei dafür Sorge getragen werden, daß der Abstand der Schallfrequenzen der
beiden Zonen ein geeigneter ist, da dann, wenn sie zu weit voneinanderliegen, in
der Mitte des Bereichs ein Abfall an Tonvolumen eintreten würde, wohingegen, wenn
sie zu nahe aneinanderliegen würden, eine Spitze in der Mitte entstehen würde und
ein zu früher Abfall an jedem Ende des Bereichs. Wie sowohl theoretische als auch
praktische Untersuchungen ergeben haben, erfüllen die hier beanspruchten Abmessungen
diese Anforderungen, und es wird dadurch eine Membran geschaffen, bei der die Gleichmäßigkeit
des Tonvolumens über den ganzen Bereich und die Tonwiedergabe wesentlich besser
ist als bei allen bisher bekannten Formen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfinduligsgegenstandes
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i eine Schalldose mit einer darin angebrachten
Membran gemäß der Erfindung im Schnitt, Abb.:2 eine Draufsicht auf eine solche Membran
und Abb. 3 einen Schnitt durch die Membran gemäß Abb. 2 in größerem Maßstabe.
Die Abb. 4 und 5 7eigen besondere Querschnittsformen der Membran-. während
Abb. 6 eine Membran aus zwei unabhängig voneinander hergestellten Zonen und
Abb. 7 eine Abänderung der Membran gemäß Abb. 6 darstellen.
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Zur Herstellung der Membran gemäß Jer t> 221 Erfindung benutzt man
in an sich bekannter Weise vorzugsweise Aluminium oder Alliniiniumlegierungen, weil
diese Stoffe geringes spezifisches Gewicht haben und zugleich genügend streckbar
sind, um gut in geeignete Form zur Erreichung der angestrebten Wirkung gebracht
züi werden. jedoch können auch andere geeignete Stoffe, wie Celluloid o. dgl., Verwendung
finden.
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Es hat sich gezeigt, daß man zweckmäßig Material verwendet, dessen
Dicke zwischen o,ooi5 und 0,0035 des Gesamtdurchmessers der Membran liegt.
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Die in Abb. , im Schnitt gezeigte Meinbran besitzt zwei vergleichsweise
starre Zonen A und C, die miteinander durch einen U -förmigen
elastischen Ring L verbunden sind. Die Membran wird gewöhnlich in einer Schalldose
gemäß Abb, i angeordnet, wobei die Kante der Membran zwischen den bekannten Kautschukringen
g in dem Schalldosenreifen J gehalten, aber nicht eingeklemmt wird.
Der Mittelpunkt K der Meinbran ist mit dem Arm N des Nadelhalters
in der üblichen Weise verbunden, und die Schallwellenimpulse wirken auf die Mitte
der inneren Zone der Membran.
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Der Arm N ist auf reibungslosen Kugellagern B angeordnet
in solcher Weise, daß er keine elastische Eigenfrequenz besitzt, sondern lediglich
alle Schallfrequenzschwingungen von der Nadelspitze 0 auf die Meinbranmitte
K ohne merkbare Störung überträgt.
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Die Mittelzone C der Membran wird in an sich bekannter Weise von einem
stumpfen Kegel gebildet und dadurch halbstarr gemacht. Gemäß der Erfindung ist der
Basisdurchmesser d dieser inneren Zone etwa gleich der Hälfte des Gesaintdurchmessers
D
der Membran. Die äußere Zone A ist ebenfalls vorzugsweise halbstarr
und in der aus Abb. 3 ersichtlichen Weise gestaltet.
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Die wirksame Gestalt der inneren Zone C
kann in der Weise geändert
werden, -wie dies in den Abb. 4 oder 5 gezeigt ist, wobei der elastischd
Ring L so gestaltet ist, daß die Mittelzone C ohne unerwünschte Behinderung
durch die Zone A schwingen kann.
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Um eine starrere Mittelzone zu erhalten und die Biegung am Ring L
zu erleichtern, kann man den Mittelteil C gesondert herstellen und ihn dann
in die äußere Zone A einsetzen, wie dies in den Abb. 6 und
7 gezeigt ist, wobei der Mittelteil C durch Verkittung oder in anderer
geeigneter Weise in dem Außenteil befestigt wird.
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Die äußere Zone der Membran kann von anderer Dicke oder Härte sein
oder aus anderem Material bestehen - als die innere Zone. Damit die Membran
nicht durch Luft-und Feuchtigkeitseinflüsse geschädigt wird, ist es wünschenswert,
sie auf einer oder beiden Seiten mit einem dünnen Häutchen aus elastischem Material
zu bedecken oder zu überziehen, z. B. mit Kautschuk- oder einem Cellulosederivat,
oder man kann die Meinbran mit irgendeinem geeigneten Metall elektroplattieren.