DE547915C - Aus mehreren Zonen verschiedener Groesse bestehende Konusmembran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektroakustische Schallgeräte zur Umwandlung von mechanischen Schwingungen in elektrische Schwingungen und umgekehrt, z. B. Lautsprecher, die bekanntlich auch als Mikrophon arbeiten können. Die Erfindung kann besonders auch bei Großflächenlautsprechern ohne Schalltrichter Anwendung finden.

Gegenstand der Erfindung ist eine aus to mehreren Zonen verschiedener Größe bestehende Konusmembran, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzelnen Zonen gleichzeitig gesondert angetrieben sind.

Membranen, die aus einzelnen Zonen verschiedener Größe zusammengesetzt sind, sind bekannt. Der Antrieb erfolgte jedoch in diesem Falle von der Spitze der Membran aus, was bei den niedrigen Frequenzen zu störenden Reflexionen am Rande der Membran Anlaß gab. Man suchte die Reflexionen zu verhindern, indem man die verschiedenen Zonen sich gegenseitig überlappen ließ. Die Überlappungen der Zone bringen aber nur bei begrenzter Größe der Membran Nutzen. Außerdem muß für die äußeren Zonen ein verhältnismäßig ungünstiges Material verwendet werden. Diese Nachteile werden vermieden, wenn man die einzelnen Zonen gesondert antreibt. Dadurch wird eine Verteilung der Antriebskraft über die Membranfläche erzielt und dabei trotzdem die Gewähr geschaffen, daß auch die hohen Frequenzen infolge der Wirksamkeit der kleineren Zonen gut abgestrahlt werden. Man kann auf diese Weise Konusmembranen von beliebigen Größen herstellen, die nicht nur die tiefen, sondern auch die hohen Frequenzen gut abstrahlen.

Im besonderen wird gemäß der Erfindung ei'ne kegelförmige Membran derart aus Teilmembranen zusammengesetzt, daß ein äußerer, ringförmiger Teil (oder zwei oder mehrere ringförmige Teile) und ein innerer Mittelteil gebildet wird, wobei jeder Teil mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken sind der äußere ringförmige Teil und der Mittelteil der Membran von wesentlich verschiedener Größe und beide Teile biegsam verbunden und gehalten, so daß sie im wesentlichen als Ganzes schwingen. Vorzugsweise besitzt die Membran die an sich bekannte Form einer Scheibe, Schale, Kugel, eines Kegels oder Kegelstumpfes oder allgemein eine Form, wie sie unter der Bezeichnung Konustyp zusammengefaßt wird. Wird eine solche Membran gemäß der Erfindung ausgebildet, so wird sie in an sich bekannter Weise sehr biegsam gelagert, erhält aber

außerdem vorzugsweise nach ihrem schmaleren Ende zu eine koaxiale, ringförmige, biegsame Verbindung.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß ein Konuslautsprecher einen koaxialen ringförmigen Spalt erhält, "der seine Membran in zwei verschieden große Teile teilt, und daß mit diesen beiden Teilen ringförmige Antriebsvorrichtungen verbunden sind.

Dadurch, daß die Membran in zwei ungleiche Teile geteilt wird, kann ein Teil so ausgebildet werden, daß er' die hohen Frequenzen wiedergibt, der andere dagegen die tiefen Frequenzen erzeugt. Z. B. kann eine konusförmige Membran von ungefähr 16 cm äußerem Durchmesser einen schmalen Innenteil von ungefähr 2 cm erhalten. Eine solche Anordnung vermeidet die Nachteile, die sonst bei trichterlosen Lautsprechern auftreten, daß nämlich die tiefen Töne nicht richtig wiedergegeben werden.

Die Antriebsvorrichtungen können in an sich bekannter Weise aus einem Anker oder Ankern bestehen, die sich zwischen den Polen einer Magnetanordnung entsprechend den durch die Spulen dieser Anordnung fließenden Strömen bewegen. Soll den Antriebsvorrichtungen eine ringförmige Gestalt gegeben werden, so können sie aus ringförmigen Spulen (oder geschlossenen Ringen aus leitendem Material) bestehen, die in einem Magnetfeld liegen und mit den beiden Teilen der Membran verbunden sind. Statt dessen können sie auch aus ringförmigen Magnetstücken bestehen, die in einem im wesentlichen konstanten Magnetfeld liegen, und mit dem Wechselfeld, das durch geeignet angeordnete, von Wechselstrom durchflossene Spulen erzeugt wird, in Verbindung stehen.

Im besonderen kann eine Magnetanordnung benutzt werden, die zwei ringförmige, konzentrische Luftspalte besitzt, in dem die ringförmigen Antriebsvorrichtungen angebracht sind, die ihrerseits mit den beiden Teilen der Membran verbunden sind.

Weiterhin kann die Magnetanordnung so getroffen werden, daß die Polschuhe, die die Luftspalte bilden, abwechselnd entgegengesetzte Polarität besitzen. Bei zwei ringförmigen Luftspalten stellt dann der mittlere Kern beispielsweise einen Nordpol, der mittlere Ring einen Südpol und der äußere Ring wieder einen Nordpol dar. Wird eine Erregerwicklung benutzt, so erhalten die Windungen auf dem mittleren Kern entgegengesetzten Wicklungssinn wie die Windungen auf dem mittleren Ring.

Statt einer Aufteilung der Membran in zwei Teile kann auch zur Verbesserung der akustischen Wirkung unter Umständen eine Aufteilung in eine größere Zahl von Teilen, vorzugsweise von verschiedener Größe, vorgenommen werden, wodurch allerdings die Herstellungskosten wachsen.

Eine beispielsweise Ausführungsform eines Lautsprechers gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar eines Lautsprechers der Konustype mit beweglicher Antriebsspule.

Die kegelförmige Membran 1 ist in zwei Teile 2 und 3 geteilt, deren Oberflächen aneinander angrenzen. Der äußere Rand des äußeren Teiles 2 ist bei 4 biegsam in einem schematisch dargestellten Gehäuse 5 gelagert und der äußere Rand des inneren Teiles 3 bei 6 an dem inneren Rand des äußeren Teiles 2 biegsam gehalten. Beide Teile der Membran werden für sich angetrieben, der äußere Teil 2 durch die Ringspule 7, der innere Teil 3 durch eine ähnliche Ringspule 8. Die Spulen 7 und 8 liegen in an sich bekannter Weise in Magnetfeldern, die in der dargestellten Anordnung durch einen zusammengesetzten Magnet 9, der zwei getrennte, ringförmige Luftspalte 10 und 11 besitzt, erzeugt werden. Die miteinander zusammenwirkenden Polschuhe erhalten entgegengesetzte Polarität, wie in der Zeichnung durch die Buchstaben angedeutet ist. Werden also Erregerwicklungen benutzt, so ist der Wicklungssinn auf dem mittleren Kern 12 entgegengesetzt wie auf dem äußeren Ringkern 13.

Bei der bisher beschriebenen Anordnung besteht die Membran 1 nur aus zwei Teilen. Durch die punktierten Linien ist in der Zeichnung ein Weg angedeutet, wie die Membran z. B. in drei Teile aufgeteilt werden kann. Die Magnetanordnung wird dann so weitergebildet, daß ein weiterer Luftspalt entsteht, in dem eine weitere Spule 14 liegt.

Die Antriebsspulen für die verschiedenen Teile der Membran können in Reihe miteinander geschaltet werden.

Bei einer Kegelmembran gemäß der Erfindung sind die Antriebskräfte gleichmäßiger verteilt, und die Neigung des Kegels, zusammenzubrechen, wenn ein Zug auf seine Spitze ausgeübt wird, ist infolgedessen wesentlich herabgesetzt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aus mehreren Zonen verschiedener Größe bestehende Konusmembran, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zonen gleichzeitig gesondert angetrieben sind.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zonen nachgiebig miteinander verbunden sind.

3- Antrieb für Membran nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung mehrere ringförmige Luftspalte besitzt, in denen die ebenfalls ringförmigen Antriebsvorrichtungen liegen.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen aus ringförmigen Spulen bestehen, die mit den verschiedenen Teilen der Membran verbunden sind.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Pole der Magnetanordnung abwechselnd entgegengesetzte PoIarität besitzen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen