DE553987C - Lautsprecher mit in dem Luftspalt zwischen den Polen parallel zu den wirksamen Polflaechen hin und her schwingendem Anker - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß ein magnetisches Feld auf einen stabförmigen, ferromagnetischen, senkrecht zum Felde gerichteten Körper einen seitlichen Druck ausübt, dessen Größe im wesentlichen durch die Stärke des Feldes an den Stirnflächen des Stabes sowie durch die Größe der Stirnfläche bestimmt ist.

Man hat bereits bei dem Bau von Lautsprechern die vorgenannte Erscheinung sich nutzbar gemacht, indem ein in einem Magnetfeld transversal orientierter ferromagnetischer, stabförmiger Anker durch Veränderung der Feldstärke an den Enden der Polschuhe mittels einer von den Sprechströmen durchflossenen Spule in Bewegung versetzt wird. Der Anker wird sich aus dem obenerwähnten Grunde in dem Felde so einstellen, daß die Drucke, welche an seinen beiden Stirnflächen wirken, sich gerade aufheben.

Wird nun, indem ein Strom durch die geeignet angebrachte Spule geschickt wird, die Feldstärke an den Enden der Polschuhe variiert, so wird dieses Gleichgewicht gestört und eine Verschiebung des Ankers in axialer Richtung hervorrufen. Diese Verschiebungen werden zur Schallerzeugung ausgenutzt.

Vorliegender Erfindung gemäß wird nicht ein stabförmiger, sondern ein ringförmiger Anker im Feld zwischen konaxial angeordneten zylindrischen Polschuhen angebracht, von denen die als Ganzes schwingende Membran betrieben wird. Die von den Sprechströmen durchflossene Spule ist hierbei in der Mitte des Feldes konaxial zu den Polschuhen angebracht. Hierdurch wird ein Ausgleich der radial auf den Anker wirkenden Kräfte erreicht, so daß lediglich die in der Bewegungsrichtung liegenden Komponenten zur Geltung kommen.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in acht Abbildungen dargestellt.

Abb. ι zeigt eine Seitenansicht;

Abb. 2 zeigt eine Vorderansicht;

Abb. 3 zeigt die Einzelteile des Mittelkerns auseinandergezogen;

Abb. 4 ist eine perspektivische Rückansicht;

Abb. 5 zeigt das Magnetsystem zur Betätigung der Membran, teils im Schnitt, teils in Ansicht;

Abb. 6 und 7 zeigen Einzelheiten der Membranbefestigung ;

Abb. 8 ist eine schematische Darstellung der Anordnung.

An der Konusmebran 1 ist am engeren inneren Rande ein beweglicher ringförmiger

Eisenanker 2 befestigt und aufgehängt in einer ringförmigen Luftstrecke, die durch die konzentrischen Magnetpole 3 und 4 gebildet wird. In dem inneren Magnetpol 4 ist eine Nut 25 eingeschnitten, wodurch zwei ringförmige Wangen 5 und 6 gebildet werden. Der Anker 2 ist an einem Ring 7 befestigt, der seinerseits an der Membran 1 sitzt. - Von dem Polstück 3 wird auf eine später zu beschreibende Weise ein Ring S aus Hartgummi o. dgl. getragen. An dem äußeren weiteren Rande der Membran 1 ist ein Tragring 9 aus elastischem Material, wie Gummi, befestigt und mit dem Ring 8 unter Vermittlung des Ringes 10 mittels Schrauben 11 verschraubt.

Der innere Magnetkern 4 ist zentral an dem äußeren Magnetpol 3 vermittels des Kupferringes 12 durch die Schrauben 13 befestigt. Gegen das andere Ende des Kernes 4 legt sich ein Joch 14, das unter Vermittlung einer Scheibe 15 durch die Schraube 16 gehalten wird und zugleich zwischen sich und dem Magnetpol 3 die Magnetschenkel 17 einklemmt. An dem Polstück 3 ist durch Schrauben 19, die durch die großen Löcher 20 gesteckt sind, ein Ring 18 einstellbar befestigt, der mittels Schienen 21 den bereits erwähnten äußeren Tragring 8 in seiner Lage hält. Das Polstück 3 enthält vier radiale Nuten 22, in die sich Blattfedern 23 legen können, die einerseits an Flanschen 24 des Ringes 18 und andererseits am Anker 2 befestigt sind. Die Nut 25 zwischen den Wangen 5 und 6 enthält die Wechselstromwicklung 26, durch die die Membran 1 betätigt wird. Der Anker 2 greift über die Wangen 5 und 6 und überlappt dieselben mit seinen Randflächen, die die eigentlich wirksamen Teile des Systems sind und von denen das richtige Maß von Empfindlichkeit abhängt.

Es hat sich bei magnetischen Lautsprechern, die eine geeignete Schallstärke erzielen lassen, gezeigt, daß ohne magnetische Übersättigung der Eisenteile Feldstärken von 10 000 Gauß bei einer wirksamen Fläche der Polschuhe von 0,4 cm² erreichbar sind. Unter der Annahme gleicher Feldstärke und gleicher Schallstärke lehrt die mathematische Berechnung, daß die Stirnoberfläche F des Ringankers 2 ebenfalls 0,4 cm² betragen muß. Da man für den Ringanker im wesentlichen Eisenblech von etwa 0,4 mm Stärke verwendet, um denselben leicht genug zu halten, ergibt diese Rechnung, daß zur Erzielung geeigneter Schallstärke bei Anwendung von magnetischen und akustischen Bestandteilen üblicher Abmessung der Umfang (Abb. 8) des Ringankers etwa 10 cm sein soll. Experimentelle Ergebnisse haben gelehrt, daß es am günstigsten ist, die Breite der Wangen w zwar größer als die Weite des Luftspaltes zwischen Polstück und Polwangen, aber nicht mehr als doppelt so groß zu wählen. Eine überlappende Randfläche des Ankers von 0,5 mm Breite gibt ungefähr die Abmessungen an, die für gute Resultate erforderlich sind.

Der Anker 2 wird durch Federn 23 zwischen den Polen 3 und 4 festgehalten und zentriert, ■ so · daß -"-er nicht nach einer Seite herüberziehen kann.

Diese Anordnung läßt sich leicht mit großer Nachgiebigkeit in der Richtung der nutzbaren Bewegung vereinbaren; bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Federn 23 in der Ebene des Ringankers 2. Eine geringe Abbiegung der Federn gestattet eine Bewegung in der nutzbar.en Richtung, jedoch müßte das Federmaterial zur Gestaltung einer seitlichen Bewegung gestreckt werden. Durch die leichte Abbiegung wird die zulässige Schwingungsamplitude beträchtlich vermehrt, ohne daß dadurch die Aufgabe der Federn, den Eisenring 2 in einer zentralen Lage zu halten, verringert würde. Der Gummiring 9, der am äußeren Ende der Membran befestigt ist, und die Federn 23 liegen in Ebenen etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung der Membran ι und verhindern gemeinsam jede seitliehe Bewegung derselben, während sie eine Längsbewegung gestatten.

Wenngleich die vorliegende Anordnung auf hohe Frequenzen etwas weniger anspricht, ergibt sie eine Nachgiebigkeit, die genügt, um die natürliche Grundfrequenz von weniger als 150 pro Sekunde zu erzielen, wenn man einen Papiertrichter von 150 cm Durchmesser benutzt. Man kann diese Resonanzfrequenz leicht auf 100 bis Ί25 herunterbringen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lautsprecher mit in dem Luftspalt zwischen den Polen, parallel zu den wirksamen Polflächen hin und her schwingen-

' dem Anker, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ganzes schwingende Membran durch einen unmittelbar daran befestigten Magnetringanker betrieben wird, der in einem ringförmigen Magnetfeld zwischen zwei Magnetpolen gehalten und durch eine in den einen Magnetpol eingebettete Wechselstromspule axial bewegt wird.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetringanker die seitlich der Wicklung liegenden Wangen des sie aufnehmenden Polschuhes um einen Betrag überlappt, der den größten Schwingungsausschlag übertrifft.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite

der die Polwangen überlappenden Randflächen des Ringankers größer ist als die Breite des Luftspaltes zwischen Anker und Polschuhen, aber nicht mehr als doppelt so groß.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Ringankers wenigstens 10 cm beträgt.

5. Lautsprecher nach Anspruch 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingungszahl der Membran weniger als 150 pro Sekunde ist.

6. Lautsprecher nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung des Magnetringankers im ringförmigen Magnetfeld durch federnde Glieder geschieht, welche die axialen Schwingungen zulassen, Verschiebungen aus der mittleren Arbeitslage aber verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen