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Trichterloser Lautsprecher mit Großflächenmembran Es ist bekannt,
zur Erzielung einer möglichst verzerrungsfreien Wiedergabe akustischer Schwingungen
Membranen, die als Ganzes schwingen, sogenannte Kolbenmembranen, zu verwenden. Bei
der am häufigsten angewendeten Ausführungsform besteht die Membran im wesentlichen
aus einer kegelförmigen Fläche, die verhältnismäßig starr gemacht und in ihrem äußeren
Umfange biegsam gelagert ist. Der Angriff der antreibenden Kraft ist dabei in Richtung
der Kegelachse gelegt, so daß=nur eine Komponente der Kraft senkrecht zur Membranfläche
wirkt. Diese Membranen haben gegenüber ebenen Membranen den Vorteil, daß das unterteilte
Schwingen weitgehend vermieden ist. Dadurch ist eine wesentliche Ursache für Verzerrung
ausgeschaltet, da das unterteilte Schwingen Interferenzen zwischen Schallstrahlen
bedingt, die von verschiedenen Punkten der abstrahlenden Fläche ausgehen. Der Erfindung
zugrunde liegende Versuche haben jedoch gezeigt, daß diese Art Membranen andere
Nachteile aufweisen, die die Ursache dafür sind, daß trotz Vermeidung des unterteilten
Schwingens eine verzerrungsfreie Wiedergabe nicht zu erzielen ist. Es treten nänilicb,
auch wenn die Membran als Ganzes schwingt, Interferenzerscheinungen auf. Diese sind
durch die Tiefe der Membran bedingt, die zur Erzielung einer den praktischen An-Forderungen
entsprechenden Strahlung hinreichend groß gemacht werden muß.
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In Abb. i ist eine als Ganzes schwingende Membran dargestellt für
den Fall, daß diese konusförmige Gestalt hat und elektrodynamisch angetrieben wird.
Darin ist i der konusförmige Membrankörper, an dessen äußerem Umfange ein Ring aus
biegsamem Material angesetzt ist, der in eine von zwei Führungsringen i i und 12
gebildete Rille eingespannt ist. Die Führungsringe i i und ia werden von dem Lautsprechergehäuse
bzw. der Abstrahlwand getragen. Die kleine Grundfläche des Kegelstumpfes r ist durch
ein elastisches Glied, beispielsweise eine durchlöcherte Pappscheibe 13,
mit einem von dem Magneten 4 getragenen Stift 14 verbunden. An diese Fläche ist
ein Spulenkörper 2 für die -Schwingspule angefügt. Wenn die Membran i in Schwingungen
versetzt wird, so treten infolge der Tiefe der Membran Interferenzerscheinungen
auf, die insbesondere in Richtung der Kegelachse zur Geltung kommen -und sich vornehmlich
für die Wiedergabe höherer Frequenzen schädlich auswirken. Zwischen zwei Strahlen
16 und 17 tritt völlige Auslöschung ein, wenn der zwischen ihnen bestehende Gangunterschied
g gleich einer halben Wellenlänge der wiederzugebenden Frequenz oder gleich einem
ungradzahligen Vielfachen davon ist.
Gegenstand der Erfindung ist
nun ein trichterloser Lautsprecher mit Großflächenmembran, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß in dem von der Membran begrenzten Raum ein fester Körper mit der Membranform
angepaßtem Mantel und ebener Deckfläche angeordnet ist, in dem untereinander gleich
lange Kanäle derart angeordnet sind, daß die an und für sich verschieden großen
Entfernungen der einzelnen schallausstrahlenden Flächenelemente der Membran von
der Membranäbschlußfläche durch diese Kanäle ausgeglichen werden. Man hat bereits
im Wege der von einer Membran ausgehenden Schallstrahlen in Höhe der Deckfläche
oder noch weiter von der Membran entfernt auf bestimmte akustische Frequenzen abgestimmte
Gebilde, Resonatoren, angeordnet, um für einzelne Frequenzen Resonanzstellen zu
schaffen. Auch hat man bereits die gesamtem von einer Membran ausgehenden Schallstrahlen
mit Hilfe von Kanälen nach verschiedenen Punkten im Raum, geführt, um stereoakustische
Wirkungen zu erzielen. Es ist weiterhin bei Membranen, die auf einen Trichter arbeiten,
bekannt, vor der Membran einen Körper anzuordnen, der mit gleich langen Kanälen
zur Beförderung der Luft versehen ist. Bei derartigen Lautsprechern handelt es sich
aber um kleine Membranen, die die Luftbewegung nicht - wie bei trichterlosen Großflächenmembranen
- unmittelbar an die Außenluft abgeben, sondern die Luft lediglich in die Trichteröffnung
pumpen, wo zunächst ihr Druck erhöht wird. Erst dann wird die Luftbewegung durch
Erweiterung des Trichters unter allmählicher Druckerniedrigung an die Außenluft
abgegeben. Schädliche Interferenzen zwischen zwei von verschiedenen Punkten der
Membran ausgehenden Luftsäulen können also infolge der Kleinheit der Membran dabei
nicht auftreten.
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Demgegenüber liegt das Wesen der Erfindung darin, Interferenzen zwischen
Schallstrahlen, die von verschiedenen Flächenelementen einer trichterlosen Großflächenmembran
ausgehen, zu vermeiden.
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In den Abb. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
für den Fall der Konusmembran. In dem von dem Konus i umschlossenen Raum ist ein
stumpfer Kegel 5 aus Holz o. dgl. angeordnet, der von dem Stift 14 getragen wird,
im übrigen jedoch frei von der Konusfläche ist. Dieser Schallführungskörper 5 ist
mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen, von denen in der Zeichnung einige dargestellt
sind. Diese Kanäle 8-8', 18-i8', 19-z9', 20-20', 9-9' führen zu der ebenen Deckfläche
7 des Körpers 5 und sind im wesentlichen gleich lang und bewirken daher, daß die
Schallwege .für alle Strahlen, die von der Membranfläche i ausgehen, bis zur Deckfläche
:7 gleich lang sind. Dadurch ist erreicht,_daß beispielsweise zwischen Strahlen,
die von zwei Flächenelementen 8 und 9 ausgehen, kein Gangunterschied vorhanden ist,
der eine nachteilige Interferenz zwischen diesen Strahlen bedingen könnte.
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Durch diese Einrichtung ist es also allgemein möglich, den von verschiedenen
Flächenelementen einer Membran ausgehenden Strahlen bestimmte Weglängen vorzuschreiben.
Sie kann daher auch in besonderen Fällen dazu benutzt werden, um absichtlich Gangunterschiede
hervorzurufen, um der Frequenzkurve des Lautsprechers eine besondere Gestalt zu
geben, beispielsweise um eine Resonanzstelle zu kompensieren. Es liegt dabei selbstverständlich
im Rahmen der Erfindung, in dem von der Membranfläche begrenzten Raum einen Körper
anzuordnen, der sich aus mehreren Körpern zusammensetzt. Durch diese Art der Anordnung
ist es viel= fach leichter, die gewünschte Länge der Kanäle herzustellen. Naturgemäß
kann die Einrichtung gemäß der Erfindung auch bei der Aufnahme von Schallscbwingungen,
also für Mikrophonzwecke, verwendet werden.