DE557851C

DE557851C - Sound line for sound reproduction devices, speaking machines, loudspeakers, etc.

Info

Publication number: DE557851C
Application number: DEE37402D
Authority: DE
Original assignee: Electrical Research Products Inc
Current assignee: Electrical Research Products Inc
Priority date: 1927-06-28
Filing date: 1928-05-13
Publication date: 1932-08-29

Description

Schalleitung für Tonwiedergabevorrichtungen, Sprechmaschinen, Lautsprecher o. dgl. Die Erfindung betrifft eine Schalleitung für Tonwiedergabevorrichtungen, Sprechmaschinen, Lautsprecher o. dgl. mit einem eingesetzten Dämpfungskörper, um die ausgestrahlte Lautstärke zu ändern.Sound line for sound reproduction devices, speaking machines, loudspeakers o. The like. The invention relates to a sound line for sound reproduction devices, Talking machines, loudspeakers or the like with an inserted damping body to change the broadcast volume.

Es, ist bereits bei Schallwiedergabeeinrichtungen, z. B. Lautsprechern und Sprechmaschinen, zum Vermindern der Lautstärke bekannt, einen Dämpfungskörper, z. B. eine poröse Scheibe oder einen Pfropfen, aus Rohbaumwolle in die Schalleitung einzusetzen.It is already used in sound reproduction devices such. B. speakers and speaking machines, known for reducing the volume, a damping body, z. B. a porous disc or a plug, made of raw cotton in the sound line to use.

Bei Verwendung derartiger Dämpfungseinrichtungen machte sich der Mangel bemerkbar, daß die Schallwellen innerhalb der hörbaren Frequenzreihe in einem ungleichen Maße gedämpft wunden.When using such damping devices, the shortcoming made itself felt noticeable that the sound waves are unequal within the audible frequency range Dimensions dampened sore.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht nun darin, eine Schallwellendämpfungsvorrichtung herzustellen, mittels welcher die Stärke der Schallwellen innerhalb einer weiten Frequenzreihe vermindert wird, ohne daß dabei eine bemerkenswerte Störung des Tones auftritt.The task on which the invention is based is now to produce a sound wave attenuation device, by means of which the strength of the Sound waves are reduced within a wide range of frequencies without thereby a noticeable disturbance of the sound occurs.

Gemäß der Erfindung besteht die Dämpfungseinrichtung für die Schallwellen, die in die Schalleitung der Sprechmaschinen, Lautsprecher o. dgl. eingesetzt wird, aus Dämpfungskörpern, welche die Form von Ringen oder Zylindern haben und den seitlichen Austritt der Schallwellen zulassen.. Außerdem kann dabei die Querübertragung des Schalles mit einer Dämpfung erfolgen, die proportional zu den Eigenschaften des DämpfungsköTpers oder der Anzahl der Dämpfungskörper ist. Die Dämpfungskörper sind so gestaltet und so abgestimmt, daß die Dämpfung der Schallwellen. innerhalb der hörbaren Frequenzreihe ohne merkliche Störung der Tonwelle vor sich gehen kann.According to the invention, there is a damping device for the sound waves, which is used in the sound line of the speaking machines, loudspeakers or the like, from damping bodies, which have the shape of rings or cylinders and the lateral ones Allow the sound waves to exit. In addition, the transverse transmission of the Sound occurs with an attenuation that is proportional to the properties of the Damping body or the number of damping bodies. The damping bodies are designed and tuned so that the attenuation of the sound waves. within the audible frequency series can go on without noticeable disturbance of the sound wave.

Die Scheidewände, die quer zum Schallwel-_ lendurchfiuß vorgesehen sind, können aus feiner Drahtgaze und die porösen Wandteile aus Filz, Celotex oder einem ähnlichen Stoff bestehen. Als Trennwände werden vorzugsweise mehrere Gazeglieder verwendet, welche in der einen Richtung eine feinere Masche aufweisen als in der anderen, wobei diese Gazeglieder so angeordnet sind, daß die Dränte in benachbarten Gliedern spitze Winkel miteinander bilden.The partitions, which are provided across the sound wave flow can be made of fine wire gauze and the porous wall parts made of felt, Celotex or consist of a similar substance. Several gauze members are preferably used as partitions used, which have a finer mesh in one direction than in that others, these gauze members being arranged so that the wires in adjacent Form acute angles with each other.

Zum Vergrößern der freiliegenden Fläche und zum Vermehren des seitlichen Durchtritts der Schallschwingungen durch die porösen Wandteile kann die Innenfläche dieser Wandteile mit Schlitzen oder Riefelungen versehen werden.To increase the exposed area and to increase the side The inner surface can pass the sound vibrations through the porous wall parts these wall parts are provided with slots or corrugations.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Dämpfungseinheit aus einer Scheibe von porösem Stoff bestehen, welche durchschießende Einschnitte hat, die in einander entgegengesetzten Flächen gebildet sind und nicht unmittelbar miteinander in Verbindung stehen.In one embodiment of the invention, the damping unit from a disc consist of porous material, which penetrate Has cuts that are and are not formed in opposing surfaces are directly connected to each other.

Mehrere Dämpfungseinrichtungen gemäß der Erfindung können hintereinander in einer Röhre o. dgl. angeordnet werden. Hierdurch wird der Dämpfungsgrad der Einrichtung wesentlich erhöht, ohne Änderung der Eingangs- oder Ausgangsimpedanzen.Several damping devices according to the invention can one behind the other be arranged in a tube or the like. This determines the degree of damping of the device significantly increased without changing the input or output impedances.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung, und zwar Abb. z die Erfindung in Verbindung mit ' einer Sprechmaschine, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A1 der Abb. i, Abb.3 eine Draufsicht auf die in den Abb. i und 2 dargestellte Einrichtung, Abb.4, 5, 6 und 6a verschiedene Dämpfungskörper gemäß der Erfindung, Abb. 7 und 8 verschiedene Zusammenstellungen der Körper, Abb. g, 1o, 11, 12 und 12A weitere Formen von Dämpfungskörpern gemäß der Erfindung.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely Fig. Z the invention in connection with 'a speaking machine, Fig. 2 a Section along the line A-A1 in Fig. I, Fig. 3 is a plan view of the in Fig. i and 2 shown device, Fig.4, 5, 6 and 6a different damping bodies according to the invention, Figs. 7 and 8 different compositions of the bodies, Fig. g, 1o, 11, 12 and 12A further forms of damping bodies according to the invention.

Die in den Abb. i bis 3 dargestellte, aus mehreren Einheiten zusammengesetzte Dämpfungseinrichtung eignet sich besonders für Schalleitungen von Sprechmaschinen. Am Halsteil des Trichters io der Sprechmaschine ist ein quer gehender, röhrenförmiger Schieber 13 angebracht, der in einer Führung 18 gleitend gelagert ist und verschiedene Dämpfungskörper trägt. Die Dämpfungskörper sind in parallel zum Schalleitungsteil stehenden Röhren 15-i7 gelagert und können beliebig in den Schallkanal des- Trichters eingeschoben werden, wenn der Schieber 13 in der Führung 18 entsprechend bewegt wird. Ein weiterer Röhrenteil 14 erlaubt die Verwendung des Trichters olne Dämpfung. Der Schieber 13 kann in der Richtung seiner Achse bewegt werden, da er mit einer Zahnstange 26 fest verbunden ist, die mittels des Triebrades 27 und des Bedienungsgriffes 29 bewegt werden kann. Eine am Trichter befestigte Teilung 35 .zeigt die Stellung des Schiebers 13 im Schallkanal an.The one shown in Figs. I to 3, composed of several units Attenuation device is particularly suitable for sound lines from speaking machines. At the neck part of the funnel io of the speaking machine is a transverse, tubular one Slider 13 attached, which is slidably mounted in a guide 18 and various Damping body carries. The damping bodies are parallel to the sound line part standing tubes 15-i7 and can be placed anywhere in the sound channel of the funnel be inserted when the slide 13 moves in the guide 18 accordingly will. Another tube part 14 allows the funnel to be used without damping. The slide 13 can be moved in the direction of its axis, since it is with a Rack 26 is firmly connected by means of the drive wheel 27 and the operating handle 29 can be moved. A division 35 attached to the funnel shows the position of the slide 13 in the sound channel.

Der Schieber 13 weist ferner einen gekrümmten Röhrenteil 3o auf, der den Trichter mit einer anderen Wellenquelle, beispielsweise mit dem elektrischen Empfänger 34, verbinden kann.The slide 13 also has a curved tube part 3o which the funnel with another wave source, such as the electric one Receiver 34, can connect.

Die Därnpfungskörper bestehen aus Schirmen 37 aus feinmaschiger Gaze, die in den Dampferröhren quer zur Röhrenachse angebracht sind, und aus Ringen 38 aus schallauffangendem Material, die zwischen den Schirmen angeordnet sind. Als schallauffangendes Material kann beispielsweise der aus Zuckerrohrfibern hergestellte und unter dem Namen Celotex bekannte Stoff verwendet werden. Auf Grund ihrer feinen Maschen wirken die Schirme als Reihenimpedanzen und verringern den Wellendruck der durch die Röhre strömenden Luft. Die porösen Ringe wirken dagegen als Nebenschlußglieder und absorbieren- einen Teil der- Geschwindigkeit der Wellenbewegung. Die Dampferröhren 15 und 17 sind vorzugsweise durchlocht, so daß die von den porösen Ringen abgeleitete Schallenergie in die Außenluft ausströmen kann. Die Schirme und Ringe werden mittels Klemmringen 39 in den Röhren festgehalten.The attenuation bodies consist of screens 37 made of fine-meshed gauze, which are mounted in the steam tubes transversely to the tube axis, and of rings 38 made of sound-absorbing material, which are arranged between the screens. The material made from sugar cane fibers and known under the name Celotex, for example, can be used as the sound-absorbing material. Due to their fine mesh, the screens act as series impedances and reduce the wave pressure of the air flowing through the tube. The porous rings, on the other hand, act as shunt members and absorb part of the speed of the wave movement. The steam tubes 15 and 17 are preferably perforated so that the sound energy derived from the porous rings can flow out into the outside air. The screens and rings are held in place in the tubes by means of clamping rings 39.

Die Abb. 4 und 5 zeigen Querschnitte von Ringen aus schallauffangendem Material, die sich für die Verwendung als Nebenschlußglieder eignen. Bei dem Ring .gemäß Abb. 4 muß der Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schallkanals sein. Der Wert des akustischen Widerstandes ist angenähert proportional der radialen Stärke des Ringes und umgekehrt proportional der Fläche der der Strömung ausgesetzten inneren Oberfläche. Die Nebenschlußwirkung kann deshalb dadurch verändert werden, daß die Stärke des Ringes verringert oder die der Strömung ausgesetzte Ringfläche vergrößert wird. Abb. 5 zeigt, wie die ausgesetzte Ringfläche erhöht werden kann,. ohne daß dadurch eine Erhöhung der axialen Ringlänge eintritt. Die Abb. 6 und 6A zeigen die Scheidewände oder Schirme. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für diese Schirme ein metallisches Drahtnetz bzw. Gaze zu verwenden mit 25o Drähten je Zoll (o,oo4" Durchmesser) in einer Richtung und 28 Drähten (o,oog" Durchmesser) in der anderen Richtung. Um -den- Schirmen die nötige Festigkeit zu geben, können sie an starke Drahtkreuze 42 festgelötet werden.Figs. 4 and 5 show cross-sections of rings made of sound-collecting Material suitable for use as shunt links. By the ring .according to Fig. 4, the inside diameter must be essentially the same as the diameter of the Be sound channel. The value of the acoustic resistance is approximately proportional the radial thickness of the ring and inversely proportional to the area of the flow exposed inner surface. The shunt effect can therefore be changed as a result be that the strength of the ring is reduced or the area of the ring exposed to the flow is enlarged. Fig. 5 shows how the exposed ring area can be increased. without thereby increasing the axial length of the ring. Figs. 6 and 6A show the partitions or screens. It has been found to be useful for this Use a metallic wire mesh or gauze screen with 25o wires per inch (o, oo4 "diameter) in one direction and 28 wires (o, oog" diameter) in the other direction. To give the umbrellas the necessary strength, you can use strong wire crosses 42 are soldered on.

Die Abb. 7 und 8 zeigen, wie die Dämpfungskörper zu Gebilden zusammengefügt werden, die aus drei vollständigen Gliedern oder Abschnitten zusammengesetzt sind. In Abb.7 sind die Endglieder Nebenschlußimpe.danzen, und der Wert der Endimpedanzen ist doppelt so hoch wie derjenige der in der Mitte liegenden Nebenschlußimpedanzen. Dieser Endabschluß kann als Mittelnebenschlußimpedanz bezeichnet werden. Abb.8 zeigt das umgekehrte Verhältnis oder eine Mittelreihen-Impedanzanordnung. Die Endimpedanz besteht hier aus einem einzigen Schirmreihenelement, und die Mittelimpedanzen bestehen aus Schirmpaaren, deren Rückseiten gegeneinander anliegen. Bei dem einen Schirm eines jeden Paares können die Drähte im Winkel zu den Drähten des anderen Schirmes angeordnet sein, wodurch die wirksamste Zusammenwirkung der Schirme bei der Verzögerung des Luftstromes erreicht wird.Figs. 7 and 8 show how the damping bodies are assembled into structures composed of three complete links or sections. In Fig.7 the end links are shunt impedances, and the value of the end impedances is twice as high as that of the shunt impedances in the middle. This termination can be referred to as center shunt impedance. Fig.8 shows the inverse ratio or a mid-series impedance arrangement. The final impedance consists here of a single screen series element, and the center impedances consist made of pairs of umbrellas, the backs of which are in contact with one another. With one umbrella of each pair can have the wires at an angle to the wires of the other screen be arranged, whereby the most effective interaction of the screens is reached in the delay of the air flow.

Ein hoher Dämpfungsgrad kann mittels eines einzigen dreiteiligen Dämpfungskörpers erzielt werden. Im allgemeinen ist es aber für den Hersteller bequemer, große Dämpfungen dadurch zu erzeugen, daß mehrere gleiche Dämpfungskörper miteinander verbunden werden, von denen jeder eine geringere Dämpfung bewirkt.A high degree of damping can be achieved by means of a single three-part damping body be achieved. In general, however, it is more convenient for the manufacturer to have large attenuations to be generated in that several identical damping bodies are connected to one another, each of which causes less attenuation.

Die beschriebene Bauart ist verwendbar, wenn die Impedanz der Glieder gemessen werden kann oder wenn Daten zur Verfügung stehen, die eine Errechnung der Impedanz aus den geometrischen Abmessungen erlauben. Wenn solche Daten nicht vorhanden sind, kann die Einrichtung versuchsweise zusammengestellt werden, bis eine Anordnung erreicht wird, die die gewünschten Eigenschaften besitzt.The design described can be used if the impedance of the links can be measured or if data are available that allow a calculation of the Allow impedance from the geometric dimensions. If such data does not exist the facility can be tentatively put together until an arrangement is achieved, which has the desired properties.

Im allgemeinen wird eine Versuchseinrichtung eine gewisse Durchschnittsdämpfung für den ganzen erwünschten Frequenzbereich zeigen. Auf Grund der ungleichen Impedanzen wird aber das Dämpfungskennzeichen bei verschiedenen Frequenzen teils oberhalb, teils unterhalb des Durchschnittswertes liegen.In general, a test facility will have some average attenuation for the entire frequency range desired. Because of the unequal impedances but if the attenuation indicator at different frequencies is partly above, partly below the average value.

Die durchschnittliche Dämpfung kann dadurch erhöht werden, daß die Werte der Reihenimpedanzen im Verhältnis zu den Nebenschlußimpe.danzen erhöht werden, und umgekehrt. Die Impedanz des Systems als Ganzes kann erhöht oder verringert werden durch entsprechende Erhöhung oder Verringerung der Reihen- und der Nebenschlußimpedanzen. In dieser Weise kann nach wenigen Versuchen ein Dämpfungskörper hergestellt werden, der im wesentlichen die erwünschte Dämpfung herbeiführt, ohne daß hierdurch Verzerrungen entstehen. Die Impedanzen der Einzelteile oder Elemente können für ein gegebenens Material dadurch geändert werden, daß die ausgesetzte Oberfläche sowie die Stärke der Einzelteile geändert werden.The average attenuation can be increased by the The series impedance values are increased in relation to the shunt impedances, and vice versa. The impedance of the system as a whole can be increased or decreased by increasing or decreasing the series and shunt impedances accordingly. In this way, a damping body can be produced after a few attempts, which essentially brings about the desired damping without causing distortion develop. The impedances of the individual parts or elements can for a given Material can be changed by changing the exposed surface as well as the thickness the items are changed.

Die Abb. 9, io_, 11, 12 und i2A zeigen zusammengesetzte Dämpfungskörper, in welchen akustische Reihen- und \ ebenschlußwiderstände in einem einzigen Körper vorhanden sind. Einrichtungen dieser Art sind besonders zweckmäßig, wenn ein hoher Dämpfungsgrad erwünscht ist.Fig. 9, io_, 11, 12 and i2A show assembled damping bodies, in which acoustic series and \ ebony resistances in a single body available. Facilities of this type are particularly useful when a high Degree of damping is desired.

Gemäß den Abb. 9, 1o und ii bestehen die Dämpfungskörper aus einer Scheibe, die sich quer Tiber den Schallkanal erstreckt und aus Celotex oder einem anderen Material mit feinen Poren hergestellt ist. Die entgegengesetzten Flächen der mittleren Teile 51 der Scheiben sind mit mehreren parallelen Schlitzen So versehen. Diese Schlitze sind derart angeordnet, daß diejenigen der einen Scheibenfläche im Verhältnis zu denjenigen der anderen Scheibenfläche versetzt liegen. Die Tiefe der Schlitze beträgt mehr als die Hälfte der Materialstärke, so daß die Schlitze entgegengesetzt liegender Flächen einander überlappen. Ein ringförmiger Randteil 52 gibt dem Körper die notwendige Steifheit und überdeckt die Enden der Schlitze So, so daß diese von den Wänden des Schallkanals, in welchem das Impedanzelement angeordnet ist, getrennt sind. Die Abb. io und ii stellen Ouerschnitte nach den Linien A-A' bzw. B-B' der Abb. 9 dar. Die Reihenkomponenten des Widerstandes, den ein Element dieser Art bei einer gegebenen Größe darbietet, ist abhängig von der Größe der Überlappung der Schlitze und von dem Abstand zwischen den Schlitzen, d. h. der Reihenwiderstand nimmt mit zunehmender Überlappung zu und nimmt ab, wenn der Abstand zwischen den Schlitzen vergrößert wird. Die ebenschlußwiderstandskomponente ist von der O_uerschnittsfläche der Schlitze und von der radialen Stärke des ringförmigen Teiles 52 abhängig.According to Fig. 9, 1o and ii, the damping bodies consist of one Disc that extends across the sound channel and made of Celotex or a another material with fine pores is made. The opposite faces of the middle parts 51 of the discs are provided with several parallel slots So. These slots are arranged in such a way that those of the one disc surface in the Relation to those of the other disc surface are offset. The depth of the Slots is more than half the thickness of the material, so the slots are opposite lying surfaces overlap each other. An annular rim portion 52 gives the body the necessary rigidity and covers the ends of the slots so that these of the walls of the sound channel in which the impedance element is arranged, separated are. Figs. Io and ii represent cross-sections along the lines A-A 'and B-B', respectively Fig. 9. The series components of the resistance that an element of this type exhibits a given size is dependent on the size of the overlap of the Slots and the distance between the slots, i.e. H. the series resistance increases as the overlap increases and decreases as the distance between the Slitting is enlarged. The level resistance component is from the cross-sectional area of the slots and on the radial thickness of the annular part 52 depending.

Die in den Abb. 12 und i2A gezeigte Celotexscheibe unterscheidet sich von der eben beschriebenen dadurch, daß sie anstatt mit Schlitzen mit Löchern 53 versehen ist. Diese Löcher überlappen einander und wirken in derselben Weise,. wie die oben erwähnten Schlitze.The Celotex disc shown in Fig. 12 and i2A differs from the one just described in that instead of having slots with holes 53 is provided. These holes overlap and act in the same way. how the above mentioned slots.

Die Reihen- und Nebenschlußwiderstandskörper können auch auf andere Weise, als hier beschrieben, zusammengesetzt werden.The series and shunt resistor bodies can also be applied to others Way as described here.

So kann beispielsweise die Oberfläche der Reihenelemente bedeckt werden, während die Oberfläche der Nebenschlußelemente gleichzeitig freigelegt wird. Hierzu können mechanisch bediente Blenden benutzt werden.For example, the surface of the row elements can be covered, while the surface of the bypass elements is exposed at the same time. For this mechanically operated panels can be used.

Außer zur Dämpfung können die Dämpfnngskörper auch als Leitungswiderstände verwendet werden, um Wellerireiqexionen zwischen zwei Punkten eines akustischen Systems zu verhindern. In diesem Falle arbeiten die Dämpfungskörper als verzerrungsberichtigende Mittel, da die Einwirkung von reflektierten Wellen oder die wiederholte Reflexion von Wellen zwischen zwei Punkten in einem System gewöhnlich eine Verzerrung der Übertragungskennlinie bewirkt. Die Verzerrungsberichtigung ist natürlich von einer gewissen Dämpfung begleitet. Als verzerrungsverringernde Einrichtungen können die Dämpfungskörper mit großem =Nutzen in Sprechmaschinentrichtern o. dgl. verwendet werden, die auf Grund ihrer unregelmäßigen Form oder auf Grund unrichtiger Bemessungen der Mündungen oder Halsteile Spitzen in den Ansprechkenn- Linien zeigen. Derartige Spitzen werden immer durch Reflexionswirkungen erzeugt. Wenn ein Dämpfer der beschriebenen Art in den Halsteil des Wiedergebers oder Trichters eingesetzt wird, werden die Reflexionsspitzen in der Kennlinie zum größten Teil verschwinden.In addition to damping, the damping bodies can also be used as line resistances used to Wellerireiqexionen between two points of an acoustic System to prevent. In this case, the damping bodies work as distortion correctors Means because of the action of reflected waves or repeated reflection of waves between two points in a system is usually a distortion of the Transfer characteristic causes. The distortion correction is, of course, of one accompanied by a certain damping. As distortion reducing devices, the Damping body with great = benefit in speech machine funnels or the like. Used due to their irregular shape or incorrect measurements the mouths or neck parts tips in the response characteristic Lines demonstrate. Such peaks are always generated by reflective effects. When a Damper of the type described used in the neck part of the reproducer or funnel the reflection peaks in the characteristic will for the most part disappear.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Sound line for sound reproduction devices, speaking machines, Loudspeaker or the like with an inserted damping body for the sound waves, thereby characterized in that the damping body has the shape of a ring or cylinder, its wall (38, Fig. 2, or 52, Fig. i i) made of porous, a lateral outlet of sound waves permitting material and in the transverse to the sound wave flow Partitions (37, 51) are provided, which are also made of porous or with perforations provided material are made.

2. Sound line according to claim i with a sound line traversing below the work plate and the sound wave energy attenuating slide, characterized in that the slide (13, Fig.2) movable in the direction of its axis is tubular and several parallel to the sound channel of the tonearm or funnel has upright, preferably perforated pipe sections (15, 16, 17) in which the damping bodies (37, 38) are installed in increasing strength or in increasing number.

3. Damping body for the sound conduction according to Claim i, characterized in that the partitions (37) are made of fine wire gauze and the porous wall parts (38) are made of felt, Celotex or similar material. q ..

Damping body according to claim 3, characterized by a number of gauze members (37), which have a finer mesh in one direction than in the other and attached so that the wires point in adjacent links Form angles with each other.

5. damping body according to claim 3 and q., Characterized through slots or corrugations in the inner surface of the porous wall parts (38) for Enlarging the exposed area and increasing the dissipation of air vibrations.

6. damping body according to claim 3 to 5, which consists of a disc of porous material exists, marked by deep cuts or holes (e.g. So, Fig. i i, or 53, Figs. 12 and 12A), which start from opposite surfaces and are not related to each other.