DE606086C - Elektrodynamischer Lautsprecher mit rechteckiger, als Kolben schwingender gewellter Membran - Google Patents

Description

Zur klanggetreuen Schallwiedergabe bedient man sich bekanntlich elektrodynamischer Lautsprecher mit kolbenartig arbeitenden, phasengleich schwingenden Membranen. Um schädliche Teilschwingen solcher Membranen nach Möglichkeit zu verhindern, hat man verschiedene Wege beschritten. Man hat z. B. die Membran zwecks Versteifung durch Formgebung in Kegelform gestaltet. Es hat sich

ίο jedoch gezeigt, daß bei großen Schalleistungen, besonders mit zunehmender Größe der Membran, unerwünschte Partialschwingungen der Membran sich nicht ganz vermeiden lassen. Ferner ist es bei der durch eine derartige Membran bedingten Magnetform aus konstruktiven Gründen schwierig, starke Magnetfelder (in einer Größenanordnung von etwa 20 000 Gauß) zu erzeugen, was sich im Hinblick auf einen hohen Wirkungsgrad für manche Zwecke als notwendig herausgestellt hat.

Man hat ferner vorgeschlagen, der Membran zur Versteifung in einer Richtung eine Krümmung zu verleihen, jedoch können dann bei nicht ganz gleichmäßigem Antrieb, z. B. bei der Abstrahlung großer Schalleistungen, leicht Partialschwingungen der Membran entstehen, besonders wenn diese aus sehr dünnem Material hergestellt ist. Die Verwendung von Vefsteifungssegmenten zur Unterbindung der Partialschwingungen birgt die Gefahr in sich, daß Luftpolster eingeschlossen werden, die wie ein Dämpfungsmittel wirken, da in diesem Falle die Luft nicht zur Seite entweichen kann. Die Bewegung der Membran wird also stark abgebremst. Da die Versteifungssegmente bei den bekannten Membranen an den Seiten angebracht waren, war dadurch das Auftreten von Partialschwingungen, insbesondere im Mittelteil der Membran, keineswegs unterbunden.

Eine andere Möglichkeit zur klanggetreuen Schallwiedergabe besteht bekanntlich in der Verwendung einer im wesentlichen ebenen Membran, die durch eine Anzahl elektrodynamisch bewegter Leiter, die auf ihrer ganzen Fläche möglichst gleichmäßig verteilt sind, angetrieben wird. Man hat hierbei durch eine senkrecht zu den Stromleitern verlaufende Wellung der Membran oder durch zwei zueinander senkrecht verlaufende Wellungen eine gute Stabilität der Membran erreicht. Bei diesen Ausführungen lassen sich an sich leicht starke Magnetfelder in der Größenanordnung von 20 000 Gauß erzeugen. Allerdings bedingt dies den Aufwand zahlreicher zusätzlicher Feldspulen, da ja möglichst in der Nähe jedes Luftspaltes zur Streuungsverminderung die Spulen angeordnet sein müssen.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades derartiger Lautsprecher ist es erwünscht, die Membran möglichst leicht zu gestalten. Theoretisch werden die besten Ergebnisse mit möglichst leichten Membranen erzielt. Eine Verminderung der Membranmasse bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß auch die Leitermassen herabgesetzt werden können. Bei Lautsprechern der vorerwähnten Gruppe, die sehr geringe Selbstinduktion der die Sprechströme führenden Leiter besitzen, gilt das Gesetz, daß die optimale Wirkung erzielt

wird, wenn die Membranmasse ungefähr gleich der Leitexmasse ist. Eine Herabsetzung· der Leitermasse gestattet das Arbeiten mit schmalen Luftspalten und damit entweder eine Herabsetzung des Feldvolumens oder eine wesentliche Steigerung der Feldstärke. Man kann nun ohne Einbuße an akustischer Qualität die Anzahl der elektrodynamisch bewegten Stromleiter bis auf zwei herabsetzen ίο und damit eine. erhebliche Gewichts- und Kostenersparnis erzielen, wenn gemäß der Erfindung die gewellte Membran bei rechteckigem Grundriß quer zur Wellrichtung gewölbt wird und die die Sprechströme führenden Leiter an zwei, und zwar an den einander gegenüberliegenden ungewölbten Längskanten angebracht werden. Durch diese Maßnahme wird eine Stabilität der Membran nach zwei Richtungen erzielt. Neben der bekannao ten Frequenzunabhängigkeit derartiger KoI-benmembranen wird eine gegenüber den bisherigen Ausführungen noch stärkere Amplitudenunabhängigkeit dadurch erreicht, daß die Ausdehnung des Stromleiters in der Bewegungsrichtung der Membran in an sich bekannter Weise größer wird als in der dazu senkrechten Richtung parallel zu den magnetischen Kraftlinien, und zwar wesentlich größer gehalten als bei Membranen mit einer größeren Anzahl von Stromleitern. Hierbei ist dafür Sorge zu tragen, daß die Höhe der Polschienen mindestens gleich der in der Bewegungsrichtung der Membran gemessenen Höhe des Stromleiters ist. Man kann die Kolbenmembran auch aus einer Anzahl gleichartiger Teilmembranen zusammensetzen, die die Gestalt der oben beschriebenen Einzelmembran haben, und zwar werden diese Teilmembranen so zusammengesetzt, daß sie mit ihren umgebogenen Längskanten aneinanderstoßen. Es ist dann für zwei aneinanderstoßende Teilmembranen nur ein gemeinsamer Leiter erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Abbildungen dargestellt.

Abb. ι zeigt in perspektivischer Ansicht, schräg von unten gesehen, die fertig montierte Membran.

Abb. 2 zeigt den ganzen Lautsprecher im Schnitt.

In Abb. ι ist 1 die gewölbte Membran mit der Halterung 2, die an den Längskanten der Membran angebracht ist, und zwar in an sich bekannter Weise unter Verwendung von elastischen Zwischengliedern, wie Gummi, Stoff, Leder, dünnem Blech o. dgl. An die Berührungskanten der Membran 1 mit der Halterung 2 sind die Leiter 3 angenietet, die von relativ großer Höhe und kleiner Dicke sind und parallel zu den flach umgebogenen Längskanten der Membran verlaufen.

In der Abb. 2 ist wiederum 1 die Membran, 2 die Halterung und 3 die Leiter. Unterhalb der Wölbung der Membran liegen die Polschienen 4, die durch angeschraubte Laschen 7 miteinander verbunden sind. Die magnetische Rückleitung kann beliebig ausgebildet sein und z. B. durch das punktiert gezeichnete Joch 6 dargestellt sein. Über dem Luftspalt befinden sich, die Erregerspulen 5.

Die Vorteile der Kolbenmembran gemäß der Erfindung bestehen in ihrer besonders großen Stabilität auch bei erheblichen Dimensionen sowie in einer klanggetreuen Schallwiedergabe selbst bei großen abgestrahlten Schalleistungen. Ferner zeichnen sich diese Kolbenmembranen durch einen hohen Wirkungsgrad, geringes Gewicht und kleinen Kostenaufwand aus, da man bei geringem wirtschaftlichem, Aufwand, wie oben erwähnt, starke Magnetfelder erzeugen kann. Ein weiterer Vorteil besteht in der großen Betriebssicherheit infolge einfacher Parallelführung der Leiter in den Luftspalten. Bei der Verwendung zahlreicher Leiter teile, wie bei den bekannten Blatthallern, muß mit verhältnismäßig großen Luftspalten gearbeitet werden, da bei ungewellten Formveränderungen der Membran sonst sehr leicht die Leiter mit den Polschuhen in Berührung kommen können. Wenn nur zwei Leiter vorhanden sind, ■ sind diese Gefahren wesentlich geringer.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrodynamischer Lautsprecher mit rechteckiger, als Kolben schwingender gewellter Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die nur in einer Richtung gewellte Membran quer zur Wellrichtung gewölbt ist und daß an zwei gegenüberliegenden ungewölbten Längskanten der Membran die die Sprechströme führenden Leiter angebracht sind.
2. 2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einer Anzahl gleichartiger Teilmembranen nach Art der im Anspruch 1 beschriebenen Membran zusammengesetzt ist.
3. 3. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmaße der Stromleiter in der Bewegungsrichtung der Membranen relativ groß und in der Richtung der magnetischen Kraftlinien 115 relativ klein gehalten werden.

   Hierzu r Blatt Zeichnungen