DE624049C

DE624049C - In ein Gehaeuse eingebauter Flaechenlautsprecher

Info

Publication number: DE624049C
Application number: DER81368D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1930-04-18
Filing date: 1931-04-18
Publication date: 1936-01-10
Also published as: GB372533A; US1901388A

Description

Die Erfindung betrifft die Unterbringung von Rundfunkgeräten, Lautsprechern u. dgl. in meinem Gehäuse. Bekanntlich erzeugt eine Flächenmembran oder irgendein anderes schwingendes Element in einem Gehäuse Stellen von verhältnismäßig hohem Druck, der sich durch die vereinten Wirkungen des Gehäuses und der Membran vergrößert, wenn die Membran mit einer Frequenz schwingt, die innerhalb des Resonanzfrequenzbereiches des Gehäuses liegt. Es bilden sich in diesem Falle im Gehäuse bei bestimmten Frequenzien stehende Wellen aus, die als Gehäuseresonanzen bekannt sind. Derartige Resonanzen beeinträchtigen die Wiedergabe durch die bevorzugte Abstrahlung dieser Schallwellen in erheblicher Weise.

Es ist vorgeschlagen worden, die unerwünschten akustischen Wirkungen der Gehäuseresonanzen dadurch zu beseitigen, daß das Gehäuse mit Öffnungen oder Kanälen versehen worden ist, vermittels derer der in der .Nähe der Membran liegende Gehäuseraum mit der Außenluft in unmittelbarer Verbindung steht.

Die akustische Impedanz dieser Öffnungen ist zwar genügend gering, um den Druck wirksam herabzusetzen, jedoch wird der erzielte Vorteil wieder dadurch aufgehoben, daß die' Luft durch' die "Öffnungen oder Kanäle in solchem Maße frei strömen kann, daß das Ansprechen der Geräte auf tiefe Frequenzen wesentlich verringert wird.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung bei in ein Gehäuse eingebauten Flächenlautsprechem dadurch vermieden, daß im Gehäuse eine Anzahl kammerartiger Resonatoren angeordnet sind, die auf störende Eigenfrequenzen des im Gehäuse eingeschlossenen Luftraumes abgestimmt sind und durch Öffnungen mit dem Hauptraum des Gehäuses so in Verbindung stehen, daß die in dem im Hauptraum eingeschlossenen Gehäuseluftraum auftretenden stehenden. Wellen gedämpft werden.

Der Einbau von Resonatoren in das Gehäuse von Flächenlautsprechern wirkt sich dahin aus, daß ein gewisser Teil der Energie der Membran absorbiert oder zerstreut wird, wodurch die Entwicklung von stehenden Schallwellen im Gehäuse bei seiner normalen Resonanzfrequenz verhindert wird, ohne daß das Ansprechen auf verhältnismäßig tiefe Frequenzen gestört wird. Demgemäß werden in dem Gehäuse während des Betriebes des Gerates innerhalb seines Frequenzbereiches Stellen von verhältnismäßig geringem Druck dort erzieugt, wo sich sonst Stellen von verhältnis-

mäßig starkem Druck entwickeln würden, so daß diese Schallwellen gedämpft werden.

Bei Sprechmaschinen und Lautsprechern mit trichterförmigen Schalleitungen ist es bereits bekannt, an der Schalleitung Resona.' toren anzuordnen, die dazu dienen, in den fortschreitenden Schallwellen Interferenzen hervorzurufen. Es sollen durch diese Anordnung vorzugsweise hohe Frequenzen, wie ίο Nadelgeräusche, die die Wiedergabe beeinträchtigen, unterbunden werden.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in fünf Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt die wesentlichen Teile des Gehäuses im Längsschnitt;

Fig. 2 und 3 sind Querschnitte nach 2-2 und 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 und 5 'sind akustisch'e SrihaTibildeo:.

Das Gehäuse 10 enthält das Rundfunkgerät 27 und/oder den Lautsprecher 12 und möge einen Resonanzfrequenzbereich zwischen 100 und 25Ό Hz haben. Innerhalb des Gehäuses befindet sich an dessen Vor der wand 11 die konische Membran 13 dies Lautsprechers 12.

An der Vorderwand 11 und der Seitenwand 14 befinden sich die Scheidewände 15/ 16, 17, 18, die mit jenen Wänden einen Resonator 19» bilden, der durch den Stutzen 20 und dessen Öffnung 20° mit dem Innern,, des Gehäuses in Verbindung steht.

Am der Vorderwand 11 und der Seitenwand 21' befinden sich die Scheidewände 21, 22, 23, 24, die einen, zweiten Resonator 25 bilden, der durch die Öffnung 26 mit dem Innern des Gehäuses in Verbindung steht. Die erforderlichen Abmessungen der Resonatoren ■ergeben sich aus der Formel

f =

2%

Hier bedeutet / die Resonanzfrequenz des Gehäuses, C die Schallgeschwindigkeit, K die • Leitfähigkeit der Öffnungen 2o^a und 26 und V das Volumen der Räume 19 oder 25.

Bei Verwendung der Muffe 20 bei dem Resonator 19 bestimmt sich die Leitfähigkeit K der Öffnung 2o^a durch, die Formel

Kz=

wo 5 der Querschnitt und I die Länge der Muffe ist. Wenn nur eine einfache Öffnung 26 wie bei dem Resonator 25 benutzt wird, bestimmt sich die Leitfähigkeit K. dieser Öffnung durch die Formel

X = al/ —

wo S der Querschnitt der Öffnung ist. . Angenommen, der Lautsprecher befinde sich in der freien Luft, d. h. außerhalb des Gehäuses, und sei in keiner Weise durch dieses beeinflußt, und das Rundfunkgerät erteile der Membran 13 Schwingungen innerhalb der Resonanzfrequenz des Gehäuses, d. h. zwischen 100 und 250 Hz, so wird der Druck um die Membran herum im wesentlichen konstant sein, wie die horizontale Linie in Fig. 4 andeutet.

Wenn der Lautsprecher dagegen innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und keine Resonatoren verwendet werden, so nimmt der Druck um die schwingende Membran bei Frequenzen innerhalb des Resonanzfrequenzbereichies des Gehäuses zu. Dieses zeigt die Kurve gemäß Fig. 5. Der hohe Druck um die Membran herum bewirkt, daß diese gegen eine größere Kraft arbeitet und infolgedessen mehr Schallenergie erzeugt, als erwünscht ist.

Durch, die Anordnung gemäß der Erfindung wird dieser verhältnismäßig hohe Druck verringert oder ausgeglichen durch Stellen von verhältnismäßig kleinem Druck, die durch die Resonatoren an den Stellen erzeugt werden, wo sonst der hohe Druck auftreten würde. Das Entstehen des niedrigen Druckes erklärt sich daraus, daß beim wirksamen Ansprechen der Resonatoren abwechselnd« in entgegengesetzten Richtungen eine Luftströmung hoher Geschwindigkeit und von Resonanzfrequenz durch die Öffnungen 20^s und 26 tritt. Da die Geschwindigkeitsamplitüde in diesem Punkte oder an diesen Stellen groß ist, ist die Druekamplitude demgemäß klein. Die Wirkung der Resonatoren kann man auch dadurch erklären, daß diese die akustische Wirkung des Gehäuses beim Schwingen der Membran innerhalb der Resonanzfrequenz des Gehäuses kompensieren oder die Energie innerhalb des Gehäuses absorbieren, die durch die Fläche a,b, c der Kurve gemäß Fig. 5 dargestellt wird.

Man kann schon zufriedenstellende Ergebnisse durch die Verwendung eines einzigen Resonators erzielen, der entweder die Muffe 20 mit der Öffnung 20« oder eine einfache Öffnung 26 besitzt. Wenn man mehrere Resonatoren verwendet, werden diese zweckmäßig symmetrisch um die Membran 13 herum mit ihren Öffnungen an Stellen angeordnet, an denen sonst der hohe Druck auftreten würde. Die Resonatoren sollen in dem Gehäuse so angeordnet werden, daß sie die geometrische Ausbildung des Hohlraumes nicht derart ändern, daß das Gehäuse bei einer Frequenz außerhalb des normalen Bereiches zu Eigenschwingungen neigt.

Die Bedingungen können so gewählt werden, daß bei Verwendung eines besonderen, auf leine bestimmte Frequenz abgestimmten Resonators nur ein TeE des 'hohen Scheitels a, b, c in Fig. 5 beseitigt wird. In- diesem

Falle werden ein oder mehrere Resonatoren, die auf andere Frequenzen abgestimmt sind,, dazu verwendet, um den Rest des Resonanzscheitels zu beseitigen.

Claims

Patentansprüche:

i. In ein Gehäuse eingebauter Flächenlautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse eine Anzahl kammerartiger Resonatoren angeordnet sind, die auf störende Eigenfrequenzen des im Gehäuse eingeschlossenen Luftraumes abgestimmt sind und durch. Öffnungen mit dem Hauptraum des Gehäuses so in Verbindung stehen, daß die in dem im Hauptraum eingeschlossenen Gehäuseluftraum auftretenden stehenden Wellen gedämpft werden.
2. Lautsprecher nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß die Resonatoren durch Scheidewände innerhalb des Gehäuses gebildet sind.
3. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatoren innerhalb des Frequenzbereiches auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen