DE652251C - Elektroakustische Umsetzvorrichtung - Google Patents
Elektroakustische UmsetzvorrichtungInfo
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- DE652251C DE652251C DEE41871D DEE0041871D DE652251C DE 652251 C DE652251 C DE 652251C DE E41871 D DEE41871 D DE E41871D DE E0041871 D DEE0041871 D DE E0041871D DE 652251 C DE652251 C DE 652251C
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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Description
Man kann zwei Arten von elektroakustischen Umsetzungsvorrichtungen, insbesondere Lautsprechern,
nämlich sog. massengesteuerte Lautsprecher und widerstandsgesteuerte Laut-Sprecher
unterscheiden, deren besondere Eigenarten später noch näher erläutert werden. Diese beiden Lautsprechertypen sind mit verschiedenen
Nachteilen behaftet.
Bei dem massengesteuerten Lautsprecher ist der Wirkungsgrad gering, weil der größte Teil der Antriebskraft für die Beschleunigung des Schwingungssystems verbraucht wird und nur der kleinere Teil für die Schallabstrahlung übrigbleibt. Außerdem müssen die durch Reibung entstehenden Energieverluste oder der Widerstand so klein sein, daß die Membranschwingung nur wenig gedämpft ist, wodurch aber eine unerwünschte Resonanz entsteht, die außerhalb des umzusetzenden Frequenzbereiches gelegt werden muß, wenn nicht eine mangelhafte Wiedergabe eintreten soll.
Bei dem massengesteuerten Lautsprecher ist der Wirkungsgrad gering, weil der größte Teil der Antriebskraft für die Beschleunigung des Schwingungssystems verbraucht wird und nur der kleinere Teil für die Schallabstrahlung übrigbleibt. Außerdem müssen die durch Reibung entstehenden Energieverluste oder der Widerstand so klein sein, daß die Membranschwingung nur wenig gedämpft ist, wodurch aber eine unerwünschte Resonanz entsteht, die außerhalb des umzusetzenden Frequenzbereiches gelegt werden muß, wenn nicht eine mangelhafte Wiedergabe eintreten soll.
Bei dem widerstandsgesteuerten Lautsprecher kann zwar der Wirkungsgrad groß sein,
aber die Leistungs-(Frequenz-)Kurve ist nicht
geradlinig oder gleichförmig, sondern steigt mit höheren Frequenzen an.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der beiden Systeme zu
beseitigen. Sie besteht darin, daß der in dem Spulenkreis durch den infolge der Gegen-EMK
in ihm fließenden Strom auftretende Bewegungswiderstand gleich dem Bewegungswiderstand
des Schwingungssystems bei einer Frequenz gemacht ist, die zwischen derjenigen unteren Frequenz, die noch übertragen werden
soll, und der Umschlagfrequenz der Membran liegt, wobei insbesondere diese Frequenz größer als das Doppelte der Hauptresonanzfrequenz
der Membran gewählt ist.
An Hand der beiliegenden Fig. 1 und 2 wird die Erfindung noch näher erläutert, wobei
die Fig. 1 einen elektrischen Stromkreis zeigt, bei dem auch die mechanischen Schwingungselemente
eines Lautsprechers durch die elektrischen Äquivalente dargestellt sind.
In der Fig. 2 sind die Leistungskurven für die drei verschiedenen Lautsprechertypen,
. nämlich den massengesteuerten, den widerstandsgesteuerten und den erfindungsgemäßen
Lautsprecher dargestellt.
In der Fig. 1 entsprechen links der Linie A-A der Widerstand 46 dem mechanischen
Bewegungswiderstand Rm, die Stromquelle 45 der Antriebskraft F des Lautsprechers.
Rechts der Linie A-A entsprechen die Selbstinduktion 42 der Masse M, die Kapazität
43 der Nachgiebigkeit S und der Wider-
stand 44 dem Strahlungswiderstand Rr des
Lautsprechers. Bei Äquivalenz der mechanischen Größen mit den elektrischen kann
man für die mechanischen Größen die bekannten Gesetze der elektrischen Stromkreise
anwenden.
Die mechanische Impedanz (Bewegungswiderstand Zd) rechts der Linie A-A der
Fig. ι setzt sich aus den Impedanzen der
to Masse M, der Nachgiebigkeit 6" und dem
Strahlungswiderstand Rr zusammen. Der Widerstand 46 ist so bemessen, daß der an
ihm auftretende Spannungsabfall gleich der von der Spule erzeugten Gegen-EMK ist.
Bei dem massengesteuerten Lautsprecher*
ist die Masse M groß im Verhältnis zur Nachgiebigkeit S, zum Strahlungswiderstand Rr
und zum Bewegungswiderstand Rm. Die Kurve B der Fig. 2 ist die dazugehörige Leistungskurve,
aus der der erwähnte Nachteil des kleinen Wirkungsgrades für den massengesteuerten
Lautsprecher hervorgeht. Außer-, dem kann eine unerwünschte mechanische
Resonanz des Schwingungssystems bei einer Frequenz fl (Fig. 2) auftreten.
Wird der Bewegungswiderstand Rm vergrößert und die Massenreaktanz verkleinert,
bis die Widerstandssumme Rm + Rr im Verhältnis zu den Impedanzen j ω M und iJjwS
(42 und 43 der Fig. 1) groß ist, so hat man den widerstandsgesteuerten Lautsprecher, der
durch die Leistungskurve C der Fig. 2 charakterisiert ist. Wie bereits erwähnt, kann in
diesem Falle der Wirkungsgrad beträchtlich sein, aber die Wiedergabe zeigt eine große
Frequenzabhängigkeit.
Gemäß der Erfindung werden nun diese beiden Möglichkeiten kombiniert, und zwar
in der Weise, daß für eine bestimmte Frequenz fx, die zwischen den Grenzfrequenzen /2
und /s des Übertragungsbereiches liegen muß, im übrigen aber in diesem Bereich zunächst
beliebig gewählt werden kann, der mechanische t Widerstand Zd des Schwingungssystems gleich dem Bewegungswiderstand Rm
der Spule gemacht wird. Hierdurch erhält
man für den erfindungsgemäßen Lautsprecher die Leistungskurve D der Fig. 2. Durch die
Wahl der Frequenz fx kann man die Form und Lage der Kurve D in bestimmten Grenzen
ändern und wunschgemäß gestalten. Es wurde als zweckmäßig gefunden, für die Frequenz fx
einen Wert zu wählen, der zwischen 100 und 40a Perioden liegt.
Man kann auch die obenerwähnte medianische Resonanz bei fl unterdrücken. Damit
dies eintritt, muß der 'Bewegungswiderstand Rm größer sein als der kritische Dämpfungswiderstand.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise hierfür die Frequenz fx größer als 2 fl gewählt.
Der Lautsprecher der Erfindung kann in Verbindung mit einem Schallschirm oder
einem kurzen Trichter benutzt werden, der bezüglich seiner Belastungscharakteristik so
gewählt sein kann, daß er das Absinken der Kurve D der Fig. 2 bei niedrigen Frequenzen
kompensiert.
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektroakustische Umsetzungsvorrichtung, insbesondere Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Spulenkreis durch den infolge der Gegen-EMK in ihm fließenden Strom auftretende Bewegungswiderstand (Rm) gleich dem Bewegungswiderstand (Zd) des Schwingungssystems bei einer Frequenz (fx) gemacht ist, die zwischen derjenigen unteren Frequenz (/2), die noch übertragen werden soll, und der Umschlagfrequenz (/3) der Membran liegt, wobei insbesondere die Frequenz (fx) größer als das Doppelte der Hauptresonanzfrequenz (fl) der Membran gewählt ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US652251XA | 1930-10-04 | 1930-10-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE652251C true DE652251C (de) | 1937-10-28 |
Family
ID=22061188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE41871D Expired DE652251C (de) | 1930-10-04 | 1931-10-03 | Elektroakustische Umsetzvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE652251C (de) |
-
1931
- 1931-10-03 DE DEE41871D patent/DE652251C/de not_active Expired
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