DE702400C - Piezoelektrisches Schallumsatzgeraet - Google Patents

Description

• Piezoelektrisches Schallumsatzgerät Zur Umwandlung elektrischer Spannungsschwankungen, z. B. in Telephonleitungen, in rnechanische#" (Schall-) Schwingungen, benutzt man bei piezoelektrischen Lautsprechern gewöhnlich zwei Platten eines piezoelektrischen Kristalls, etwa Seignettesalz, die so miteinander verbunden und mit Elektroden versehen sind, daß sie durch die Spannungsschwankungen Verbiegungen erleiden. Beispielsweise wird bei dem in der Abbildung gezeichneten, einer solchen Umwandlung dienenden piezoelektrischen Kristallelement :2 durch die den Elektroden zugeführten Spannungsschwankungen bei feststehender Kante a die Kante q. im Takt der Schallschwingungen auf- und abwärts bewegt. Diese Bewegung pflegt man unmittelbar oder mittelbar, etwa unter Benutzung einer Hebelübersetzung, auf die Lautsprechermembran zu übertragen.
• Die Übertragung der Kristallschwingungen auf die Lautsprechermembran mit Hilfe eines Hebels bietet bekanntlich gewisse Vorteile, z. B. Herabsetzung der Schallhärte an der Membran auf einen für den Schallübergang auf die Luft günstigeren Wert. Es zeigt aber die bisherige Art der Hebelübertragung auch erhebliche Nachteile, die durch die Lagerung der Hebelachsen verursacht werden. Besonders bei höheren Frequenzen gibt die Lagerung zu klirrenden Nebengeräuschen Anlaß; außerdem muß die Lagerung so eingerichtet sein, daß sie bei der Wärmeausdehnung des schwingenden Kristalls, die z. B. bei Seignettesalz sehr groß ist, dieser Ausdehnung nachgeben kann, um Bruch usw. des Kristallelements zu vermeiden. Eine solche, etwa elastisch verschiebbare Lagerung verursacht naturgemäß erhebliche Energieverluste, ebenso die aus denselben Gründen nötige elastisch nachgebende Befestigung des Kristallelements am Hebel. Auf die schwierige und zeitraubende Justierung dieses elastisch verschiebbaren Hebelachsenlagers und der unstarren Kristallfassung sei nur hingewiesen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Hebelanordnung, bei der alle die erwähnten Nachteile vermieden sind.
• Zu diesem Zweck werden zur Umwandlung der elektrischen in mechanische Energie zwei Kristallelemente i und 2 benutzt, deren Elektroden so geschaltet sind, daß ihre freien Kanten 3 und .4 durch die Spannungsschwankungen in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, z. B. im Sinne der ausgezogenen oder der gestrichelten Pfeile. An den Kanten 3 und .4 ist der übertragende Hebel so befestigt, daß er mit den Armen 5, 6 und 7 um den freien Drehpunkt S schwingen kann. Durch diese neue Anordnung sind alle bisher beobachteten Nachteile der Hebelübertragungen bei piezoelektrischen Lautsprechers gleichzeitig vermieden.
• Die Art der Verbindung der Hebelarme 5 und 6 mit den Kristallelementen und der letzteren mit ihren Unterlagen ist für das Wesen der Erfindung unerheblich, ebenso die Wahl der Schaltung der Kristallelemente unter sich (neben- oder hintereinander), die nach beliebigen Gesichtspunkten wählbar bleibt-Die Erfindung ändert sich ihrem Wesen nach auch nicht, wenn an Stelle der durch Verbiegung wirksamen Kristallelemente solche, an sich bekannte, Verwendung finden, die infolge der Spannungsschwankungen andere Formänderungen, z. B. Verlängerung oder Verkürzung oder ähnliches, erleiden, durch welche die Hebelarme nach der Erfindung bewegt werden können.
• Es lassen sich auch mehr als zwei Kristallelernente gleichzeitig auf die Hebelbewegung erfindungsgemäß zur Wirkung bringen, um diese etwa zu steigern; auch können durch zwei Kristallelemente gleichzeitig mehrere Membranen durch Verwendung mehrerer Hebelarme 7 nach verschiedenen Richtungen bewegt werden, ohne daß am Wesen der Erfindung etwas geändert wird. Dies gilt natürlich auch von der Form des übertragenden Hebels, dreiarmig, wie in der Abbildung, oder nur zweiarmig, wenn z. B. der Arm 5 durch einfache seitliche Verlängerung oder sonstwie die Membran beeinflußt o. dgl.

Claims (3)

1. PATEUNTANSPRÜCIIG: I. Piezoelektrisches Schallumsatzgerät mit Hebelübersetzung zwischen der Membran und dem piezoelektrischen System, dadurch gekennzeichnet, daß je ein entsprechend geschaltetes Kristallsystem an jedem Ende eines zweiarmigen Hebels, der ohne Drehpunktlagerung ausgeführt ist, angreift und mit dem Hebel, vorzugsweise über einen dritten Hebelarm, die Schallumsatzmembran verbunden ist.
2. 2. Piezoelektrisches Schallumsatzgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kristallsysteme mit Hilfe mehrerer Hebelübertragungen gleichzeitig mit mehr als einer Membran verbunden sind.
3. 3. Piezoelektrisches Schallumsatzgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kristallsysteme mittels Hebelübertragungen mit einer einzigen Membran verbunden sind.