DE940996C - Lautsprecher mit Konusmembran - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Lautsprecher mit Konusmembran. In dieser Beschreibung wird unter dem Begriff »konisch« auch kegelstumpffärmig und unter dem Begriff »Kegel« oder »Konus« auch ein Kegelstumpf verstanden.

Solche Lautsprecher haben im allgemeinen eine Hauptresonanz bei irgendeiner Frequenz innerhalb des oberen Teiles des normalen Frequenzbereiches des Lautsprechers. Es wurde gefunden, daß diese Resonanz infolge einer besonderen Schwingungsart der Membran auftritt, die allein von den Kennwerten der Membran abhängt und nicht von anderen Teilen des Lautsprechers beeinflußt wird. Dies läßt sich in folgender Weise erklären. Es werde ein schmaler Sektor der Membran betrachtet, der sich von dem Scheitel Z¹U der Grundfläche <ier Membran erstreckt. Dieser Sektor kann so aufgefaßt werden, als ob er auf Zapfen an beiden Enden gehalten wird, und falls das Sdheitelende mit einer entsprechenden Frequenz in Schwingungen versetzt wird, kann der ao Sektor in Resonanz gebracht werden, wobei die Resonanzfrequenz von der Länge, der Masse und

der Steifigkeit des Sektors abhängt. Beim Schwingen in der Grundfrequenz tritt der Schwingungsbauch nicht im Mittelpunkt der Länge des Sektors, sondern näher dem äußeren Ende des Sektors infolge der Tatsache auf, daß die Krümmung und infolgedessen die Steifigkeit des Sektors in- seiner Längsrichtung variiert. Eine übliche Membran in Form eines geraden Kreiskegels kann so betrachtet werden, als ob sie aus einer Anzahl solcher ίο Sektoren zusammengesetzt ist, die alle identisch sind und dieselbe Grundresonanzfrequenz haben. Die Frequenzkurve des Lautsprechers weist infolgedessen eine augenfällige Spitze bei dieser Frequenz auf.

Es ist bekannt, einen Lautsprecher mit Konusmembran herzustellen, die aus einer Anzahl Sektoren unterschiedlicher Grundresonanzfrequenz besteht. Jedoch wurde bei diesen vorbekannten Ausführungen die Bearbeitung, die zur Lösung dieser so Aufgabe vorgenommen wurde, auf die .gesamte Membran angewandt, wodurch sich eine Schwächung der Membran ergab.

Es ist ein Ziel· der Erfindung, einen Lautsprecher mit einer Konusmembran zu schaffen, bei dem die s5 Spitze in der Frequenzkurve ohne übermäßige Schwächung der Membran beträchtlich vermindert ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

daß die Membran an drei Stellen eingeschnitten oder ausgezackt wird, die näher an der Basis der Membran als an ihrer Spitze liegen, wobei zwei Einschnitte oder Auszackungen dicht aneinander und der bzw. die dritte diametral entgegengesetzt zu der Lücke zwischen den beiden anderen angeordnet sind.

Eine Anordnung nach der Erfindung ist nun als Beispiel im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen die

Fig. ι a und 1 b erklärende Diagramme, Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teiles eines dynamischen 15,2-cm-Lautsprechers mit konischer Metallmembran und

Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Lautsprechermembran in Richtung des Pfeiles A der Fig. 2.

Es ist gefunden worden, daß ein dynamischer Lautsprecher von 15,2 cm Membrandurchmesser, der eine in üblicher Weise ausgebildete Metallmembran in Form eines geraden Kreiskegels hat, einen Frequenzgang des Schalldrucks aufweist, welcher der in Fig. 1 a der Zeichnungen dargestellten Kurve entspricht, bei der die Frequenz in Hz als Abszisse und der relative Schall·- druck des Lautsprechers in db als Ordinate aufgetragen sind. Aus Fig. 1 a ist ersichtlich, daß eine stark vorspringende Spitze der Frequenzkurve bei einer Frequenz, von 8,5'kHz auftritt. Um diese Spitze in der Frequenzkurve zu beseitigen, ist die Membran des Lautsprechers in der in den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen dargestellten Weise ausgebildet.

Wie sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt, hat die Membran ϊ des Lautsprechers praktisch die Form | eines geraden, metallischen Kreiskegels, der eine axiale Länge von 38,1 mm-und einen Kegelwinkel von 115° hat. Die Membran 1 ist an einem Formteil· oder Wickelkörper 2 angeschweißt, der die Sprechspule 3 trägt, die in einem Spalt des magnetischen Kreises 4 angeordnet ist. Nach der Erfindung ist die Membran in folgender Weise an drei Bereichen ihrer äußeren Hälfte aus ihrer konischen Form verzogen oder verforrot. An jedem Bereich ist ein Einschnitt durch die Membran 1 vorgenommen, der längs eines Kreises verläuft, der, längs des Kegelmantels der Membran 1 gemessen, angenähert 12,7 mm von deren Außenumfang entfernt ist. Zwei Einschnitte haben eine Länge von 33,3 mm und sind gegeneinander um 22,2 mm längs des Kreises versetzt, während der dritte Einschnitt diametral zu der Lücke zwischen den ersten beiden Einschnitten angeordnet ist und eine Länge von 22,2 mm hat. Die freien Kanten, die an den Innenseiten der Einschnitte entstehen, sind in das Innere der Membran 1 hereingezogen, so daß sie Dachfenstern ähnelnde Fenster 5, 6 .und 7 bilden. Das Fenster 5 befindet sich in dem Bereich des kurzen Einschnittes und hat eine Länge von 19 mm in Richtung des Membranmantels. Die Fenster 6 und 7 befinden sich in den Bereichen der langen Einschnitte und haben entsprechende Längen von 25,4 mm. Diese Verformung bewirkt eine Vergrößerung der Steifigkeit der Membran 1 in den Bereichen der Fenster 5, 6 und 7 im Vergleich zu den übrigen Teilen der Membran 1. Auf diese Weise ist die Membran 1 aus einer Anzahl Sektoren unterschiedlicher Grundresonanzfrequenz zusammengesetzt. Es ist ersichtlich, daß die Fenster S, 6 und 7 asymmetrisch um die Achse der Membran 1 angeordnet sind, obgleich die Membran ι doppelseitig symmetrisch um die Diametralebene verläuft, die von der Linie B in Fig. 3 dargestellt wird, d. h. die Ebene, die dem Schnitt der Fig. 2 entspricht. Um eine übermäßige Abstrahlung hoher Frequenzen von den Fenstern 5, 6 und 7 zu vermeiden, die eine zweite Spitze in der Frequenzkurve des Lautsprechers bewirken würde, ist es erforderlich,. die Fenster 5, 6 und 7 verhältnismäßig starr zu machen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die freien Kanten der Fenster 5,6 und 7 nicht in Form einfacher Bögen ausgebildet werden, sondern indem sie die Form von Kurven haben, deren Krümmungen an verschiedenen Punkten ihrer Längen in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.

Es wird darauf hingewiesen, daß die in Fig. 1 a dargestellte Frequenzkurve zusätzlich zu der obenerwähnten Spitze eine Einsenkung bei einer Frequenz von etwa 2,5 kHz zeigt. Um diese Einsenkung des Frequenzganges zu beseitigen, ist nach einem an anderer Stelle gemachten Vorschlag der Lautsprecher mit einem starren Zapfen oder Spund 8 versehen, der mittels einer Schraube 9 an dem Teil 10 des magnetischen Kreises befestigt ist. Der Teil 10 ist auf der Innenseite des Wickelkörpers 2 angeordnet, so daß der Zapfen 8 sich innerhalb des von der Membran 1 begrenzten Rau-

mes befindet. Der Zapfen 8 ist in Form zweier koaxialer Kreiszylinder ii und 12 ausgebildet, die durch einen geraden kreisförmigen Kegelteil 13 verbunden sind. Der Zapfen 8 muß sich von der Nähe des Scheitels oder der Spitze der Membran 1 an erstrecken, so daß er zwischen 10 und 20% des von der Membran 1 begrenzten Raumes einnimmt, wobei wenigstens der Teil des Zapfens 8, der dem Scheitel oder der Spitze der Membran am nächsten

to liegt, eine dicht an der Membran 1 angeordnete Oberfläche hat. Der Zapfen oder Spund 8 kann aus jedem entsprechenden Material bestehen, beispielsweise aus Holz, Metall oder einem der allgemein als Kunststoffe bekannten Materialien.

Bei der oben beschriebenen und in Fig. 2 dargestellten Konstruktion hat der Lautsprecher einen Frequenzgang, welcher der in Fig. 1 b dargestellten Kurve entspricht. Man kann daraus erkennen, daß sowohl die Spitze als auch die Einsenkung der Frequenzkurve des Schalldrucks praktisch ■ beseitigt sind, so daß der Frequenzgang innerhalb des Frequenzbereiches von 50 Hz bis 10 kHz geradlinig verläuft.

Selbstverständlich kann auch ein Lautsprecher mit Konusmembran aus einem nichtmetallischen Material, wie etwa Papier, in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet werden. In diesem Fall ist die oben beschriebene Resonanz nicht die einzige, die innerhalb des oberen Teiles des normalen Frequenzbereiches des Lautsprechers auftritt. Jedoch erzeugt diese Resonanz die Hauptspitze im oberen Teil der Frequenzkurve des Lautsprechers, so daß die Erfindung eine beträchtliche Ausglättung dieses Teiles der Frequenzkurve ermöglicht.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lautsprecher mit Konusmembran, die aus einer Anzahl Sektoren unterschiedlicher Grundresonanzfrequenz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran an drei Stellen eingeschnitten oder ausgezackt ist, die näher an der Basis der Membran als an ihrer Spitze liegen, wobei zwei Einschnitte oder Auszackungen dicht aneinander und der bzw. die dritte diametral entgegengesetzt zu der Lücke zwischen den beiden anderen angeordnet sind.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Einschnitt oder die dritte Auszackung kleiner als die beiden anderen ist.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte oder Auszackungen dachfensterartig ausgebildet sind.

4. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Kanten der Fenster die Form von Kurven haben, deren Krümmungen an verschiedenen Punkten ihrer Länge in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 592 373;
USA.-Patentschriften Nr. 2 115 924, 2 531 634
britische Patentschrift Nr. 400 825;
französische Patentschrift Nr. 928 176.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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