Wynalazek niinilej&zy dotyczy aparatu do odtwarzania dzwieków z pradów elek¬ trycznych, odipowiadajacycih dzwiekom pierwotnymf któreby odtwarzaly dzwieki z wieksza dokladnoscia, anizeli przyrzady uzywanie uprzednio.Fig. 1 'zalaczonego rysunku przedsta¬ wia krzywe, stwierdzajace zwiazek pomie¬ dzy obszernoscia (araplithida) drgan prze¬ pony! i czesrtotliwiosclia drgan przepion o róznych cechach mechaniclzinydh, fiig. 2— krzywe, pokazujace zwiazek pomiedzy si¬ la i zmiana polozenia czysci drgajacych ly|pu zwykle uzywanego, nip, w telefonach, fig. 3—widok, czesciowo w prziekroju, u- rzadzenia, wedlug wynalazku, fig. 4-Hprze- krój, a fig. 5—wiildok boczny (odlmiany przy- rzadki wraz z objasinieniieirni sposobu zawie¬ szenia przepony, fig. 6—widok tegoz przy¬ rzadu z tuba.Nienaturalnpsc dzwieku, cechujaca u- zywane uprzednio przyrzady, przypisac nalezy przewaznie siiUnym zljawiskom od- dzwiekowym w granicach skali dzwiekowej oraz niezdolnosci tych przyrzadów do wy¬ dawania tonów niskich w tymze stopniali co wysokich. Najlepsze mikrofony i inne po* dojbne obecnie uzywane prizyiizady prze¬ twarzajace fale glosowe ma ellekfryczme, pracuja, zasadniczo biorac, z jednakowym skurtfcieni na caleij stosowanej skali czasko- tlilwoisci. W celu przeto dokladnego odtwo¬ rzenia pierwotnego dzwieku aparalty takie winny wykazac jednakowa sprawnosc dlla wszelkich czestotliwosci uzywanej skali dzwiekowej. Dla olsiagnliecia tego celu ofe-szernosc drgan przepony, jezeli przyrzad zasija prad o stalem natezeniu i zmiennej ez^atliftfrosci1 m^si odbywac sile zgadnie z peanem prawem w odniesienlilu do czesto¬ tliwosci. Prawo to jest rózne dla duzych i malych przepon. Dla przepon wielkich w stoisunku do naljwiekszej dlugosci fali, wy- ftwarzajacycih wlskutek tego fale plarskie, obsizerncsc ruchólw przepony imusi sie etmienilac w stosunku odwrotnym do czesto¬ tliwosci. Dla przepon o rozmiarach malych w porównaniu z najkrótsza fala, takich, iz praktycznie mozna je uwazac za zródlo fal nieskonczenie malych (punkt), obszernosc drgan musi sie zmieniac w stosunku od¬ wrotnym do kwadratu czestotliwosci, aby móc wytworzyc tez sama energje dzwieko¬ wa przy rfózruych dzetstotlliwasciacih. Jest to wypadek zblizajacy sie bardzo do wa¬ runków pracy przepon zwyklych megafo¬ nów.Krzywa A (fi|g. 1) przedstawia obszer- nose falowania niezbedna dla równego pro¬ mieniowania dzwileku przy róznych czesto1- itllDwosciaoh. Rzedne tej ktfzywej przedsta¬ wiaja olhazernosc drgan przepony w do¬ wolnych jednostkach, odciete zas—czesto¬ tliwosc drigan.Krzywa 5przedstawia oJbszernasc drgan typowej przepony o ksztalcie zwykle uzy¬ wanym w aparatach (omawianych, przy- czem zasadniczy punkt oddzwieku przepo¬ ny wynosi okolo 500 okresów, co stanowi prawie polowe zwyklej czestotliwosci skali glasowqj, Przy obliczeniu rzednych krzy¬ wej B przyjeto, ze sila, wywolujaca falo¬ wanieprzepony, jest ta sama dla wfszyst- kicfc przedstawionych na rydulnlku czesto- tSlwioscL Krzywa C pnzedistawia obszernosc falo¬ wania przepony, której zasadniczy punkt odldzwieku lezy nizej od najnilzisziej z waz¬ niejszych czefsitotliwoisai] glosowych. Gdy niema tlumienia i sily odjprezajacej (np. w Wypadku czystej bezwladnosci) krzywa, wtsfcafcujaea olbslzjernosc drgan przepony, zlewa sie calkowicie z krzywa A. Ponie¬ waz tlumienie ma daznosc do obnflzenia krzywej wpoblizu punktu oddzwieku, a si¬ la odprezajaca usiluje podniesc ja ponad A, mozna bardzo znacznie zblizyc krzywa wychylenia przepjony do krzywej A w gra¬ nicach uzytej skali1, sitosiujac sile odlpreza^ jaca i tlumienie. Porównania knzywych A i B wyjasnia, ze kazdia przepona, której za¬ sadniczy punkt Qdld^zwieku lezy w grani¬ cach uzytej dkali, bedzie wydawala, przy czestotliwosciach nizszych od tej, przy ja¬ kiej odd^zwi^k ma miejsce,, bardzo malo dziwfiefcu w porównaniu z itlioscia dzwieku, wysylana w punkcie oddizwieku ii w punk¬ tach, nizszych od: niego.Aby zbudowac zatem aparat o malej przeponie, wydajacy nilzisze tony we wla¬ sciwym stosunku, sila ruchu przepony po¬ winna byc scisle zalezna od bezwladnosci, albo, jezeli niema sily odprezajacej, musi byc tak mala w porównaniu z masa prze¬ pony, by oddzwiek zachodzil przy czesto¬ tliwosci nizszej od najwalzniejlszych czesto¬ tliwosci glosowych. Ten warunek mozna wypelnic prziez uzycie ciezkiej przepony ldb malej sily odprezajacej. Jezeli! przepo¬ na jest ciezka, czulosc aparatu znacznie sie obniiza; jest wiec rzecza konieczna sto¬ sowanie malej sily odprezajacej. Jednak stasowanie malej sily od|prezajaee.j jest niemozliwe przy zwyczajnych typach nape¬ du elektromagnetydznejgo, w których zela- zaa zbroja dir(g.a bardzo blisko bieigunów jednego lub wiecej polaryzowanych elek¬ tromagnesów, poniewaz dla zapobiezenia przyleganiu zbroi do koncóiw magnesów niezbedna jest znaczna sila odjprezajaca.Krzywa A (fijg/ 2) przedstawia w wyv padku zelaznej aritnaitlury pomiedzy dwo¬ ma biegunami magnesów istote strumienia magnetycznego* dazacego do zmiany po¬ lozenia armatury w j akiimlkolwiek kierun¬ ku w stosunku do jej polozenia normalne¬ go. Krzywa B przedstawia minimalna sile elektryczna, mogaca zapobiec przyleganiu — 2 —armatury do biegunów. Krzywa C przed- stawia wypadkowa sily, przytrzymujacej armature w jej polozeniu sredniem. Spadek krzywej C tam, gdizie ona przecina os, wy¬ znacza w zwiazku z maisa atfmafairy i prze¬ pony zasadnicza czestotliwosc oddzwlieka Rozpatrujac te krzywe, mozna sie przeko¬ nac, ze krlzy|wa C jesit prawie tak stroma, jak krzywa B. Innem! sloiwami, w|pra!wdzie strumien magnetyczny ma dajznosc do oib- nizenia czeisitbtliwoiscii oddzwieku, jednak nie wywiiera to wielkiiego wplywu i prak¬ tycznie niepodobna otrzymac bardzo ni¬ skich czestotliwosci oddzwieku przez zrównowazenie strumienia magnetycznego ze sprezysta sila odprezajaca.Typ napedu elektromagnetycznego ur mozlllwiajaiceigo prace z mala sila odpreza¬ jaca, stanowi naped, w którym cewka po¬ rusza sie w stalenn polui maignelyczriem.Typ ten wydaje sie na j odpowiedniejszym do budowy megafonów. Przy tym typie napedu niema sily, zdazajacej do wyptfo- wadzenia przepony z jej polozenia srodko¬ wego z wyjatkiem sily zmiennej, powodiu- jace|j diigajiie, i niema potrzeby wprowa¬ dzania powstrzymujacej lub sprezystej si¬ ly odjprezajacej, z wyjalkiem tej, jaka jest potrzebna do podtrzymywania przepony.Dzieki temu zasadniczy punkt oddzwieku mozna otrzymac przy dowolnie niskiej czeh stoftliwosci; tajk, naprzyklad, -dla 20 do 40 okiiesóiw na przesluzeni calej uzytecznie czynnej skali ruch przepony moze byc wy¬ znaczony poprositu zapomoca bezwladno¬ sci przepony i uzytej sily dogania propor¬ cjonalnej dlo stitumienia glosowego.Fig. 3 wskazuje sposób urzeczywistnie¬ nia zasad wyzej podanych.Czesciami zasadnlczemi1 urzadzenia sa przepona 1 oraz ruchoma cewka 2, umoco¬ wana w otworze powietrznym, utworzonym przez dwa spólsrodkowe bieguny 3 i 4. Te ostatnie moga byc biegunami magnesu sta¬ lego, lub tez pole magnetyczne mozna wy¬ tworzyc zapomoca pradu, zasilajacego cewke wzbudzajaca 5 i otaczajaca tóegtm wewnetrzny. Cewka 2 jest przymocowana do pierscienia 6 przytwierdzonego do» prze¬ pony 1. Sztywny pierscien podtrzymujmy 7 jest umieszczony na zewnetrznym bie¬ gunie 4. Pierscien 8 z gumy lub innego giet¬ kiego materjalu jest przymocowany clo pierscienia 7 i do obwodu przepony /. Prad wzbudzajacy mozna doprowadzac do cew¬ ki 2 bezposrednio lub tez przez wzbudzenie, Niedosc jelst zbudowac przepone!, ikt6- reij zasadnicza czestotliwosc wlasna lujb piunkt oddzwieku znaj»duje stile mz«)f o»d czynnej skali, czesrtótlilwosci, lecz pierw¬ szy ton wyzszy ilfufe wyzszy porzadek -drgan winien odpowiadac czestotliwosci, lezacej powyzej czynnej skali jezeli jednostajna emisja dzwieku ma byc osriiajgnilelta na ca- lelj czynnej skali. Plaska okragjla ipilytka polsiiada szereg wezlólw, pochodzacy cft! od wyzlszydh ton/ów wraz z o»d|powfednia ilo¬ scia wezlów okreznych. Przejpony innelgo ksztaltu mojga drgac na rózna sposoby, za¬ leznie od ksztaltu i miejsca! przyczepienia sfily czynnej. Gdy czestotliwosc stanie sie dlosc wysoka, aby wywolywac w pifzeponte dttgania opiisane|go rodzaju, przepona nie pracuje* juz jak zwykle cialo dlzwfgajaoe; czesci jej pomszaija sie w kiemnkadhi prze¬ ciwnych ir wypadkowy rudh czynnej po wierzchnii moze byc znacznie wiekszy hib mniejszy, niz to ma miejsce, gdy przepona dziala dalej ja|ko sztywne cialto 'dzwie¬ czace.Jezeli sila poruszaijaca jes|t rozlozona na obwodzie okregu, jak to bywa mozfliiwe przy zastosowaniu napedkr cewka tfuehloima ii jak to Wskazuje fig. 3, pierwszy punkt od¬ dzwieku lub punkt, wf którym przepona przestaje dzialac jako sztywne cialo dzwieczace, winieni powstawac przy wyz¬ szej czeteltotlilwo&ci, gdyz inacze-j oddzwiek wystepowac bedzie z mniejisza sila, uiiz wtedy, gdy sdla p|o*iuszajjaca j|e«(t przylóz©* na w srodku lub blisko niego, Aby uniknac takich punktów oddzwiekuf n&lefzy oczyWil- — 3 —scfe stosowac przepone onozlWiwic sztywna a jednoczeisnile, w mysl innych wtskazan, mozliwie lekka. Ksztalt, przedstawiony na fig. 3, bedacy forma ogólna dwu przecina¬ jacych sie powierzchni stozkowych, jest, jak sie okazalo, najbardziej odipowiedniii, gdyz przepoma, wykonana w mysl tej za¬ sady, moze byc bardizo lekka i jednocze¬ snie bardzo sztywna. Przepona tego kszjtal- fei jest daleko sztywniie]jisza niz zwykla przepona stozkowa tej samej srednicy i wagi.Inna cecha zasadnicza dla zadawalaja¬ cego-, dzialania aparatu jest usuniecie dd- dzwiekowych przestrzeni powietrznych wpoblizu przepony. Tak naprzyklad, jezeli przestrzen przed przepona jest zupelnie ramlknileta, tol iisltniaje pewna czestcfWitwosc, przy której powietrze zandkniiete dostarczy przeponie elastycznej sily odprezajacej, wyw|plywfujac silne dzialanie oddzfriekowe oraz inne czestotliwosci, przy których po¬ wietrze, bedzie sie przeciwstawialo rucho¬ wi przepony, zmniejszajac obszernosc ditgaó. Podobne sku/tkii beda mialy miejisce przy czescioAv(q zamknilejtych przestrzeniach poza przepona. Alby uniknac trudnosci to¬ go rodzaju, przestrzenie powietrzne winny byc wypelnione odpowiednim materjalem.Jeszcze lepiej jednak jest nadac im takie rozmiary, aby ich zasadnicza czestotliwosc oddzwieku byla dosc wysoka, aby, prak¬ tycznie biorac, nie miescila sie w czynnej skali czestotliwosci. Odpowiednio zastoso¬ wana wentylacja przestrzeni powietrznych pOjZa przepona wydaje sie najbardziej za¬ dawalajacem rozwiazaniem, poniewaz pod¬ wyzsza czestotliwosc oddzwieku i lagodzi jednoczesnie jego ostrosc.Ze spo&oihu urzadzenia, przedstawione¬ go na fig. 3, wiklac, ze poniewaz otwór po¬ wietrzny pomiedzy biegunamiil 3 i 4 winien byc maly dla zapewnienia najkorzystniej¬ szego dzialania, przestrzen pomiedzy prze- prana 1 i biegunem wewnetrznym 3 winina byc prawie zupelnie zaimlkmileta. Odlpo^wied- nie przewietrzanie tej przestrzeni mozna osiagnac zapomoca oKworów 9 w pierscie¬ niu 6. Pierscien oporowy 10, przeznaczony do utrzymywania wlasciwej odleglosci po¬ miedzy bieguiiami ]3 ii 4, moze byc równiez przeciety, jak pokazano w miejscu U, dla umozliwienia fjfiwiietrzu obfltszefgo krazen nia pomiedzy pierscieniem 6 i biegunem 3.Urzadzenie przedstawione na fig. 3 mo¬ ze byc w razie potrzeby uzyte z tuba odpór wiedmiego ksztaltu. Zamiast tlufoy mozna jednak zastosowac kolnierz 12, jak tk przedstawiono na rysunku. Kolnierz ten powinien miec takiife rozmiary, aby drloga, po której powietrze plynie zprzodu na tyl przepony, równala sie co najmniej dlugo¬ sci fali wydawanego dzwieku. Kolnierz mo¬ ze byc wykonany z materj^liu sztywnego, Iuib ciezkiego i nlile poddajacego sie od¬ dzwiekowi.Na fig. 4, 5 i 6 przedstawiono odmiane, nadajaca sile specjalnie do uzycia z tulba.W tym wypadku biegun wewnetrzny 3 po¬ siada otwór podluzny 13, przez który dzwiiek moze uchodzic. Tuba 14 jest osa¬ dzona wlaisnie w tym otworze 13. Uzyto tu przepony 15, mniej wiecej ksztaltu para¬ bolicznego, zapewniajacego zadana sztyw- idoisc wraz z niewielka maisa. Cewka naper dowa 2 jest przytwierdzona do krawedzi przepony 15 pierscieniem! 6, zasadniczio w ten sam spofsób, jak na fi|g. 3, Przepona 15 jest w tym .wypadku utrzymywana w swem polozeniJu zapomoca czterech nici 16, przy¬ wiazanych do jej brzegu i wywierajacych napiecie w cztefrech kierunkach, prostopa¬ dlych do osi ruchu przepony. Napiecie tych nibi mozna regulowac rozluznieniem srub 17 i zmiana polozenia sprezyn. Prad; do¬ prowadza sile do cewki poruszajacej 2 z koncówek 18, umocowanych na pierscieniu 7. materjalu izolujacego, przytwierdzonego do bieguna zewnetrznego 4. Przestrzen dolna pomiedzy biegunami 3 i.4 powinna byc w tern urzadzeniu moiililwie najimniej- sza, aby, nie stawiajajc przeszkód, swoibod-neonu ruchowi cewki napednej 2, sprowa¬ dzic jednak odjplyw powietrza po obejsciu krawedzi przepony do mipimiu/m. Glówka 19 z niemagnetycznego matCiyailu, przy¬ twierdzona do konca bieguna 3, zmniejsza objetosc przestrzeni powietrznej przy wej¬ sciu do tujby i tem udoskonala sie wlasno¬ sci akustyczne urzadzenia. Podobna gfów- ka moze byc wedle zadania uzyta w polsitaci wiskazane(j na fi|g. 3 w ctelu zttntniej'- szenia objetosci powietrznej poza przepo¬ na i przez to podwyzszenia czestotliwosci oddzwieku .powietrza w teji plrzeistrzeni.Dla aparatu typu opisanego potrzebne jest silne pole magnetyczne, co pociaga za soba potrzebe doprowadzenia do cewki wzbudzajacej pradu o znacznej sile. W niektórych wypadkach bywa rzecza pozada¬ na wytworzenie pola zapomoca wyprosto¬ wanego pradu zmiennego. Prad ten moze byc normalnie pradem zmiennym, lecz pole magnetyczne w otworze powietrznym prak¬ tycznie winno byc sftale, alby uniknac mo- duJacjji tonów, wysycanych przez aparat i wytwarzanie totaiów hailmoniicznyclh o cze- sftoltllilwosci, wydaWaiiej1 przez przyrzad prosituljacy. Trudnosc te mozna ominac, je¬ zeli koniec 20 uzwojenia cewki bedzie tworzyl obrót zwarty o oporze bardzo ni- skim^ majac np. ksztalt ciezkiego pierscie- nia miedzianego. Stanowi on wówczas ob¬ wód zwarty pri^du zmiennego i zmniiejjsza znacznie jpullsoWaniie strumienia magne- tycznego. Ten zwarty olblwód powinien sie miescic mozliwie najibiliizej dlo otworu po¬ wietrznego i nie potrzebuje koniecznie two¬ rzyc glówki cewki. W rzeczyWiistosdi prze¬ strzen pomiedzy cewka a zwartym obwo¬ dem ibeklzafe jeszcze bardziej zmniejszala istnienie strumienia przez powiekszenie przewodnictwa uzwojjenia, ustalajac przez tió prad. Budowa podobna powiekszalaby jlednak niepotrzebnie rozmiary urzadzenia, gdyz zilustrowany sposób budowy okazal sile calkiem zaldaiwalajacy. Z drugiej stro¬ ny glówka cewki na koncu bardziej odda¬ lonym od czynnegio otworu powietrznego powinna byc tak wykonana, aby nie dlzia- laila w sposób odczuwalny jako dbwód króltko zwarty. Pozadane jelst, aby byla z zelaza, jezeli zas nie, to z materjalu nie- przewKdzaoego, aby stworzyc mozliwie najobszerniejsze przejscie dla utrudnienia magnetycznego, a prziez to wytwofrzyc wy¬ sokie przewodnictwo. PL