SE452541B - Ljudsendare, innefattande ett av ett magnetodynamiskt drivsystem paverkbart membran - Google Patents

Description

15 30 35 452 541 rörlig fram och äter i en till ett resonanshorn ansluten cylinder, uppnå hög verkningägradiieftersom'kolvrörelsens storlek är helt impfldansberoende.;En nackdel vid.denna kända typ av ljudsändare är emellertid framför allt att man har att räkna med ett visst slitage mellan kolv och cylinder, där även tätningsproblèm kan förekomma, och att en vevdriven oscilla- tionsrörelse inte är särskilt fördelaktig från mekanisk och dynamisk synpunkt.

Föreliggande uppfinning avser en ljudsändare av tryckkam- martyp, innefattande ett av ett magnetodynamiskt drivsystem päverkbart membran, vilket bildar begränsningsvägg i en till ett akustiskt horn ansluten tryckkammare.

I syfte att därvid uppnå hög verkningsgrad vid hög akus- tisk effekt under utnyttjande av ett fördelaktigt enkelt driv- system har en sådan ljudsändare enligt uppfinningen erhållit kännetecknen enligt krav l.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, på vilken FIG l är en axialsektionsvy av en ljudsändare enligt upp- finningen i ett första utförande, FIG 2 är en fragmentarisk tvärsektionsvy av ljudsändaren i FIG l, och FIG 3 är en axialsektionsvy av ett andra utförande av ljudsändaren enligt uppfinningen.

Med hänvisning till FIG l och 2 innefattar den där visade ljudsändaren ett cylindriskt hus l0, inuti vilket en som cylin der utformad elastisk kontraktionstrumma ll är infäst i sina ändar. Innanför kontraktionstrumman är i huset anordnad en central cylindrisk stel hylsa l2 av omagnetiskt material, var- vid mellan kontraktionstrumman ll och hylsan l2 är anordnat ett ringformigt mellanrum 13, som bildar en tryckkammare. Till husets ena ände är anslutet ett koniskt ändstycke 14, som till sammans med ett med hylsan l2 förbundet eller därmed samman- hängande koniskt ändstycke l5 avgränsar en med tryckkammaren l3 kommunicerande ringformig kanal l6, vilken förbinder tryck- -Iz I, 10 “is 25 30 35 452 541 kammaren med ett de1vis visat resonanshorn 17.

Pâ den andra änden av huset 10 är monterad en e1motor 18, vars axei 19 skjuter in i hy1san 12 koaxie11t därmed. Pa axeln 19 är fäst en av hy1san 12 innes1uten rotor 20 av åt- minstone de1vis magnetiskt.matenia1;'vi1ken har ett anta1 runt rotorn jämnt fördeiade parvis anordnade permanentmagneter 21, varvid magneterna i varje par är riktade radie11t utåt och har motsatt poiaritet, såsom markerats på ritningen, så att magnetfä1tet är s1utet genom rotorn me11an magneternas inre ändar, medan ett kraftigt magnetfä1t finns me11an magneternas _ yttre ändar. Inuti kontraktionstrumman 11 är in1agda axie11t 1 för1öpande ferromagnetiska böjhga stavar 22, FIG 2, vi1kas ' anta1 och de1ning motsvarar anta1et resp de1ningen hos magnet- paren 21. För undvikande av e1ektromagnetiskt inducerade vir- 1 velströmmar är dessa stavar 22 utförda som knippen av k1ena I järntrádar, som är iso1erade från varandra. 1 När rotorn 20 roteras, påverkar magneterna 21 de i kon- traktionstrumman 11 in1agda trâdknippena 22, så att det er: hâ11es en huvudsak1igen radie11 kontraktionsröre1se hos den av e1astiskt materia1 bestående kontraktionstrumman varje gäng som ett magnetpar 21 passerar ett trâdknippe 22 och magnetiskt attraherar detta. Detta sker i samma tidsmoment för a11a tråd- knippena. Hy1san 12 hindrar därvid kontraktionstrumman 11 att komma i beröring med rotorn 20. Genom de beskrivna radie11a kontraktionsröre1serna och âtfö1jande expansionsröre1ser, be- tingade av kontraktionstrummans e1asticitet, åstadkommas de för tryckvâga1stringen nödvändiga vo1ymändringarna i tryck- kammaren 13 med en rege1bundenhet, som är beroende av magnet- systemets uppbyggnad (anta1et po1er) och kontraktionstrummans motsvarande uppbyggnad med stavar (knippen) 22. Ljudets frek- vens b1ir en direkt funktion av rotationshastigheten och po1- anta1et. Företrädesvis bottnar kontraktionstrumman 11 mot hy1- san 12 vid varje kontraktionsröre1se,för att voïymändringen i tryckkammaren ska11 b1i i det närmaste oberoende av 1jud- trycksnivàn i tryckkammaren, vi1ket är en markant förde1 i lO 15 20 30 35 452 541 jämförelse med en konventionell elektrodynamisk ljudalstrare av högtalartyp.

Det inses, att med ljudsändare enligt uppfinningen kan alstras relativt höga tonfrekvenser även vid måttliga rota- tionsvarvatal. Elmotordrift, som ärbeprövad och enkel, kan utnyttjas utan att någon växel behövs. Exempelvis kan ca 300 Hz alstras med en l2-polig rotor vid vanlig asynkronmotordrift.

Den rotationssymmetriska tryckkammaren 13 möjliggör relativt stora tryckkammarvolymer och stora rörelseamplituder utan nägra som helst obalanserade krafter. I princip är kontraktions- trumman ll den enda förekommande slitdelen i ljudsändaren.

Vid utnyttjande av ett resonanshorn med hög akustisk im- pedans kan tonstötarna bli distinkta trots elmotorns accele- rations- och retardationsmoment.

I utförandet enligt FIG 3 är rotorn 20' anordnad på kontraktionstrummans ll utsida och är hylsan l2 ersatt med en central kropp l2'. Permanentmagneterna 2l i varje par har i detta fall samma polaritet och repellerar de i kontraktions- trumman inlagda stavarna mot kroppen l2', varje gång de passe- rar stavarna. I övrigt är funktionen såsom tidigare beskrivits.

Alternativt kan permanentmagneterna, särskilt vid ljud- sändare för mycket höga effekter, vara ersatta med likströms- matade elektromagneter, som erhåller ström över släpringar, eller också kan magneterna ersättas med ett stationärt spol- system med i princip en spole för varje stav (knippe) i kontraktionstrumman, för alstring av ett växlande magnetfält.

Om spolsystemet utformas som en trefaslindning, kan ett rote- rande magnetfält åstadkommas med en stillastående statorlind- ning, vilket kan vara fördelaktigt vid låga frekvenser och höga effekter.

Kontraktionstrumman ll är i de visade utförandena cylind- risk men kan också vara konisk.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 452 541 PATENTKRAV

1. l. Ljudsändare, innefattande ett av ett magnetodynamiskt drivsystem påverkbart membran, varvid ett magnetfält medelst drivsystemet är roterbart relativt membranet för åstadkommande av periodisk svängning hos detta, k ä n n e t e c k n a d av att membranet är anordnat som begränsningsvägg i en till ett akustiskt horn ansluten tryckkammare; anordnad periferiskt relativt drivsystemet för astadkommande av periodisk kontrak- tion och expansion av tryckkammaren (l3) genom det begräns- ningsväggen radiellt pâverkande magnetfältet.

2. Ljudsändare enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att membranet (ll) har ett antal periferiellt jämnt för- delade axiellt förlöpande partier (22) av ferromagnetiskt material, åtskilda av omagnetiskt material.

3. Ljudsändare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att varje parti av ferromagnetiskt material utgöres av en i eller på membranet (ll) anordnad böjlig stav (22) av ferro- magnetiskt material.

4. Ljudsändare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att varje stav (22) består av ett antal från varandra iso- lerade tunna trådar.

5. Ljudsändare enligt nagot av krav l - 4, k ä n n e - t e c k n a d av att tryckkammaren (l3) är avgränsad mellan membranet (ll) och en därmed koaxiell vägg (l2).

6. Ljudsändare enligt något av krav l - 5, n e t e c'k n a d koniskt.

7. Ljudsändare enligt något av krav l - 6, k ä n - n e t e c k n a d 'av att magneter (2l) på en rotor (20) är roterbara relativt membranet (ll) på dennas insida eller ut- sida. k ä n - av att membranet (ll) är cylindriskt eller k ä n n e t e c k - av att membranet (ll) är anordnat på utsidan av en

8. Ljudsändare enligt krav 6 och 7, n a d hylsa (12) av omagnetiskt material, som tillsamman med membranet avgränsar tryckkammaren (l3), och att rotorn (20) l0 452 541 är anordnad innanför hylsan. Q

9. Ljudsändare enligt krav 6 och 7, t e c_k n a d av att rotorn (20') är anordnad på utsidan av membranet (ll), som tillsamman med en innanför densamma anordnad kropp (l2') avgränsar tryckkammaren (13).

10. l0. Ljudsändare enligt något av krav l - 6, k ä n n e t e c k n a d I k ä n n e - av att en stationär lindning för alstring av ett växlande magnetfält är anordnad på insidan eller utsidan av membranet.