DE2822680A1

DE2822680A1 - Elektroakustischer wandler

Info

Publication number: DE2822680A1
Application number: DE19782822680
Authority: DE
Inventors: Kenkichi Tsukamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2822680B2; JPS53148425A

Description

Elektroakustischer Wandler
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler, wie einen Lautsprecher und bzw. oder ein Mikrofon, und befaßt sich insbesondere mit einem elektroakustischen Wandler, der eine kleine Öffnung oder einen schmalen Spalt aufweist, durch den Luft strömt.
Die meisten elektroakustischen Wandler, wie Lautsprecher und Mikrofone, weisen kleine Spalte oder bffnungen auf, durch die Luft strömt. Bei diesen Spalten oder Öffnungen handelt es sich beispielsweise um Dämpfungsschlitze in einem Kondensatormikrofon, kleine Schlitze im Entzerrer oder Ausgleicher eines Hornlautsprechers und einen in einem Lautsprecher vorgesehenen kleinen Schlitz, in den eine Schwingspule eintaucht. In und aus dem kleinen Schlitz strömt Luft in Form von akustischen Schwingungen. Die Konstruktion herkömmlicher kleiner Spalte oder Öffnungen ist so, daß entsprechend der Darstellung nach der Fig. 1 der kleine Spalt 10 unmittelbar endet, so daß die darin befindliche Luft veranlaßt wird, abrupt von dem kleinen Spalt 10 in einen weiten äußeren Raum 11 zu strömen. Da der offene Endabschnitt 10a den gleichen Durchmesser oder die gleiche Breite wie der Spalt 10 selbst hat, treten am Öffnungsende zahlreiche Turbulenzen 12 auf.
Diese Turbulenzen beeinträchtigen in nachteiliger Weise den Schwingvorgang der Membran des elektroakustischen Wandlers. Die Folge davon ist, daß der elektroakustische Wandler die akustischen Schwingungen nicht korrekt abstrahlen kann, wodurch Geräusche oder verzerrte Töne hervorgerufen werden Die Erzeugung von Turbulenzen ist daher, wenn eine Aufzeichnung oder Wiedergabe getreu erfolgen soll, ein in einem hohen MaBe unerwünschtes Phänomen. Bisher hat man Jedoch in der Akustik die durch Turbulenz hervorgerufenen Geräusche nicht beachtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektroakustischen Wandler zu schaffen, der die Aufnahme oder Wiedergabe von Klangereignissen mit einer höheren Güte vornimmt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein elektroakustischer Wandler mit einem kleinen oder winzigen Spalt bzw. einer kleinen oder winzigen Öffnung, durch die Luft strömt, nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der offene Endabschnitt des kleinen Spalts oder der kleinen Öffnung ein Divergenzmaß aufweist, das wenigstens gleich der halben Breite des kleinen Spalts oder der kleinen oeffnung ist, so daß die Querschnittsfläche des offenen Endabschnitts nach außen zu allmählich zunimmt.
Nach der Erfindung nimmt somit der Durchmesser oder die Breite einer kleinen Öffnung oder eines kleinen Spalts zur Atmosphäre hin allmählich zu. Der sich nach außen hin vergrößernde Endabschnitt kann die Form eines Kegel stumpfes haben. Die Öffnung kann aber auch abgerundet sein. In Jedem Falle ist aber die Anordnung derart getroffen, daß die Ausbildung von Turbulenzen unterdrückt wird, die sonst auftreten, wenn aus einem winzigen Spalt ausströmende Luft abrupt in die Außenatmosphäre eintritt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine zur Erläuterung dienende Konstruktionsansicht eines herkömmlichen winzigen Spaltes in einem elektroakustischen Wandler, Fig. 2 und 3 zur Erläuterung dienende Ansichten von Ausführungsbeispielen winziger Spalte gemäß der Erfindung und Fig. 4 und 5 Darstellungen zur Erläuterung von besonderen Ausfuhrungsbeispielen der Erfindung.
Zunächst soll die Konstruktion eines winzigen Spalts in einem gemäß der Erfindung ausgebildeten elektroakustischen Wandler beschrieben werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines solchen winzigen Spalts ist in der Fig. 2 dargestellt. Wie man sieht, ist ein offener Endabschnitt 20a des kleinen Spalts 20, der einen Durchmesser von R hat, abgefast oder abgeschrägt, und zwar um einen dem Durchmesser R entsprechenden Wert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten winzigen Spalts ist in der Fig. 3 dargestellt. Der offene Endabschnitt 30a eines winzigen Spalts 30, der einen Durchmesser von R hat, ist mit einem KrUmmungsradius R/2 abgerundet. Das bedeutet, daß die winzigen Öffnungen oder Spalte 20 und 30 so konstruiert sind, daß die Querschnittsfläche des sich öffnenden Endabschnitts allmählich zunimmt. Der in einer radialen Ebene gemessene Abstand zwischen der Innenwandung 20b (30b) und der Öffnungskante 20c (30c) des kleinen Spalts 20 (30) gemessene Abstand wird Divergenzmaß genannt. Vorzugsweise ist das Divergenzmaß etwas größer als die halbe Breite des winzigen Spalts (R/2).
Die Abfasungs- oder Abschrägungstiefe 1, d.h. der Abstand zwischen dem Öffnungsende und derjenigen Stelle innerhalb des Spalts, von der aus die Querschnittsfläche des sich öffnenden Endabschnitts allmählich zunimmt, kann von dem Divergenzmaß abweichen.
Für die oben erläuterten erfindungsgemäßen Konstruktionen des kleinen Spalts kann man mittels der Strömungslehre nachweisen, daß der Fluidenergieverlust lediglich ein Zehntel bis ein Hundertstel des Fluidenergieverlusts der in der Fig. 1 dargestellten Spaltkonstruktion beträgt und daß die Erzeugung von Turbulenz in einem hohen Maße herabgesetzt ist.
In der Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die an Hand der Fig. 2 oder 2 erläuterte Spaltkonstruktion wird für die sich öffnenden Endabschnitte 43a von Dämpfungsschlitzen 43 in einer Elektrode 43c angewendet, die sich hinter der Membran 41 eines Kondensatormikrofons befindet.
Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei handelt es sich um einen elektroakustischen Wandler in der Form eines Trichter- oder Hornlautsprechers. Die in der Fig. 2 oder 3 dargestellte Konstruktion des kleinen Spalts wird auf die Endabschnitte 51a, 51b, 51c und 51d von kleinen Spalten A, B, C und D angewendet, die von den in einem Ausgleicher 51 vorgesehenen Elementen gebildet werden. Die gleiche Konstruktion wird auch auf den Endabschnitt 56a eines kleinen Spalts 56 angewendet, der im allgemeinen zwischen einem Rahmen 54 und einem Mittenkörper 55 ausgebildet ist und in den eine die Membran 52 antreibende Schwingspule 53 eintaucht.
Aus den obigen Erläuterungen geht hervor, daß die erfindungsgemäße Konstruktion kleiner Spalte in einem elektroakustischen Wandler so getroffen ist, daß darin die Ausbildung von Turbulenz vermieden ist, die sonst durch die akustischen Schwingungen hervorgerufen wird.
Auf diese Weise wird nach der Erfindung ein Uberragender elektroakustischer Wandler geschaffen, dessen Aufzeichnungs- und bzw. oder Wiedergabegüte durch Rauschen der Schwingungsdeformation nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Patentanspruch Elektroakustischer Wandler mit einem kleinen Spalt oder einer kleinen Öffnung, durch die Luft strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des offenen Endabschnitts (20a; 30a; 43a; 51a bis 51d, 56a) des kleinen Spalts oder der kleinen Öffnung (20; 30; 43; A bis D, 56) in Richtung nach außen fortwährend zunimmt und daß das Divergenzmaß des offenen Endabschnitts wenigstens gleich der halben Breite des kleinen Spalts oder der kleinen Öffnung ist.