DE428868C - Kegelfoermige akustische Membran - Google Patents
Kegelfoermige akustische MembranInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
12. MAI 1926
12. MAI 1926
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 a2 GRUPPE
(s 66443 vm\'a
Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt
Kegelförmige akustische Membran. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Juli 1924 ab.
Bei der Umwandlung elektrischer oder mechanischer Energie in Schallenergie oder
umgekehrt ist es wünschenswert, solche Membranen zu verwenden, die auf alle im Stimmbereich
liegenden Tonhöhen gleich gut ansprechen, was natürlich nur in der Weise geschehen
kann, daß bei einer bestimmten Tonhöhe einzelne Teile der Membran in Resonanz geraten, die anderen dagegen nur schwach
schwingen. Membranen dieser Art sind in der Weise hergestellt worden, daß man die
Membran in von der Kreisform abweichende Rahmen, z. B. dreieckige, einsetzte.
Die Spannung der Membran im Ruhezustande war dabei gleichmäßig, und
die Resonanz auf verschiedene Töne wurde dadurch ermöglicht, daß infolge der Form des Rahmens Teile kürzerer oder
größerer Länge in Schwingung gerieten. ; Diese Membranen zeigen aber eine verhältnisj
mäßig starke Dämpfung der in Resonanz be- ! findlichen Teile durch die anderen. Außerdem
ist für die Anwendung in Lautsprechern gleichwohl nicht zu vermeiden, daß der
Apparat auf einzelne Tonhöhen mit besonders starker Resonanz anspricht, weil eine derartige
Membran noch mit einem Schalltrichter versehen werden muß, wobei der von Membran
und Trichter gebildete Hohlraum auf bestimmte Töne mit Resonanz anspricht. Um die
Schaffung eines weiteren, mit Resonanz begabten Raumes in Verbindung mit der Membran
zu vermeiden, ist auch diese selbst schon ίο in Form eines Kreiskegels ausgeführt worden,
der zugleich als Schalltrichter wirkte. Hierbei ging aber wiederum der Vorteil verloren, daß
die verschiedenen Teile der Membran auf verschieden hohe Töne mit Resonanz ansprechen.
Die Erfindung vermeidet alle die genannten Nachteile. Sie betrifft auch eine solche Form
und Anordnung der Membran, daß die verschiedenen Teile auf verschiedene Töne Resonanz
geben. Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich die Anordnung aber grundsätzlich
durch die \Terwendung einer ungleichmäßigen
Verteilung der Spannung über die Membran zur Erzeugung verschiedener Eigenfrequenz
in den verschiedenen Teilen der Membran. Im besonderen wird die Ausbildung gemäß der Erfindung noch dahin abgeändert,
daß die Membran in eine Anzahl nur lose miteinander gekoppelter Teile zerlegt wird, deren Resonanzen auf den fraglichen
Tonbereich gleichmäßig verteilt sind. Die der Resonanz dienenden Teile sind beispielsweise
straffer gespannt, während die sie verbindenden Teile schwächer gespannt sind, um die
durch die Kopplung entstehende Energieabgabe der einzelnen resonierenden Teile und
Herabsetzung der Tonstärke möglichst gering zu halten.
Die verschiedenartige Spannung der Membran wird beispielsweise auf folgende Art
erzeugt:
Die Membran ist als Kegel ausgebildet und ■ wird gespannt gehalten durch einen von einem
Punkt des Umfanges bis zur Mitte der Mem- ' bran vortretenden Stab, der durch magnetische
Einwirkung in Bewegung gebracht werden ! kann. j
Die Abb. 1 und 2 zeigen ein Beispiel dieser : Ausführungsart, an dem der Grundgedanke ■
der Erfindung erläutert werden möge. Die | Abb. ι zeigt einen Schnitt durch die Kegelachse.
Abb. 2 zeigt eine Draufsicht. Die Grundfläche des von der Membran gebildeten Kegels ist in dem Ausführungsbeispiel ein
Kreis. Der Rahmen besteht aus zwei gleichen Ringen 1 und 2, zwischen denen eine aus
lackiertem Tuch hergestellte !Membran 3 eingespannt ist. Längs des einen Radius ist eine
Leiste 4 auf das Tuch geklebt, die nach der Spitze zu eine Spule 5 für den die Membran
erregenden Mikrophonstrom oder den durch die Schwingungen der Membran zu erzeugenden
Telephonstrom trägt. Diese Spule 5 wirkt in bekannter Weise zusammen mit
einem durch die Spule 6 erregten Topfmagneten 7. In Abb. 2 sind Spule und Magnet
fortgelassen. Die Leiste 4 wird durch eine Feder 8, deren Regelbarkeit durch die
Schraube 9 angedeutet ist, nach außen gezogen. Entlang der Leiste 4 besitzt die Membran eine Mindestspannung. Die größte
Spannung besteht zwischen dem Mittelpunkt der Membran 10 und dem der Leiste 4 entgegengesetzten
Punkt 11 des Umfanges. Die j Spannung in den einzelnen Radien nimmt gesetzmäßig
von diesem Punkt 11 nach beiden Seiten hin bis nach der Leiste ab. Die Schnel-
: ligkeit des Abfalles der Spannung hängt von der von der Leiste 4 auf die Membran 3 ausgeübten
Kraft und von der Größe des Winkels an der Spitze der Kegelfläche bei 10 ab.
, Dieser Winkel kann in weitem Maße verschieden gewählt werden bis zum Übergang des
Kegels in eine Ebene. Die Kraft kann durch Regelung an der Feder 8 abgeändert werden.
Infolge der verschiedenen Spannung längs der verschiedenen Radien wird auch die Tonhöhe
der Resonanz für die verschiedenen Radien ungleich.
Damit nun bei Resonanz eines Teiles der go
Membran die Dämpfung durch die anderen Teile möglichst vermindert wird, wird die
Membran nicht über den ganzen Umfang hin befestigt, sondern nur in einer entsprechend
großen Anzahl über den Umfang verteilter Punkte. In den zwischen den Befestigungsstellen endenden Radien ist die Membran dann
weniger gespannt, so daß die Übertragung der Schwingung von einem gespannten Teil
zum nächsten schwächer ist, als wenn der ganze Umfang eingespannt wäre. Abb. 3 zeigt eine solche Anordnung schematisch in
Draufsicht. Auf den Ringen 2 sind die einzelnen Befestigungsstellen an den Schraubenköpfen
12 erkennbar, außerdem aber auch an der Faltung der Membran, die der abwechselnd
größeren und kleineren Spannung entspricht.
Die Membran kann außer durch unstete Verteilung der Befestigung auch in anderer
Weise in ihrer Wirkung der eines Systems selbständig schwingender Teile nahegebracht
werden. Man kann sie z. B. an den den einzelnen Teilen eines solchen Systems entsprechenden
Stücken verstärken und die lediglieh dem Zusammenhalt der ganzen Membran
dienenden Teile schwach halten. Eine solche Verstärkung ist bei der Kegelform der Membran,
wenn sie aus einem ebenen Stück hergestellt wird, leicht zu erhalten durch FaI-tungen
in der Weise, wie sie in Abb. 4 an einem Stückchen im Querschnitt schematisch
angedeutet ist. Die Membran ist an den zur Resonanz bestimmten Teilen durch Zusammenfalten
verstärkt, wie in Abb. 4 bei 13 angedeutet. Die übereinanderliegenden Teile der
gefalteten Stelle können durch irgendwelche Klebemittel zu einem festen Ganzen verbunden
werden. Ist die Membran nicht aus Gewebe, sondern einer homogenen Kunstmasse hergestellt, so lassen sich stärkere, den gefalteten
Teilen entsprechende Rippen bei der j Herstellung der Membran erzeugen. Ein Bei- j
spiel eines entsprechenden Querschnittes zeigt Abb. 5. Die verstärkten Teile 13' sind die einzelnen
Resonanzstreifen der Membran.. Die Verstärkung und Versteifung der einzelnen
Teile kann natürlich auch mit anderen Mitteln geschehen.
Andere Abstufungen der einzelnen Membranteile kann man erhalten, indem man der
Grundfläche des Kegels eine andere Form gibt, beispielsweise Ellipsenform. Bei dieser kann
das Ende der Spannleiste exzentrisch liegen, so daß der Resonanzton der einzelnen Membranteile,
außer von der verschiedenen Größe der Spannung, auch noch von der verschiedenen
Länge der Teile bestimmt wird. Auch geradlinig begrenzte Formen verschiedenen Symmetriegrades sind verwendbar.
Für die Übersetzung der Schwingungen der vorbeschriebenen Membran in elektrische oder
umgekehrt und zugleich für die Regelung der Membranspannung ist die folgende Einrichtung
nach Abb. 6 besonders zweckmäßig. Die Aufnahme oder Abgabe der Bewegung durch das freie Ende der Leiste 4 an der Spitze der
Kegelfläche geschieht durch eine mit diesem Ende starr verbundene Membran 14, vorzugsweise
die Membran eines nicht mitgezeichneten Telephons, das als Erreger oder Empfänger
der Schwingungen dient und somit die in Abb. 1 angegebene Spule 5 mit dem
Magneten 7 ersetzt. Der Rahmen 15 dieser Membran ist einerseits bei 16 nahe dem Anfang
der Leiste 4 drehbar an der Basis der Kegelmembran befestigt, während an der entgegengesetzten
Seite der Abstand des Rahmens gegen die Basis des Kegelmantels und damit die Anfangsspannung der Kegelmembran
durch eine Stellschraube 17 geregelt werden kann. Die Telephomnembran ersetzt ;
also auch die Feder 8 der Abb. 1. Sie hat vor einer einfachen Blattfeder den Vorteil, daß
stärkere Spannungen leicht herstellbar sind. Die Regelung ist sehr empfindlich, weil die
Verstellung an den längsten Hebelarm des federnden Teiles 14 angreift.
Eine Umkehrung der geschilderten Einrichtung kann gegebenenfalls auch in der
Richtung erfolgen, daß einige Teile ihre Rollen bezüglich der Befestigung tauschen.
Es ist nicht ausgeschlossen, die Anordnung so zu treffen, daß die an einer Seitenlinie
des Kegels befestigte Leiste der feste, und die Basis der bewegliche Teil wird.
Claims (7)
1. Kegelförmige akustische Membran, insbesondere für große Lautstärken, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran die Form eines geraden Kreiskegels hat,
dessen radiale Zonen verschieden stark gespannt sind.
2. Kegelförmige akustische Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß stärker und schwächer gespannte Zonen abwechseln, was dadurch erreicht wird,
daß die Befestigung in einer größeren Anzahl getrennter Punkte des Umfangs der Membran stattfindet oder daß die
Membran in an sich bekannter Weise in regelmäßiger Folge verstärkt und geschwächt
ist.
3. Kegelförmige akustische Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannung der Zonen sich in symmetrischer Weise stetig von einer Zone
schwächster Spannung bis zu einer Zone stärkster Spannung ändert, was dadurch erreicht wird, daß nach außen auf die
Kegelspitze ein Zug ausgeübt wird, dessen go Richtung nicht mit der Achse des Kegels
zusammenfällt.
4. Kegelförmige akustische Membran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mantellinie versteift ist, etwa durch eine Leiste, und der Zug an der Spitze der Membran senkrecht zu dieser
Leiste ausgeübt wird.
5. Kegelförmige akustische Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser Zug durch eine Feder, z. B. Blattfeder, regelbar ist, die an der Versteifungsleiste
befestigt ist und diese von der Basis des Kegels abzieht.
6. Akustische Membran nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit einer zweiten, dem Erreger oder Empfänger zugehörigen Membran gekoppelt ist.
7. Akustische Membran nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Versteifung (4) der Hauptmembran (3) parallel einem Radius einer zur Erregung oder zum Empfang dienenden Telephonmembran
verläuft, mit der sie an ihrem freien Ende starr gekoppelt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES66443D DE428868C (de) | 1924-07-04 | 1924-07-04 | Kegelfoermige akustische Membran |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES66443D DE428868C (de) | 1924-07-04 | 1924-07-04 | Kegelfoermige akustische Membran |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE428868C true DE428868C (de) | 1926-05-12 |
Family
ID=7498810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES66443D Expired DE428868C (de) | 1924-07-04 | 1924-07-04 | Kegelfoermige akustische Membran |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE428868C (de) |
-
1924
- 1924-07-04 DE DES66443D patent/DE428868C/de not_active Expired
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