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Druckkammerlautsprecher Die Erfindung bezieht sich auf Druckkammerlautsprecher;
das: sind solche Lautsprecher, bei denen die Luftbewegung, welche die Membran erzeugt,
über eine Druckkammer auf einen Trichter übertragen wird. Solche Lautsprecher sind
an sich .bekannt und werden vorzugsweise für die Übertragung höherer Frequenzen
verwendet. Diese bekannten Lautsprecher mi@gen nun eine verhältnismäßig unregelmäßige
Frequenzkurve. Dies ist einmal darauf zurückzuführen, daß die Grundresonanz der
Membran eine Überhöhung der Frequenzkurve erzeugt und zum anderen darauf, daß infolge
der Trägheit der zu bewegenden Massen ein Abfall in dem Bereich höherer Frequenzen
hervorgerufen wird. Es wurde bereits versucht, .die sich hieraus ergebenden linearen
Verzerrungen durch eine besondere Ausgestaltung der Membran zu vermeiden, indem
der Albfall in den Höhen durch Teilresonanzen der Membran kompensiert wurde. Hierdurch
entsteht zwar eine gewisse Verbesserung der Wiedergabe höherer Frequenzen, die Frequenzkurve
bleibt jedoch in diesem Gebiet nach wie vor verhältnismäßig unregelmäßig, da sie
verschiedene Spitzen erhält.
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Nach bekannter Anordnung kann eine Vergleichmäßigung der Frequenzkurve
und damit eine weitgehende Unterdrückung der linearen Verzerrungen dadurch erreicht
werden, daß eine mit der vorderen Druckkammer in :der Farm im wesentlichen übereinstimmende
hintere Druckkammer vorgesehen
wird, die durch schalläbsorbierentde,
Mittel belastet ist. Die Wirkungsweise 'beruht dabei darauf, an Stelle eines mechanischen
Prinzips zur Beeinflussung des Frequenzganges ein akustisches Prinzip anzuwenden.
Die Wirkung der zweiten Druckkammer läuft bei entsprechender Gestaltung darauf hinaus,
@daß sie eine wesentliche Erhöhung der Geschwindigkeitstransformation mit sich bringt
und damit eine Anhebung der Frequenzkurve im Bereich höherer Frequenzen bewirkt.
Gleichzeitig bewirkt die zweite Druckkammer eine vermehrte Dämpfung der Grundresonanz
der Membran, die im Gebiet tiefer Frequenzen liegt, und verringert dadurch die mit
dieser Grundresonanz verbundene Überhöhung der Frequenzkurve. Die für die Korrektur
der Frequenzkurve erforderliche Drucktransformation, oder mit anderen Worten die
Ausgestaltung der Druckkammer, ist im wesentlichen von der Steifigkeit der Membran
und ihrer Masse abhängig. Je größer die Steifigkeit und die Masse der Membran sind,
um so. größer muß die Geschwindigkeitstransformation sein, um eine geradlinige Frequenzkurve
zu erzielen.
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Außer den linearenVerzerrungen verringert bzw. beseitigt die zweite
Druckkarn.mer auch noch nichtlineare Verzerrungen, die bei Verwendung nur einer
Druckkammer auftreten. Es sind dies einmal die Verzerrungen, die durch die Gleichrichterwirkung
hervorgerufenwerden, :die insbesonderebeigrößeren Amplituden in Escheinung tritt
und :darauf zurückzuführen ist, daß die Wirkungsweise der Druckkammer :in der einen.
Halbwelle anders ist als in der zweiten Halbwelle. Ferner gehören dazu die bei einer
Druckkammer auftretenden Intermodulationserscheinungen in den Fällen, in :denen
einer tiefen Frequenz, insbesondere bei großer Irnplitude, eine höhere Frequenz
überlagert ist. Bei Verwendung nur einer Druckkammer wird in diesen Fällen bei .dem
Ausschlag der Membran, der eine Verkleinerung der Druckkammer hervorruft, die Amplitude
der überlagerten hohen Frequenz vergrößert, und umgekehrt, da die Rückstellkraft
des Luftpolsters, welche bei hohen Frequenzen wirksam wird, umgekehrt proportional
der Dicke der Druckkammer ist. Wenn die zweite Druckkammer angewendet wird, so wird
:bei der Erhöhung der Rückstellkraft in .der- einen Druckkammer beim Ausschlag der
Membran in der entsprechenden Richtung dieRückstellkraft in der anderen Druckkammer
gleichzeitig verringert, so daß sich die Gesamtrückstellkraft bei der Bewegung der
Membran nur unbeträchtlich ändert: Für die angestrebte Wirkung ist es nun zweckmäßig,
der zweiten Druckkammer in bekannter Weise auch eine Belastung zu geben, die der
Belasteng der ersten Druckkammer entspricht. Die Belastung der zweiten Druckkammer
durch Anwendung von schallabsorbierenden Mitteln vereinfacht auch den konstruktiven
Aufbau auf der Rückseite der Membran und hat nach den weiteren Vorteil, daß auch
noch eine Dämpfung ider Membran in :den tiefen Frequenzen wirksam ist, in denen
die Strahlungsdämpfung durch den an der Vorderseite der Membran liegenden Trichter
praktisch unwirksam ist. Es wird also durch diese Dämpfung erreicht, @daß die Membran
in den tiefen Frequenzen keine übergroßen Amplituden .macht, ohne daß durch den
vorderen Trichter .Schall abgestrahlt wird. Der mit schallabsorbierenden Stoffen
versehene Raum kann z. B. in bekannter Weise als zylindrische Bohrung idurch .das
Magnetsystem ausgebildet werden.
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Die Erfindung stellt .eine Weiterbildung der erläuterten bekannten
dynamischen Druckkammerlautsprecher dar und ist dadurch gekennzeichnet, daß die
hintere Druckkammer in den Dämpfungsraum stetig übergeht, beispielsweise durch kegelartigen
Einschnitt im schallabsorbierenden Stoff. Auf diese Weise wird erreicht, @daß im
Schallweg zwischen Druckkammer und Dämpfungsraum Reflexionen -vermieden werden,
so. daß die schauabsorbierenden Mittel in der Lage sind, die Eigenresonanzen aller
hinter der Membran. liegenden Lufträume abzudämpfen. Derartige Eigenresonanzen können
nicht nur zur Verschlechterung der Frequenzkurve beitragen, sie sind im allgemeinen
sogar so groß, däß sie in der Impedanzkurve der MembraninErscheinungtreten. Dieschallabsorbierenden
Mittel können an sich an beliebigen Stellen der Druckkammer liegen, beispielsweise
an dem Außenrand der Membran. Zweckmäßig ist jedoch die Unterbringung gegenüber
dem Vordertrichter.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß das Magnetsystem
am Kern einen unmagnetischen Teil für die Druckkammerbegrenzüng aufweist. Ferner
kann gemäß der Erfindung der Luftspalt des. Magnetsystems durch einen Kurzschlußring
abgeschlossen werden. Weiterhinkönnen erfindungsgemäß idie Stege des Antriebsystems
vorzugsweise im Bereich ider Druckkammer Öffnungen aufweisen. Gemäß weiterer Ausgestaltung
der Erfindung soll sich der Dämpfungsraum mit schallabsorbierendem Stoff zur Membran
hin kegelartig erweitern.
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Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Ei-. r und
2 beispielsweise erläutert: In Fig. r arbeitet die ebene kreisförmige Membran z
über die Druckkammer 2 auf .einen Exponentialtrichter 3. Die Membran i ist zwischen
den Klemmringen q. und 5 mit Hilfe der Schraube b gehaltert. Der Antrieb erfolgt
über den zylindrischen Steg 7, der die Spule 8 trägt. Dieser Steg befindet sich
in .dem Luftspalt des Magnetsystems 9 mit der Feldspule ro. Hinter der Membran r
liegt eine zweite Druckkammer z r, die auf der Seite, welche ider Membran gegenüberliegt,
durch das Magnetsystem 9 begrenzt ist. Es können auch an sich selbständige Wände
für die zweite Druckkammer vorgesehen sein. Die erforderliche, Belastung der Druckkammer
wird durch schallabsorbierende Mittel 1z erreicht, :die am äußeren Rand der Membran
liegen, und durch weitere schallabsoebierende Mittel 13 und 1q., die in einer zylindrischen
Bohrung des Magnetsystems 9 gegenüber dem Trichter 3 liegen. Hierbei wird zweckmäßig
für das obere Material 13 Filz genommen und für das untere Material 1q. Watte. Um
die-
Druckkammer i i auch im Gebiet des Luftspaltes zu begrenzen,
wird der Luftspalt durch einen Abschlußring 15, der gleichzeitig als Kurzschlußring
dient, abgeschlossen. An, den Außenrändern kann die Druckkammer i i durch eine besondere
Außenwand oder auch durch die Trichterwand abgeschlossen sein.
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Erfindungsgemäß wird, um die Wirkung des Dämpfungsmaterials zu vergrößern,
:dieses auf der Membranseite kegelartig erweitert; das Filzstück 13 besitzt hierfür
erfindungsgemäß z. B. einen kegelartigen Einschnitt 16.
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Eine andere Ausführungsform nach der Erfindung zeigt Fig. 2 für eine
kalottenförmi@ge Me.mbran. Die Membran i ist als Kalottenmembran ausgebildet mit
kreisförmigem Einspannring. Zur besseren Schallführung besitzt diese Kalotte in
:der Mittelachse des Trichters einen Ansatz 2o nach Art einer Zwiebel. Die vordere
Druckkammer 2 wird durch dasTrichteranfangsstück21 gebildet, auf das der Trichter
aufgeschraubt werden kann. Der seitliche Abschluß der Druckkammer wird durch den
Klemmring 22 gebildet, über den die Membran mit Hilfe eines zweiten Klemmringes
23 mit Hilfe der Schraube 24 am Anfangsstück 21 befestigt und, eingespannt wird.
Das Anfangsstück 21 ist mit Hilfe der Schraube a5 .mit der Polplatte 26 des Magneten
verbunden. Die hintere Druckkammer i i wird am Seitenrand durch den: Einspannring
23 begrenzt und auf der der Membran gegenüberliegenden Seite durch die Polplatte
26 und ferner durch das Schallführungsstück 27, :das auf .dem Magnetkern aufgeschraubt
ist, welcher die Bohrung 29 aufweist. Das Schallführungsstück besteht aus irgendeinem
, nichtmagnetischen Material und ist so geformt, d,aß ' die Druckkammer i i in dem
dazugehörigen Bereich einen Verlauf wie die Druckkammer 2 bekommt. In der Öffnung
29 befindet sich das Filzstück 3!a mit einer Einkerbung, dessen Berandung in die
Beran.dung der Schallführung 27 übergeht. Der Druckkammerraum, ider unterhalb der
Rillen der Einspannung liegt, kann gegebenenfalls durch den mit 31 bezeichneten
Kreisring dem darüberliegenden Teil genauer angepaßt werden. In :der Praxis zeigt
es :sich jedoch, daß dieser Raum weniger Einfluß besitzt, insbesondere wenn ein
Filzring 32 zur Dämpfung .dieses Raumes eingefügt ist, durch den die Schrauben 2q.
und 25 hindurchgehen.
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Andererseits kann aber die Einrichtung auch so getroffen werden, daß
die rückwärtige Druckkammer durch den Klemmring abgeschlossen wird. In diesem Fall
ist es zweckmäßig, den Antriebssteg mit Löchern zu versehen.
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Die Erfindung ist unabhängig von der Membranform; so kann sie beispielsweise
auch bei rechteckigen Membranen angewendet werden. Sie ist ferner auch unabhängig
von der Trichterform. Sie läßt sich -insbesondere bei Trichterlautsprechern anwenden,
die mittlere und hohe Töne übertragen und deren Grundresonanz beispielsweise zwischen
Zoo und 500 Hz liegt.