Elektrodynamischer Lautsprecher, auch als Mikrophon verwendbar. Es ist schon vorgeschlagen worden, elektrodynamische Lautsprecher so auszu bilden, dass die Membran selbst den strom durchflossenen Leiter bildet und zwischen den beiden Polen eines Magnetes ausgespannt ist. Unter dem Einfluss des magnetischen Feldes wird die Membran in Schwingungen versetzt.
Derartige Einrichtungen besitzen aber grosse, Nachteile, so dass ihre technische Ver wendung bisher nicht möglich war, ins besondere deshalb, weil die Membran den an sie zu stellenden Bedingungen nicht genügt und die Gesamtanordnung nicht zweckmässig ist.
Die Erfindung betrifft nun einen elektro dynamischen Lautsprecher dieser Art, wel cher allen den in der Praxis zu stellenden Anforderungen gerecht wird. Insbesondere wird auch eine überaus naturgetreue Wieder gabe der Klangfarbe der menschlichen Spra che erreicht.
Die Membran, die zum Beispiel aus sehr feiner Metallfolie, zum Beisp#'.el Aluminium, besteht, ist mit leichter Spannung angeordnet und derart nachgiebig, dass sie fast in ihrer ganzen Ausdehnung Schwingungen mit gro sser, annähernd gleicher Amplitude zulässt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Membran eine hohe Formelastizität besitzt, zum Beispiel infolge Querriffelung und nachträglichem Strecken beim Einspan nen. Die Membran ist zweckmässig über die abgerundeten Ecken von einstellbaren Blatt federn geführt. Das Gewicht der Membran wird zweckmässig etwa gleich dem Gewicht der mitschwingenden Luftmasse gewählt. Eine geeignete Begrenzung des Luftraumes kann beispielsweise mittelst trichterförmiger Schallführungen geschehen.
Um ein leichtes Auswechseln der Membran zu ermöglichen, wird sie vorteilhaft auf einem besonderen, vorzugsweise keilförmigen Träger angeord net, wodurch auch eine sehr bequeme Strom zuführung möglich wird.
Zur Erzielung hoher Lautstärken können auch mehrere Membranen hintereinander in dem Magnetfelde angeordnet werden, die in Reihe, parallel . oder gruppenweise parallel und in Reihe geschaltet sind, Je nach ihrem gegenseitigen Abstand kann ein vorher be rechneter mitschwingender Luftraum abge grenzt werden. In diesem Falle können stii- rende Netzgeräusche leicht dadurch beseitigt -erden, dass die Leitungsdrähte zu den Mem branen in Schleifen geführt sind, so dass in ihnen durch das elektromagnetische Feld Ströme gleicher Stärke, aber entgegengesetz ter Richtung entstehen.
In manchen Fällen, insbesondere zwecks Raumersparnis, empfiehlt es sich auch, zur Erzielung hoher Lautstärken statt mehrerer Membranen eine einzige zu verwenden, die im Zickzack zwischen den Magnetpolen ge führt ist.
Soll der Lautsprecher nur nach einer Seite hin wirken, so wird die andere Seite der Membran zweckmässig durch einen schnell dämpfenden, einstellbaren Hohlraum abge schlossen.. In den Figuren sind Ausführungs beispiele der Erfindung schematisch dar gestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Lautsprechers gemäss der Erfindung in Draufsicht, Fig. 2 in Seitenansicht, und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2;
Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Lagerung der Membran, Fig. 5 die Anord nung zweier .hintereinander geschalteter Membranen, Fig. 6 die Anordnung der Mem bran auf einem besonderen Träger, Fig. 7 eine Membran, die im Zickzack geführt ist, Fig. 8 die Anordnung einer trichterartigen Schallführung in Draufsicht, und in Fig. 9 ist im vertikalen Längsschnitt ein Laut sprecher dargestellt, dessen Membran nach einer Seite hin durch einen schalldämpfen den Kohlraum abgeschlossen ist, während auf der andern ein Schalltrichter angebracht ist.
In den Fig. 1 bis 3 ist die in Form eines geradlinigen Streifens aus Aluminium ausgeführte Membran a quergeriffelt und an jedem Randteil mit einer gewissen leich ten Vorspannung festgeklemmt zwischen einem Isolationsstück b und einem Kontakt- stück e. Zur Festklemmung dient eine Druck schraube d, welche mit ihren Druckklemmen gegen ein Widerstandsstück e anliegt.
Die Druckschraube ist. in einem T-förmigen Winkelstück f gelagert, das in Nuten g eines U-förmigen Lagerstückes i greift, in welchem die Enden der Membran angeord net sind.
Der Elektromagnet k besitzt ein vorzugs weise rechteckig ausgeführtes Joch l mit achsial angeordneten Polen in, auf denen die vom Strom durchflossenen Spulen p sitzen, falls man einen Elektromagneten benutzt. Man kann aber auch einen Dauermagneten verwenden. Der Membran a wird der Sprech strom zugeführt über die Kontaktstücke e, an welche die Leitung angeschlossen wird.
Man kann der Membran zweckmässig eine leichte Vorspa.nnung in ihrer Längsrichtung geben, wie in Fig. 4 .dargestellt ist. Die zwi schen den Polen des Magnetes durchgeführte Membran a geht über die abgerundeten En den von Blattfedern .x, welche mittelst Schrauben 9 nach auswärts gedrückt werden können zwecks Spannung der Membran. Die letztere wird zwischen den Widerla.gern t, und den Klemmstücken et, mittelst Schrauben z festgeklemmt.
An Stelle von einer Membran können auch deren mehrere vorgesehen werden; sche matisch ist in Fig. 5 eine Anordnung dar gestellt, mit zwei Membranen, die hinterein- andergeschaltet sind, wobei Schleifen gebil det werden, welche von dem elektromagne tischen Feld derart beeinflusst werden, dass die beiden Beeinflussungen sich gegenseitig aufheben. In der Figur bezeichnen a1 und a., die hintereinander geschalteten Membranen. Die Leitung verläuft nach der Linie 3, 4, a, 5, 6, a1, 7.
Es sind demnach zwei Schleifen im zum Beispiel durch ein Licht netz gespeisten elektromagnetischen Felde, und die in den Schleifen durch die Schwan kungen der Feldintensität erzeugten Ströme heben sich gegenseitig auf, so dass keine so- gena.nnten Netzgeräusche entstehen können.
In Fig. 6 ist die Anordnung der Mem bran auf einem besonderen Träger dargestellt. Auf den Polen m, des Magnetes 7c sind die keilartigen Polschuhe in, und 7n.2 aufgesetzt. Zwischen die Polschuhe ist der Membran träger<I>w,</I> auf dem die Membran<I>a</I> mittelst Schrauben dl, d2 befestigt ist, zweckmässig mittelst Führungsnuten eingelassen.
Der Träger w, der aus den durch die Isolier schichten b,, und. b2 gebildeten Teilen -avl und w2 besteht, besitzt in der Mitte einen Durchbrach, über den die Membran a ge spannt ist. Der Magnetkern besitzt vorteil haft eine elektrisch isolierte Unterbrechungs stelle, so dass der Wechselstrom zweckm@issig mittelst der Zuleitungen v, und v,- über die Pole<I>m,</I> die Polschuhe<I>m,</I> und in, und die Trägerteile w 1 und w2 der Membran a zu geführt werden kann.
Zwecks Verbesserung der Kontaktgabe werden zweckmässig die Flächen des Membräkträgers, die die Pol schuhe berühren, mit einem gutleitenden Me tallüberzug versehen, der be*,spielsweise aus Kupfer, Silber usw. besteht.
Die Anwendung der Membran auf einen besonderen Träger ist für jede Membran anwendbar, insbesondere auch für solche, die im Zickzack gespannt angeordnet sind, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
An dem einen Magnetpol ist ein kleiner Zapfen q ausgebildet, auf den die dünne Scheibe r gesteckt wird. Auf dieser Scheibe sind oben und unten die beiden Klemmen rsl und 2t zum Einspannen des Bändchens und Stifte s angebracht, die aus unmagnetischem Material bestehen, beispielsweise aus Messing mit einem Überzug von Schellack oder Emaille, um auch das um die Stifte gelegte Bändchen zu isolieren.
Um ein leichtes Einspannen des Bänd chens zu ermöglichen, empfiehlt es sich, die Stifte und die entsprechenden Bohrungen in der Scheibe mit Gewinde zu versehen und die Stifte erst beim Einspannen des Bänd chens in die Scheibe einzuschrauben.
In einem bestimmten Augenblick wäh rend des Sprechens wird das Bändchen zum Beispiel die durch Pfeile angedeutete Be wegung ausführen. In den Räumen 1 wird dann die Luft verdichtet, in den Räumen 11 verdünnt, wie durch Pfeile angedeutet ist. Es gehen also von den beiden Seiten jeweils zwei Schallwellen aus, die einen Phasen unterschied von<B>180'</B> besitzen.
Die Fig. 8 zeigt die Anordnung von trichterartigen Schallführungen zwecks Be grenzung der mitschwingenden Luftmasse in Draufsicht. In Fig. 9 ist ausserdem die An ordnung eines schalldämpfenden Hohlraumes auf der einen Seite dargestellt, in vertikalem Längsschnitt.
Die Membran a ist zwischen den Polen m eines Elektromagnetes k angeordnet. Auf den Polen befinden sich die Spulen p. Der Zwischenraum zwischen den Rändern der Membran und den Polen wird zweckmässig kleiner gewählt als die Hälfte der Breite der Membran. Die Membran ist zwischen Lagerstücken i,. bis i4 angeordnet und erhält durch nach Art von Waggonfedern aus gebildete Blattfedern x,
die mittelst Schrau ben z nebst Klemmstücken u. an den Lager stücken i3 und i4 befestigt sind und durch die Schrauben y nach aussen gedrückt wer den können, eine leichte Vorspannung. An den Lagerstücken il und i= ist ein trichter förmiges Gebilde h, das beispielsweise aus mit Lack überzogenem Aluminiumblech her gestellt ist, mittelst Schrauben o, die durch Bohrungen an dem rechtwinklig umgeboge nen Ende des Trichters h greifen, befestigt.
Auf der einen Seite der Membran ist ein Hohlraum n mittelst Schrauben dl an den Lagerstücken i3, i4 befestigt, der mit einem schalldämpfenden Material v ausgelegt<B>-</B>ist, zum Beispiel mit Filz. Der Hohlraum kann gegebenenfalls einstellbar sein.
Selbstverständlich kann die Befestigen; des Trichters auch anders gewählt werden, beispielsweise durch besondere Träger. We sentlich ist nur, dass er so dicht an die Mem bran heranreicht, dass möglichst die ganze Schwingungsenergie der Membran nach der betreffenden Seite hin von ihm aufgenom men wird, ohne dass er ihre Schwingungen hemmt oder sonst irgendwelche Störungen verursacht.
Für Lautsprecher, die nach beiden Sei ten hin wirksam sein sollen, ist es zweck- mässig, auf jeder der beiden Seiten der Mem bran einen Trichter als Schallführung an zubringen. Falls Interferenzen zu befürchten sind, so wählt man in diesen Fällen Trich ter mit voneinander verschiedenen Ausines- sungen.
Der erfindungsgemässe Lautsprecher ist offenbar ebensogut als Mikrophon, wie als Fernhörer verwendbar.
Electrodynamic loudspeaker, can also be used as a microphone. It has already been proposed to train electrodynamic loudspeakers so that the membrane itself forms the conductor through which current flows and is stretched between the two poles of a magnet. The membrane is made to vibrate under the influence of the magnetic field.
Such devices, however, have major disadvantages, so that their technical use was previously not possible, in particular because the membrane does not meet the conditions to be placed on it and the overall arrangement is not appropriate.
The invention now relates to an electro dynamic speaker of this type, wel cher all the requirements to be met in practice. In particular, an extremely lifelike reproduction of the timbre of human speech is achieved.
The membrane, which consists for example of very fine metal foil, for example aluminum, is arranged with slight tension and so flexible that it allows vibrations with large, approximately the same amplitude almost over its entire extent. This is preferably achieved in that the membrane has a high form elasticity, for example as a result of transverse corrugation and subsequent stretching when clamping. The membrane is conveniently guided over the rounded corners of adjustable leaf springs. The weight of the membrane is expediently chosen to be approximately equal to the weight of the accompanying air mass. A suitable delimitation of the air space can take place, for example, by means of funnel-shaped sound guides.
In order to enable easy replacement of the membrane, it is advantageously net angeord on a special, preferably wedge-shaped support, which also enables a very convenient power supply.
To achieve high volume, several membranes can be arranged one behind the other in the magnetic field, in series, parallel. or groups are connected in parallel and in series. Depending on their mutual distance, a previously calculated resonant airspace can be demarcated. In this case, annoying network noises can easily be eliminated by looping the line wires to the membranes so that currents of the same strength but opposite directions arise in them due to the electromagnetic field.
In some cases, especially in order to save space, it is also advisable to use a single membrane instead of several diaphragms that zigzag between the magnetic poles to achieve high volumes.
If the loudspeaker is to act only on one side, the other side of the membrane is expediently closed by a fast-damping, adjustable cavity. In the figures, exemplary embodiments of the invention are shown schematically.
1 shows an embodiment of the loudspeaker according to the invention in plan view, FIG. 2 in side view, and FIG. 3 shows a section along the line A-B of FIG. 2;
Fig. 4 shows details of the mounting of the membrane, Fig. 5 shows the arrangement of two diaphragms connected one behind the other, Fig. 6 shows the arrangement of the mem brane on a special support, Fig. 7 shows a membrane which is guided in a zigzag, Fig. 8 the arrangement of a funnel-like sound guide in plan view, and in Fig. 9, a loudspeaker is shown in vertical longitudinal section, the membrane of which is closed on one side by a sound-dampening the cabbage chamber, while a horn is attached to the other.
In FIGS. 1 to 3, the membrane a, designed in the form of a straight strip of aluminum, is cross-corrugated and clamped at each edge part with a certain light preload between an insulating piece b and a contact piece e. A pressure screw d is used for clamping, which rests with its pressure clamps against a resistance piece e.
The pressure screw is. stored in a T-shaped angle piece f, which engages in grooves g of a U-shaped bearing piece i, in which the ends of the membrane are angeord net.
The electromagnet k has a preferably rectangular yoke l with axially arranged poles on which the coils p through which the current flows, if an electromagnet is used. But you can also use a permanent magnet. The speech current is fed to the membrane a via the contact pieces e to which the line is connected.
The membrane can expediently be given a slight pre-stressing in its longitudinal direction, as shown in FIG. The membrane a carried out between the poles of the magnet goes over the rounded ends of leaf springs .x, which can be pressed outward by means of screws 9 in order to tension the membrane. The latter is clamped between the abutments t, and the clamping pieces et, by means of screws z.
Instead of one membrane, several can also be provided; An arrangement is schematically shown in FIG. 5, with two membranes which are connected in series, loops being formed which are influenced by the electromagnetic field in such a way that the two influences cancel each other out. In the figure, a1 and a. Denote the membranes connected in series. The line runs along line 3, 4, a, 5, 6, a1, 7.
There are therefore two loops in the electromagnetic field fed by a light network, for example, and the currents generated in the loops by the fluctuations in the field intensity cancel each other out, so that no so-called network noises can arise.
In Fig. 6 the arrangement of the mem brane is shown on a special carrier. The wedge-like pole shoes in, and 7n.2 are placed on the poles m, of the magnet 7c. The membrane carrier <I> w, </I> on which the membrane <I> a </I> is fastened by means of screws d1, d2 is inserted between the pole shoes, suitably by means of guide grooves.
The carrier w, which consists of the layers by the insulating b ,, and. b2 formed parts -avl and w2 has an opening in the middle through which the membrane a is stretched. The magnetic core advantageously has an electrically insulated interruption point, so that the alternating current expediently by means of the supply lines v, and v, - via the poles <I> m, </I> the pole shoes <I> m, </I> and in, and the support parts w 1 and w2 of the membrane a can be guided.
In order to improve the contact, the surfaces of the membrane carrier that touch the pole shoes are expediently provided with a highly conductive metal coating, which is made of copper, silver, etc., for example.
The use of the membrane on a special carrier can be used for any membrane, in particular also for those which are arranged so as to be stretched in a zigzag, as shown in FIG.
A small pin q is formed on one magnetic pole, onto which the thin disk r is placed. The two clamps rsl and 2t are attached to the top and bottom of this disk for clamping the ribbon and pins, which are made of non-magnetic material, for example brass with a shellac or enamel coating, in order to also isolate the ribbon around the pins.
In order to allow easy clamping of the ribbon, it is advisable to provide the pins and the corresponding holes in the disk with threads and to screw the pins into the disk only when the ribbon is clamped.
At a certain moment while speaking, the ribbon will perform the movement indicated by arrows, for example. The air is then compressed in rooms 1 and diluted in rooms 11, as indicated by arrows. So there are two sound waves emanating from both sides that have a phase difference of <B> 180 '</B>.
Fig. 8 shows the arrangement of funnel-like sound guides for the purpose of Be limiting the accompanying air mass in plan view. In Fig. 9, the arrangement of a sound-absorbing cavity is also shown on one side, in vertical longitudinal section.
The membrane a is arranged between the poles m of an electromagnet k. The coils p are located on the poles. The space between the edges of the membrane and the poles is expediently chosen to be smaller than half the width of the membrane. The membrane is between bearing pieces i ,. arranged up to i4 and obtained by leaf springs x formed in the manner of wagon springs,
the means of screws along with clamping pieces and the like are attached to the bearing pieces i3 and i4 and can be pushed outwards by the screws y, a slight preload. On the bearing pieces il and i = a funnel-shaped structure h, which is made, for example, of lacquer-coated aluminum sheet, is fastened by means of screws o that grip through holes at the end of the funnel h which is bent at right angles.
On one side of the membrane, a cavity n is fastened to the bearing pieces i3, i4 by means of screws d1 and is lined with a sound-absorbing material v, for example with felt. The cavity can optionally be adjustable.
Of course you can attach; the funnel can also be chosen differently, for example by special carriers. The only important thing is that it comes so close to the membrane that it absorbs as much of the membrane's vibration energy as possible on the side in question without it inhibiting its vibrations or causing any other disturbance.
For loudspeakers that should be effective on both sides, it is advisable to attach a funnel as a sound guide on each of the two sides of the membrane. If interferences are to be feared, funnels with different specifications are chosen in these cases.
The loudspeaker according to the invention can obviously be used just as well as a microphone as as a remote receiver.