CH224072A - Telephone receiver. - Google Patents

Telephone receiver.

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CH224072A
CH224072A CH224072DA CH224072A CH 224072 A CH224072 A CH 224072A CH 224072D A CH224072D A CH 224072DA CH 224072 A CH224072 A CH 224072A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
diaphragm
shell
orifice
telephone receiver
air
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Application number
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French (fr)
Inventor
Bell Telephone Manufac Anonyme
Original Assignee
Bell Telephone Mfg
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R13/00Transducers having an acoustic diaphragm of magnetisable material directly co-acting with electromagnet
    • H04R13/02Telephone receivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Description

  

  Récepteur téléphonique.    L'invention se rapporte à un récepteur  téléphonique et a pour but d'obtenir une  réponse plus uniforme dans la gamme vo  cale importante pour les récepteurs (200  3000 périodes) sans perte d'efficacité.  



  Le récepteur téléphonique suivant la pré  sente invention est caractérisé en ce que le  volume de l'espace enfermée entre la face du  diaphragme et la coquille est compris entre  0,35 et 2,30<B>cm',</B> qu'un orifice ou des orifices  prévus dans la coquille et reliant cet espace  avec l'extérieur a une masse acoustique com  prise entre 0,003 et 0,023     gr/cm4,    que, dans  le but d'obtenir une résonance supérieure à  une fréquence inférieure à<B>3300</B> périodes, les  valeurs du volume et de la masse acoustique  sont reliées entre elles par la formule  
EMI0001.0002     
         dans    laquelle     f,    est la fréquence de réso  nance,     S..    l'élasticité mécanique équivalente  de l'air entre le diaphragme et la coquille,

           83    l'élasticité mécanique équivalente du vo  lume d'air entre la coquille et le tympan et  m.= la masse équivalente du bouchon d'air à  l'orifice ou aux orifices de la coquille et que  les parois dudit espace sont conformes de  telle façon que des sections successives pa  rallèles au diaphragme s'étendant d'une pa  roi à l'autre, à travers lesquelles l'air est dé  placé, sont     proportionnelles    aux volumes d'air  déplacés à travers lesdites sections.  



  L'invention sera expliquée par la descrip  tion suivante en relation avec le dessin an  nexé, donné à titre     d'exemple,.    dans lequel:  La     fig.    1 montre le circuit électrique  équivalent du système mécanique acousti  que d'un récepteur appliqué contre l'oreille;  La     fig.    2 montre les caractéristiques de  réponse en     fréquence    de récepteurs connus et  de récepteurs établis suivant l'invention;  La     fig.    3, montre en coupe un récepteur à  diaphragme serré avec la coquille modifiée  suivant l'invention;  La     fig.    4 montre une coupe d'un récep-      Leur du type à capsule, modifié d'une ma  nière analogue;

    La     fig.    5 montre un autre type de ré  cepteur à capsule, modifié d'une manière  analogue;  La     fig.    6 montre une vue en plan d'une  construction de coquille préconisée;  La     fig.    7 montre une vue en coupe sui  vant la ligne     A-B    de la coquille montrée  à la     fig.    6;  La     fig.    8 montre une vue en coupe d'une  troisième forme de récepteur à capsule sui  vant l'invention, et enfin  la     fig.    9 montre en plan un organe du  récepteur de la     fig.    8.

      Les     récepteurs    présentent un espace,  d'ordinaire cylindrique, entre le diaphragme  et la coquille (ou dans le cas de certains ré  cepteurs du type à     capsule,    un espace entre  le diaphragme et le     bottier    de la capsule) et  un ou plusieurs orifices dans la coquille pour  l'arrivée du son jusqu'à l'oreille: Cet espace  constitue un élément     d'élasticité    acoustique  et l'orifice ou les     orifices    de la coquille une  masse acoustique.

   Lorsque le     récepteur    est  appliqué contre l'oreille, le     système    méca  nique acoustique est     représenté    schématique  ment par la     fig.    1. Toutes les quantités qui  y sont montrées et certaines autres     quantités     utilisées par la suite sont définies ci-dessous:         f.    = Force mécanique vibratoire agissant sur le     diaphragme.          v1    =     Vitesse    de vibration au centre du diaphragme.  



       ro    =     Résistance    mécanique au mouvement du diaphragme.  



       m,    =     Masse    équivalente du diaphragme considéré     comme    vibrant avec la     vitesse    au  centre     vx.     



  sa =     Elasticité    du diaphragme.       p3    = Pression sur l'oreille.  



  A, = Surface effective du diaphragme ou surface du piston     équivalent    vibrant avec la  vitesse au centre     v1.     



  f =     p3        Ae    = Force mécanique     équivalente    sur l'oreille     rapportée    au mouvement du  centre du diaphragme.     I     Vitesse linéaire équivalente de la vibration de l'air à l'oreille rapportée au  
EMI0002.0039  
   mouvement du contre du diaphragme.  



       v'2    = Vitesse de volume de la vibration de l'air à l'oreille.  



  <I>r.. =</I>     r'_        Aé        Résistance        mécanique    équivalente au mouvement de l'air entre le dia  phragme et l'oreille     considérée    comme agissant sur la surface     Ae.     



       r'2    =     Résistance    acoustique de l'air entre le diaphragme et l'oreille.  



       m'2   <I>=</I>     7n   <I>2</I>     Ae2    Masse équivalente du bouchon d'air à l'orifice ou aux orifices de la Co  quille, rapportée au mouvement du     centre    du diaphragme.  



       m'2    =     p    Masse     équivalente    du bouchon d'air à l'orifice ou aux     orifices    de la     coquille.     p = Pression de l'air.  



  k =     Conductivité    de     l'orifice    ou des     orifices    de la coquille.  



  = Section des orifices divisées par la longueur, corrigée pour     tenir        compte    du mou  vement de l'air au delà des     extrémités    des orifices. Pour le     cas    de     n    orifices cir  culaires de rayon<I>r,</I> de longueur<I>1,</I>  
EMI0002.0066  
        c = Vitesse du son dans l'air.  



       Elasticité    acoustique du volume     V;;    de l'air entre le diaphragme et la     co-              quille.  



       S2   <I>=</I>     S'2        Ae2        Ela@sticité    mécanique équivalente de l'air entre le diaphragme et la co  quille, rapportée au mouvement au centre du diaphragme.  



  S3 =     S'3        Ae2        Elasticité    mécanique équivalente du volume d'air entre la coquille et le  
EMI0003.0012  
       Elasticité    acoustique du volume     Vg    d'air entre la coquille et le tympan.  tympan rapportée au mouvement au centre du diaphragme.  



  <I>A =</I>     mom.,.     



  <I>=</I>     m2        (Sa    +     S        j    + Mo     (S2.        +        S3)#     c =     S"SZ    +     818,    +     SZS3.     



  <I>w = 2</I>     n   <I>f,</I> où<I>f</I> = fréquence de vibration.  f     i    = Fréquence inférieure de résonance.  



  f     s    = Fréquence supérieure de résonance.  
EMI0003.0029  
      Dans la détermination des fréquences  auxquelles se produit la résonance d'un ré  cepteur, il est permis de négliger les facteurs    résistances qui sont faibles comparés aux  réactances. Dans :ce cas, on peut voir aisé  ment que la vitesse à l'oreille est:  
EMI0003.0030     
    et la pression à l'oreille:  
EMI0003.0031     
    En supposant que f m soit constant avec  la fréquence, le maximum de la pression p  a lieu lorsque le dénominateur de (1) est nul,  c'est-à-dire lorsque:  
EMI0003.0032     
    Bien que les résistances n'influent que  très peu sur les fréquences de résonance, elles  affectent néanmoins la forme des pointes de  résonance.

   Dans tout système contenant une  résistance<I>r,</I> une masse<I>m,</I> et une :élasticité S,    l'acuité de résonance     S26    est définie par la  relation
EMI0003.0034  
   En première approxi  mation, la résonance supérieure en f 2 peut  être considérée comme due au système       rz,        m2,        (S2    +     S3),    si l'effet des constantes  du     diaph        @ragme    est négligé.

   Dans     oesi    condi  tions, pour la résonance supérieure en<B>f2,</B>  l'acuité de résonance est donnée approxima  tivement par le rapport:  
EMI0003.0042     
         Egalement,    la fréquence de résonance     f2    est     s5     donnée approximativement par:  
EMI0003.0046     
    Pour les récepteurs commerciaux actuels,  la gamme importante de fréquences est de 90      200 à 3000 périodes et il est désirable que la  réponse ou     efficatié    du récepteur soit ren  due approximativement uniforme dans cette  gamme sans perte d'efficacité.  



  Dans la fis. 2 sont montrées sur la courbe  (a) les caractéristiques de réponse en fonc  tion de la     fréquence    d'un récepteur magné  tique à diaphragme du type commercial  ordinaire et sur la courbe (b) celles d'un ré  cepteur amélioré suivant l'invention. Pour le  récepteur commercial ordinaire, la fréquence  de résonance supérieure     f,,,    a lieu habituelle  ment à une certaine     fréquence    bien     au-          dessus    de 3000 périodes, ce qui est en dehors  de la gamme de     fréquence    utile et de plus  la résonance est très floue. Elle est. habituel  lement masquée par une     résonance    de dia  phragme.  



  Dans le récepteur amélioré, les constantes       m2    et     s2    sont modifiées de manière à amener  la fréquence supérieure dans la gamme utile,  par exemple entre 2000 et 3300     périodes,    de  préférence au voisinage de 2900 périodes.

   En  outre, les constantes     m2    et     s,    sont plus  grandes que pour un     récepteur    ordinaire, avec  seulement un léger accroissement de la résis  tance     r2;    par suite, il résulte clairement de  la relation 4 que l'acuité de     résonance        D,    est       augmentée.    On obtient ainsi un accroisse  ment marqué de la réponse du récepteur  dans la gamme de fréquence utile; comme  montré à la fis. 2, le gain est de l'ordre de  10 à 15 décibels au     voisinage    de 2900 pé  riodes, avec des gains plus faibles aux autres  fréquences comprises entre 1500 et 3000 pé  riodes.

   Ce résultat est obtenu en diminuant  le volume     VZ    entre le diaphragme et la co  quille à environ 0,9 à 1,25 cm' et en rédui  sant le nombre et/ou la dimension des ori  fices dans la coquille pour obtenir la masse  acoustique convenable. Pour une coquille de  2 mm d'épaisseur au centre, un seul orifice  central de 3, 4 mm de diamètre ou, par  exemple, quatre orifices de<B>1,5</B> mm de dia  mètre, chacun tout près du centre donneront  la masse convenable. Un orifice central uni  que est préférable parce qu'il donne la ré-         sistance        r,z        minimum    pour une masse donnée       m2    avec, par suite, le gain maximum à la       résonance    supérieure<B>f,.</B>  



  Une     gamme    de valeurs utile pour des ré  cepteurs du type décrit et montré est celle  comportant des volumes de l'espace     V.=    au  dessus du diaphragme allant de 0,35 cm'     5,     2,3 cm' et des masses acoustiques ne, de l'air  dans     l'orifice    allant de 0,003 à     0,023        gr/em';     les valeurs de     V,    et     m2    pour chaque cas par  ticulier étant choisies d'après la formule (5)       donnée    plus haut.  



  On suppose, en     calculant    les fréquences  de     résonance   <B>fi</B> et fa par les formules (2) et  (3) données plus haut, que le volume     V2    de  l'air entre la coquille et le tympan est de  3 cm". Le déplacement vers le haut de la  courbe de réponse du     récepteur    obtenue pair  les     moyens    ci-dessus est de l'ordre de 10 à  15 décibels.  



  Habituellement, l'espace de coquille a la  forme d'un cylindre plat     limité    par la partie  en saillie de la coquille, qui     constitue    l'an  neau de serrage du diaphragme, par la sur  face     intérieure    de la coquille et par la sur  face supérieure du diaphragme. Dans un ré  cepteur avec diaphragme plat serré ou non  serré, l'amplitude du mouvement du dia  phragme varie depuis 0     î,    la périphérie jus  qu'à un     maximum    près du centre.

   Pour cette  raison, lorsque     l'espace        limité    par la coquille  est cylindrique, les changements de     pression     produits par le mouvement du diaphragme  dans le cylindre d'air enfermé varient d'une  manière correspondante sur la surface du  diaphragme; par suite, des mouvements de  circulation d'air se produisent dans     cette     chambre étroite, qui tendent à égaliser     ces     différences de pression.

   Dans un     récepteur     ordinaire, cette perte n'est pas très grande,  mais si dans le     récepteur    amélioré on tend à  réduire le     volume    de la     chambre    en amenant  la surface de la     coquille    plus près du dia  phragme sur     toute        l'étendue    de la surface,  la résistance aux mouvements radiaux de  l'air dans cet étroit espace devient appré  ciable et les deus     résonances   <B>fie</B> et     f,,    sont      amorties comme montré à la courbe c de la       fig.    ?.

   Dans le récepteur amélioré, cette  perte par circulation est presque     entièrement.     évitée par la conformation de la chambre,  de manière que la distance entre les parois  opposées augmente graduellement de la pé  riphérie du diaphragme jusqu'au centre, de  façon que des sections cylindriques succes  sives s'étendant d'une paroi à l'autre, à tra  vers lesquelles l'air est déplacé lorsque le  diaphragme est en vibration, sont proportion  nelles au volume d'air déplacé à travers les  dites surfaces par la vibration du dia  phragme. Dans la pratique, ce résultat est  obtenu avec une exactitude suffisante en  faisant la surface intérieure de la coquille  de forme conique, tandis que le diaphragme  est plan. Cette conformation de la chambre  de coquillage donne un gain d'environ 2 à.

    3 décibels dans toute la gamme de fréquences  de 200 à 3000 périodes.  



  L'invention est applicable à tout récep  teur muni d'un diaphragme en matière ma  gnétique ou non magnétique, serré ou non  serré, dans lequel on désire renforcer la ré  ponse dans une certaine bande de     fréquences     au moyen de la résonance.  



  La fi-. 3 montre un récepteur à, dia  phragme serré, comportant un boîtier 1, des  pièces polaires 2, des enroulements 3, un dia  phragme magnétique plan 4 et une co  quille 5.  



  La coquille a un seul orifice central 6,  et sa surface intérieure forme avec le dia  phragme un espace conique 7. L'espace 7 et  l'orifice 8 ont des dimensions qui ont été don  nées plus haut.  



  Un récepteur analogue du type capsule  est montré à la     fig.    4, la seule différence  étant que le diaphragme est serré d'une ma  nière permanente sur le boîtier de capsule 9  au moyen de l'anneau 10 qui sert de portée  pour les parties périphériques de la surface  interne 7 de la coquille.  



  La     fig.    5 montre un     récepteur    du type  à capsule de forme analogue, sauf que la  chambre 8 se trouve formée entre le dia-         phragme    4 et un couvercle de capsule conique  11 faisant corps avec l'anneau de serrage  10. Le couvercle 11 a un seul orifice central  de même axe que l'orifice 6 de la coquille  et les parties centrales du couvercle 11 et la  surface intérieure 7 de la coquille sont en  contact autour des orifices 6 et 12. Si désiré,  un joint étanche à l'air peut être établi entre  le couvercle 11 et la surface 7 au moyen  d'une rondelle de serrage molle.  



  Afin d'obvier au danger que l'orifice  unique ne se trouve fermé par le cartilage  de l'oreille, des encoches telles que 13     (fig.    6  et 7), ou une seule encoche circulaire com  muniquant avec l'orifice 6 peuvent être pré  vues à la surface     extérieure    de la coquille.  



  La     fig.    8 montre un autre récepteur à  capsule dans lequel l'espace conique est  formé entre la surface intérieure 7 de la co  quille et le diaphragme 4. Une plaque 15  comme montré en plan à la     fig.    9 entoure  exactement les extrémités supérieures des bo  bines 3 et définit sous le diaphragme une  chambre étroite de 2 mm d'épaisseur. La pla  que 15 sera de préférence scellée en place.  Un orifice d'environ     2,,3    mm de diamètre  est pratiqué dans la plaque 15 à 13 mm de  son centre et est couvert par un tissu de soie  16 pour former une résistance acoustique  entre la chambre immédiatement au-dessous  du diaphragme et la chambre située derrière  la plaque 15.  



  Une plaque telle que 15 pourrait naturel  lement être introduite dans la réalisation des       fig.    3, 4 et 5 si désiré.



  Telephone receiver. The invention relates to a telephone receiver and aims to obtain a more uniform response in the voice range important for receivers (200 to 3000 periods) without loss of efficiency.



  The telephone receiver according to the present invention is characterized in that the volume of the space enclosed between the face of the diaphragm and the shell is between 0.35 and 2.30 <B> cm ', </B> that an orifice or orifices provided in the shell and connecting this space with the outside has an acoustic mass comprised between 0.003 and 0.023 gr / cm4, which, in order to obtain a resonance greater than a frequency lower than <B> 3300 </B> periods, the values of the volume and of the acoustic mass are related to each other by the formula
EMI0001.0002
         where f, is the resonance frequency, S .. the equivalent mechanical elasticity of the air between the diaphragm and the shell,

           83 the equivalent mechanical elasticity of the air volume between the shell and the eardrum and m. = The equivalent mass of the air plug at the orifice or orifices of the shell and that the walls of said space conform to such so that successive sections parallel to the diaphragm extending from one pa king to another, through which the air is displaced, are proportional to the volumes of air displaced through said sections.



  The invention will be explained by the following description in relation to the appended drawing, given by way of example. in which: FIG. 1 shows the equivalent electrical circuit of the acoustic mechanical system of a receiver applied against the ear; Fig. 2 shows the frequency response characteristics of known receivers and receivers established according to the invention; Fig. 3, shows in section a clamped diaphragm receiver with the shell modified according to the invention; Fig. 4 shows a sectional view of a capsule type receptor, modified in a similar manner;

    Fig. 5 shows another type of capsule receiver, modified in a similar manner; Fig. 6 shows a plan view of a preferred shell construction; Fig. 7 shows a sectional view along line A-B of the shell shown in fig. 6; Fig. 8 shows a sectional view of a third form of capsule receiver according to the invention, and finally FIG. 9 shows in plan a member of the receiver of FIG. 8.

      Receivers have a space, usually cylindrical, between the diaphragm and the shell (or in the case of some capsule-type receptors, a space between the diaphragm and the capsule housing) and one or more orifices in the shell. shell for the arrival of sound to the ear: This space constitutes an element of acoustic elasticity and the orifice or orifices of the shell an acoustic mass.

   When the receiver is applied against the ear, the mechanical acoustic system is shown schematically in FIG. 1. All quantities shown therein and certain other quantities used hereafter are defined below: f. = Vibratory mechanical force acting on the diaphragm. v1 = Vibration speed at the center of the diaphragm.



       ro = Mechanical resistance to diaphragm movement.



       m, = Equivalent mass of the diaphragm considered as vibrating with the speed at the center vx.



  sa = Elasticity of the diaphragm. p3 = Pressure on the ear.



  A, = Effective area of the diaphragm or area of the equivalent piston vibrating with the speed at the center v1.



  f = p3 Ae = Equivalent mechanical force on the ear related to the movement of the center of the diaphragm. I Equivalent linear velocity of the air vibration at the ear referred to the
EMI0002.0039
   movement against the diaphragm.



       v'2 = Volume velocity of the air vibration at the ear.



  <I> r .. = </I> r'_ Aé Mechanical resistance equivalent to the movement of air between the diaphragm and the ear considered to act on the Ae surface.



       r'2 = Acoustic resistance of the air between the diaphragm and the ear.



       m'2 <I> = </I> 7n <I> 2 </I> Ae2 Equivalent mass of the air plug at the orifice or orifices of the shell, referred to the movement of the center of the diaphragm.



       m'2 = p Equivalent mass of the air plug at the orifice (s) in the shell. p = Air pressure.



  k = Conductivity of the orifice or orifices of the shell.



  = Section of the orifices divided by the length, corrected to take account of the movement of the air beyond the ends of the orifices. For the case of n circular holes of radius <I> r, </I> of length <I> 1, </I>
EMI0002.0066
        c = Speed of sound in air.



       Acoustic elasticity of volume V ;; air between the diaphragm and the shell.



       S2 <I> = </I> S'2 Ae2 Equivalent mechanical sticity of the air between the diaphragm and the shell, related to the movement at the center of the diaphragm.



  S3 = S'3 Ae2 Equivalent mechanical elasticity of the volume of air between the shell and the
EMI0003.0012
       Acoustic elasticity of the volume Vg of air between the shell and the eardrum. eardrum related to movement in the center of the diaphragm.



  <I> A = </I> mom.,.



  <I> = </I> m2 (Sa + S j + Mo (S2. + S3) # c = S "SZ + 818, + SZS3.



  <I> w = 2 </I> n <I> f, </I> where <I> f </I> = frequency of vibration. f i = Lower resonant frequency.



  f s = Higher resonant frequency.
EMI0003.0029
      In determining the frequencies at which the resonance of a receiver occurs, it is permissible to neglect the resistance factors which are low compared to the reactances. In this case, we can easily see that the ear speed is:
EMI0003.0030
    and ear pressure:
EMI0003.0031
    Assuming that f m is constant with frequency, the maximum of the pressure p occurs when the denominator of (1) is zero, that is, when:
EMI0003.0032
    Although the resistances have very little influence on the resonant frequencies, they do affect the shape of the resonant peaks.

   In any system containing a resistance <I> r, </I> a mass <I> m, </I> and an: elasticity S, the resonance acuity S26 is defined by the relation
EMI0003.0034
   As a first approximation, the higher resonance at f 2 can be considered to be due to the rz, m2, (S2 + S3) system, if the effect of the diaphragm constants is neglected.

   Under these conditions, for the higher resonance at <B> f2, </B> the resonance acuity is given approximately by the ratio:
EMI0003.0042
         Also, the resonance frequency f2 is s5 given approximately by:
EMI0003.0046
    For present-day commercial receivers the wide frequency range is 90,200-3,000 periods and it is desirable that the response or efficiency of the receiver be made approximately uniform over this range without loss of efficiency.



  In the fis. 2 are shown in curve (a) the frequency response characteristics of an ordinary commercial type diaphragm magnetic receiver and in curve (b) those of an improved receiver according to the invention. For the ordinary commercial receiver, the higher resonant frequency f ,,, usually occurs at some frequency well above 3000 periods, which is outside the useful frequency range and furthermore the resonance is very fuzzy. . She is. usually masked by a diaphragm resonance.



  In the improved receiver, the constants m2 and s2 are modified so as to bring the higher frequency into the useful range, for example between 2000 and 3300 periods, preferably in the neighborhood of 2900 periods.

   In addition, the constants m2 and s are greater than for an ordinary receiver, with only a slight increase in resistance r2; hence, it clearly follows from relation 4 that the acuity of resonance D i is increased. A marked increase in the response of the receiver is thus obtained in the useful frequency range; as shown in fis. 2, the gain is of the order of 10 to 15 decibels in the vicinity of 2900 periods, with lower gains at other frequencies between 1500 and 3000 periods.

   This is achieved by reducing the volume VZ between the diaphragm and the shell to about 0.9 to 1.25 cm 'and reducing the number and / or size of the holes in the shell to obtain the correct acoustic mass. . For a shell 2 mm thick in the center, a single central hole 3.4 mm in diameter or, for example, four holes <B> 1.5 </B> mm in diameter, each close to the center will give the proper mass. A united central orifice is preferable because it gives the minimum resistance r, z for a given mass m2 with, therefore, the maximum gain at the upper resonance <B> f ,. </B>



  A useful range of values for receivers of the type described and shown is that comprising volumes of the space V. = above the diaphragm ranging from 0.35 cm '5, 2.3 cm' and acoustic masses ne, air in the orifice ranging from 0.003 to 0.023 gr / em '; the values of V, and m2 for each particular case being chosen according to formula (5) given above.



  We assume, by calculating the resonance frequencies <B> fi </B> and fa by formulas (2) and (3) given above, that the volume V2 of the air between the shell and the eardrum is 3 cm ". The upward displacement of the response curve of the receiver obtained by the above means is of the order of 10 to 15 decibels.



  Usually, the shell space has the shape of a flat cylinder limited by the protruding part of the shell, which constitutes the clamping ring of the diaphragm, by the inner surface of the shell and by the upper surface. of the diaphragm. In a tight or loose flat diaphragm receiver, the amplitude of diaphragm movement varies from 0% at the periphery to a maximum near the center.

   For this reason, when the space limited by the shell is cylindrical, the pressure changes produced by the movement of the diaphragm in the enclosed air cylinder vary correspondingly on the surface of the diaphragm; as a result, air circulation movements take place in this narrow chamber, which tend to equalize these pressure differences.

   In an ordinary receiver, this loss is not very great, but if in the improved receiver one tends to reduce the volume of the chamber by bringing the surface of the shell closer to the diaphragm over the entire extent of the surface, the resistance to the radial movements of the air in this narrow space becomes appreciable and the two resonances <B> fie </B> and f ,, are damped as shown in curve c in fig. ?.

   In the improved receiver, this circulation loss is almost entirely. avoided by the conformation of the chamber, so that the distance between the opposing walls increases gradually from the periphery of the diaphragm to the center, so that successive cylindrical sections extending from one wall to the other, through which air is moved when the diaphragm is in vibration, are proportional to the volume of air moved through said surfaces by the vibration of the diaphragm. In practice, this result is obtained with sufficient accuracy by making the inner surface of the shell conical, while the diaphragm is plane. This conformation of the shell chamber gives a gain of about 2%.

    3 decibels in the entire frequency range from 200 to 3000 periods.



  The invention is applicable to any receiver provided with a diaphragm made of magnetic or non-magnetic material, tight or loose, in which it is desired to strengthen the response in a certain frequency band by means of resonance.



  The fi-. 3 shows a tight diaphragm receiver comprising a housing 1, pole pieces 2, windings 3, a plane magnetic diaphragm 4 and a shell 5.



  The shell has a single central orifice 6, and its inner surface forms with the diaphragm a conical space 7. The space 7 and the orifice 8 have dimensions which have been given above.



  A similar capsule-type receptor is shown in fig. 4, the only difference being that the diaphragm is permanently clamped to the capsule housing 9 by means of the ring 10 which serves as a bearing for the peripheral parts of the inner surface 7 of the shell.



  Fig. 5 shows a capsule-type receiver of similar shape, except that the chamber 8 is formed between the diaphragm 4 and a conical capsule cover 11 integral with the clamping ring 10. The cover 11 has a single orifice. center of the same axis as the hole 6 of the shell and the central parts of the cover 11 and the inner surface 7 of the shell are in contact around the holes 6 and 12. If desired, an airtight seal can be established between the cover 11 and the surface 7 by means of a soft clamping washer.



  In order to avoid the danger of the single orifice being closed by the ear cartilage, notches such as 13 (fig. 6 and 7), or a single circular notch communicating with the orifice 6 can be pre views to the outer surface of the shell.



  Fig. 8 shows another capsule receiver in which the conical space is formed between the inner surface 7 of the shell and the diaphragm 4. A plate 15 as shown in plan in FIG. 9 exactly surrounds the upper ends of the coils 3 and defines under the diaphragm a narrow chamber 2 mm thick. The plate 15 will preferably be sealed in place. An orifice of about 2.3 mm in diameter is made in the plate 15 to 13 mm from its center and is covered by a silk cloth 16 to form an acoustic resistance between the chamber immediately below the diaphragm and the chamber located behind plate 15.



  A plate such as 15 could naturally be introduced into the embodiment of FIGS. 3, 4 and 5 if desired.

 

Claims (1)

REVENDICATION Récepteur téléphonique, caractérisé en ce que le volume VZ -de l'espace enfermé entre la face externe du diaphragme et la coquille est compris entre 0,35 et 2,30 cm@ qu'un ori fice ou des orifices prévus dans la coquille et reliant cet espace avec l'extérieur a une masse acoustique m.. -comprise entre 0,003 et 0,023 gr/em4, que, dans le but d'obtenir une résonance supérieure à une fréquence in férieure à 3300 périodes, les valeurs du vo- lume et de la masse acoustique sont reliées entre elles par la formule: CLAIM Telephone receiver, characterized in that the volume VZ -of the space enclosed between the external face of the diaphragm and the shell is between 0.35 and 2.30 cm @ an orifice or orifices provided in the shell and connecting this space with the outside has an acoustic mass m .. -included between 0.003 and 0.023 gr / em4, that, in order to obtain a resonance greater than a frequency lower than 3300 periods, the values of the vo- lume and acoustic mass are related to each other by the formula: EMI0006.0002 dans laquelle f.= est la fréquence de résonance, S. l'élasticité mécanique équivalente de l'air entre le diaphragme et la coquille, S3 l'élas ticité mécanique équivalente du volume d'air entre la coquille et le tympan et m, la masse équivalente du bouchon d'air à l'orifice ou aux orifices de la coquille, et que les parois dudit espace entre diaphragme et coquille sont conformées de telle façon que des sec tions successives parallèle au diaphragme s'étendant d'une paroi à l'autre, à travers les quelles l'air est déplacé, sont proportionnelles aux volumes d'air déplacés à travers lesdites sections. EMI0006.0002 where f. = is the resonance frequency, S. the equivalent mechanical elasticity of the air between the diaphragm and the shell, S3 the equivalent mechanical elasticity of the volume of air between the shell and the eardrum and m, the equivalent mass of the air plug at the orifice or orifices of the shell, and that the walls of said space between diaphragm and shell are shaped such that successive sections parallel to the diaphragm extending from wall to wall the other, through which the air is displaced, are proportional to the volumes of air displaced through said sections. SOUS-REVENDICATIONS 1. Récepteur téléphonique suivant la re vendication, caractérisé en ce que ses dimen sions sont choisies suivant la formule: EMI0006.0011 de telle manière que la fréquence de réso nance f., ait une valeur comprise entre 2000 et 3300 périodes. 2. Récepteur téléphonique suivant la re vendication, caractérisé en ce que le volume de l'espace situé au-dessus du diaphragme est compris entre environ 0,9 et 1,25 cm' avec un orifice central unique d'environ 2 mm de hauteur suivant l'axe et 3 à 4 mm de diamètre. 3. SUB-CLAIMS 1. Telephone receiver according to the claim, characterized in that its dimensions are chosen according to the formula: EMI0006.0011 so that the resonance frequency f. has a value between 2000 and 3300 periods. 2. Telephone receiver according to claim, characterized in that the volume of the space above the diaphragm is between about 0.9 and 1.25 cm 'with a single central orifice of about 2 mm in height. along the axis and 3 to 4 mm in diameter. 3. Récepteur téléphonique suivant la re vendication, caractérisé en ce que le volume de l'espace situ au-dessus du diaphragme est compris entre environ 0,9 et 1,25 cm' avec une série d'orifices très voisins, qui ont en viron 2 mm de hauteur 1,5 mm de diamètre. 4. Récepteur téléphonique du type à cap sule suivant la revendication, dans lequel la surface en regard du diaphragme est la sur face interne du couvercle de la capsule, ca ractérisé en ce que le couvercle de la capsule est pourvu d'au moins un orifice coïncidant avec un orifice de la coquille, et dans lequel les parties centrales dudit couvercle et de la coquille sont en contact autour de ces ori fices. 5. Telephone receiver according to the claim, characterized in that the volume of the space located above the diaphragm is between about 0.9 and 1.25 cm 'with a series of very neighboring orifices, which have about 2 mm high 1.5 mm diameter. 4. A cap-type telephone receiver according to claim, wherein the facing surface of the diaphragm is the inner face of the cap cover, characterized in that the cap cover is provided with at least one orifice. coinciding with an orifice in the shell, and in which the central parts of said cover and of the shell are in contact around these ori fices. 5. Récepteur téléphonique suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'une rondelle de serrage est placée entre le cou vercle de la capsule et la coquille, afin de fournir un" joint étanche à l'air autour dudit orifice. 6. Récepteur téléphonique suivant la re vendication, caractérisé en ce qu'une plaque disposée au-dessous du diaphragme limite une chambre étroite au-dessous du dia phragme, cet espace étant connecté avec l'es pace situé au-dessous de la plaque par un petit orifice prévu dans la plaque et couvert par un matériel formant une résistance acous tique. 7. Telephone receiver according to sub-claim 4, characterized in that a clamping washer is placed between the cap cover and the shell, in order to provide an airtight seal around said orifice. 6. Telephone receiver according to the claim, characterized in that a plate disposed below the diaphragm limits a narrow chamber below the diaphragm, this space being connected with the space located below the plate by a small orifice provided in the plate and covered by a material forming an acoustic resistance. Récepteur téléphonique suivant la sous-revendication 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite chambre est d'environ 2 mm et le diamètre dudit orifice d'environ 2,3 mm. Telephone receiver according to sub-claim 6, characterized in that the thickness of said chamber is about 2 mm and the diameter of said hole is about 2.3 mm.
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DE947806C (en) * 1954-02-16 1956-08-23 Krone Kg Earpiece for telephones
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