Sehalltriehter für Sehallwiedergabeapparate. Gegenstand der Erfindung ist ein Schall trichter für Schallw iedergabeapparate, welcher ein vermehrtes Schallvolumen abgeben und eine gleichmässigere Verstärkung auf der ganzen Reihe musikalischer Frequenzen er geben soll.
Es ist bekannt, dass zur Erhaltung einer möglichst vollkommenen Wiedergabe auf einer weiten Reihe musikalischer Frequenzen die Anwendung eines Schallkanals von. vergrösserter Länge im Vergleich zu Kanälen von üblichem Bau erforderlich ist, und dass der Durchmesser und die Form des Kanals die Qualität der Wiedergabe ebenso beein flussen. Im Schweiz. Patent Nr. 106252 sind gewisse Regeln niedergelegt, welche zur Er haltung der besten Verstärkungsquerschnitts fläche über die Länge des Schalltrichters zwecks Sicherung der besten Wiedergabe zu befolgen sind.
Vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass zur Sicherung der wirk samsten Resultate in bezog auf Gleichförmig- keit der Verstärkung für alle Reihen musi kalischer Frequenzen die Querschnittsfläche des Schalltrichters in einer bestimmten Weise vom Einlassende aus progressiv zuzunehmen hat. Diese Zunahme erstreckt sich nun gemäss der Erfindung vom Einlass des Schalltrichters bis zu einer ungefähr auf 2%s der Totallänge liegenden Stelle, und zwar so, dass die Quer schnittsfläche an letztgenannter Stelle durch den durch die Formel
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gegebenen Wert bestimmt ist.
Hierbei ist a der Durchmesser in Zentimeterbeim Einlassende des Schalltrichters, c der Flächeninhalt am Aus lassende des Trichters in Quadratzentimeter, d eine die Länge des Trichters in Zentimeter dar stellende ganze Zahl und x=*, wobei neine Frequenz bezeichnet, welche einen Wert zwi schen jener der höchsten in der musikalischen Skala verwendeten Grundnote (zirka 4138 Schwingungen pro Sekunde) und jener des höch- sten hörbaren Schalles (zirka 28000 Schwin gungen pro Sekunde) hat.
In Fällen, wo die Querschnittsfläche des Schallkanals dabei kleiner ausfällt als die erforderliche, durch das obgenannte Patent Nr. 1062-52 gegebene Totalverstärkungsfläche, wird der Trichter zweckmässig in zwei oder mehr Zweige geteilt, von denen jeder in bezug auf die Querschnittsfläche der genannten Formel entspricht, wobei die Summe der genannten Flächen ungefähr die erforderliche Totalverstärkungsquerschnittsfläche ergibt.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 ist ein Aufriss des ersten Beispiels mit teilweisem Schnitt; Fig. 2 ist ein halber Grundriss des in Fig. 1 gezeichneten Trich ters; Fig. 3 ist ein teilweiser Vertikalschnitt eines Grammophongehäuses mit dem Trichter nach den Fig.1 und 2; Fig. 4 ist ein Grundriss zu Fig. 3 mit teilweisem Ausbruch;
Fig. 5 ist ein Schaubild des Trichters nach Fig. 4, und Fig. 6 ist ein der Fig. 5 ähnliches Schaubild einer etwas abgeänderten Form des Trichters.
Der Schalltrichter erweitert sich von sei nem Einlassende a bis auf zirka 2/a seiner Totallänge progressiv, und zwar so, dass die Querschnittsfläche auf der genannten Länge den durch die Formel
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gegebenen Wert hat.
Beim Bau eines solchen Trichters wird der Durchmesser des Einlassendes des Trich ters gewöhnlich durch bauliche Merkmale der Maschine oder des Instrumentes bestimmt, in Verbindung, mit welchem er angewendet wird, und kann die Totallänge aus der Formel
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bestimmt werden, wo v die Sekundenge schwindigkeit des Schalles in Zentimeter(das heisst 33527) und f die Frequenz ist, deren Wert zwischen der tiefsten, wesentlichen Sprech frequenz (ungefähr 154 Schwingungen pro Sekunde) und der tiefsten, hörbaren Frequenz (ungefähr 10 Schwingungen pro Sekunde) liegt.
So wäre bei einem niederen Frequenzwert von 85,6 pro Sekunde die Länge des Trichters 99 cm und kann der Durchmesser des Eimassbandes des Trichters 1,9 cm sein, während die Austrittsquerschnittsfläche im allgemeinen durch den Bau des Gehäuses der Maschine bestimmt wird und zu 654,8 cm angenom men werden kann (36,83 X 17,78 cm).
Be zeichnet man die Querschnittsfläche des Trichters auf 2/a seiner Länge vom Einlass ende gerechnet mit h, so ist
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Es ergibt sich somit für die oben angege benen Dimensionen und für einen hohen Frequenzwert p = 25000 pro Sekunde <I>x</I> =@p = annähernd 157 und daher
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Demnach ist die Querschnittsfläche beim besonderen gewählten Trichter von 99 cm Länge 1,9 cm Eintrittsdurchmesser und 654,8 cm' Anlassquerschnittsfläche an einer zirka 66 cm vom Einlass entfernten Stelle, 24, 18 ein',
wobei die Dimensionen in einer Richtung zum Beispiel 5,08 cm und in der andern Richtung 4,78 cm sein kann. Es er gibt sich indes aus der im Patentanspruch der schweizerischen Patentschrift Nr. 106252 aufgestellten Regel beziehungsweise nach der Formel
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wobei mit englischen Zoll zu rechnen ist, dass zur Erzielung einer möglichst voll kommenen Verstärkung ohne Verzerrung die durch obige Formel gegebene Totalverstär- kungsquerachnittsfläche an dieser Stelle der Länge des Trichters mehr als das Doppelte der durch die Formel
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bestimmten Querschnittsfläche sein sollte.
Demzufolge ist der Trichter nach der Zeich- nung in zwei Zweige oder Kanäle geteilt, von denen jeder der für die Querschnitts fläche an der betreffenden Längsstelle gege benen Formel entspricht, während die beiden Zweige zusammen die annähernde Totalver- stärkungsquerschllittsfläche
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ergeben, welche an jedem Punkt in der Länge des Trichters erforderlich ist.
Zu diesem Zweck ist der Trichter so gebaut, dass der Schall kanal sich von seiner Verbindung mit dem Schallarm, der nach dem üblichen Schwenk- oder einem andern Typ gebaut sein kann, als einfacher Röhrenkanal erstreckt, welcher sich nach aussen leicht bis zu einer gewissen Grenze erweitert. Diese Grenze liegt dort, wo die Totalverstärkungsquerschnittsfläche gegenüber der durch die Formel
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bestimmten Querschnittsfläche stärker zu nimmt.
An der genannten Stelle ist dann der Schallkanal in zwei Röhrenkanäle ge teilt, von denen jeder eine Querschnittsfläche besitzt, welche unefähr gleich der Hälfte der erforderlichen" Totalverstärkungsfläche ist. Die beiden Kanäle erweiteren sich dann sukzessive weiter nach der letzterwähnten Formel und jeder Kanal endigt in einen Auslass.
Bei dem in den Fig. 1-5 der Zeichnung veranschaulichten Trichter sind die vorstehend angeführten blasse angenommen, der Durch messer bei a also 1,9 cm, die kombinierten Auslassquerschnittsflächen der beiden Trichter teile bei c 6"04,8 cm' und die Länge des Trichters vom Einlass- bis zum Auslassende 99 cm, während die Querschnittsfläche bei h (das heisst 66 cm vom Einlassende entfernt) für jeden Zweig 24,18 cm' beträgt. i be zeichnet den trompetenartigen Teil des Trich ters an seinem äussern Ende.
Bei diesem Beispiel besteht der erste Teil des Trichters vom Einlassende cc aus einer einzigen, sich erweiternden Röhre<B>1</B> von annähernd quadratischem, am Einlassende gerundetem Querschnitt. Diese Röhre ist mit dem Schallarmtragsockel verbunden (Fig. 3), von welchem sie abwärts- und vorwärtsge bogen ist.
Dieser gemeinsame Kanal Z teilt sich an seinem Ende in die beiden Teile ntl, i212, von denen jeder an seinem Eintrittsende eine Querschnittsfläche besitzt, welche annähernd gleich der Hälfte der Querschnittsfläche des Austrittsendes des Kanals l ist. Die Teile 211l, M2 sind auswärts und rückwärts und dann bei 21l, n' wieder auswärts- und vorwärtsgebogen (Fig. 4 und 5).
Bei h sind die Teile 7t1; 7t2 mit den trichterförmigen Teilen i verbunden, welche bis zur Vorderwand des Gehäuses reichen und bei o aneinanderstossen, so dass sie den Schallauslass auf der Vorderseite des Ge häuses voll einnehmen. Die vordern und hin- tern Biegungen der Zweige liegen in gleicher horizontaler Ebene.
Der Trichter wird vorzugsweise in ver bleitem Eisenblech hergestellt; doch kann zum Beispiel auch Zink verwendet werden. Es kann sich als zweckmässig erweisen, einen Zweig des Trichters etwas weiter auszuführen, um Resonnanzeffekte zu eliminieren. Zu einem ähnlichen Zweck kann der Trichter mit einem Zelluloid-, Farb- oder Lacküberzug ver sehen sein.
Der in Fig. 1-5 dargestellte Triehter ist für einen zentral montierten Schallarm bestimmt. Für in einer Ecke angeordnete Schallarme eignet sich der in Fig. 6 darge stellte Trichter mit seitlich abgebogenem Schallrohr. Bei einem längeren Trichter für grössere Gehäuse kann der einzige Schall kanal l vertikal abwärts steigen und sich dann teilen, wie beschrieben. Die geteilten Kanäle steigen dann gegen den Einlass auf wärts und biegen in annähernd rechten Winkeln nach dem Einlasskanal ab, wo sie sichtrichterförmig erweitern und miteinander vereinigen, um den ganzen Auslass im Vor derteil des Gehäuses einzunehmen.
Der Trichter wird zweckmässig unter der den Gram mophonmotor aufnehmenden Kammer unter- gebracht, .so dass der unter dem Trichteraus- lass vorhandene Raum zur Aufbewahrung von Platten benutzt werden kann. Die Stoss kante o der beiden trichterförmigen Endteile des Trichters kann auch in bezug auf die Aussenkanten etwas zurückgesetzt sein, um die Anordnung von Schallreguliervorrichtungen zu gestatten, welche um horizontale oder vertikale Axen drehbar sind, ohne dass diese Vorrichtungen mit den Trichterteilen in Kontakt kommen und ohne die Notwendig keit,
das Gehäuse sich über die Enden dieser Trichterteile hinaus erstrecken zu lassen.
In den Einzelheiten des Trichters sind selbstredend viele Ausführungen möglich.
Reverb for replay equipment. The subject of the invention is a sound funnel for Schallw iedergabeapparate, which emit an increased volume of sound and a more uniform amplification on the whole range of musical frequencies he should give.
It is known that in order to obtain the most perfect reproduction possible on a wide range of musical frequencies, the use of a sound channel of. increased length compared to channels of conventional construction, and that the diameter and shape of the channel affect the quality of the reproduction as well. In Switzerland. Patent No. 106252 laid down certain rules that must be followed to ensure the best reinforcement cross-sectional area over the length of the bell to ensure the best reproduction.
The present invention is based on the observation that in order to ensure the most effective results with respect to uniformity of gain for all series of musical frequencies, the cross-sectional area of the horn must progressively increase in a certain manner from the inlet end. According to the invention, this increase extends from the inlet of the horn to a point located approximately at 2% s of the total length, in such a way that the cross-sectional area at the last-mentioned point is defined by the formula
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given value is determined.
Here a is the diameter in centimeters at the inlet end of the funnel, c the area at the outlet end of the funnel in square centimeters, d an integer representing the length of the funnel in centimeters and x = *, where ne denotes a frequency that has a value between that the highest basic note used on the musical scale (approx. 4138 vibrations per second) and that of the highest audible sound (approx. 28,000 vibrations per second).
In cases where the cross-sectional area of the sound channel turns out to be smaller than the required total reinforcement area given by the above-mentioned patent no. 1062-52, the funnel is expediently divided into two or more branches, each of which corresponds to the mentioned formula with regard to the cross-sectional area , where the sum of the areas mentioned gives approximately the required total reinforcement cross-sectional area.
The drawing illustrates two exemplary embodiments from the subject of the invention. Fig. 1 is an elevation, partly in section, of the first example; Fig. 2 is a half plan view of the funnel drawn in Fig. 1; Figure 3 is a partial vertical section of a gramophone housing with the funnel of Figures 1 and 2; Fig. 4 is a plan view of Fig. 3, partially broken away;
Figure 5 is a diagram of the funnel of Figure 4 and Figure 6 is a diagram similar to Figure 5 of a somewhat modified form of the funnel.
The horn widens progressively from its inlet end a to about 2 / a of its total length, in such a way that the cross-sectional area over the specified length corresponds to the formula
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has given value.
In constructing such a funnel, the diameter of the inlet end of the funnel is usually determined by the structural features of the machine or instrument in connection with which it is used and the total length can be determined from the formula
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where v is the second speed of sound in centimeters (i.e. 33527) and f is the frequency whose value lies between the lowest, essential speaking frequency (approximately 154 vibrations per second) and the lowest, audible frequency (approximately 10 vibrations per second) Second).
For example, with a low frequency value of 85.6 per second, the length of the funnel would be 99 cm and the diameter of the measuring tape of the funnel 1.9 cm, while the exit cross-sectional area is generally determined by the construction of the machine housing and is 654, 8 cm can be assumed (36.83 X 17.78 cm).
If one draws the cross-sectional area of the funnel over 2 / a of its length from the inlet end, calculated with h, then is
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This results in <I> x </I> = @ p = approximately 157 and therefore for the dimensions specified above and for a high frequency value p = 25,000 per second
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Accordingly, the cross-sectional area of the specially selected funnel of 99 cm length is 1.9 cm inlet diameter and 654.8 cm 'starting cross-sectional area at a point about 66 cm from the inlet, 24, 18 a',
the dimensions in one direction may be, for example, 5.08 cm and in the other direction 4.78 cm. It is based on the rule set out in the patent claim of Swiss patent specification No. 106252 or according to the formula
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with English inches it is to be expected that in order to achieve the best possible amplification without distortion, the total amplification cross-sectional area given by the above formula at this point of the length of the funnel is more than double that of the formula
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certain cross-sectional area should be.
As a result, the funnel is divided into two branches or channels as shown in the drawing, each of which corresponds to the formula given for the cross-sectional area at the relevant longitudinal point, while the two branches together form the approximate total reinforcement cross-sectional area
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which is required at each point in the length of the funnel.
For this purpose, the funnel is built so that the sound channel extends from its connection with the sound arm, which can be built according to the usual swivel or another type, as a simple tube channel, which extends outward slightly up to a certain limit expanded. This limit is where the total reinforcement cross-sectional area is opposite to that given by the formula
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certain cross-sectional area increases.
At the point mentioned, the sound channel is then divided into two tube channels, each of which has a cross-sectional area which is approximately equal to half the required "total amplification area. The two channels then gradually expand according to the last-mentioned formula and each channel ends in one Outlet.
In the funnel illustrated in Figs. 1-5 of the drawing, the above-mentioned pale are assumed, the diameter at a so 1.9 cm, the combined outlet cross-sectional areas of the two funnel parts at c 6 "04.8 cm 'and the length of the funnel from the inlet to the outlet end 99 cm, while the cross-sectional area at h (i.e. 66 cm from the inlet end) for each branch is 24.18 cm. i denotes the trumpet-like part of the funnel at its outer end.
In this example, the first part of the funnel from the inlet end cc consists of a single, widening tube <B> 1 </B> of approximately square cross section, rounded at the inlet end. This tube is connected to the sound arm support base (Fig. 3), from which it is bent downwards and vorwärtsge.
This common channel Z divides at its end into the two parts nt1, i212, each of which has a cross-sectional area at its inlet end which is approximately equal to half the cross-sectional area of the outlet end of channel l. The parts 211l, M2 are bent outwards and backwards and then again outwards and forwards at 21l, n '(FIGS. 4 and 5).
At h the parts 7t1; 7t2 connected to the funnel-shaped parts i, which extend up to the front wall of the housing and butt against each other at o, so that they fully occupy the sound outlet on the front of the housing. The front and rear bends of the branches are in the same horizontal plane.
The funnel is preferably made of leaded iron sheet; however, zinc, for example, can also be used. It can prove useful to extend a branch of the funnel a little further in order to eliminate resonance effects. For a similar purpose, the funnel can be seen with a celluloid, paint or varnish coating.
The Triehter shown in Fig. 1-5 is intended for a centrally mounted sound arm. For sound arms arranged in a corner, the funnel shown in Fig. 6 Darge is suitable with a laterally bent sound tube. With a longer funnel for larger housings, the only sound channel l can rise vertically downwards and then divide, as described. The divided channels then rise upwards towards the inlet and turn at approximately right angles to the inlet channel, where they expand like a funnel and unite with one another to occupy the entire outlet in the front part of the housing.
The funnel is expediently placed under the chamber accommodating the gramophone motor, so that the space under the funnel outlet can be used to store records. The abutting edge o of the two funnel-shaped end parts of the funnel can also be set back somewhat with respect to the outer edges, in order to allow the arrangement of sound regulating devices which can be rotated about horizontal or vertical axes without these devices coming into contact with the funnel parts and without the need
to allow the housing to extend beyond the ends of these funnel parts.
Many designs are of course possible in the details of the funnel.