DE940357C

DE940357C - Schallsender

Info

Publication number: DE940357C
Application number: DEE5633A
Authority: DE
Inventors: Joseph Leon
Original assignee: ELIPSON SOC
Current assignee: ELIPSON SOC
Priority date: 1950-01-31
Filing date: 1952-06-19
Publication date: 1956-03-15
Also published as: FR1012676A; NL84969C; CH290349A; GB690889A; FR61796E; GB719969A; US2732907A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung des Schallsenders gemäß dem Hauptpatent 860815. Nach dem Hauptpatent ist die aus einem Membran-Lautsprecher bestehende Schallquelle mit einer reflektierenden Fläche, bestehend aus einem Teil eines Umdirehungsellipsoids, verbunden, wobei diese Fläche so angeordnet und ausgebildet ist, daß der virtuelle Schallaussendepunkt (mindestens angenähert der Mittelpunkt der Membran oder, wenn es sich um eine konische Membran handelt, die Spitze des Membrankegels) im ersten Brennpunkt des Ellipsoids Hegt, während der zweite Brennpunkt, zu dem hin die reflektierten Töne konvergieren, außerhalb der reflektierenden Fläche, und zwar hinter der Ausgangsöffnung derselben liegt.

Die weitere Ausbildung des Hauptpatents ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Lautsprechermembran gegenüber der reflektierenden Fläche eine solche Neigung hat, daß der von dieser Achse mit der Achse des reflektierten Schallwellenbündels gebildete Winkel mehr als 90⁰ beträgt und daß die Austrittsöffnung· der reflektierenden Fläohe an einer Stelle bis unmittelbar an die Lautsprechermembran heranreicht.

Durch diese Vorrichtung wird bewirkt, daß die Punkte, von denen die hohen und tiefen Frequenzen ausgehen, in verschiedenen Ebenen liegen.

Diese Erscheinung macht sich dem Hörer als akustische Raumwirkung bemerkbar. Alles geht vor sich, als ob ein hoher Ton im Brennpunkt, •in dem der reflektierte Schall konzentriert ist, aus^ gesandt würde und ein tiefer Ton seinen Ursprung unmittelbar an· der Membran nähme.

Da es zur Erreichung dear Aussenduog tiefer Frequenzen notwendig ist, die Auswirkungen der rückseitigen Welle des· Tonerzeugers zu. verhindern, ist eine Scheide- oder Schirmwand an der Stelle vorgesehen, wo die Membran des Tonerzeugers unmittelbar der Ausgangsöffnung der reflektierenden Fläche benachbart ist. Diese Scheidewand liegt zweckmäßigerweise in einer Ebene, die annähernd -senkrecht zur Achse des reflektierten Schallwellenbündels ist.

Die Zeichnungen stellen zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt einerseits einen S dialler zeuger, gebildet von einer konischen Membran 1, die von hier nicht dargestellten Mitteln erregt wird, und andererseits eine reflektierende Fläche 2.

Die reflektierende Fläche 2 hat die Form eines abgestumpften Umdrehungsellipsoids, dessen öffnung in der Ebene o-o¹ liegt (der vollständige Umriß des Ellipsoids ist durch die Linie »e« angezeigt). Die beiden Brennpunkte des Ellipsoids sind bezeichnet durch die beiden auf der großen Achse »a« des Ellipsoids gelegenen Punkte A und A¹; die Spitze der konischen Membran 1 liegt im Brennpunkt^ des Ellipsoids, so daß die auf die Fläche 2 auftreffenden und von ihr zurückgeworfenen Schallwellen sich im Brennpunkt A¹ konzentrieren.

Gemäß der Erfindung hat die Membranebene, die bei der konischen Membran 1 die Ebene ihrer Basis ist, in bezug auf die Achse A-A¹ eine solche Neigung, daß die Achse der Membran A-B mit der Achse B-A¹ des von der Fläche 2 zurückgeworfenen Schallwellenbündels einen Winkel α von mehr als 90 ° bildet. Weiterhin erstreckt sich die in den Fig. 1 und 2 in der Ebene o-o¹ gelegene Auisgangsöffnung der reflektierenden Fläche bis unmittelbar zum Rand der Membran 1. In den Fig. ι und 2 bezeichnet der Punkt ο die Stelle, an der diese öffnung am meisten der Membran genähert ist.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Punkt B, an dem die Achse A-B der Membran die reflektierende Fläche berührt, gleichzeitig der Punkt, in dem die kleine Achse »δ« der Ellipse, deren Achsenkreuzebene senkrecht zu derjenigen der Ausgangsöffnung des Ellipsoids liegt, ebenfalls auf die reflektierende Fläche 2 auftrifft.

Ib diesem Falle bat das von der Fläche 2

reflektierte und hauptsächlich aus den hohen Frequenzen bestehende Bündel die Form eines Doppelkonus> dessen Erzeugenden sich in dem Punkt A¹ schneiden.

Der Winkel β dieses Schallwellenkegels, dessen Spitze sich im Punkt A¹ befindet, ist um so kleiner, je größer der Winkel α ist. β ist gleich 180 ° —α. Andererseite wird α um so größer, je mehr das Ellipsoid verlängert wird·, d. h. je größer die Entfernung zwischen den Brennpunkten A 'und Al ist.

Es empfiehlt sich stets, die öffnung des erfindungsgemäß von dem Schallsender ausgesandten Schallwellenkegels dem Raum, in dem sich die Vorrichtung befindet, anzupassen. Wenn es sich z. B. um das Innere einer Kirche handelt, in der der akustische Rückhall stark ist, so ist es vorteilhaft, den Winkel β verhältnismäßig klein zu wählen. Hingegen gestaltet man in Räumen mit schwachem akustischem Rückhall den Winkel β vorteilhafterweise größer.

Aus dem Vergleich der Fig. 1 und 1 a, die beide erfindungsgemäß reflektierende Flächen zeigen, geht die Bedeutung hervor, die die Form des Ellipsoids für die öffnung β des Konus besitzt.

Die Ellipsoidform, die in Fig. 1 dargestellt ist, führt zu einem Schallwellenkegel, dessen Winkel β gleich 60 ° ist, während die in Fig. r a dargestellte Ellipsoidform einen Schallwellenkegel ergibt, dessen Winkel β gleich 40 ° ist.

Will man die Aussendung von tiefen Frequenzen erzielen, so müssen die Störungen, die durch die rückseitige Welle, des Tonerzeugers bewirkt werden können, verhindert werden. Zu diesem Zwecke ist bei ο eine Schirm- oder Scheidewand 3 vorgesehen, deren Ebene wenigstens annähernd senkrecht zur Achse B-A¹ ist. Diese Scheidewand 3, durch die hindurch sich die reflektierende Fläche 2 erstreckt, kann z. B. die Wand eines Radioapparates sein.

Die oben beschriebene Vorrichtung funktioniert in folgender Weise:

Wenn die Membran erregt ist, so daß sie hohe und tiefe Töne aussendet, bilden besonders die hohen Töne ein Wellenbündel, dessen Achse mit der Achse A-B zusammenfällt. Dieses Bündel wird von der Fläche 2 reflektiert und konzentriert sich in ihrem Brennpunkt A¹. Die Richtung dieses reflektieften Bündels ist durch die Achse B-A¹ gegeben. Hingegen verbreiten sich die tiefen Frequenzen unmittelbar vom Punkt ο im Raum aus. Es besteht also ein erheblicher Unterschied zwischen der Ausbreitung der vom Punkt ο ausgehenden tiefen Frequenzen und dem Sendepunkt A¹ der hohen Frequenzen, der nach vorne verschoben ist. Dieser Unterschied verleiht dem Ton eine Raumwirkung. Zwischen den Punkten 0 und A¹ findet ein allmählicher Übergang von einer Höchstzahl von niedrigen zu einer Höchstzahl von hohen Tönen statt.

Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte und gemäß einer zweiten Art der Durchführung der Erfindung gebaute Schallsender umfaßt kombiniert eine erfindungsgemäß gestaltete reflektierende Fläche und einen Resonator, der ein wirklicher Helmholtzscher Resonator, abgestimmt auf die Eigenfrequenz der beweglichen Teile des Lautsprechers, ist. Dieser Resonator besteht aus einer Kugel 4, die den auf der Rückseite der Membran 1 gelegenen Raum

umschließt und in unmittelbarer Nachbarschaft des Randes dieser Membran eine nach dem Inneren zu durch einen Röhrenteil 6 verlängerte Ausgangsöffnung 5 besitzt. Die reflektierende Kugel 4 setzt . sich nach oben hin durch eine Wand 7 fort, welche die Rückseite der oberhalb der Membran ι befindlichen reflektierenden Fläche 2 umschließt, wobei diese Fläche ebenso ausgebildet ist, wie dies bereits oben bei der Beschreibung der Fig. ι und 2 angegeben worden ist. Zwischen der reflektierenden Fläche 2 und der Wand 7 liegt ein freier Raum, dessen Breite vom Fuß der reflektierenden Fläche 2 nach deren Spitze zu abnimmt. Zu bemerken ist, daß die Erfindung noch in zahlreichen anderen als den oben näher beschriebenen Ausführungsarten durchgeführt werden kann.

Claims

PATENTANSPBÜCHE:

i. Schallsender nach Patent 860 815, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der als Schallquelle dienenden Lautsprechermembran gegen die durch einen Teil eines Umdrehungsellipsoids gebildete reflektierende Fläche derart geneigt ist, daß der von dieser Achse mit der Achse des zurückgeworfenen Schallwellenbündels gebildete Winkel mehr als 90° beträgt und daß die Ausgangsöffnung der reflektierenden Fläche an einer Stelle bis unmittelbar an den Rand der Lautsprechermembran heranreicht.
2. Schallsender gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran des Lautsprechers in bezug auf die reflektierende Fläche derart angeordnet ist, daß die Verlängerung ihrer Achse auf diese Fläche an derselben Stelle auftrifft, wo die kleine Achse der Ellipse, deren Adhsenkreuzebene senkrecht zur Ausgangsöffnung der reflektierenden Fläche liegt, ebenfalls auf diese Fläche auftrifft.
3. Schallsender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schirm- oder Scheidewand in dem Punkte (o), an- dem der Rand der Membran des Tonerzeugers sich am meisten der öffnung der reflektierenden Fläche nähert, errichtet ist, und zwar so, daß die genannte Scheidewand mindestens annähernd senkrecht zu der Achse des reflektierten Schallwellenbündels ist.
4. Schallsender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohirmwand als ein auf der Membranrückseite angeordneter Hohlraumresonator ausgebildet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

509 670 2.56