DE947715C

DE947715C - Membrane, consisting of a cap-shaped piece and a frame encompassing its base

Info

Publication number: DE947715C
Application number: DEP5659A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Peiker
Original assignee: Peiker Acustic GmbH
Current assignee: Valeo Telematik und Akustik GmbH
Priority date: 1951-06-03
Filing date: 1951-06-03
Publication date: 1956-08-23

Description

Membran, bestehend aus einem kappenförmigen Stück und einem dessen Basis umfassenden Rahmen Bei den meisten elektroakustischen Geräten, wie Mikrophonen, Telephonen, Lautsprechern usw., erfolgt die akustisch-mechanische bzw. mechanischakustische Wandlung mit Hilfe einer Membran. In der Regel wird eine solche Membran so ausgeführt, daß sie in allen Teilen mit möglichst übereinstimmender Phase und meistens auch möglichst mit gleicher Amplitude schwingt (kolbenartig schwingende Membran). Zu diesem Zwecke muß eine Membran hinreichend starr sein.Membrane consisting of a cap-shaped piece and one of its Basic comprehensive framework For most electroacoustic devices, such as microphones, Telephones, loudspeakers etc., the acoustic-mechanical or mechanical-acoustic takes place Conversion with the help of a membrane. As a rule, such a membrane is designed in such a way that that they are in all parts with the most coincident phase possible and mostly also vibrates with the same amplitude if possible (piston-like vibrating membrane). to for this purpose a membrane must be sufficiently rigid.

Eine übliche Membranform besteht aus einem möglichst starren, kappenförmigen Stück, welches wenigstens nahezu kolbenartig schwingt und einen dessen Basis umfassenden Rahmen aufweist, dessen Nachgiebigkeit die Schwingungsbewegungen des kappenförmigen Stückes ermöglicht.A common diaphragm shape consists of a cap-shaped one that is as rigid as possible Piece that swings at least almost like a piston and encompasses a base Has frame, the resilience of which the oscillatory movements of the cap-shaped Piece made possible.

Es ist bekannt, das kappenförmige Stück durch ein zweites kappenförmiges Teil zu verstärken. bzw. zu versteifen, derart, daß beide Kappen einander teilweise kongruent sind, sich im kongruenten Bereich berühren und in der Berührungsfläche starr miteinander verbunden sind. Die Erfindung besteht nun darin, das zweite kappenförmige Teil so auszubilden, daß es das erste teilweise überragt.It is known that the cap-shaped piece by a second cap-shaped Reinforce part. or to stiffen, in such a way that both caps partially meet one another are congruent, touch in the congruent area and in the contact area are rigidly connected to each other. The invention now consists in the second cap-shaped To train part so that it partially protrudes beyond the first.

Durch das überragende Teil stellt die erfindungsgemäße Membran sowohl in mechanischer als auch in akustischer Hinsicht ein andersartiges Schwingungsgebilde mit anderen Eigenschaften dar als die bekannte, lediglich versteifte Membran.Due to the protruding part, the membrane according to the invention provides both a different kind of oscillation structure in mechanical as well as in acoustic terms with different properties than the known, merely stiffened membrane.

Das überragende Stück ist für sich allein zu Schwingungen fähig, so daß die erfindungsgemäße Membran ein gekoppeltes Schwingungsgebilde mit mehr als einer Resonanzfrequenz darstellt. Das liegt im Interesse der übertragung eines größeren Frequenzbereiches mit in der Nähe der Grenzen dieses Bereiches verbesserter Wirkung.The outstanding piece is capable of vibrations on its own, so that the membrane of the invention is a coupled oscillation structure with more than represents a resonance frequency. That is in the interest of transferring a larger one Frequency range with improved effect in the vicinity of the limits of this range.

In akustischer Hinsicht ist das überragende Teil nicht nur als zusätzliche Schall überstrahlende oder aufnehmende Fläche zu werten, sondern es bildet zusammen- mit dem ursprünglichen Teil Grenzflächen offener Räume, wobei diese Grenzflächen außerdem je nach der Frequenz mit gleicher oder verschiedener Amplitude und Phase schwingen wie das ursprüngliche Teil und zusätzlich auf den _mechanisch-elektrischen Wandler bzw. auf das Schallfeld wirken.In acoustic terms, the towering part is not just considered additional Sound outshining or to evaluate the receiving area, but rather together with the original part it forms boundaries of open spaces, whereby these interfaces are also the same or different depending on the frequency Amplitude and phase vibrate like the original part and additionally to the _Mechanical-electrical converter or act on the sound field.

Dadurch sind vielseitige Möglichkeiten gegeben, bestimmte Frequenzgebiete hervorzuheben oder zu unterdrücken und auf diese Weise gewünschte Frequenzabhängigkeiten zu erzielen oder unerwünschte durch andere Konstruktionsteile, Verstärkereigenschaften, raumakustische Verhältnisse od. dgl. bedingte Frequenzabhängigkeiten auszugleichen und auch die Richtwirkung und deren Frequenzabhängigkeit zu beeinflussen. Dabei ergeben sich durch die Superposition der besonderen mechanischen mit den besonderen akustischen Vorgängen außerordentlich vielseitige, resultierende Ergebnisse und entsprechende Möglichkeiten für die Anwendung der Erfindung.This gives a wide range of options, certain frequency ranges to emphasize or to suppress and in this way the desired frequency dependencies to achieve or undesired by other construction parts, reinforcement properties, to compensate for room acoustics or similar frequency dependencies and also to influence the directivity and its frequency dependence. Included result from the superposition of the special mechanical with the special acoustic processes extraordinarily versatile, resulting results and corresponding possibilities for the application of the invention.

In Abb. i ist eine bekannte Membran im Grund-und Aufriß dargestellt. Das Stück, von dem kolbenartiges Verhalten erwünscht wird, hat die Form einer Pyramidenkappe a. Das die Basis der Pyramidenkappe rahmenartig umgebende Stück b dient zur Abdichtung gegen das an die Membran angrenzende Konstruktionsteil (Gehäuse, Schallwand) und soll eine elastische Nachgiebigkeit besitzen, welche dem als eigentliche Membran wirkenden Stück a das Schwingen ermöglicht. Das Ganze wird üblicherweise aus einem Stück Leichtmetall im Ziehverfahren hergestellt.In Fig. I a known membrane is shown in plan and elevation. The piece from which piston-like behavior is desired is in the shape of a pyramidal cap a. The piece b surrounding the base of the pyramid cap like a frame is used for sealing against the structural part adjoining the membrane (housing, baffle) and should have an elastic resilience, which is the actual membrane acting piece a allows swinging. The whole thing usually comes from one Piece of light metal produced using a drawing process.

Abb. 2 zeigt . ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Teil c. hat die bekannte, an Hand der Abb. i bereits beschriebene Form und besteht beispielsweise aus o,o2 mm. dicker Aluminiumfolie. Das Teil d hat die Form einer Pyramidenkappe und bedeckt im Beispielsfalle die gesamte Innenfläche des pyramidenkappenförmigen Stückes des Teiles c, es besteht beispielsweise aus 0,035 mm -dicker Aluminiumfolie. Die Teile c und d sind starr miteinander verkittet.Fig. 2 shows. an embodiment of the invention. The part c. has the known shape already described with reference to Fig. i and consists, for example, of 0.02 mm. thick aluminum foil. Part d has the shape of a pyramid cap and in the example case covers the entire inner surface of the pyramid cap-shaped piece of part c; it consists, for example, of 0.035 mm thick aluminum foil. Parts c and d are rigidly cemented together.

Das Teil d ist dem pyramidenkappenförmigen Stück des Teiles c geometrisch ähnlich, aber nicht kongruent; es sind also nur die Winkel einander gleich. Einander entsprechende (homologe) Seitenflächen können gleiche oder auch voneinander abweichende- Größen haben. Die Pyramidenfläche des Teiles d überragt diejenige des Teiles c teilweise. Das überragende Stück kann auch zu einem Pyramidenstumpf gehören, der der anliegenden Pyramidenkappe nicht geometrisch ähnlich ist. -Die benutzte Pyramideriform kann nicht nur, wie gezeichnet, vierseitig sein, sondern eine beliebige Anzahl von Seiten und ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Vieleck als Grundfläche haben. An die Stelle der Pyramidenform kann auch die eines Kegels oder eines entsprechenden Körpers mit elliptischer Grundfläche treten. Die Spitze der Pyramide oder des Kegels muß nicht unbedingt über dem Schwerpunkt der Grundfläche liegen, d. h., die Pyramide oder der Kegel kann an der Basis auch schräg abgeschnitten sein. An Stelle der Pyramiden- oder Kegelfläche kann auch eine von diesen Flächen abgeleitete, nicht in einer Ebene abwickelbare Fläche treten, z. B. eine sphärische Fläche (allgemein Flächen doppelter Krümmung) Alle derartigen Ausführungsformen gestatten die Anwendung der erfindungsmäßigen Versteifung der Membran. Der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Versuche haben gezeigt, daß es zweckmäßig sein kann, von der exakten Pyramidenform an deren Basis in dem Sinne abzuweichen, daß die Basisfläche an den Ecken abgerundet ist, wie Abb. 3 im Grundriß zeigt. Dadurch wird z. B. die Nachgiebigkeit der Membran beeinflußt, was für die Wiedergabe besonderer Frequenzgebiete von Vorteil sein kann.Part d is geometrical to the pyramidal cap-shaped piece of part c similar but not congruent; so only the angles are equal to each other. Each other Corresponding (homologous) side surfaces can be identical or also different from one another Have sizes. The pyramid surface of part d partly protrudes beyond that of part c. The protruding piece can also belong to a truncated pyramid, that of the adjacent one Pyramid cap is not geometrically similar. -The pyramid shape used can not only be four-sided, as shown, but any number of sides and have a regular or irregular polygon as a base. In place The pyramid shape can also be that of a cone or a corresponding body with with an elliptical base. The top of the pyramid or the cone does not have to be must be above the center of gravity of the base, d. e., the pyramid or the cone can also be cut obliquely at the base. Instead of the pyramid or conical surface can also be one derived from these surfaces, not in a plane developable surface occur, z. B. a spherical surface (generally surfaces double Curvature) All such embodiments allow the application of the invention Stiffening of the membrane. Experiments on which the present invention is based shown that it may be convenient to start from the exact pyramid shape at its base to deviate in the sense that the base surface is rounded at the corners, as Fig. 3 shows in plan. This z. B. affects the flexibility of the membrane, which can be of advantage for the reproduction of special frequency ranges.

Weiterhin kann die Starrheit der Membran dadurch erhöht werden, daß Versteifungsrillen vorgesehen werden. Im Bereiche der Berührungsfläche beider Kappen betreffen diese Rillen beide Kappen in gleicher Weise, wie das Ausführungsbeispiel (Abb. 4) in Grund- und Aufriß zeigt. Dadurch, daß die Versteifungsrillen in diesem Sinne in beiden miteinander Fläche an Fläche verbundenen Kappen so vorgesehen sind, daß die Verbindung auch im Bereiche der Rillenfläche erhalten bleibt, unterscheidet sich diese Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes von der bekannten Kombination eines glatten, mit einem längs mehrerer Mantellinien gefalteten Hohlkegels.Furthermore, the rigidity of the membrane can be increased in that Stiffening grooves are provided. In the area of the contact surface of both caps these grooves affect both caps in the same way as the embodiment (Fig. 4) shows in plan and elevation. Because the stiffening grooves in this Meaning in both caps, which are connected to one another face to face, are provided in such a way that that the connection is also retained in the area of the groove surface, distinguishes this embodiment of the subject invention differs from the known combination a smooth hollow cone folded along several surface lines.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Membrane consisting of a cap-shaped Piece and a frame comprising its base, the cap-shaped piece through a second cap-shaped part is reinforced, both caps partially congruent to one another are in contact in the congruent area and rigidly with each other in the contact area are connected, characterized in that the second cap-shaped part the .erste partially towers above.

2: Membrane according to claim i, characterized in that the Baselines in the corners deviate from the rectangular shape in that they are in are rounded in the way that thereby the flexibility of the membrane in the desired Way can be influenced.

3. Membrane according to claim z, characterized in that that at least one stiffening groove. is provided that - as far as they are in the areas the contact surface of both caps runs - affects both caps in the same way. Documents considered: French patent specification No. 655 i45.