DE10232118C1

DE10232118C1 - Loudspeaker enclosure has tweeter fitted in cut-out in damping mat positioned in front of diaphragm of mid-range loudspeaker

Info

Publication number: DE10232118C1
Application number: DE2002132118
Authority: DE
Inventors: Joachim Gerhard
Original assignee: AUDIO PHYSIC JOACHIM GERHARD G
Current assignee: AUDIO PHYSIC JOACHIM GERHARD G
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2022-07-17

Abstract

The loudspeaker enclosure has housing (5) containing at least one mid-range loudspeaker (1) and at least one tweeter loudspeaker (2), positioned coaxially in front of the mid-range loudspeaker. A damping mat (3) is positioned in the plane of the tweeter in front of the entire diaphragm (8) of the mid-range loudspeaker, and is provided with a star-shaped cut-out for reception of the tweeter unit.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Lautsprecherbox mit mindestens einem Mittelton- und minde stens einem Hochtonlautsprecher, in welcher der Hochtonlautsprecher koaxial vor dem Mit teltonlautsprecher angeordnet ist und vor dem Mitteltonlautsprecher in der Ebene des Hoch tonlautsprechers eine Dämmmatte angeordnet ist.This invention relates to a speaker box with at least one mid-range and minimum least a tweeter, in which the tweeter coaxially in front of the Mit telton speaker is arranged and in front of the mid-range speaker in the plane of the high sound speaker an insulation mat is arranged.

In herkömmliche Lautsprecherboxen sind Lautsprecher für verschiedene Frequenzbereiche kombiniert und diese Lautsprecher werden über Frequenzweichen angesteuert, die das Fre quenzband für das jeweilige Lautsprechersystem passieren lassen. In solchen Lautsprecher boxen treten Klirrverzerrungen auf, die verschiedene Ursachen haben.In conventional loudspeakers there are loudspeakers for different frequency ranges combined and these speakers are controlled by crossovers that Fre pass the reference band for the respective speaker system. In such speakers boxes occur distortion of distortion, which have different causes.

Nicht zuletzt treten durch die räumlich getrennte Anordnung der verschiedenen Lautsprecher Laufzeitdifferenzen der jeweiligen Schallsignale bis zum Hörer auf, welche die Ortbarkeit und das räumliche Auflösungsvermögen beim Hörer beeinträchtigen. Dies ist besonders bei den Signalen des Hochtonlautsprechers bedeutsam, da die hohen Töne für die räumliche Auflösung entscheidend sind.Last but not least, due to the spatially separated arrangement of the different speakers Runtime differences of the respective sound signals up to the listener, which determines the location and impair the spatial resolution of the listener. This is particularly the case with the signals from the tweeter are significant because the high tones for the spatial Resolution are crucial.

Die Verwendung verschiedener Lautsprechersysteme, nämlich Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner, führt bei räumlich gegeneinander versetzter Anordnung derselben zwangsläufig zu Laufzeitdifferenzen der von unterschiedlichen Lautsprechern abgestrahlten Schallsignale, was, insbesondere im Bereich der Übergangsfrequenzen dieser Lautsprecher, zu Interferenzen führt sowie zu einer frequenzabhängig räumlich versetzten Abstrahlung. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine koaxiale Anordnung des Hochtonlautsprechers vor der Mittelton membran bekannt. Durch diese Anordnung wird eine verbesserte Ortungsschärfe und eine subjektiv angenehmere Übertragung von Schallereignissen erreicht. Da das Hochtonsystem im allgemeinen Kugelwellen abstrahlt, wird der auf die Membran des Mitteltonlautsprechers auftreffende Teil der Kugelwellen dort reflektiert und mit einer entsprechenden Laufzeit differenz dem nach vorn abgestrahlten Teil der Kugelwellen überlagert. Dabei wird die Lauf zeitdifferenz zusätzlich mit der Auslenkung der Mitteltonmembran, also einem niederfre quenteren Anteil des abzustrahlenden Schalls, moduliert. Dies sind damit Verzerrungen, die auf einer Intermodulation beruhen. The use of different speaker systems, namely tweeters, mid-range speakers and Woofer, inevitably leads to a spatially offset arrangement of the same Transit time differences of the sound signals emitted by different loudspeakers, which, especially in the area of the crossover frequencies of these speakers, leads to interference leads to a spatially offset radiation depending on frequency. To avoid of these disadvantages is a coaxial arrangement of the tweeter in front of the mid-range membrane known. This arrangement is an improved location sharpness and subjectively more comfortable transmission of sound events achieved. Because the tweeter system generally emits spherical waves, which is on the membrane of the mid-range speaker impacting part of the spherical waves reflected there and with a corresponding transit time difference superimposed on the part of the spherical waves emitted to the front. The run time difference additionally with the deflection of the mid-range diaphragm, i.e. a low frequency quenteren portion of the sound to be emitted, modulated. So these are distortions that be based on intermodulation.

Aus der Patentschrift DE 197 28 329 sind Maßnahmen bekannt, die Intermodulation der Schallsignale mit einem Absorber zu bedämpfen. Die hier vorgeschlagene Anordung nutzt aber die auf diese Weise mögliche Dämpfung der Hochtonsignale nicht voll aus, da ein Ring bereich vor der Mitteltonmembran frei ohne Absorber bleibt, über den sich weiterhin eine Intermodulation ausbildet. Auch ist die Befestigung des Absorbers unvollkommen und pro blematisch, da am äußeren Rand keine Befestigung vorgesehen ist und damit der Absorber, besonders bei großen Schalldrücken, mitschwingt.Measures are known from the patent DE 197 28 329, the intermodulation of the Dampen sound signals with an absorber. The arrangement proposed here uses but the attenuation of the high-frequency signals that is possible in this way is not fully sufficient, since a ring area in front of the mid-range membrane remains free without an absorber, over which there is still a Trains intermodulation. Also the attachment of the absorber is imperfect and pro blematic, since there is no attachment on the outer edge and thus the absorber, especially with large sound pressures, resonates.

Weiterhin treten bei der genannten Anordnung Verzerrungen durch Gehäuseschwingungen auf, da sich die Schwingungen der Membranen über die Befestigung des Lautsprecherkorbes am Gehäuse auf dieses übertragen. Die radiale äußere Zentrierfeder der Membran wirkt un mittelbar auf den Rand des Lautsprecherkorbes, der auch zur Befestigung des Lautsprechers dient.Furthermore, distortions due to housing vibrations occur in the arrangement mentioned on, because the vibrations of the membranes over the attachment of the speaker basket transferred to the housing on this. The radial outer centering spring of the membrane works indirectly on the edge of the speaker basket, which is also used to attach the speaker serves.

Der koaxiale Hochtonlautsprecher ist an dem zentralen Magnetsystem des Mitteltonlaut sprechers befestigt. Auch dadurch wird Körperschall von dem Mitteltonlautsprecher auf den Hochtonlautsprecher und umgekehrt übertragen, was zu Intermodulationsverzerrungen bei trägt.The coaxial tweeter is on the central magnet system of the mid-range speaker speaker attached. This also causes structure-borne noise from the mid-range speaker to the Tweeter and vice versa, causing intermodulation distortion wearing.

Eine weitere Ursache für Verzerrungen stellt die für eine gute Wiedergabe tieferer Töne not wendige große Membranfläche der Lautsprecher dar. Durch die für die Linearität auch bei tieferen Frequenzen erforderliche große Steifheit der Membran treten im oberen Frequenz bereich Eigenschwingungen und Resonanzen auf, die sich als Klirrverzerrungen bemerkbar machen. Als Gegenmaßnahme werden üblicherweise Membrane aus Pappe oder Polypropylen eingesetzt, die aber nur einen Kompromiss bezüglich Steifheit und Resonanzverhalten dar stellen.Another cause of distortion is the need for good reproduction of lower tones agile large membrane area of the speakers. Due to the linearity also with Lower frequencies required great rigidity of the membrane occur in the upper frequency natural vibrations and resonances, which are noticeable as distortion do. As a countermeasure are usually made of cardboard or polypropylene used, but only a compromise in terms of stiffness and resonance behavior put.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorbezeichnete Lautsprecherbox bezüglich der Klirr verzerrungen, der Intermodulationsverzerrungen und der räumlichen Auflösbarkeit der Schallsignale zu verbessern.It is an object of the invention, the aforementioned speaker with respect to the distortion distortions, the intermodulation distortions and the spatial resolvability of the Improve sound signals.

Die Lösung besteht darin, dass die Dämmmatte vor der gesamten Membran des Mittelton lautsprechers angebracht ist und nur einen Ausschnitt für den Hochtonlautsprecher besitzt.The solution is that the insulation mat in front of the entire midrange membrane speaker is attached and has only one cutout for the tweeter.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

In die Lautsprecherbox ist ein Mitteltonlaut sprecher koaxial mit einem Hochtonlautsprecher derart kombiniert, dass durch die am äu ßeren Rand fixierte Dämpfungsmatte der Mitteltonlautsprecher vollständig abgedeckt ist und somit weitgehend vom Hochtonlautsprecher entkoppelt ist. Die beiden Lautsprecher sind un abhängig voneinander derart zentral am steifen Gehäuse befestigt, dass zwischen ihnen nur eine minimale Schwingungsübertragung stattfindet.There is a mid-range sound in the speaker box Speaker coaxially combined with a tweeter in such a way that the am the outer edge of the damping mat of the mid-range speaker is completely covered and is largely decoupled from the tweeter. The two speakers are un depending on each other so centrally attached to the rigid housing that between them only minimal vibration transmission takes place.

Für die räumliche Ortbarkeit der Schallsignale ist es wichtig, dass der Hochtonlautsprecher koaxial vor dem Mitteltonlautsprecher angeordnet ist. Nun sollen die Schallsignale des Hochtonlautsprechers aber nicht von der sich bewegenden Membran des Mitteltonlaut sprechers reflektiert und damit moduliert abgestrahlt werden. Aus diesem Grund ist vor der Membran des Mitteltonlautsprechers eine Dämmmatte als Absorber angeordnet, welche die Signale des Hochtonlautsprechers im wesentlichen ungedämpft abstrahlt und den eindringen den Anteil stark bedämpft, die Signale des Mitteltonlautsprechers aber mäßig gedämpft pas sieren lässt. Damit passieren die in den Mitteltonlautsprecher eingedrungenen und dort inter ferierend reflektierten Schallsignale des Hochtonlautsprechers zweimal die Dämmmatte und werden dementsprechend doppelt abgedämpft. Die Schallsignale des Mitteltonlautsprechers passieren die Dämmmatte nur einmal und der Schalldruckverlust für die mittleren Frequenzen durch die Dämmung kann bei den üblichen Verstärkerleistungen leicht durch eine höhere Schalleistung am Mitteltonlautsprecher ausgeglichen werden.For the spatial location of the sound signals, it is important that the tweeter is arranged coaxially in front of the mid-range speaker. Now the sound signals from the Tweeter but not from the moving membrane of the mid-range speaker speaker reflected and thus emitted modulated. For this reason, before Diaphragm of the mid-range speaker arranged an insulation mat as an absorber, which the Signals from the tweeter radiate essentially undamped and penetrate the share is strongly attenuated, but the signals from the mid-range speaker are moderately attenuated can sieren. So that the penetrated into the mid-range speaker and there inter sound signals from the tweeter reflected twice the insulation mat and are double damped accordingly. The sound signals from the mid-range speaker pass the insulation mat only once and the sound pressure loss for the medium frequencies Due to the insulation, the usual amplifier power can easily be increased Sound power at the mid-range speaker can be compensated.

Damit die Schallsignale des Hochtonlautsprechers in Abstrahlrichtung aber nicht gedämpft werden, besitzt die Dämmmatte einen Ausschnitt vor der Membran des Hochtonlautsprechers. Die Befestigung der Dämmmatte erfolgt über Klemmvorrichtungen am Gehäuse, so dass die Dämmmatte nicht mitschwingen kann.So that the sound signals from the tweeter are not attenuated in the direction of radiation the insulation mat has a cutout in front of the membrane of the tweeter. The insulation mat is attached to the housing using clamping devices so that the Insulation mat can not swing.

Günstigerweise wird der Ausschnitt in der Dämmmatte für den Hochtonlautsprecher stern förmig gestaltet. Die Zacken des Sterns sind aber nur so lang, dass kein freier Durchgang zu dem Raum vor der Mitteltonmembran entsteht. Durch die Sternform ergibt sich ein gleitender Übergang ohne Stoßbereich für die Schallwellen des Hochtonlautsprechers zu der Dämmmatte. The cutout in the insulation mat for the tweeter is favorably made star shaped. The spikes of the star are only so long that there is no free passage the space in front of the midrange membrane is created. The star shape creates a sliding Transition without impact area for the sound waves of the tweeter to the Insulating mat.

Die Frequenzweiche, über welche die einzelnen Lautsprecher angesteuert werden, ist so aus gelegt, dass sich ein ausgeglichener Frequenzgang des Schalldrucks über den gesamten Hör bereich ergibt. Dabei werden die Frequenzcharakteristiken der einzelnen Lautsprecher, die Impedanzen und Wirkungsgrade der Lautsprecher sowie der Dämpfungsverlauf der Dämmmatte berücksichtigt. Eine günstige Übergangsfrequenz zwischen den beiden beschrie benen Lautsprechern liegt bei 2,5 kHz. Die Übergangsfrequenz des Mitteltonlautsprechers zu einer Tieftonlautsprechergruppe, die vorzugsweise in einem separaten Gehäuse angeordnet und körperschallmäßig abgekoppelt ist, liegt vorzugsweise bei 160 Hz.The crossover, via which the individual speakers are controlled, is so placed that there is a balanced frequency response of the sound pressure over the entire hearing area results. The frequency characteristics of the individual speakers, the Impedances and efficiency of the speakers as well as the attenuation curve of the Insulation mat considered. A favorable crossover frequency between the two was described speakers is 2.5 kHz. The crossover frequency of the mid-range speaker is too a woofer group, which is preferably arranged in a separate housing and decoupled from structure-borne noise, is preferably 160 Hz.

Ein besonders präziser Klangeindruck ergibt sich, wenn die Frequenzweiche zusätzlich eine Laufzeitkorrekturschaltung enthält, die den akustischen Ursprung des Hochtonsignals in den gleichen Punkt verschiebt, der den akustischen Ursprung des Mitteltonsignals darstellt. Bei einem Abstand von 6 cm der Membran des Mitteltonlautsprechers von der Membran des Hochtonlautsprechers bedeutet dies zum Beispiel eine Verzögerung von 200 µs, die als Lauf zeitglied in dem Ausgang der Frequenzweiche für den Hochtonlautsprecher eingebaut ist.A particularly precise sound impression is obtained if the crossover also has one Runtime correction circuit that contains the acoustic origin of the tweeter signal in the shifts the same point that represents the acoustic origin of the mid-range signal. at a distance of 6 cm between the diaphragm of the mid-range speaker and the diaphragm of the Tweeter, this means, for example, a delay of 200 µs, which is called a run Timing element is installed in the output of the crossover for the tweeter.

Um Körperschallübertragung von dem Mitteltonlautsprecher auf den Hochtonlautsprecher zu vermeiden, ist der koaxiale Hochtonlautsprecher unabhängig vom Mitteltonlautsprecher mon tiert. Besonders günstig ist die Befestigung über fest gespannte Seile vom Rand der Schallöff nung des Gehäuses. Damit existiert keine mechanisch steife Verbindung, die Körperschall übertragen würde.To transmit structure-borne noise from the mid-range speaker to the tweeter avoid the coaxial tweeter is independent of the mid-range speaker mon advantage. Attachment via tightly tensioned ropes from the edge of the sound opening is particularly favorable housing. So there is no mechanically rigid connection, the structure-borne noise would transfer.

Besonders wenig Körperschall wird vom Mitteltonlautsprecher auf das Gehäuse übertragen, wenn die Aufhängung am Ort des Entstehens der Schwingungen angreift und die Kräfte zur Mitte des Gehäuses führt. Dazu sind Streben vom Magnetsystem des Lautsprechers zu einer mittleren Gehäusewand geführt, die den Lautsprecher tragen. Hierin wird auch eine eigen ständige Erfindung gesehen.Very little structure-borne noise is transmitted from the mid-range speaker to the housing, when the suspension attacks at the place where the vibrations originate and the forces to Middle of the housing leads. To do this, struts from the magnet system of the speaker to one middle housing wall, which carry the speaker. This also has its own permanent invention seen.

Da der Mitteltonlautsprecher über Streben vom Magnetsystem her getragen wird, werden über den Membrankorbring des Lautsprechers keine Kräfte übertragen. Am Korbrand wird der Lautsprecher gegen das Gehäuse abgedichtet, um keine akustischen Kurzschlüsse auftreten zu lassen. Diese Abdichtung erfolgt mit einer elastischen Dämm- und Dichtungsmasse, z. B. Sili kon, die keine Kräfte überträgt. Since the mid-range speaker is supported by struts from the magnet system, over the membrane body of the loudspeaker does not transmit any forces. At the edge of the basket Loudspeakers sealed against the housing to prevent acoustic short circuits from occurring to let. This sealing is done with an elastic insulation and sealant, e.g. B. Sili kon, which transmits no forces.

Die Klangpräzision der Lautsprecherbox wird weiter erhöht, wenn in die Box weitere Mittel tonlautsprecher eingebaut werden. Dadurch wird eine breitere Klangabstrahlung erreicht, und die Ortbarkeit von Schallsignalen wird auch von unterschiedlichen Hörpositionen aus verbes sert. Die Lautsprecher werden gleichphasig angesteuert, damit keine Auslöschung der Schall signale erfolgt. Unterschiede in der Abstrahlcharakteristik, die zu oben beschriebenen Inter modulationen führen könnten, werden durch Dämmmatten zwischen den Lautsprechern ge dämpft.The sound precision of the loudspeaker box is further increased if further funds are placed in the box sound speakers can be installed. This achieves a wider sound radiation, and The location of sound signals is also verbes from different listening positions sert. The loudspeakers are driven in phase so that the sound is not canceled signals. Differences in the radiation pattern, the Inter modulations could be caused by insulating mats between the speakers attenuates.

Besonders wirkungsvolle Klangpräzision wird dadurch erreicht, dass zwei zusätzliche Mittel tonlautsprecher seitlich gegenüberliegend in die Lautsprecherbox eingebaut sind. Sie werden gleichphasig angesteuert und erhalten über die Frequenzweiche das Signal des zentralen Mit teltonlautsprechers, allerdings über einen Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von z. B. 500 Hz.Particularly effective sound precision is achieved by using two additional means sound speakers are built into the speaker box on the opposite side. you will be controlled in phase and receive the signal of the central Mit via the crossover telton speaker, but via a low pass with a cut-off frequency of z. B. 500 Hz.

Die Seitenlautsprecher sind in Reihe geschaltet und geben damit je nur ein Viertel der Lei stung des zentralen Mitteltonlautsprechers ab. Diese Anordnung der Mitteltonlautsprecher wirkt wie eine vergrößerte Schallwand für den zentralen Mitteltonlautsprecher.The side speakers are connected in series, giving only a quarter of the lei each central mid-range speaker. This arrangement of the mid-range speakers looks like an enlarged baffle for the central mid-range speaker.

Eine besonders günstige Anordnung der Mitteltonlautsprecher ist dann gegeben, wenn diese derartig in der Lautsprecherbox montiert sind, dass sie sich in etwa auf einem Kreisumfang befinden. Damit besitzen die abgegebenen Schallsignale in etwa den gleichen akustischen Ursprung, wodurch die Ortbarkeit und Präzision der Schallsignale verbessert wird.A particularly favorable arrangement of the mid-range speakers is given if this are mounted in the loudspeaker box in such a way that they are approximately on a circumference are located. The sound signals emitted thus have approximately the same acoustic signals Origin, which improves the location and precision of the sound signals.

Eine gleichmäßige Abstrahlcharakteristik des Schalls mit einer guten Ortbarkeit der Schall quellen auch von seitlich versetzten Hörpositionen wird erreicht, wenn das Gehäuse vorn kei ne rechtwinkligen Kanten aufweist sondern mit einem Radius von mindestens 10 cm abge rundet ist.A uniform radiation characteristic of the sound with good location of the sound swelling from laterally offset listening positions is achieved when the housing is not at the front ne rectangular edges but with a radius of at least 10 cm is rounded.

Stehende Wellen, die zu zusätzlichen Klirrverzerrungen durch Resonanzen führen würden, werden innerhalb der Lautsprecherbox dadurch vermieden, dass die inneren Wände der Box nicht rechtwinklig zueinander stehen. Damit verlaufen sich die Schallwellen und bilden keine stehenden Wellen aus.Standing waves that would lead to additional distortion due to resonance are avoided within the speaker box by the inner walls of the box are not at right angles to each other. The sound waves thus run and do not form any standing waves.

Die Abstrahlung des vollen Klangspektrums durch die Lautsprecherbox wird erreicht, wenn das Gehäuse mit den Hoch- und Mitteltonlautsprechern mit einem separaten Gehäuse für die Tieftonwiedergabe kombiniert wird. Durch die Trennung der beiden Gehäuse wird eine durch den erzeugten Schalldruck bewirkte akustische Beeinflussung der Membranen untereinander vermieden. Da die tiefen Töne durch das Gehör nicht ortbar sind, ist auch nicht notwendig, für einen gemeinsamen akustischen Ursprung der Schallquellen zu sorgen.The full spectrum of sound is radiated through the loudspeaker if the housing with the tweeters and midrange speakers with a separate housing for the Bass reproduction is combined. By separating the two housings one becomes the generated sound pressure caused an acoustic influence between the membranes avoided. Since the low notes cannot be located by hearing, it is also not necessary to ensure a common acoustic origin of the sound sources.

Die Kombination der beiden Gehäuse bildet dann die komplette Lautsprecherbox, die das gesamte Klangspektrum abstrahlt. Um Rückwirkungen durch den Körperschall des Gehäuses auf den Fußboden zu vermeiden, ist die gesamte Lautsprecherbox auf weiche Füße gestellt.The combination of the two housings then forms the complete loudspeaker box, which entire sound spectrum emits. To repercussions from the structure-borne noise of the housing To avoid being on the floor, the entire loudspeaker is placed on soft feet.

Wie oben ausgeführt, ist für eine gute und frequenzlineare Abstrahlung der tieferen Töne auch im Mitteltonbereich eine große und steife Membran erforderlich. Von daher sind die Mittel tonlautsprecher mit einer Membran aus eloxiertem Aluminium ausgestattet, welches bei einer geringen Masse eine große Steifheit besitzt.As stated above, for a good and frequency-linear radiation of the lower tones is also a large and stiff membrane is required in the mid-range. Hence the means sound speaker equipped with a membrane made of anodized aluminum, which at a low mass has great stiffness.

Eine solche metallische steife Membran kann aber Eigenschwingungen erzeugen. Um diese zu vermeiden, ist am äußeren Rand der Membran ein Ring von gummiartigem Material, zum Beispiel Silikon, aufgebracht, das die Eigenschwingungen und Resonanzen wirkungsvoll dämpft. Dies entspricht in etwa der Dämpfung eines Trinkglases über die mechanische Dämp fung durch Fingerdruck. Der metallische Klangeindruck durch die Eigenschwingungen ver schwindet. Insbesondere auch das nichtlineare sprungartige Auftreten von Oberwellen unter besonderen Anregungsbedingungen, der sogenannte "Knackeffekt", wird durch den Silikon ring unterdrückt.Such a rigid metallic membrane can generate natural vibrations. Around To avoid, is a ring of rubber-like material on the outer edge of the membrane Example silicone, applied that the natural vibrations and resonances effectively attenuates. This roughly corresponds to the damping of a drinking glass via the mechanical damper by finger pressure. The metallic sound impression due to the natural vibrations ver waning. In particular, the non-linear abrupt occurrence of harmonics under Special excitation conditions, the so-called "cracking effect", is due to the silicone ring suppressed.

Die Dämpfung der Eigenschwingungen der Membran wird weiter verringert, wenn der Ring aus gummiartigem Material derart an dem äußeren Rand der Membran angebracht ist, dass die Membran unter Spannung gebracht wird. Hierin wird auch eine eigenständige Erfindung gesehen.The damping of the membrane's natural vibrations is further reduced when the ring made of rubber-like material is attached to the outer edge of the membrane such that the membrane is brought under tension. This is also an independent invention seen.

Durch die Dämpfung der Membran am äußeren Rand können immer noch geringe Eigen schwingungen am inneren Rand der Membran auftreten. Um diese zu bedämpfen, wird ein akustischer Reflektor in der Mitte vor der Membran des Mitteltonlautsprechers angebracht. Dieser reflektiert die entstehenden hochtönigen Schwingungen und diese verlaufen sich zwi schen der Membran und dem Reflektor. Dieser vor dem Mitteltonlautsprecher positionierte Hochtonlautsprecher erfüllt auch diese Funktion des Reflektors. Bei denjenigen Mitteltonlautsprechern, vor denen kein Hochtonlautsprecher angebracht ist, ist ein Reflektor koaxial vor der Membran angebracht, der in etwa ein Drittel des Membranradius überdeckt. Auch hierin wird eine eigenständige Erfindung gesehen. Due to the damping of the membrane on the outer edge, it is still possible Vibrations occur on the inner edge of the membrane. To dampen this, a acoustic reflector in the middle in front of the membrane of the mid-range speaker. This reflects the resulting high-pitched vibrations and these run between between the membrane and the reflector. This positioned in front of the mid-range speaker Tweeter also fulfills this function of the reflector. For those mid-range speakers, in front of which no tweeter is attached, there is a reflector coaxial attached to the membrane, which covers about a third of the membrane radius. Here too an independent invention is seen.

Die Ausgestaltung der Erfindung ist in den Figuren beispielhaft beschrieben.The embodiment of the invention is described by way of example in the figures.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Mitteltöner mit einem Hochtöner und einer Dämmmatte; Fig. 1 shows a section through a midrange with a tweeter and an insulation mat;

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Frequenzweiche und Anschluss der Lautsprecher; Fig. 2 shows a block diagram of the crossover and connection of the speakers;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt der Befestigung des Mitteltöners; Fig. 3 shows a section of the attachment of the midrange;

Fig. 4 zeigt die Befestigung des Hochtöners: Fig. 4 shows the mounting of the tweeter:

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Mitteltöner; Fig. 5 shows the arrangement of the midrange speakers;

Fig. 6 zeigt eine Ansicht der gesamten Lautsprecherbox; Fig. 6 shows a view of the entire loudspeaker box;

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Mitteltöner mit Reflektor. Fig. 7 shows a section through a midrange with reflector.

In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Mitteltonlautsprecher 1 mit dem vorgesetzten Hochton lautsprecher 2 und der Dämmmatte 3 dargestellt. Der Hochtonlautsprecher 2 wird durch Spannseile 4 koaxial vor dem Mitteltonlautsprecher 1 gehalten. Die Spannseile 4 sind an der Gehäusewand 5 der Lautsprecherbox im Schallaustrittsloch befestigt. Die Dämmmatte 3 be sitzt ein Loch vor dem Hochtonlautsprecher 2 und ist über den Klemmring 6 an der Gehäuse wand 5 befestigt. Damit ist der Hochtonlautsprecher 2 akustisch von der Membran 8 des Mit teltonlautsprechers 1 entkoppelt.In Fig. 1 a section through the mid-range speaker 1 with the superior tweeter speaker 2 and the insulation mat 3 is shown. The tweeter 2 is held coaxially in front of the mid-range speaker 1 by means of tension cables 4 . The tension cables 4 are fastened to the housing wall 5 of the loudspeaker box in the sound exit hole. The insulation mat 3 be a hole in front of the tweeter 2 and is attached via the clamping ring 6 to the housing wall 5 . The tweeter 2 is thus acoustically decoupled from the membrane 8 of the loudspeaker 1 .

Der Mitteltonlautsprecher 1 wird über den Korbring 7 mit dem Korbringrand 11 gegen die Gehäusewand 5 gedrückt und schließt dort akustisch ab. Die Membran 8 wird mit der inneren Zentrierfeder 9 und der äußeren Zentrierfeder 10 gehalten. Die Schwingspule 12 taucht in den Luftspalt des Magnetpolsystems 14 ein, welches mit dem Ringmagneten 13 gebildet wird. Durch diesen Aufbau ergibt sich ein koaxiales Lautsprechersystem mit Mitteltöner und Hochtöner, die nur minimale Rückwirkungen zueinander besitzen.The mid-range speaker 1 is pressed against the housing wall 5 via the basket ring 7 with the basket ring edge 11 and closes there acoustically. The membrane 8 is held by the inner centering spring 9 and the outer centering spring 10 . The voice coil 12 is immersed in the air gap of the magnetic pole system 14 , which is formed with the ring magnet 13 . This construction results in a coaxial loudspeaker system with midrange and tweeter, which have minimal effects on each other.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Frequenzweiche zur Ansteuerung der frequenzgetrenn ten Lautsprechersysteme. Das Ansteuersignal für die Lautsprecherbox kommt über den An schluss 22 von dem externen Verstärker und wird im Entkopplungsnetzwerk EK in drei Si gnale aufgespalten. Das Entkoppelnetzwerk EK bildet auch für den Verstärker den Lastwider stand von z. B. 8 Ohm. Das Signal für den Hochtonlautsprecher 2 durchläuft den Hochpass HP, der z. B. eine Grenzfrequenz von 2,5 kHz besitzt. Danach durchläuft das Signal das Ver zögerungsglied VZ, welches das Signal so verzögert, dass es in den akustischen Ursprung des Mitteltonlautsprechers 1 verschoben wird. Dies sind z. B. 200 µs bei 6 cm Abstand der Mem branen. Fig. 2 shows the block diagram of a crossover for controlling the frequency-separated speaker systems. The control signal for the loudspeaker comes via the connection 22 from the external amplifier and is split into three signals in the decoupling network EK. The decoupling network EK also forms the load resistance of the amplifier. B. 8 ohms. The signal for the tweeter 2 passes through the high pass HP, the z. B. has a cutoff frequency of 2.5 kHz. Then the signal passes through the delay element VZ, which delays the signal so that it is shifted into the acoustic origin of the mid-range speaker 1 . These are e.g. B. 200 µs at 6 cm spacing of the membranes.

Der Mitteltonlautsprecher 1 wird über den Bandpass BP, der z. B. einen Durchlassbereich von 160 Hz bis 2,5 kHz besitzt, am Anschluss 24 angeschlossen. Die zusätzlichen Mitteltonlaut sprecher 26 sind in Serie geschaltet und über den Tiefpass TP1, der z. B. eine Grenzfrequenz von 500 Hz besitzt, am Anschluss 26a angeschlossen. Der Tieftonlautsprecher 30 wird an den Anschluss 25 angeschlossen, der sein Signal über den Tiefpass TP erhält. Der Tiefpass TP besitzt z. B. eine Grenzfrequenz von 160 Hz. Alle Lautsprecher sind in gleicher Phasenlage angeschlossen.The mid-range speaker 1 is on the bandpass BP, z. B. has a passband of 160 Hz to 2.5 kHz, connected to terminal 24 . The additional mid-range speakers 26 are connected in series and via the low pass TP1, the z. B. has a cut-off frequency of 500 Hz, connected to terminal 26 a. The woofer 30 is connected to the terminal 25 , which receives its signal via the low pass TP. The low pass TP has z. B. a limit frequency of 160 Hz. All speakers are connected in the same phase.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den zentralen Mitteltonlautsprecher 1 mit seiner Befestigung und Entkopplung. Der koaxiale Hochtonlautsprecher ist in dieser Figur nicht dargestellt. Der Mitteltonlautsprecher 1 ist mit den Streben 16 an einer mittleren Wand 17 gehalten. Die Stre ben 16 greifen am Magnetsystem 14 an, und übertragen von dort die Kräfte. Der Mittelton lautsprecher 1 drückt mit seinem Korbringrand 11 gegen die äußere Wand 5 des Gehäuses, ohne dass dort Tragkräfte wirken. Der Korbringrand 11 ist mit der Dichtungsmasse 15 gegen die Gehäusewand 5 abgedichtet, so dass kein Schalldruck von der Membran 8 kurzschließen kann. Fig. 3 shows a section through the central mid-range speaker 1 with its attachment and decoupling. The coaxial tweeter is not shown in this figure. The mid-range speaker 1 is held with the struts 16 on a central wall 17 . The Stre ben 16 attack the magnet system 14 , and transmit the forces from there. The mid-range speaker 1 presses with its ring rim 11 against the outer wall 5 of the housing without there being any load-bearing forces. The ring rim 11 is sealed with the sealing compound 15 against the housing wall 5 , so that no sound pressure from the membrane 8 can short-circuit.

Der Mitteltonlautsprecher 1 ist weiterhin akustisch gegenüber weiteren Lautsprechern durch die Dämmmatte 18 entkoppelt.The mid-range speaker 1 is also acoustically decoupled from other speakers by the insulating mat 18 .

In Fig. 4 ist die Aufhängung des Hochtonlautsprechers 2 in der Schallöffnung des Gehäuses 5 dargestellt. Der Hochtonlautsprecher 2 ist an seinen drei Befestigungspunkten 21 mit den drei Spannseilen 4 an den sechs Ösen 20 befestigt. Das jeweilige Spannseil 4 ist mit dem Spanner 19 straff gespannt. Durch die Dreiecksschlinge werden Zugkräfte in 6 Richtungen aufgebaut und der Hochtonlautsprecher Stabil in seiner zentrierten Lage gehalten, wobei sich Schwin gungen der Gehäusewand 5 weitgehend kompensieren.In FIG. 4, the suspension of the tweeter 2 is shown in the sound opening of the casing 5. The tweeter 2 is fastened at its three fastening points 21 with the three tensioning cables 4 to the six eyelets 20 . The respective tension cable 4 is taut with the tensioner 19 . The triangular loop creates tensile forces in 6 directions and the tweeter is held stable in its centered position, with vibrations of the housing wall 5 largely compensating.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Lautsprecherbox in Draufsicht. Die Hilfslinien zeigen, dass der zentrale Mitteltonlautsprecher 1 und die zusätzlichen Mitteltonlautsprecher 26 auf einem Kreis angeordnet sind und die Lautsprecher damit einen gemeinsamen akustischen Ur sprung im Schnittpunkt der Hilfslinien haben. Die Gehäusewand 5 ist an den Ecken 27 gerun det, um einen homogenen Übergang der Abstrahlung zu erreichen. Fig. 5 shows a section through the loudspeaker in plan view. The auxiliary lines show that the central mid-range loudspeaker 1 and the additional mid-range loudspeaker 26 are arranged on a circle and the loudspeakers thus have a common acoustic origin at the intersection of the auxiliary lines. The housing wall 5 is rounded at the corners 27 in order to achieve a homogeneous transition of the radiation.

In Fig. 6 ist eine gesamte Lautsprecherbox in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Im oberen Teil der Lautsprecherbox strahlt der zentrale Mitteltonlautsprecher 1 nach vorn ab. Vor diesem ist koaxial der Hochtonlautsprecher 2 mit der Seilaufhängung montiert. An der Seite des oberen Teils strahlen die zusätzlichen Mitteltonlautsprecher 26 ab, und der Über gang von der vorderen Gehäusewand zur Seitenwand ist an der Ecke 27 gerundet.An entire loudspeaker box is shown in perspective in FIG. 6. The central mid-range loudspeaker 1 emits to the front in the upper part of the loudspeaker box. In front of this, the tweeter 2 is mounted coaxially with the cable suspension. On the side of the upper part, the additional mid-range speakers 26 radiate, and the transition from the front housing wall to the side wall is rounded at the corner 27 .

Der untere Teil 28 der Lautsprecherbox enthält den Tieftonlautsprecher 30 und dient der Basswiedergabe.The lower part 28 of the speaker box contains the woofer 30 and is used for bass reproduction.

Die gesamte Lautsprecherbox steht vorzugsweise auf den weichen Füßen 29, um sie zum Bo den zu entkoppeln.The entire speaker is preferably on the soft feet 29 to decouple them to the floor.

Fig. 7 zeigt nochmals einen Schnitt durch einen Mitteltonlautsprecher 1, der einen zusätzli chen Reflektor 32 besitzt. Der Reflektor 32 ist vor dem inneren Teil 33 der Membran 8 ange ordnet. Eigenschwindungen, die dort entstehen, werden am Reflektor 32 reflektiert und ver laufen sich. Fig. 7 shows again a section through a mid-range speaker 1 , which has an additional reflector Chen 32 . The reflector 32 is arranged in front of the inner part 33 of the membrane 8 . The shrinkage that occurs there is reflected on the reflector 32 and runs ver.

Der äußere Rand der Membran 8 ist mit der Silikonschicht 31 oder einem solchen Ring um spannt, welche die Eigenschwingungen der Membran 8 dämpft. The outer edge of the membrane 8 is spanned with the silicone layer 31 or such a ring, which dampens the natural vibrations of the membrane 8 .

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Mitteltonlautsprecher
Mid-range speaker

22

Hochtonlautsprecher
tweeter

33

Dämmmatte
insulating mat

44

Spannseil
tether

55

Gehäusewand der Lautsprecherbox
Housing wall of the loudspeaker box

66

Befestigung der Dämmmatte
Fastening the insulation mat

77

Membrankorb
membrane cage

88th

Membran
membrane

99

Zentrierfeder innen
Centering spring inside

1010

Zentrierfeder außen
Centering spring outside

1111

Membrankorbrand
Membrane cage edge

1212

Schwingspule
voice coil

1313

Magnet
magnet

1414

Magnetpolsystem mit Luftspalt
Magnetic pole system with air gap

1515

Dichtmasse
sealant

1616

Strebe
strut

1717

Mittelwand
center wall

1818

Dämmmatte
insulating mat

1919

Spanner
Stretcher

2020

Befestigungspunkt am Gehäuse
Attachment point on the housing

2121

Befestigungspunkt am Hochtöner
Attachment point on the tweeter

2222

Anschluss vom Verstärker
Connection from the amplifier

2323

Anschluss zum Hochtöner
Connection to the tweeter

2424

Anschluss zum Mitteltöner
Connection to the midrange

2424

a Anschluss zu den Seitenlautsprechern
a Connection to the side speakers

2525

Anschluss zum Tieftöner
Connection to the woofer

2626

Seitenlautsprecher
Side Speaker

2727

Gerundete Ecken des Gehäuses
Rounded corners of the case

2828

Bassbereich der Box
Bass area of the box

2929

Füße der Lautsprecherbox
Feet of the loudspeaker box

3030

Tieftonlautsprecher
woofer

3131

Silikonring
silicone ring

3232

Reflektor
reflector

3333

inner Klirrbereich
BP Bandpass
EK Entkoppelnetzwerk
HP Hochpass
TP Tiefpass für den Tieftöner
TP1 Tiefpass Seitenlautsprecher
VZ Verzögerungsschaltung
inner distortion area
BP band pass
EK decoupling network
HP high pass
TP low pass for the woofer
TP1 low pass side speaker
VZ delay circuit

Claims

1. Loudspeaker box with at least one mid-range speaker and at least one tweeter, in which the tweeter is arranged coaxially in front of the mid-range speaker and an insulating mat is arranged in front of the mid-range speaker in the plane of the tweeter, characterized in that the insulating mat ( 3 ) in front of the entire membrane ( 8 ) of the mid-range speaker ( 1 ) is attached and has only one cutout for the tweeter ( 2 ).

2. Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the cutout for the tweeter ( 2 ) in the insulating mat is star-shaped.

3. Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the control of the mid-range and tweeter speakers ( 1 , 2 , 26 ) takes place via frequencies dimensioned in such a way that a balanced frequency response of the sound pressure is produced.

4. Loudspeaker according to claim 3, characterized in that the crossover contains a correction circuit (VZ), which has an acoustic origin of the Hochtonsi gnals shifted into an acoustic origin of the mid-range speaker.

5. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the tweeter ( 2 ) via a cable suspension ( 4 ) from the edge of the sound opening in the middle in front of the mid-range speaker ( 1 ) is mounted.

6. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the mid-range loudspeaker ( 1 ) via struts ( 16 ) on its magnet system ( 14 ) is connected to an intermediate wall ( 17 ) of the box in a load-bearing manner.

7. Loudspeaker box according to claim 6, characterized in that the membrane body ring ( 7 ) of the mid-range loudspeaker ( 1 ) is sealed with an elastic insulating and sealing compound ( 15 ) against a front wall ( 5 ) of the loudspeaker box, but is not connected to it in a load-bearing manner.

8. Loudspeaker box according to one of the preceding claims, characterized in that in the loudspeaker box further loudspeakers ( 26 ) are installed and the loudspeakers ( 26 ) are acoustically decoupled from the mid-range loudspeaker ( 1 ) by insulating mats ( 18 ).

9. Loudspeaker according to claim 8, characterized in that two of the further loudspeakers ( 26 ) are also mid-range loudspeakers and are built into the side walls of the box and are controlled in phase with reduced power, but frequency-limited, with the central mid-range loudspeaker ( 1 ).

10. Loudspeaker according to claim 9, characterized in that the output Lei stung each side speaker ( 26 ) is a quarter of the power of the central mid-range speaker ( 1 ).

11. Loudspeaker according to claim 9, characterized in that the central mid-range speaker ( 1 ) and the two side speakers ( 26 ) are arranged approximately on a circumference.

12. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the transition ( 27 ) between the front wall ( 5 ) and the side walls is rounded out.

13. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the inside walls of the box are arranged at an angle other than 90 degrees to each other are.

14. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the area of the box with the mid-range and tweeters is attached to a separated area ( 28 ) of the loudspeaker for low-frequency reproduction and the entire loudspeaker is vibration-decoupled on the floor.

15. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 8 ) of the mid-range speaker ( 1 , 26 ) is made of a rigid material.

16. Loudspeaker according to claim 15, characterized in that the membrane ( 8 ) of the mid-range speaker ( 1 , 26 ) is damped with an outer ring ( 31 ) made of a rubber-like material.

17. Loudspeaker according to claim 16, characterized in that the outer ring ( 31 ) around the membrane ( 8 ) of the mid-range speaker ( 1 , 26 ) is designed as a clamping ring.

18. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that those mid-range speakers ( 26 ) that are not combined before their middle with a tweeter speaker before the center of the membrane ( 8 ) with a reflector ( 32 ) are equipped.