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Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung mit einem Gehäuse, in dem zwei einander gegenüberliegend angeordnete, gleich ausgebildete Schallumformer vorgesehen sind, wobei zwischen den Schallumformern eine Kammer vorgesehen ist, deren sich quer zur Schwingungsrichtung der
Schallumformer erstreckende Endflächen durch die schwingenden Elemente der Schallumformer gebil- det sind und die eine ringsumlaufende, spaltförmige Schallaustrittsöffnung aufweist, wobei an der
Rückseite der Schallumformer je eine weitere Kammer vorgesehen ist.
Aus der DE-OS 3076520 ist es bekannt, zwei Trichterlautsprecher, deren Trichter mit kegel- stumpfförmigen Schwingkörpern ausgerüstet sind, einander gegenüberliegend so anzuordnen, dass die kegelförmigen Körper aufeinanderzu gerichtet sind. Bei dieser Lautsprecheranordnung sind zwei voneinander völlig unabhängige Gehäuse, die mittels Schrauben miteinander verbunden sind, vor- gesehen. Eine ähnliche Lautsprecheranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patent- anspruch 1 ist aus der GB-PS Nr. 1, 174, 415 bekannt.
Aus dem DE-GM 1718603 ist eine Lautsprecheranordnung, die insbesondere als Decken- oder
Hängelautsprecher bestimmt ist, bekannt, bei welcher dem Lautsprecher gegenüberliegend eine plat- tenförmige Verteilungsfläche angeordnet ist, um die Tonabstrahlung in axialer Richtung zu verbes- sern. Dabei kann auf der Leitfläche ein auf den Lautsprecher zu vorspringender Kegel angeord- net sein.
Aus der CH-PS Nr. 558119 ist es bekannt, in einem Gehäuse zwei Lautsprecher anzuordnen, deren trichterförmige Schallöffnungen einander zugekehrt sind. Dabei soll gemäss der CH-PS
Nr. 558119 das Gehäuse aus zwei Teilgehäusen bestehen und in wenigstens einem der Teilgehäuse zur Verbesserung der Schallabgabe eine Öffnung vorgesehen sein. Aus der druckschriftlich ver- öffentlichten deutschen Patentanmeldung M 24 325 (13. Sept. 1956) ist es bekannt, einem Lautspre- cher gegenüberliegend einen wenigstens teilweise kegelförmig ausgebildeten Reflektor vorzusehen.
Bei dieser Lautsprecheranordnung soll der Raum hinter dem Lautsprecher nicht vollkommen abge- schlossen sein und in der dem Lautsprecher gegenüberliegenden, den Kegel aufweisenden Wand koaxial zur Achse des Lautsprechers eine weitere Öffnung vorgesehen sein.
Aus der DE-OS 1437412 sind plattenförmig ausgebildete Schallumformer bekannt.
Es sind im Stand der Technik bereits Versuche beschrieben worden, die üblicherweise als Direktstrahler (Frontstrahler) ausgebildeten Lautsprecher, die Schall bevorzugt nach vorne abgeben, als Rundstrahler einzusetzen, um einen verbesserten Raumklang zu erreichen.
Dies ist aber bislang nicht gelungen und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lautsprecheranordnung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass sie als möglichst idealer Rundstrahler bzw. (virtueller) Punktstrahler wirkt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Abmessung der zwischen den, wie an sich bekannt, plattenförmig ausgebildeten Schallumformern vorgesehenen, zylindrischen oder prismatischen Kammer in Schwingungsrichtung der Schallumformer kleiner ist als quer zur Schwingungsrichtung derselben, dass die an der Rückseite der Schallumformer vorgesehenen Kammern geschlossene Kammern sind, dass die in Schwingungsrichtung der Schallumformer gemessene Breite der spaltförmigen Schallaustrittsöffnung höchstens gleich gross ist wie der mittlere Abstand der ebenen Schallumformer voneinander, und dass die beiden Schallumformer elektrisch gleich gekoppelt sind und, wie an sich bekannt, mechanisch im Gegentakt arbeiten.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Lautsprecheranordnung ergibt sich ein gegen- über bekannten Lautsprecheranordnungen verbesserter Raumklang, da die erfindungsgemässe Lautsprecheranordnung als nahezu idealer Rundstrahler bzw. virtueller Punktstrahler arbeitet. Bei der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung ist der zwischen den plattenförmig ausgebildeten, schwingenden Schallumformern vorgesehene Raum die aktive Kammer. Dort findet die Schallumwandlung vermittels der elektroakustischen Wandler statt, wobei die Schwingungen in diesem Raum durch die plattenförmigen, schwingenden Elemente der Schallumformer erzeugt werden. An der Aussenseite der spaltenförmigen Schallaustrittsöffnung entstehen sich ringsrum und ringförmig ausbreitende Schallwellen, die sich zu einer kugelförmigen Wellenfront vereinigen.
Damit ergibt sich weiters, dass die erfindungsgemässe Lautsprecheranordnung wie ein virtueller Punktstrahler arbeitet. Die an der Rückseite beider Schallumformer vorgesehenen Räume sind, da sie geschlossen sind, passive Kammern, welche die notwendige Dämpfung der schwingenden Schallumformer gewährleisten. Bei
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der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung ist der rundum laufende Spalt wegen der Abmessun- gen der zwischen den Schallumformern vorgesehenen Kammer der eigentliche "virtuelle Lautspre- cher", der eine ideale Kopplung mit dem umgebenden Luftraum ermöglicht.
Von besonderer Bedeu- tung für die Funktion der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung ist es, dass die Umgebung auf die schwingenden Schallumformer kaum eine Rückwirkung ausübt, da bei der erfindungsgemässen
Lautsprecheranordnung die Schallaustrittsöffnung als mechanischer Spalt ausgebildet ist.
Das Volumen der zwischen den schwingenden Schallumformern angeordneten Kammer bildet demnach bei der Erfindung zusammen mit dem rundum laufenden Schallaustrittsspalt einen Resona- tor. Dabei ist darauf zu achten, dass die Eigenresonanz ausserhalb des wiederzugebenden Frequenz- bereiches liegt. Durch entsprechende Wahl der Grösse der Kammer zwischen den schwingenden Schall- umformern kann die erfindungsgemässe Lautsprecheranordnung als Tieftöner (Woofer), Mitteltöner (Squwaker) bzw. Hochtöner (Tweeter) ausgelegt werden.
Die schwingenden Elemente der Schallumformer können z. B. keramische Platten oder Flach- membrane sein. In diesem Fall ist die Kammer ein niedriger Zylinder, wobei sich ein Verhältnis von Kammerdurchmesser : Kammerhöhe (= mittlerer Abstand zwischen den schwingenden Platten der
Schallumformer), das grösser als 1 ist, als vorteilhaft erweist. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der Durchmesser der Kammer viel grösser ist als deren Höhe.
Mit Vorteil kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die in Schwingungsrichtung der Schallumformer gemessene Breite der spaltförmigen Schallaustrittsöffnung kleiner ist als der mittlere Abstand der Schallumformer. Diese Ausführungsform ist besonders bei Hochtönern und Mittel- tönern bevorzugt, jedoch nicht auf diese beschränkt.
Dadurch, dass die beiden Schallumformer erfindungsgemäss gleich ausgebildet und elektrisch gleich gekoppelt sind und mechanisch im Gegentakt arbeiten, wirkt die Lautsprecheranordnung quasi als die Klangqualität günstig beeinflussende Gegentaktpumpe mit echter "Saug- und Pumpwir- kung".
Praktische Ausführungsformen der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung mit beispielswei- se handelsüblichen Schallumformern (elektroakustischen Wandlern) können beispielsweise etwa würfel- förmig ausgebildet sein. Ein Drei-Kanal-Lautsprechersystem (Tieftöner, Mitteltöner, Hochtöner) kann dann beispielsweise aus immer kleiner werdenden Würfeln bestehen. Die Seitenwände der Lautspre- chergehäuse können eben ausgebildet sein. Für bestimmte Fälle hat es sich aber als günstig erwie- sen, wenn die Seitenwände des Gehäuses im Anschluss an die Schallaustrittsöffnung nach aussen keilförmig auseinanderlaufend ausgebildet sind. Dabei können die Seitenwände von der Schall- austrittsöffnung weg eben, kegelstumpfmantelförmig oder teilkugelförmig geformt sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Seitenwände gestuft ausgebildet sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsformen. Es zeigen : Fig. 1 in schematischer Ansicht (geschnitten) eine Lautsprecheranordnung, Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Lautsprecheranordnung und Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Lautsprecheranordnung.
Eine erfindungsgemässe Lautsprecheranordnung umfasst gemäss Fig. 1 ein Gehäuse --1--, in dem einander gegenüberliegend zwei Schallumformer-2 und 3--, deren schwingende Platten z. B. keramische Platten oder Flachmembranlautsprecher sein können, angeordnet sind. Zwischen den Schallumformern --2 und 3-- ist eine Kammer --4-- vorgesehen und hinter jedem der Schallumfor- mer --2 und 3-- ist im Gehäuse-l-jeweils eine geschlossene Kammer --5 bzw. 6-- angeordnet.
Die Kammer --4-- steht mit dem Aussenraum über eine ringumlaufende, spaltförmige Schall- austrittsöffnung --7-- in Verbindung.
Es ist ersichtlich, dass die Abmessungen der Kammer --4-- von den Abmessungen der Schallumformer --2 und 3-- (beispielsweise Durchmesser D) und dem mittleren Abstand HO der Schallumformer --2 und 3-- voneinander bestimmt sind. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die quer zur Schwingungsrichtung ausgerichteten Endflächen der Kammer --4-- ausschliesslich von den Platten der Schallumformer --2 und 3-- gebildet sind.
Die Schallumformer --2 und 3-- sind elektrisch gleich gekoppelt, aber mechanisch im Gegentakt wirkend, so dass sich eine Saug- bzw. Pumpwirkung ergibt, so dass die spaltförmige Austritts- öffnung --7--, wie in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet, als virtueller Lautsprecher arbeitet, wobei
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sich eine ideale Kopplung zwischen der Kammer --4-- und dem die Lautsprecheranordnung umge- benden Raum ergibt.
Von Vorteil ist dabei, dass die Kammer --4-- als niederes Prisma bzw. Zylinder ausgebildet ist, wobei ihr Durchmesser D erheblich grösser ist als der mittlere Abstand HO zwischen den beiden Schallumformern --2 und 3--.
Die Breite der Schallaustrittsöffnung --7-- ist erfindungsgemäss höchstens gleich HO. Für
Hochtöner (Fig. 2) und Mitteltöner (Fig. 3) ist die Breite der Schallaustrittsöffnung --7-- bevor- zugt im wesentlichen gleich dem bzw. etwas kleiner als der mittlere Abstand HO der Schallumfor- mer --2 und 3-- voneinander.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung einer Lautsprecheranordnung ergeben sich unter an- derem folgende Vorteile :
Dadurch, dass die Kammer --4-- zwischen den Schallumformern --2 und 3-in Schwingungs- richtung der Schallumformer-2 und 3-- kleiner-ist als quer zu dieser, erhält die Kammer --4-- die Form eines flachen Zylinders oder Prismas. Eine derartig geformte Kammer --4-- beeinflusst die Schallumformung in vorteilhafter Weise und ermöglicht eine Schallumformung mit hoher Präzi- sion. Im gleichen Sinn wirkt das erfindungsgemässe Merkmal, wonach sich die Schallumformer symmetrisch bewegen (Gegentakt).
Die plattenförmigen Schallumformer --2 und 3--, die z. B. handelsübliche Flachmembranlaut- sprecher sein können, ergeben zusammen mit der zwischen ihnen angeordneten Kammer --4-- und dem Schallaustrittsspalt --7-- eine besonders gute Klangqualität, nämlich einen Raumklang.
Von Bedeutung ist dabei, dass die Schallumformung wegen der Kammer --4-- und der spalt- förmigen Schallaustrittsöffnung --7-- von der Abstrahlung getrennt erfolgt. Dies ist ein wesent- licher Unterschied zwischen der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung und den bekannten
Systemen. Bei der Erfindung erfolgt die Ankopplung der Kammer --4-- mit der Umgebung (Hörraum) über die ringsumlaufende, spaltförmige Schallaustrittsöffnung --7--. So entsteht ein Raumklang mit aussergewöhnlich hoher Qualität und Präzision. Die von den schwingenden, plattenförmigen
Schallumformern --2 und 3-- erzeugte Wellenfront wird beim Auftreffen auf den Spalt nach dem
Huygens'schen Prinzip umgeformt.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Lautsprecheranordnung besteht noch darin, dass die Klang- qualität anders als bei den üblichen Lautsprechern vom Gehäuse, in dem die Schallumformer ange- ordnet sind, nahezu nicht beeinflusst werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lautsprecheranordnung mit einem Gehäuse, in dem zwei einander gegenüberliegend ange- ordnete, gleich ausgebildete Schallumformer vorgesehen sind, wobei zwischen den Schallumformern eine Kammer vorgesehen ist, deren sich quer zur Schwingungsrichtung der Schallumformer er- streckende Endflächen durch die schwingenden Elemente der Schallumformer gebildet sind und die eine ringsumlaufende, spaltförmige Schallaustrittsöffnung aufweist, wobei an der Rückseite der
Schallumformer je eine weitere Kammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der zwischen den, wie an sich bekannt, plattenförmig ausgebildeten Schallumformern (2,3) vor- gesehenen, zylindrischen oder prismatischen Kammer (4) in Schwingungsrichtung der Schallum- former (2,3) kleiner ist als quer zur Schwingungsrichtung derselben,
dass die an der Rückseite der Schallumformer (2,3) vorgesehenen Kammern geschlossene Kammern (5,6) sind, dass die in
Schwingungsrichtung der Schallumformer (2,3) gemessene Breite der spaltförmigen Schallaustritts- öffnung (7) höchstens gleich gross ist wie der mittlere Abstand (HO) der ebenen Schallumformer (2,3) voneinander, und dass die beiden Schallumformer (2,3) elektrisch gleich gekoppelt sind und, wie an sich bekannt, mechanisch im Gegentakt arbeiten.