CH680966A5

CH680966A5 - Bass response improving device for closed housing loudspeaker

Info

Publication number: CH680966A5
Application number: CH118790A
Authority: CH
Inventors: Maximilian Hobelsberger
Original assignee: Maximilian Hobelsberger
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1992-12-15

Description

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CH 680 966 A5

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Beschreibung

Stand der Technik.

Bei herkömmlichen Lautsprechersystemen mit akustisch geschlossenen Lautsprechergehäusen stellt sich das Problem, dass ein kleines Gehäusevolumen die Tieftonwiedergabe stark beeinträchtigt. Bei einem kleinen Gehäuse beeinträchtigen Gasdruckkräfte, die durch Veränderung des Innenvolumens entstehen, die Bewegung der schallabstrahlenden Lautsprechermembran. Die Veränderungen des Innenvolumens werden durch die Bewegungen der Membran verursacht. Die entstehenden Druckkräfte behindern die Auslenkung der Membran und erhöhen als Federkräfte die Resonanzfrequenz und die Güte des Systems.

Um eine gute Tieftonwiedergabe zu erzielen, werden daher entweder unhandlich grosse Gehäuse verwendet, oder es werden die elektrischen Signale, die die Lautsprecher treiben, korrigierend beeinflusse oder es werden die abstrahlenden Lautsprechermembranen direkt in korrigierende Regelkreise eingebunden. Die beiden letzteren Massnahmen verursachen selbst wiederum akustische Verfälschungen, insbesondere das Impulsverhalten wird beeinträchtigt.

Weiters sind Verfahren bekannt (Tiefenbrun; US-Pat. 4 008 374), die durch Einwirkung einer innenliegenden Lautsprechermembran eine wirkungs-mässige Vergrösserung des Innenvolumens des Gehäuses erzielen. Bei diesem Verfahren wird jedoch das Problem auf den innenliegenden Lautsprecher verlagert. Um gute Ergebnisse zu erzielen, sind wiederum grosse Volumina erforderlich. Ausserdem entstehen Verzerrungen durch Phasenunterschiede in den Bewegungen der beiden Lautsprechermembranen und durch Laufzeiten.

Die Erfindung gemäss den Ansprüchen ermöglicht eine weitgehend unbehinderte Tieftonwiedergabe bei Verwendung kleiner Gehäuse und grossflächiger Lautsprecher, wobei eine direkte Beeinflussung der abstrahlenden Lautsprecher oder der sie treibenden Signale nicht vorgenommen wird.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die von den Auslenkungen der abstrahlenden Lautsprechermembran durch Änderungen des Innenvolumens verursachten Differenzen zwischen dem Gasdruck im Gehäuseinneren und dem zeitlich gemitteten Gasdruck im Aussenraum des Gehäuses durch die Wirkung eines Regelkreises stark verringert werden.

Unterschiede zwischen dem Innendruck und dem Aussendruck werden mittels Gasdrucksensoren er-fasst und durch die Wirkung einer Druckregelung vermindert. Diese Verminderung der Druckdifferenz erfolgt durch die Bewegungen einer an das Innenvolumen angrenzenden Membran eines innerhalb des Gehäuses angeordneten elektrodynamischen Wandlers, der als Glied eines Regelkreises arbeitet. Ein Regler verarbeitet das elektrische Signal, das die Druckunterschiede beschreibt. Mittels eines nachgeschalteten Leistungsverstärkers regt der Regler die Membran des innenliegenden elektrodynamischen Wandlers zu Bewegungen an, die die auftretenden Druckunterschiede stark verringern. Als Regler wird vorzugsweise ein PI-, ein PID- oder ein Zustandsregler verwendet. Der Zu-standsregler verarbeitet alle relevanten Druck-grössen, zusätzlich die Zustandsgrössen der innenliegenden Membran, wie Auslenkung, Geschwindigkeit und Beschleunigung.

Beschreibung der Zeichnung.

Die Figur zeigt die Vorrichtung gemäss Anspruch 1. Der Aussenlautsprecher LA wird direkt durch das Eingangssignal e(t) angetrieben. Der elektrodynamische Wandler TR ist in eine Regelschleife eingebunden, die weiters aus dem Drucksensor P, dem Subtrahierglied D, dem Regler R und dem Leistungsverstärker A besteht. Dem Subtrahierglied wird als Sollwert ein Signal zugeführt, das proportional dem zeitlichen Mittelwert des Aussendruckes ist. Die Zeitdauer der Mittelwertsbildung ist dabei gross im Vergleich zur längsten Signalperiode, z. B. 100 Sekunden. Am invertierenden Eingang des Subtrahiergliedes wird das dem Gasdruck im Innenraum V1 proportionale Ausgangssignal des Sensors P angelegt. Der Regler ist so bemessen, dass die Regelabweichung, und somit die Druckdifferenz, möglichst klein gehalten wird.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Tieftonwiedergabe bei einem mit einem akustisch geschlossenen Gehäuse arbeitenden Lautsprechersystem, bei dem das Innenvolumen des Gehäuses durch eine innere, akustisch trennende Wand in zwei Teilvolumina getrennt ist, wobei ein Volumen an die Membran des in den das Gehäuse umgebenden Aussenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers angrenzt, und bei der ein elektrodynamischer Wandler (TR) so in die innere Trennwand eingebaut ist, dass die beiden Innenvolumina (V1, V2) durch die Membran des Wandlers voneinander getrennt werden, und dass die Membran durch ihre Bewegung auf beide Volumina druck- und volumenändernd einwirkt, und wobei innerhalb des an die Membran des in den Aussenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers (LA) angrenzenden Innenvolumens (V1) ein Gasdrucksensor (P) angeordnet ist, der ein den Gasdruck im Innenvolumen beschreibendes, elektrisches Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdrucksensor als Glied eines Regelkreises arbeitet, dass der innenliegende elektrodynamische Wandler (TR) ebenfalls ein Teil dieses Regelkreises ist, dass dieser Regelkreis weiters aus einem Regler (R) und einem Leistungsverstärker (A) besteht, dass das Ausgangssignal des Gasdrucksensors dem Regler als ein den Istwert des Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird, dass dem Regler als Sollwert ein den zeitlichen Mittelwert des ausserhalb des Gehäuses herrschenden Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird, dass der Regier den Leistungsverstärker ansteuert und dieser den innenliegenden Wandler (TR) treibt, und dass der Regler und die übrigen Glieder des Regelkrei-

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2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Regler ein PI-, ein PID-oder ein Zustandsregler verwendet wird.

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ses derartig dimensioniert sind, dass die Differenz zwischen dem Momentanwert des Gasdruckes in dem an die Membran des in den Aussenraum abstrahlenden Lautsprechers angrenzenden Innenvolumens (V1) und dem zeitlichen Mittelwert des ausserhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes durch die Wirkung des Regelkreises immer annähernd verschwindet und somit der Momentanwert des Innendruckes dem Mittelwert des Aussendruckes immer annähernd gleicht.