DE10027618B4 - Schallwandler - Google Patents

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Abstract

Schallwandler mit einem Tieftonmodul (30) und einem Hochtonmodul (31), die beide in einem separaten Schallwandlergehäuse angeordnet sind, wobei beide Schallwandlergehäuse mit einem Abstand zueinander angeordnet sind und das Hochtonmodul (31) gegenüber dem Tieftonmodul (30) in horizontaler Richtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Hochtonmoduls (31) und des Tieftonmoduls (30) voneinander beabstandet sind und dass das Tieftonmodul (30) einen Außentreiber (40) und einen Innentreiber (41) aufweist, wobei der Außentreiber (40) als geschlossenes Basssystem und der Innentreiber (41) einseitig geschlossen und an der anderen Seite mit zur Umwelt offenem Bassreflexrohr (48) ausgebildet ist, dass das Resonanzmaximum des Außentreibers (40) bei der Frequenz liegt, wo sich ein lokales Resonanzminimum des Innentreibers (41) befindet und die Abstimmung des Innentreibers (41) und des Außentreibers (40) derart erfolgt, dass das Impedanzminimum des Innentreibers (41) auf den Peak der Resonanz des Außentreibers (40) fällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schallwandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Umsetzung von Audiosignalen bei hoher Klangtreue.
  • Die DE 36 18 586 A1 beschreibt einen Schallwandler mit Bassreflexgehäuse. Mit Hilfe eines Korrekturnetzwerkes kann der Wandler in einem größeren Frequenzbereich betrieben werden, als der für den er ausgelegt ist. Dazu ist das Korrekturnetzwerk so ausgestaltet, dass die Übertragungskennlinie der Übertragung einer Serienschaltung aus einem ersten Netzwerk und einem zweiten Netzwerk entspricht, wobei das erste Netzwerk etwa den umgekehrten Wert der Übertragung vom Eingang des Wandlers bis zur Beschleunigung der Membran des in das Bassreflexgehäuse aufgenommenen Wandlers ist. Die DE 36 18 586 A1 beschreibt ein Korrekturnetzwerk zur Verbesserung des Tieftonverhaltens einer Bassreflexanordnung.
  • Die FR 2 361 032 A1 offenbart in 1 einen einseitig geschlossenen Innentreiber mit Bassreflexrohr. Bei dem Außentreiber handelt es sich jedoch nicht um ein geschlossenes Basssystem.
  • Die DE 690 12 060 T2 zeigt einen Außentreiber in einem geschlossenen System sowie einen einseitig geschossenen Innentreiber. Es ist auch eine Kombination aus Helmholtz-Resonator mit einem Bassreflex-Rohr beschrieben. Die Abstimmung des Schallwandlers auf ein Resonanzminimum oder ein Impedanzminimum wird jedoch nicht beschrieben.
  • Die DE 195 07 296 A1 zeigt einen Schallwandler mit einem Lautsprecher als Innentreiber und einem Resonanzkreis, der durch ein Gehäuse gebildet ist, welches durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist. Die Kammer hinter dem Treiber ist hermetisch abgeschlossen, während die vordere Kammer Luft- bzw. Schalldruck mit der Umgebung über eine Öffnung ausgleichen kann. Gerade im Bassbereich besteht jedoch das Problem, dass mit einem Innentreiber allein ein hochqualitativer Raumklang nicht erzeugt werden kann, da ein Tieftontreiber seine Resonanzfrequenz im abgestrahlten Frequenzbereich aufweist.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schallwandler derart fortzubilden, dass Audiosignale mit hoher Klangtreue abgestrahlt werden können und an der Hörposition ein idealer, linearisierter Raumklang erzeugt wird.
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass dazu ein Hochtonmodul im Verhältnis zum Tieftonmodul in Richtung der Hörposition verstellbar sein muß. Bei der Veränderung des Abstands der Hörposition zur Schallwandlerposition bzw. zum Hochtonmodul ergeben sich vorteilhafte Klangkorrekturen bzw. Parametervariationen des Übertragungsverhaltens an der Hörposition. Dadurch wird das Amplituden- und Phasenverhältnis des Raumklangs bzgl. der Raumposition verbessert. Dadurch kommt es zu einer positionsbezogenen Linearisierung des Phasen- und Amplitudengangs des an der Hörposition ankommenden Raumklangs.
  • Erfindungsgemäß sind das Tieftonmodul und das Hochtonmodul mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet. Dadurch kommt es zu einer Körperschallübertragungsminimierung durch die funktionsspezifische Trennung des Schallwandlers in Hochton-, Mittelton- und Tieftonmodul. Dadurch kommt es nicht zu einer Überlagerung der Resonanzfrequenz der einzelnen Module am Schallwandlergehäuse. Da die bei herkömmlichen Mehrwegsystemen auftretenden gegenseitigen Beeinflussungen der Bass- und Hochtonchassis nicht auftreten, verbessert sich dadurch das nichtlineare Verhalten des Gesamtsystems. Durch die getrennte Aufhängung des Bassmoduls und des Hochtonmoduls werden beide bezüglich den gegenseitigen Störfrequenzen zueinander optimal entkoppelt.
  • Durch die Kombination eines geschlossenen Systems mit Außentreiber und einem offenen System mit einem Innentreiber, d. h. eines akustischen Bandpass, lassen sich die beiden Schallwandler derart abstimmen, dass das Resonanzmaximum des Außentreibers bei der Frequenz liegt, wo das lokale Resonanzminimum des Innentreibers liegt. Folglich fließt in diesem Frequenzbereich mehr Energie in den gut gedämpften Innentreiber als in den schlecht gedämpften Außentreiber. Genau in diesem Fall strahlt der Innentreiber den Hauptanteil des Schalldrucks ab. Im darüberliegenden Frequenzbereich kommt es zu einem analogen aber inversen Effekt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schallwandler strahlen diese im gesamten Einsatzbereich einen konstanten Schalldruck ab. Als weiterer Vorteil weist der erfindungsgemäße Schallwandler über dem gesamten Einsatzbereich eine sehr hohe innere Dämpfung auf.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung mehrerer Ausführungsformen zu verweisen. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen und Variationen der Erfindung dargestellt. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
  • 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Schallwandler wie diese in einem Hörraum angeordnet sind,
  • 2 eine Gesamtansicht des mit der Vorrichtung optimiert einsetzbaren Schallwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 eine Ansicht des Bassmoduls eines Schallwandlers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist ein Systemaufbau dargestellt, wie er bei einem Verfahren zur Erzeugung klangkorrigierter Audiosignale erforderlich ist. In einem Hörraum 1 werden an einer beliebigen Hörposition 2 der von einem Schallwandler 3 und/oder 4 erzeugte Raumklang im zeitlichen Verlauf und/oder in seinem Frequenzspektrum, bspw. ein Betragsfrequenzgang oder komplexer Frequenzgang, aufgenommen. Aufgrund des zeitlichen Verlaufs des Raumklangs und des Frequenzspektrums an der Hörposition 2 wird mittels eines speziellen Mikrofons 5 und eines Messgeräts 6 eine Parameterkennfeld 7 erstellt. Dieses Parameterkennfeld 7 wird aufgrund des Frequenzspektrums und/oder aufgrund des zeitlichen Verhaltens des Raumklangs erstellt. Das Parameterkennfeld 7 kann aufgrund des Messverfahrens automatisch durch einen Algorithmus erzeugt werden, wobei bspw. Koeffizienten für digitale Filter als Parameter errechnet werden.
  • Der Hörraum 1 ist beispielsweise ein Studiozimmer, ein Raum in einem Gebäude oder auch ein Open-Air-Gelände. Das Parameterkennfeld 7 wird so erzeugt, dass daraus einerseits die Laufzeit der Raumklangsignale bezogen auf die Hörposition 2 und anderseits der Frequenzgang abgebildet wird. Dieses im Meßgerät ermittelte Parameterkennfeld 7 oder die Daten aus der im Meßgerät ermittelten Daten werden an die Vorrichtung 8 übertragen, um analoge oder digitale Audiosignale, die von einer Signalquelle 9 stammen, entsprechend klanglich zu korrigieren. Die Vorrichtung 8 verändert die Audiosignale der Signalquelle 9 unter Verwendung der im Parameterkennfeld 7, insbesondere einer Parameterliste, abgelegten Parameter, so dass die beiden Schallwandler 3 und 4 durch das klangkorrigierte Audiosignal der Vorrichtung 8 und über einen zwischengeschalteten Verstärker, insbesondere eine Endstufe eines Leistungsverstärkers, angesteuert werden.
  • Das Verfahren sieht eine besondere Signalkorrektur vor. Die Audiosignale der Signalquelle 9 werden korrigiert, um störende Einflüsse des Hörraumes 1 an der Hörposition 2 zu kompensieren. Die Vorrichtung 8 verändert dadurch die Audiosignale von der Signalquelle 9 derart, dass sowohl im Frequenzgang als auch im Zeitverhalten veränderte Audiosignale von den Schallwandlern 3 und 4 abgestrahlt werden. Infolgedessen strahlen die Schallwandler 3 und 4 einen klangkorrigierten Schall ab, der an der Hörposition 2 einen klangkorrigierten Raumklang erzeugt und von den gemessenen und in der Vorrichtung 8 eingestellten Parametern abhängt. Diese Parameter des Parameterkennfeldes 7 beschreiben bevorzugt Filterkoeffizienten, ein Frequenzspektrum, eine Klangkorrekturfunktion und/oder ein Frequenzspektrum des Raumklangs an der Hörposition 2. Die Daten des Hörraumes 1 und der Hörposition 2 werden mittels des Messgerätes 6 messtechnisch erfasst, die zu optimierenden Parameter werden gemessen und/oder berechnet und die Koeffizienten für einen Korrekturalgorithmus für die Vorrichtung 8 werden erstellt. Dabei kann der Vorgang zur Erzeugung der Parameter ein einziges Mal durchgeführt werden und die Vorrichtung 8 wird dann zur Erzeugung der klangkorrigierten Audiosignale an den Hörraum 1 anfangs angepasst. Andererseits kann die Messung und das Korrekturverfahren auch fortwährend während dem Hörvorgang durchgeführt werden.
  • Bei dem Verfahren werden der Hörraum 1 und die Schallwandler 3 und 4 als lineare, voneinander unabhängige Systeme optimiert. Dazu wird die komplexe Gesamtübertragungsfunktion Hs = Hraum·Hschallwandler gebildet. Aus der an der Hörposition 2 erforderlichen Sollübertragungsfunktion Hsoll und der an der Hörposition 2 tatsächlich vorhandenen Gesamtübertragungsfunktion Hs wird dann die Korrekturübertragungsfunktion HKorr bzw. das Parameterkennfeld 7 erzeugt. Beispielsweise kann hinsichtlich einer Frequenzanalyse und einer Laufzeitanalyse das gesamte Audiosystem durch eine Dirac-Funktion angeregt werden und die hörbare Audiosignal-Antwort an der Hörposition 2 über das Mikrofon 5 gemessen werden. Über eine Fouriertransformation im Messgerätes 6 kann dann die erforderliche Korrekturübertragungsfunktion HKorr bestimmt und daraus das Parameterkennfeld 7 erzeugt werden.
  • Der Messvorgang wird folgendermaßen durchgeführt: Eine sogenannte Maximalfolge wird entweder im Messgerät 6 oder in der Vorrichtung 8 erzeugt. Eine Maximalfolge ist ein künstlich erzeugtes pseudo-zufälliges Rauschen. Dabei werden bis zu einer Grenzfrequenz alle Frequenzen im Mittel gleich stark angeregt. Die Maximalfolge wird bspw. anstelle des Audiosignals von der Signalquelle 9 in die Vorrichtung 8 eingespeist und anschließend über einen optionalen Leistungsverstärker an die Schallwandler 3, 4 übertragen. Die von den Schallwandlern 3, 4 abgestrahlte Signalantwort wird als Raumklang an der Hörposition 2 über das Mikrofon 5 aufgenommen und an das Messgerät 6 übertragen. Aus der über das Mikrofon 5 empfangenen Ist-Signalantwort wird über eine Kreuzkorrelation die Impulsantwort des Systems berechnet. Bei der Kreuzkorrelation werden die Ist-Signalantwort mit der ursprünglich in das System eingespeisten Maximalfolge gefaltet. Die Ist-Signalantwort und die Maximalfolge sind dabei numerisch vorliegende zeitdiskrete Signalfolgen, die auf einem Prozessor des Messgerätes 6 entsprechend mathematisch gefaltet werden. Das Ergebnis der Faltung erzeugt die Impulsantwort des Systems. Aus der Impulsantwort lassen sich über eine Fouriertransformation, insbesondere eine Fast-Fouriertransformation, oder ähnliche Transformationen, wie eine Laplace-Transformation oder eine Wavelet-Transformation, die erforderlichen Parameter erzeugen. Außerdem kann auch eine Sprungantwort simuliert und daraus der zeitliche Verlauf des Raumklangs an der Hörposition 2 ermittelt werden. Außerdem kann ein Wasserfall-Diagram (cumulative spectral decay) als Transformation der Impulsantwort erzeugt werden, um die Parameter zu bestimmen. Neben der Amplitude der Übertragungsfunktion werden der zeitliche Verlauf, insbesondere das Ausschwingverhalten, anhand eines Wasserfalldiagramms berechnet und daraus einzelne Parameter für das Parameterkennfeld 7 ermittelt.
  • Das bei der Messung ermittelte und berechnete Parameterkennfeld 7 wird über eine Schnittstelle 16 an die Vorrichtung 8 übermittelt. Das Parameterkennfeld 7 kann in der Vorrichtung 8 in einem Microcontroller 10 zusätzlich weiterverarbeitet, transformiert und gespeichert werden. Das oder die Parameterkennfelder 7 werden an die einzelnen digitalen Signalprozessoren 1215 über einen internen Datenbus 11 übertragen. Die Parameter werden dazu eingesetzt, um digitale Filter zu konfigurieren, ein Zeitverhalten zu definieren und/oder die Struktur des Verarbeitungsalgorithmus auf den Signalprozessoren 12, 13, 14, 15 zu verändern.
  • Bei dem Verfahren wird nicht im gesamten Frequenzbereich der Audiosignale korrigiert, sondern es werden Audiosignale lediglich im Frequenzbereich unterhalb von 300 Hz bis 1000 Hz, bspw. 500 Hz, korrigiert. Damit ist gewährleistet, dass keine spektral veränderten Direktschallanteile des Schallwandlers 3 oder 4 im Klangbild vom Gehör wahrgenommen werden. Es hat sich bei Messungen und während vieler Versuche herausgestellt, dass gerade im höherfrequenten Bereich eine Audiosignalkorrektur nicht zu den gewünschten Ergebnissen führt, da das menschliche Gehör ein sehr gutes zeitliches Auflösungsvermögen besitzt, wodurch vom Hörer vor allem in höheren Frequenzbereichen zwischen Direktschall und Diffusschall unterschieden werden kann. Im tieferen Frequenzbereich kann das menschliche Ohr nicht zwischen Direktschall und Diffusschall unterscheiden. Dadurch ist eine Korrektur insbesondere im tieffrequenten Bereich möglich.
  • Aus hörpsychologischen Gründen müssen Raummoden, d. h. stehende Wellen im Raum, anders korrigiert werden als Peaks, die durch die spektral ungleich verteilte Nachhallzeit im Hörraumes 1 entstehen. Zeitlich lang andauernde Überhöhungen im Betragsfrequenzgang, die durch stehende Wellen im Hörraum 1 hervorgerufen werden, müssen durch die Vorrichtung 8 überkorrigiert werden, so dass die an die Signalwandler 3, 4 übertragenen klangkorrigierten Audiosignale nicht den von der Signalquelle 9 an die Vorrichtung 8 übertragenen Audiosignalen entsprechen. Eine Überkorrektur wird durch eine überproportionale Dämpfung eines Frequenzabschnitts erzielt. Ein durch die Beschaffenheit des Hörraumes 1 induzierter Peak und auch die Raummoden werden durch die Vorrichtung 8 im Betragsfrequenzgang unterschiedlich korrigiert. Zur Identifikation derartiger Peak-Signale im Raumklang wird das bereits beschriebene Cumulative Spectral Decay herangezogen. Die letztgenannte Transformation ist erforderlich, um die Peaks von den Raummoden zu trennen. Im Betragsfrequenzgang sind Raummoden von Peaks kaum zu trennen. Die Peaks, die den Nachhalleffekt beschreiben, lassen sich durch das Verfahren vorteilhaft von den Raummoden unterscheiden und dadurch unterschiedlich behandeln.
  • In 2 sind die Schallwandler 3 und 4 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Sie sind als Mehrwegsysteme ausgebildet und weisen mindestens ein Bassmodul 30 und ein Hochtonmodul 31 auf. Jeder Schallwandler 3, 4 weist einen Träger 32 auf, der entweder mittels eines Fußteils 37 auf dem Boden eines Raumes aufstellbar ist oder über eine Montageeinheit an einer Wand befestigbar ist. Das Bassmodul 30 und das Hochtonmodul 31 sind derart am Träger 32 befestigt, dass beide einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Der Abstand wird dadurch gebildet, dass das Hochtonmodul 31 über dem Bassmodul 30 angeordnet ist, wobei der Boden des Hochtonmoduls 31 mit geringem Abstand zu der oberen Wand des Bassmoduls 30 angeordnet ist. Die beiden Module 30, 31 können auch nebeneinander angeordnet sein. Es ist lediglich gefordert, das deren Wände zueinander beabstandet sind, so dass eine gegenseitige Schwingungsübertragung minimiert ist. Das Bassmodul 30 ist bevorzugt lösbar am Träger 32 befestigt, bei der gezeigten Ausführungsform an verschiedenen Aufnahmepunkten am Träger 32 eingehängt. Das Bassmodul 30 ist beispielsweise an der Rückseite mit einem vertikal angeordneten Stift versehen, der in eine zylinderförmige oder nutartige Aufnahme 29 oben einhängbar ist. Das Bassmodul 30 ist in der Nähe seiner Vorderseite über zwei stiftartige Lagerungen 28 auf dem Fußteil 37 gelagert. Die Lagerung des Tieftonmoduls 30 kann auch an anderen Stellen erfolgen, jedoch an Stellen der Modulwandungen, die besonders schwingungsarm sind.
  • Das Hochtonmodul 31 ist am Träger 32 in horizontaler Richtung durch einen Verstellmechanismus 33 verstellbar befestigt. Die Verstellachse 34 liegt im Wesentlichen in der horizontalen Ebene. Das heißt, die Verstellachse 34 kann auch leicht geneigt sein, so dass das Hochtonmodul 31 bei der horizontalen Verstellbewegung gleichzeitig angehoben wird. Das Hochtonmodul 31 selbst ist dabei horizontal angeordnet, so dass sich die Schallwellen optimal in Richtung der Hörposition 2 ausbreiten können. Der Verstellmechanismus 33 kann zusammen mit einem Bassmodul 30, einem Mitteltonmodul oder einem Hochtonmodul 31 vorgesehen sein, bevorzugt jedoch mit dem Hochtonmodul 31. Der Verstellmechanismus 33 ist vorteilhaft am oberen Ende des Trägers 32 angeordnet. Durch die Verstellung des Hochtonmoduls 31 wird eine positionsbezogene Linearisierung des Phasen- und Amplitudengangs in Bezug auf eine Positionsänderung des Hörers erreicht.
  • Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Träger 32 am oberen Ende mit einer rohrförmigen bzw. zylinderförmigen Halterung 36 versehen, in die ein mit dem Hochtonmodul 31 verbundenes, im Wesentlichen stabförmiges Element 35 einschiebbar ist. Das Hochtonmodul 31 mit dem stabförmigen Element 35 kann in die zylinderförmige Halterung 36 unterschiedlich weit eingeschoben werden, wobei die horizontale Position des Hochtonmoduls 31 in Relation zum Bassmodul 30 verstellbar ist. Das stabförmige Element 35 kann parallel zu seiner Verstellachse 34 Nuten oder einen Schlitz aufweisen, in die oder den vorkragende Positionierelemente an der Innenseite des rohrförmigen Elements 36 eingreifen, so dass das Hochtonmodul 31 sich nicht um die horizontale Verstellachse 34 verdrehen kann. Das stabförmige Element 35 ist aus einem Material hoher Dichte hergestellt, so dass die Eigenresonanzen des stabförmigen Elementes 35 nicht mit den Eigenresonanzen des Trägers 32 oder des Bassmodul 30 zusammenfallen. Deswegen sind die Resonanzfrequenzen der Gesamtanordnung vorteilhaft in bestimmten vorgewählten, nicht überlappenden Frequenzbereichen einstellbar, so dass dadurch ein maximale Entkopplung der einzelnen Baugruppen erzielt wird. Zur Einstellung und Dimensionierung der Massenverhältnisse der Trägerteile und der Module 30, 31 kann der Träger 32 innenseitig mit einem Füllmaterial befüllt werden und das stabförmige Element 35 kann durch unterschiedliche Metallausführungen angepasst werden. Dadurch lassen sich die Eigenresonanzen der unterschiedlichen Teile aufeinander anpassen.
  • Bei der Verstellung des Hochtonmoduls 31 wird die horizontale Position des Hochtonmoduls 31 im Verhältnis zum Bassmodul 30 verändert. In der linken Abbildung der 3 ist das Hochtonmodul 31 in seiner vorderen Position und in der rechten Abbildung in seiner hinteren Position dargestellt. Durch die Verstellung des Hochtonmoduls 31 wird der Laufzeitunterschied zwischen dem Schall im unteren Frequenzband, der über das Bassmodul 30 abgestrahlt wird, und dem Schall im oberen Frequenzband, der über das Hochtonmodul 31 abgestrahlt wird, kompensiert. Laufzeitunterschiede, die ausgeglichen werden sollen, stammen ursächlich von konstruktiven Unterschieden zwischen dem Hochtonmodul 31 und dem Bassmodul 30 und/oder von unterschiedlichen Gruppenlaufzeiten in der passiven Frequenzweiche. Durch die getrennte Aufhängung des Bassmoduls 30 und des Hochtonmoduls 31 werden beide bezüglich der gegenseitigen Störfrequenzen zueinander optimal entkoppelt. Der Träger 32 ist bevorzugt aus einem Stahlprofil hergestellt. Die Wände der Schallwandler 3 und 4 sind aus speziellen Materialien aufgebaut, die gegenseitig eine optimierte Resonanzentkopplung garantieren. Durch den funktionsspezifischen Aufbau der Schallwandler 3 und 4 kommt es zu einer Körperschallübertragungsminimierung durch funktions- und resonanzselektiven Aufbau der Schallwandler 3, 4 und des Trägers 32.
  • In 3 ist der erfindungsgemäße Aufbau des Bassmoduls 30 dargestellt. Das Bassmodul 30 ist in mindestens zwei Kammern 38 und 39 aufgeteilt. Ein Außentreiber 40 ist in der äußeren Schallwand 42 des Schallwandlers 3 eingebaut und an der Innenseite des Schallwandlers 3 durch die Wände 43, 44, 45 der Kammer 38 vollständig abgedichtet. Ein Innentreiber 41 ist in Form eines Lautsprechers in einem separaten Innenraum bestehend aus zwei Kammern 46 und 47 im Schallwandler 3 eingebaut. Die Kammer 46 ist an allen Seiten im Wesentlichen luftdicht abgeschlossen. Eine zweite Kammer 47 weist an einer Vorder- oder Rückseite des Schallwandlers 3 ein Bassreflexrohr 48 auf. Der Innentreiber 41 ist von der Kammer 46 zur Kammer 47 gerichtet. Er könnte aber auch in umgekehrter Richtung angeordnet sein. Durch die Kombination von Außen- und Innentreiber 40, 41 werden elektroakustische Schallwandler nach dem Stand der Technik wesentlich verbessert.
  • Der Innentreiber 41 überträgt die tiefsten Frequenzen und ist mit einem elektrischen Tiefpassfilter beschaltet und der Außentreiber 40 ist mit einem Bandpassfilter beschaltet. Die untere Grenzfrequenz des Bandpassfilters des Außentreibers 40 und die obere Grenzfrequenz des Tiefpassfilters des Innentreibers 41 liegen in etwa im gleiche Frequenzbereich und die Filterflanken überlagern sich derart, dass sich bei der Addition der Schallanteile in Amplitude und Phase ein linearer Verlauf ergibt.
  • Neben der elektrischen Filtercharakteristik ist bei dem erfindungsgemäßen Schallwandler 3 auch eine akustische Filtercharakteristik ausgenutzt. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Innentreibers 41 mit einer abgeschlossenen Kammer 46 an einer Seite und einer über ein Bassreflexrohr 48 zur Umgebung offenen Kammer 47 an der anderen Seite bildet der Innentreiber eine akustische Bandpasscharakteristik aus. Die Flanken des akustischen Bandpasses im Frequenzspektrum sind asymmetrisch ausgelegt. Die untere Flanke ist in Relationen zur höherfrequenten Flanke wesentlich steiler ausgelegt. Die Abstimmung des Innentreibers 41 und des Außentreibers 40 kann derart erfolgen, dass das Impedanzminimum des Innentreibers 41 auf den Peak der Resonanz des Außentreibers 40 fällt. Damit ist der Außentreiber 40 in seinem kritischen Resonanzbereich sehr effektiv bedämpft. Durch eine derartige Ansteuerung werden die beiden Treiber 40, 41 ohne Verschlechterung der Gesamtgüte im tieffrequenten Bereich gekoppelt. Als Vorteil ergibt sich ein Bassmodul 30 mit einem sehr schnellen Ein- und Ausschwingverhalten bei tiefer unterer Grenzfrequenz und deutlich kleinerem Volumenbedarf als bei herkömmlichen Systemen. Der Außentreiber 40 ist als geschlossenes Basssystem ausgebildet, während der Innentreiber 41 einseitig geschlossen und an der anderen Seite mit zur Umwelt offenem Bassreflexrohr 48 ausgebildet ist.
  • Der Außentreiber 40 ist entsprechend einer akustischen Tschebischeff-Charakteristik überdämpft, wobei die Eigenschaften des akustischen Filter durch das Volumen der Kammer 38 in Verbindung mit den Parametern des Außentreibers 40 einstellbar ist. Dadurch wird das elektrische Filter an der unteren Grenzfrequenz unterstützt. Die akustische Filter-Grenzfrequenz wird bevorzugt auf die elektrische Filter-Grenzfrequenz abgeglichen. Dadurch wird eine besonders effektive Filterung der Audiosignale in dem für den Außentreiber 40 nicht benötigten Frequenzbereich erzielt.

Claims (3)

  1. Schallwandler mit einem Tieftonmodul (30) und einem Hochtonmodul (31), die beide in einem separaten Schallwandlergehäuse angeordnet sind, wobei beide Schallwandlergehäuse mit einem Abstand zueinander angeordnet sind und das Hochtonmodul (31) gegenüber dem Tieftonmodul (30) in horizontaler Richtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Hochtonmoduls (31) und des Tieftonmoduls (30) voneinander beabstandet sind und dass das Tieftonmodul (30) einen Außentreiber (40) und einen Innentreiber (41) aufweist, wobei der Außentreiber (40) als geschlossenes Basssystem und der Innentreiber (41) einseitig geschlossen und an der anderen Seite mit zur Umwelt offenem Bassreflexrohr (48) ausgebildet ist, dass das Resonanzmaximum des Außentreibers (40) bei der Frequenz liegt, wo sich ein lokales Resonanzminimum des Innentreibers (41) befindet und die Abstimmung des Innentreibers (41) und des Außentreibers (40) derart erfolgt, dass das Impedanzminimum des Innentreibers (41) auf den Peak der Resonanz des Außentreibers (40) fällt.
  2. Schallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Wände voneinander 0,5 bis 20 cm beabstandet sind und/oder beide Module (30, 31) an demselben Träger (32) befestigt sind.
  3. Schallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonanzmaximum des Außentreibers (40) in einem Frequenzbereich von 25 Hz bis 120 Hz liegt.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10105184A1 (de) * 2001-02-06 2002-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum automatischen Einstellen eines digitalen Equalizers und Wiedergabeeinrichtung für Audiosignale zur Realisierung eines solchen Verfahrens
DE10225146A1 (de) 2002-06-06 2003-12-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Einstellen von Filterparametern und zugeordnetes Wiedergabesystem
DE10225145A1 (de) * 2002-06-06 2003-12-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur gehörrichtigen Baßpegelanhebung und zugeordnetes Wiedergabesystem
US7881485B2 (en) 2002-11-21 2011-02-01 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E. V. Apparatus and method of determining an impulse response and apparatus and method of presenting an audio piece
DE10254470B4 (de) * 2002-11-21 2006-01-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Impulsantwort und Vorrichtung und Verfahren zum Vorführen eines Audiostücks
EP1475996B1 (de) * 2003-05-06 2009-04-08 Harman Becker Automotive Systems GmbH Verarbeitungssystem für Stereo Audiosignale
EP1722360B1 (de) 2005-05-13 2014-03-19 Harman Becker Automotive Systems GmbH System und Verfahren zur Verbesserung eines Audiosignals

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2361032A1 (fr) * 1976-08-06 1978-03-03 Elipson Perfectionnement aux enceintes acoustiques
DE3618586A1 (de) * 1985-06-14 1986-12-18 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven Bassreflex-lautsprechersystem
DE4310105A1 (de) * 1993-03-27 1994-09-29 Blaupunkt Werke Gmbh Raumklangprozessor
DE69012060T2 (de) * 1989-11-16 1995-04-06 Philips Nv Lautsprecheraufbau mit einem an eine akustische Röhre angeschlossenen Helmholtz-Resonator.
DE19507296A1 (de) * 1994-03-02 1995-09-07 Sony Corp Lautsprecher
DE19580412C1 (de) * 1994-04-30 1998-10-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation akustischer Verfälschungen infolge der Raumakustik bei der Tonwiedergabe durch elektro-akustische Wiedergabegeräte

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2361032A1 (fr) * 1976-08-06 1978-03-03 Elipson Perfectionnement aux enceintes acoustiques
DE3618586A1 (de) * 1985-06-14 1986-12-18 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven Bassreflex-lautsprechersystem
DE69012060T2 (de) * 1989-11-16 1995-04-06 Philips Nv Lautsprecheraufbau mit einem an eine akustische Röhre angeschlossenen Helmholtz-Resonator.
DE4310105A1 (de) * 1993-03-27 1994-09-29 Blaupunkt Werke Gmbh Raumklangprozessor
DE19507296A1 (de) * 1994-03-02 1995-09-07 Sony Corp Lautsprecher
DE19580412C1 (de) * 1994-04-30 1998-10-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation akustischer Verfälschungen infolge der Raumakustik bei der Tonwiedergabe durch elektro-akustische Wiedergabegeräte

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUBAK, P. [et al.]: "Design and Evaluation of Digital Filters Applied to Loudspeaker/Room Equalization". In: Audio Engineering Society (AES). Presented at the 108th Convention, 2000 February 19-22, Paris, France *
SIKORA, A.: Der DSP-Report 2000. In: Zeitschrift Elekronik 9/2000. S. 68-75. *

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