DE1018467B - Lautsprecher mit geringen Schwankungen des UEbertragungsmasses - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Güte einer elektroakustischer! Übertragung ist immer nur so groß wie die ihres schwächsten Gliedes, nämlich des Lautsprechers. Bei kritischem Abhören von Musik- und Sprachübertragungen über verschiedene Lautsprecher hat man immer wieder festgestellt, daß die subjektiv empfundenen Unterschiede im Klangbild in erster Linie auf die Unterschiede im Übertragungsmaß zurückzuführen sind. Auch wenn man für verschiedene Teile des zu übertragenden gesamten Hörfrequenzbereiches mehrere Lautsprecher verwendet, ist es bei einem ausreichenden Wirkungsgrad nicht möglich, die Schwankungen des Übertragungsmaßes unter etwa . ± 5 dB zu senken. Eine plötzliche Änderung des Übertragungsmaßes um 3 dB in der Breite einer Oktave ist aber bei solchen Abhörtesten schon hörbar, bei reinen Tönen und Rauschen noch erheblich weniger. Um die Güte der Frequenzkür ven hochwertiger Mikrophone und Verstärker wirklich ausnutzen zu können und um hörbare Änderungen des Klangbildes beim Übergang von einem Lautsprecher auf einen anderen zu vermeiden, müßten also die Schwankungen, des Übertragungsmaßes auf ± 1 dB bis ±2 dB in der Breite einer Oktave und auf ±2 dB bis +3 dB in schmäleren Bereichen herabgesetzt werden. Für Meßlautsprecher ist die gleiche oder eine noch schärfere Forderung zu stellen, Mit statischen Lautsprechern läßt sich das vielleicht ohne elektrische Entzerrung oder mit einer einfachen iSC-Entzerrung erreichen, nicht dagegen bei dynamischen Konuslautsprechern oder Druckkammersystemen mit Trichtern.

Es ist nun bekannt, daß man bei Konuslautsprechern, z. B. bei den als Regielautsprechern verwendeten Kugellautsprechern, die Frequenzunabhängigkeit des Übertragungsmaßes durch eine elekirische Entzerrung mittels ÄC-Gliedern und mehrerer zusätzlicher, gedämpfter Resonanzkreise erzielt. Der Nachteil dieser Entzerrung ist ihr hoher Preis, der vor allem dadurch hoch ist, daß die Spulen der Resonanzkreise gegen magnetische Störfelder durch Mü-Metall geschirmt werden müssen.

Der weitere Nachteil besteht darin, daß man diese Lautsprecher nur mit Spezialverstärkern, die die notwendigen Entzerrungsglieder enthalten, betreiben kann, nicht mit beliebigen handelsüblichen Geräten.

Ferner sind Lautsprecheranordnungen bekannt, bei welchen zwischen Lautsprecher und Schallwand ein Ring aus porösem Material derart angebracht ist, daß vermittels eines Zwischenstückes Lautsprecher und Schallwand ohne öffnungen miteinander verbunden sind.

Es ist nun möglich, Abweichungen in der Frequenzkurve, die nur "durch die Anordnung des Konus auf einer Schallwand oder in einem mehr oder weniger Lautsprecher mit geringen Schwankungen des Übertragungsmaßes

Anmelder:

Rundfunk-Betriebstechnik G. m. b. H.,
Nürnberg, Tillystr. 42

Dr. Walter Kühl, Nürnberg-Eibach,

und Joh. M. Zosel, Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden

geschlossenen Kasten verursacht sind und beim Betrieb an einer kleinen Druckkammer oder am Hals eines idealen Trichters nicht vorhanden wären, mittels billiger, rein akustischer Maßnahmen zu vermeiden. Von der Stelle, an der die Membran an die Schallwand oder die Kastenwand grenzt, geht eine Beugungswelle aus, die eine Überhöhung des Übertragungsmaßes im freien Schallfeld auf der Achse des Lautsprechers und eine Erhöhung der abgestrahlten akustischen Leistung um einige dB in einem bestimmten Frequenzgebiet zur Folge hat. Dies wird vermieden durch Lautsprecher, bei welchen die Lautsprecheröffnung der Schallwand oder der Vorderwand des Lautsprecherkastens von einem schallschluckenden Ring aus porösem Material umgeben ist. Erfmdungsgemäß ist dieser Ring konstanter oder wechselnder Breite wulstförmig aus der Schallebene in Schallrichtung sich erhebend ausgebildet. Die Breite und Dicke des Ringes und die akustischen Eigenschaften des Materials hängen von dem gewünschten Frequenzbereich, in dem diese Anordnung wirken soll, und dem gewünschten Ausmaß der Wirkung ab. Bei kleinen Lautsprechern für mittlere und hohe Frequenzen, für die die erfindungsgemäße Anordnung vorzugsweise in Frage kommt, ist die Breite des Ringes, die auf dem Umfang konstant sein oder wechseln kann, größenordnungsmäßig gleich dem halben Korbdurchmesser, die Dicke größenordnungsmäßig gleich einem Viertel des Korbdurchmessers. Die Dicke richtet sich im übrigen auch nach den akustischen Eigenschaften des verwendeten Schluckstoffes. Der Schluckgrad für senkrechten Schalleinfall sollte bei dem Material für die verwendete Schichtdicke in dem Frequenzgebiet, in dem die Wirkung des Ringes eintreten soll, möglichst 8O°/o überschreiten.

7OJ 758/287

Bei der Auflage des Ringes auf die Vorderwand der Schallwand oder des Kastens soll der Innendurchmesser des Ringes gleich oder etwas größer als der Korbdurchmesser sein und bei kleinen Lautsprechern nach außen (in Richtung der Lautsprecherachse) in Stufen oder- kontinuierlich wie bei einem Trichter größer" werden, damit die Abstrahlung der hohen Frequenzen nicht beeinträchtigt wird. Der Außendurchmesser-des Ringes kann-konstant sein oder von der Schallwand aus nach außen kontinuierlich oder in Stufen abnehmen. Wenn die Schallwand nicht geschlossen hinter dem schallschluckenden Ring durchgeht, sondern dort in bekannter Weise öffnungen hat (schweizerische Patentschrift 157 988), tritt die beabsichtigte Wirkung nicht oder nur unvollkommen ein. Außerdem verhindert die Schallwand dort wegen der Öffnungen nicht mehr den Druckausgleich von Vorderseite und Rückseite der Membran, so daß dort der Übertragungsfrequenzbereich bei tiefen Frequenzen erheblich eingeschränkt wird, was bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht eintritt.

Ein so korrigierter Lautsprecher kann in an sich bekannter Weise vor der Schallwand oder der Wand des Kastens, statt hinter ihr angeordnet werden, um das sonst entstehende Luftpolster von der Dicke der Wand plus der Tiefe des Konus zu verkleinern oder weitgehend zu vermeiden, da es die Ursache von Schwankungen des Übertragungsmaßes bei hohen Frequenzen ist.

Eine weitere akustische Verbesserung ist bei dynamischen Konuslautsprechern im Gebiet der Grundresonanz möglich. Dort kann bei zu geringem Strahlungswiderstand eine starke Überhöhung des Übertragungsmaßes auftreten. Sie kann in an sich bekannter Weise durch Bilden eines bis auf wenige Öffnungen geschlossenen Hohlraumes hinter der Membran und Schließen der Öffnungen mit Hilfe eines porösen Materials geeigneten Strömungswiderstandes, z. B. Filz oder Schaumkunststoff, beseitigt werden. Dieses Material kann z. B. auf den mit öffnungen versehenen Lautsprecherkorb aufgeklebt werden, was dann, wenn es etwas elastisch ist, besonders leicht faltenfrei geschehen kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung und ihre Wirkung soll an Hand der beiden Zeichnungen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen dynamischen Konuslautsprecher 1, der von vorn bündig in eine Schallwand 2 eingesetzt ist. Ein schallschluckender Ring 3 aus porösem Material, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Lautsprecherkorbes ist und nach außen zunimmt, ist auf der Schallwand außen befestigt. Er könnte auch mehr oder weniger tief in sie eingelassen sein. Ein Streifen 4 aus porösem Material ist so auf den Membrankorb 5 geklebt oder anderweitig befestigt, daß die Öffnungen 6 des Korbes verschlossen sind.

Die akustische Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung wird durch die Fig. 2 veranschaulicht.

Kurve 1 ist die Frequenzkurve der abgestrahlten Leistung eines unbehandelten Lautsprechers, der üblicherweise hinter der Schallwand eingesetzt ist. Die Abweichung α vom glatten Verlauf der Frequenzkurve, die durch den Ring, die Abweichung b, die durch den Einbau vor der Schallwand, und die Abweichung c, die durch das Verschließen des Hohlraumes hinter der Membran mit einem bestimmten Strömungswiderstand beseitigt werden, sind deutlich zu erkennen. Die gemessene Kurve 2 zeigt die durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichte Frequenz kurve mit sehr kleinen Schwankungen.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Lautsprecher mit geringen Schwankungen des Übertragungsmaßes, bei welchem die Lautsprecheröffnung der Schallwand oder der Vorderwand des Lautsprecherkastens von einem schallschluckenden Ring aus porösem Material umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ring konstanter oder wechselnder Breite wulstförmig aus der Schallwandebene in Schallrichtung sich erhebend ausgebildet ist.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Eigenschaften des schallschluckenden Materials, z. B. der spezifische Strömungswiderstand des porösen Materials und seine Dicke, so gewählt werden, daß es in dem Frequenzbereich in dem es wirken soll, einen möglichst großen Absorptionsgrad hat.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Ringes, wenn sich dieser vor der Membranebene befindet, nach vorn hin wie bei einem Konus kontinuierlich oder in Stufen größer wird.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Ringes vom maximalen Wert aus nach außen hin kontinuierlich oder in Stufen abnimmt.

5. Lautsprecher nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Membran möglichst in der vorderen Ebene des die Membranhalterung tragenden Konstruktionsteiles, speziell der Schallwand, liegt.

6. Lautsprecher nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei dynamischen Systemen der Hohlraum hinter der Membran in möglichst geringem Abstand durch ein poröses Material entsprechenden StrömungsWiderstandes, mit dem vorzugsweise öffnungen des Membrankorbes bedeckt werden, so geschlossen wird, daß eine Überhöhung des Übertragungsmaßes im Gebiet der Membrangrundresonanz vermieden wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 157 988; britische Patentschrift Nr. 496 504.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 758/28T 10.