-
Die
Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung in einem Kraftfahrzeug
zur Erzeugung eines Raumklangs.
-
Aus
dem Stand der Technik sind bereits Lautsprechersysteme bekannt,
die einen Raumklang selbst in Kraftfahrzeugen wie Lastkraftwagen
mit Klangqualität erzeugen. Die Systeme verwenden dabei
unter anderem einen Center-Lautsprecher, der von weiteren Frontlautsprechern
begleitet wird, wobei die Lautsprecher zumeist Volltöner
sind. Die bekannten Anordnungen sehen vor, dass der Klang des Mehrkanal-Tonsystems
bei Nutzfahrzeugen am Fahrzeughimmel der Fahrerkabine mittig an
der Ablage über der Windschutzscheibe angebracht ist, wobei
die Schallwellen im Wesentlichen gerade nach unten und damit in
Richtung eines Armaturenbrettes oder in den Raum zwischen Armaturenbrett
und Windschutzscheibe gerichtet werden, von wo sie diffus reflektiert
werden können.
-
Die
Gebrauchsmusteranmeldung
DE
1 721 282 U1 offenbart eine Lautsprecheranordnung für Kraftwagen
mit Hoch- und Tieftonlautsprecher, die möglichst weit voneinander
beabstandet auf beiden Seiten des Armaturenbretts angeordnet sind.
Dabei weist die Hauptabstrahlrichtung des Schalls in Richtung der
Windschutzscheibe, so dass ein 3D-Stereo-Raumklangeffekt mit gleichmäßiger
Verteilung des gesamten Klangspektrums im Innenraum des Fahrzeugs
erzeugt wird.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, eine
verbesserte Anordnung für ein Mehrkanal-Tonsystem mit einem
Zentrallautsprecher in einem Kraftfahrzeug wie einem Lastkraftwagen
bereit zu stellen, die es ermöglicht, dass den Insassen
ein homogenes Klangbild präsentiert wird.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Lautsprecheranordnung in einem Kraftfahrzeug
zur Erzeugung eines Raumklangs mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
ausgeführt.
-
Eine
erste Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine
Lautsprecheranordnung, die in einem Kraftfahrzeug einen Raumklang
erzeugt, wenn sie in Betrieb ist. Dabei werden drei oder mehr Lautsprecher
eingesetzt, von denen einer ein Center-Lautsprecher ist. Das Lautsprechersystem
ist im Fahrzeuginnenraum an dem Fahrzeughimmel nahe der Windschutzscheibe
mittig angebracht, wobei eine Anbringvorrichtung es vorteilhaft
ermöglicht, dass der Center-Lautsprecher, wenn er betrieben wird,
eine Schallwellenfront emittiert, die unmittelbar am Austrittsort
eine Schallwellenfläche bereitstellt, die zur Windschutzscheibe
in einem Winkel steht, der ausreichend groß ist, so dass
ein Hauptschallanteil des den Lautsprecher verlassenden Schalls
in Richtung der Windschutzscheibe emittiert wird. Von dort wird
der Schall gegen das Armaturenbrett reflektiert, von wo aus eine
zweite Reflexion der Schallwellen es ermöglicht, dass der
Schall direkt in den Fahrzeuginnenraum gerichtet wird, und zwar
vorteilhaft in Richtung des Bereichs, in dem sich die Köpfe
von im Fahrzeug sitzenden Insassen befinden. Damit ist es möglich,
dass ein angestrebter homogener Raumklang des Center-Lautsprechers
mit den weiteren Lautsprechern erreicht wird.
-
Vielfach
weisen die Fahrzeughimmel bereits Ablagen auf, an denen die Lautsprechersysteme
befestigt werden können. An der Ablage können
die bekannten Lautsprechersysteme daher leicht auf die erfindungsgemäße
Weise angebracht werden, wenn eine entsprechende Anbringvorrichtung
an der Ablage vorgesehen ist. Selbstverständlich kann auch
das Lautsprechergehäuse bereits eine solche Gehäusegeometrie
aufweisen, dass die den Lautsprecher mit Gehäuse verlassende
Schallwellenfläche den gewünschten Reflexionswinkel
zur Windschutzscheibe erreicht und daher eine Verbesserung der akustischen
Wahrnehmung über eine gute Ortbarkeit der Schallwellen
und über die Homogenität aller im Raum wiedergegebenen
Schallereignisse erzielt wird.
-
Durch
die erfindungsgemäße Abfolge der Reflexionen in
die gewünschten Richtungen an den gewünschten
Fahrzeugbauteilen Windschutzscheibe und Armaturenbrett wird vorteilhaft
eine deutlich verbesserte Klangwahrnehmung für ein Mehrkanal-Tonsystem
erzielt und störende, diffus abgestrahlte Reflexionen können
verringert werden, so dass sie das Klangbild und die akustische
Wiedergabe im besten Fall gar nicht nachteilig beeinträchtigen.
-
Weitere
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich darauf, dass
zwei weitere der Lautsprecher sogenannte Front-Lautsprecher sind.
Um einen Surround-Sound zu erzeugen, können überdies
noch weitere Lautsprecher vorgesehen werden.
-
Weitere
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich darauf, dass
der Center-Lautsprecher, die Front-Lautsprecher und die Surround-Lautsprecher
Vollbereichslautsprecher sind, die Signale über ein Frequenzspektrum
von 20 bis 20 000 Hz als Schallereignisse, die den gesamten hörbaren
Frequenzbereich abdecken, wiedergeben, wobei die Lautsprecher die
Signale von einem in den Kraftfahrzeug angeordneten Audio-System
empfangen haben. Ferner kann zumindest ein weiterer Lautsprecher
im Kraftfahrzeug angeordnet werden, der als Tieftöner die
Schallsignale mit Frequenzen bis 120 Hz von dem Audio-System über
eine Frequenzweiche empfängt und wiedergibt.
-
Figurenbeschreibung
-
Die
Beschreibung mit den begleitenden Figuren dient dem besseren Verständnis
des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die
im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit
denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Erfindung.
-
Dabei
zeigt
-
1 eine
Seitenansicht eines Verlaufs von Schall, der aus einem Center-Lautsprecher
eines KFZ emittiert wird, wobei die Anordnung des Center-Lautsprechers
dem Stand der Technik entspricht,
-
2 eine
Seitenansicht eines Verlaufs von Schall, der aus einem erfindungsgemäß in
einem KFZ angeordneten Center-Lautsprecher emittiert wird,
-
3 ein
Frequenz-Schalldruckpegel-Diagramm für den Stand der Technik
mit und ohne Center-Lautsprecher.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Lautsprecheranordnung,
mit der in einem Kraftfahrzeug ein Raumklang mit einem homogenen
Klangbild erzeugt werden kann. Die Lautsprecheranordnung verfügt über
drei oder mehr Lautsprecher, von denen einer ein zentral angeordneter
Center-Lautsprecher ist; er ist gemeinsam mit den anderen Laut sprechern
in einer Anordnung im Fahrzeuginnenraum am sogenannten Fahrzeughimmel
nahe einer Windschutzscheibe mittig angebracht. Die Erfindung sieht
nunmehr vor, dass vor allem der Center-Lautsprecher mittels einer
Anbringvorrichtung derart am Fahrzeughimmel positioniert ist, dass
eine den Lautsprecher verlassende Wellenfront derart in Richtung der
Windschutzscheibe läuft, dass der Hauptteil der Schallwellen
an der Windschutzscheibe reflektiert wird und in Richtung des Armaturenbretts
weiterläuft. Dort erfolgt eine zweite Reflexion mit der
Folge, dass die Schallwellen von dem Armaturenbrett in Richtung eines
Kopfbereichs eines Fahrzeuginsassen im Fahrzeuginnenraum gerichtet
werden, so dass – im Unterschied zu den im Stand der Technik
gezeigten Center-Lautsprecher-Anordnungen – die Schallwellen
zwischen dem Armaturenbrett und der Windschutzscheibe gerichtet
reflektiert werden, und dabei gerade in Richtung des Kopfbereichs
der Insassen verlaufen.
-
Durch
das Frequenz-Schalldruckpegel-Diagramm in 3 wird verdeutlicht,
dass sich bis dato für das Klangbild, wenn der Center-Lautsprecher nach
dem Stand der Technik eingebaut ist, keine großen Unterschiede
ergeben, ob der Center-Lautsprecher angeschaltet ist oder nicht.
-
Die
Anordnung des Center-Lautsprechers auf erfindungsgemäße
Weise kann erfolgen, indem die Anbringvorrichtung des Lautsprechers
eine Gehäusegeometrie eines Center-Lautsprecher-Gehäuses
umfasst, die eine entsprechende erfindungsgemäße
Schallemission aus dem Center-Lautsprecher bereitstellt. Dazu soll
die Schallwellenfront, die unmittelbar an ihrem Austrittsort eine
Schallwellenfläche bereitstellt, mit der Windschutzscheibe
einen Winkel derart aufspannen, dass der Hauptschallanteil des den
Center-Lautsprecher verlassenden Schalls in Richtung der Windschutzscheibe
emittiert wird.
-
Ein
entsprechend geneigtes Gehäuse für den Lautsprecher
kann dies ermöglichen, alternativ kann jedoch auch ein
bekanntes Gehäuse für Center-Lautsprecher mit
entsprechenden Winkel-Elementen unterlegt werden; die Anordnung
mit den Winkeln, oder das Gehäuse allein, kann am Fahrzeughimmel
direkt in oder an einer Ablage am Fahrzeughimmel montiert werden.
-
Die
erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung kann neben
dem Center-Lautsprecher zumindest zwei weitere Lautsprecher aufweisen,
die als Front-Lautsprecher in Bezug auf die Insassen in einem vorderen
Bereich des Kraftfahrzeugs jeweils rechts und links ange ordnet sind.
Dazu können sie in einem vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs
angeordnet werden, und zwar rechts und links in einem seitlichen
Bereich des Kraftfahrzeuginnenraums. Die Front-Lautsprecher können
beispielsweise auf der rechten und linken Seite des Armaturenbretts
angeordnet sein, in die Innenverkleidung der A-Säulen, bzw.
der Türinnenverkleidung eingearbeitet sein, oder alternativ
sich in dem Fußraum von Fahrer und Beifahrer befinden.
-
Zur
Schaffung eines Surround-Sounds ist es möglich, die Anordnung
um zumindest zwei weitere Lautsprecher zu erweitern, die als Surround-Lautsprecher
in Bezug auf die Fahrzeuginsassen in einem hinteren Bereich des
Kraftfahrzeugs jeweils rechts und links angeordnet sind. Dabei sind
sämtliche Innenraumstrukturen des Kraftfahrzeugs, die sich
in einem Bereich hinter den Insassen, wie die Seitenwände,
die Rückwand der Fahrerkabine oder der Kabinenhimmel, befinden,
umfasst.
-
Um
den homogenen Raumklang bereitzustellen, wird die erfindungsgemäße
Lautsprecheranordnung durch ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Audio-System
mit Signalen versorgt, die die Lautsprecher in Schallereignisse
umwandeln, die den gesamten hörbaren Frequenzbereich von
20 bis 20 000 Hz abdecken. Damit sind Front-, Center- und Surround-Lautsprecher
Vollbereichslautsprecher, während ein optionaler zusätzlicher
Lautsprecher als Tieftöner über eine Frequenzweiche
Signale mit Frequenzen von 20 bis 120 Hz empfängt und wiedergibt und
dadurch die übrigen Lautsprecher in diesem Frequenzbereich
entlastet.
-
Die
Anordnung von noch weiteren Lautsprechern, beispielsweise seitlich
neben den Insassen zwischen den Front- und Surround-Lautsprechern
ist auch denkbar, um einen noch gleichmäßigeren
Tonübergang von vorne nach hinten zu erhalten.
-
Doch
auch schon bei einer Lautsprecheranordnung bestehend aus drei Lautsprechern
wird durch die erfindungsgemäße Positionierung
des Center-Lautsprechers ein Raumklang in der Fahrerkabine des Kraftfahrzeugs
erzeugt, der für die Insassen ein umhüllendes,
homogenes Klangbild schafft.
-
1 zeigt
einen Schallwellenverlauf für eine Anordnung des Center-Lautsprechers 1 nach dem
Stand der Technik: Die Schallereignisse, die der Center-Lautsprecher 1 aussendet,
erreichen den Kopfbereich 2 der Fahrzeuginsassen nicht,
wie 3 bestätigt.
-
Dort
wird der Center-Lautsprecher 1 in einem Kraftfahrzeug derart
in der zentralen Ablage 2 über der Windschutzscheibe 3 angeordnet,
dass die Richtung A einer Hauptschallfront steil nach unten verläuft,
so dass eine erste Schallreflexion am Armaturenbrett 4 (oder
in einem unteren Bereich an der Windschutzscheibe 3 unter
flachem Auftreffwinkel) stattfindet, wodurch eine erste Schallreflexionsrichtung
B bei einer Schallreflexion am Armaturenbrett 4 in Richtung
der Windschutzscheibe 3 (und bei einer Schallreflexion
im unteren Bereich der Windschutzscheibe 3 steil in Richtung
des Armaturenbretts 4) verläuft. Dort findet eine
zweite Reflexion statt, so dass eine zweite Schallreflexionsrichtung
C nach oben in Richtung des Fahrzeughimmels und nicht in Richtung
des Kopfbereichs 2 der Insassen verläuft.
-
Der
Insasse nimmt daher nicht wahr, ob der Center-Lautsprecher 1 angeschaltet
ist oder nicht, wie dies auch aus 3 hervorgeht,
in der ein Frequenz-Schalldruckpegel-Diagramm gezeigt ist. Daraus
wird ersichtlich, dass lediglich in einigen Frequenzbereichen, vor
allem über 200 Hz, ein geringfügig lauteres Signal
gemessen wird, maximal relative zwei bis drei Dezibel, die aber
in einem absoluten Lautstärkebereich zwischen 65 und 85
Dezibel einen für menschliche Ohren kaum wahrzunehmenden
Unterschied ausmachen.
-
2 zeigt
hingegen die erfindungsgemäße Positionierung des
Center-Lautsprechers 1 einer Lautsprecheranordnung in einem
Kraftfahrzeug. Die Ausrichtung des Center-Lautsprechers 1 in
der zentralen Ablage 2 lässt die Richtung A einer
Front des Hauptschallanteils des Center-Lautsprechers 1 in Richtung
der Windschutzscheibe 3 derart verlaufen, dass nach einer
ersten Reflexion an der Windschutzscheibe 3 die erste Schallreflexionsrichtung
B in Richtung des Armaturenbretts 4 und die zweite Schallreflexionsrichtung
C in Richtung des Kopfbereichs 2 von Fahrzeuginsassen (nicht
gezeigt, aber durch die Sitzanordnung deutlich gemacht) verläuft.
-
Damit
wird hier im Gegensatz zur Anordnung des Center-Lautsprechers nach
dem Stand der Technik offensichtlich, dass der Schallanteil aus
dem Center-Lautsprecher vermehrt in Richtung des Kopfbereichs der
Insassen verläuft und damit der Schallanteil in Bezug auf
die übrigen Lautsprecher der Lautsprecheranordnung zunimmt
und somit den Insassen ein homogeneres Raumklangbild bei Betreiben
eines Systems mehrerer Lautsprecher im Fahrzeug bereitstellt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-