DE102021104822B4

DE102021104822B4 - Sound wave guide system (wave guide) for sound reproduction in loudspeakers

Info

Publication number: DE102021104822B4
Application number: DE102021104822.2A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2041-03-02
Also published as: EP4302487A1; WO2022184209A1; CN117178566A; DE102021104822A1

Abstract

Schallwellenleitsystem (Wave guide) in Form eines Horns zur Übertragung akustischer Schallwellen, das mit einem Schallwandler als Schallquelle zusammenwirkt und die Schallwellen ununterbrochen durchleitet und umlenkt ausgehend von einer Hornhalsöffnung (13) mit kleinerer Endfläche, die das dem Schallwandler zugewandte offene Ende des Horns bildet, zu einem Hornmund mit größerer gegenüber einem Hornhals (7) aufgeweiteter Endfläche, der das entgegengesetzte offene Ende des Horns bildet und die akustischen Schallwellen an die Umgebung abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass- der Hornhals (7) durch zumindest eine vertikale Trennwand (5) in zumindest zwei Schallkanäle (6.1 und 6.2) geteilt ist,- wobei der Hornhals (7) in einen im Hornmund auslaufenden Horntrichter (1) übergeht,- in dem zentral ein den Horntrichter (1) vertikal teilender und vom Hornhals (7) beabstandeter Schallumlenkkörper (3) angeordnet ist,- der als Fortsatz der Trennwand (5) von einer Unterkante (14) ausgeht, sich aufweitet und sich zum Hornmund hin wieder verjüngt, wobei die vertikal verlaufende Querschnittsfläche des Schallumlenkkörpers (3) an dessen breitester Aufweitung (16) quer zur Längsachse des Horns zumindest 80% der vertikal verlaufenden Querschnittsfläche des Hornhalses (7) quer zur Längsachse des Horns am Übergang zum Horntrichter (1) aufweist,- wobei zwischen Schallumlenkkörper (3) und Horntrichter (1) Führungskanäle (15) zur Umlenkung der akustischen Schallwellen ausgebildet sind,- und der Horntrichter (1) zumindest teilweise durch horizontal verlaufende, am Schallumlenkkörper (3) anliegende Segmentwände (10) in mehrere übereinander parallel verlaufende Schallfächer (2) unterteilt ist.Sound wave guide system (wave guide) in the form of a horn for the transmission of acoustic sound waves, which interacts with a sound transducer as a sound source and continuously conducts and deflects the sound waves, starting from a horn neck opening (13) with a smaller end surface, which forms the open end of the horn facing the sound transducer, to a horn mouth with a larger end face that is widened compared to a horn neck (7), which forms the opposite open end of the horn and emits the acoustic sound waves to the environment, characterized in that the horn neck (7) is separated by at least one vertical partition (5) in is divided into at least two sound channels (6.1 and 6.2),- the horn neck (7) merging into a horn funnel (1) ending in the horn mouth,- in which a sound deflection body ( 3) - which, as an extension of the partition wall (5), extends from a lower edge (14), widens and tapers again towards the mouth of the horn, the vertically running cross-sectional area of the sound deflection body (3) being transverse at its widest widening (16). to the longitudinal axis of the horn has at least 80% of the vertically running cross-sectional area of the horn neck (7) transversely to the longitudinal axis of the horn at the transition to the horn funnel (1),- with guide channels (15) between the sound deflection body (3) and the horn funnel (1) for deflecting the acoustic sound waves are formed, and the horn funnel (1) is at least partially divided into several parallel sound fans (2) by horizontally running segment walls (10) resting on the sound deflection body (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schallwellenleitsystem zur Schallwiedergabe bei Lautsprechern.The present invention relates to a sound wave guide system for sound reproduction in loudspeakers.

Im professionellen Bereich der Lautsprecheranwendungen beispielsweise bei Konzerten, bei Indoorsportveranstaltungen oder ähnlichem bestehen in den zur Verfügung stehenden hallenartigen Räumlichkeiten oft schlechte akustische Bedingungen. Es ist daher hier erforderlich, alle möglichen Techniken zur effizienten Steuerung von Lautsprechern und insbesondere der Ausrichtung breiter Schallfrequenzbänder zu nutzen. Hierbei ist eine der wesentlichen Verbesserungsoptionen die Steuerung der Ausrichtung der Abstrahlung von Schallwellen über das gesamte Audiosprecktrum, um die bestehenden Konzepte von Soundsystemen nochmals zu verbessern.In the professional field of loudspeaker applications, for example at concerts, at indoor sports events or the like, there are often poor acoustic conditions in the available hall-like rooms. It is therefore necessary here to use all possible techniques for the efficient control of loudspeakers and in particular the directing of wide sound frequency bands. One of the main improvement options here is the control of the direction of the radiation of sound waves over the entire audio spectrum in order to further improve the existing concepts of sound systems.

Es ist hierbei zwischen einem omnidirektionalen Lautsprecher (auch Radialstrahler oder Rundumstrahler genannt) als ein schallerzeugendes System, das im Idealfall gleichmäßig kugelförmig abstrahlt und Lautsprechern zu unterscheiden, die multidirektional abstrahlen, was im Bereich der Bühnentechnik angestrebt wird.A distinction must be made here between an omnidirectional loudspeaker (also known as a radial radiator or all-round radiator) as a sound-generating system that ideally radiates evenly in a spherical shape, and loudspeakers that radiate multidirectionally, which is what is striven for in the field of stage technology.

Es ist hierbei insbesondere bei Indoorveranstaltungen wie Konzerten eine wesentliche Herausforderung, die Schallabstrahlung von Lautsprechersystemen so zu steuern und auszurichten, dass die gesamte Fläche des Publikums qualitativ guten Sound erhält, wobei die Schwierigkeit darin liegt, das Publikum nah an der Bühne platzieren zu können und somit auch nahe an den Lautsprechersystemen. Die effiziente Steuerung der Schallabstrahlung und deren Ausrichtung durch das Lautsprechersystem ändert hierbei idealerweise nichts an der ursprünglichen Signalwiedergabe. Indifferenzen oder auch akustisch negative Vibrationen durch Reflexionen an Oberflächen an der Umgebung führen zu Verlusten der Schallenergie, weshalb gerade die Ausrichtung des Schalls in die beabsichtigte Richtung eine deutliche Verbesserung der Ausnutzung der Leistung eines Soundsystems bedeutet.It is a major challenge, especially at indoor events such as concerts, to control and align the sound radiation from speaker systems in such a way that the entire area of the audience receives good quality sound, with the difficulty being able to place the audience close to the stage and thus also close to the speaker systems. Ideally, the efficient control of the sound radiation and its alignment by the loudspeaker system does not change anything in the original signal reproduction. Indifferences or acoustically negative vibrations caused by reflections on surfaces in the surroundings lead to losses of sound energy, which is why directing the sound in the intended direction means a significant improvement in the utilization of the sound system's performance.

Es hat sich hierbei insbesondere bei Konzertbeschallungen ein bestimmter Anordnungs- und Gehäusetyp in Form von Lautsprechersäulen sogenannten vertikalen Linearrays durchgesetzt, da hier die Möglichkeit einer Richtwirkung des Schalls gegeben ist. Unterstützt durch moderne digitale Elektronik insbesondere des Digital Signal Processing (DSP) ist es aktuell möglich, die konstruktiven Grenzen der Klangqualität von Line-Array-Systemen durch die Anwendung dieser Techniken zu überwinden bzw. signifikant zu verbessern. Durch diese DSP-Einheiten ist es möglich, die Emissionen übereinander angeordneter Schallquellen, wie diese in Line Arrays angeordnet sind, zu verbessern, indem Interferenzen durch Überschneidungen in der Schallabgabe vermieden werden, indem kontrollierte Schallverzögerungen oder auch Phasenverschiebungen der einzelnen Lautsprecher genutzt werden.A certain type of arrangement and housing in the form of loudspeaker columns, so-called vertical linear arrays, has prevailed, particularly in the case of concert sound reinforcement, since the possibility of a directional effect of the sound is given here. Supported by modern digital electronics, in particular Digital Signal Processing (DSP), it is currently possible to overcome or significantly improve the structural limits of the sound quality of line array systems by using these technologies. Through these DSP units, it is possible to improve the emissions of sound sources arranged one above the other, such as those arranged in line arrays, by avoiding interference caused by overlapping in the sound output by using controlled sound delays or phase shifts of the individual loudspeakers.

Aber auch die Möglichkeiten, die sich durch DSP ergeben, überwinden nicht alle akustischen Probleme und Grenzen dieser Lautsprechersysteme. Insbesondere ist problematisch die Klangqualität zu Lasten des erforderlichen Schalldrucks zu korrigieren. Angestrebt wird ein linearer Frequenzgang des Schalls mit linearem Phasenverhalten ohne Interferenzen. Hierbei soll idealerweise der gesamte beschallte Raum mit demselben Signal in ausreichendem Pegel versorgt werden. Bei der Kombination mehrerer Lautsprecher ergeben sich aber Überschneidungsbereiche in Form von Interferenzen, die schlechten Klang durch Auslöschungen im Frequenzbild bewirken. Je nach Phasenlage führt dieses bei bestimmten Frequenzen identischer Schallwellen von mindestens zwei unterschiedlichen Lautsprechern aus gesendet zu diesen unerwünschten Auslöschungen, bei anderen Phasenlagen wiederum zu Verstärkungen. Im Ergebnis führt dies zu einem deformierten Frequenzgang mit daraus resultierendem unbefriedigenden Klangergebnissen.But even the possibilities that result from DSP do not overcome all the acoustic problems and limitations of these speaker systems. In particular, correcting the sound quality at the expense of the required sound pressure is problematic. The goal is a linear frequency response of the sound with linear phase behavior without interference. Ideally, the entire room covered with sound should be supplied with the same signal at a sufficient level. When several loudspeakers are combined, however, there are overlapping areas in the form of interference, which causes poor sound due to cancellations in the frequency image. Depending on the phasing, this leads to these unwanted cancellations at certain frequencies of identical sound waves sent from at least two different loudspeakers, and to amplifications at other phasings. As a result, this leads to a deformed frequency response with the resulting unsatisfactory sound results.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, neben digitaler Signalanpassung auch konstruktiv die Schallausrichtung und Umlenkung durch vor den Lautsprechern angeordnete Schallhörner zu erreichen. Dies ist insbesondere angestrebt, um eine möglichst breite Abstrahlung des Klangs zu erreichen und somit insbesondere die vorderen Bereiche eines beispielsweise Konzertsaals mit einem besseren Schall zu versorgen, da nun die Umlenkung des Schalls auch das Publikum mit besserem Klang versorgen kann, welches sich nahe an den Lautsprechern befindet.In this context, it is known to achieve not only digital signal adjustment but also structurally the sound alignment and deflection by means of sound horns arranged in front of the loudspeakers. This is aimed in particular in order to achieve the widest possible sound radiation and thus in particular to provide the front areas of a concert hall, for example, with better sound, since the deflection of the sound can now also provide the audience with better sound, which is close to the loudspeakers.

Bei der Abstrahlung des Schalls einer Lautsprecher-vorrichtung in eine Vielzahl von Richtungen ist es im Stand der Technik bekannt, hornartige Konstruktionen vor einen Lautsprecher zu platzieren, um die Schallabstrahlung entsprechend umzulenken. Insbesondere das vertikale Abstrahlverhalten, eine ebene und somit auch isophasische Welle oder Wellenfront zu erzeugen, ist weit schwieriger umzusetzen. Im Hochtonbereich gibt es dazu unterschiedliche Ansätze. Allen gemeinsam ist die Verwendung von Schallwellenleitsystemen bzw. so genannten Wave-Guides. Dabei handelt es sich konstruktiv um Hörner, an die ein konventioneller Hochtontreiber angeschlossen wird bzw. die vor diesem angeordnet sind und dessen Schall an der Horn-öffnung phasengleich austritt.When the sound of a loudspeaker device is radiated in a large number of directions, it is known in the prior art to place horn-like constructions in front of a loudspeaker in order to correspondingly deflect the sound radiation. In particular, the vertical radiation behavior, to generate a flat and thus isophasic wave or wavefront, is much more difficult to implement. There are different approaches to this in the high-frequency range. What they all have in common is the use of sound wave guide systems or so-called wave guides. In terms of design, these are horns to which a conventional high-frequency driver is connected or which is arranged in front of it and whose sound exits the horn opening in phase.

Aus der Veröffentlichung DE 41 08 409 A1 ist beispielsweise eine solche umgelenkte Abstrahlung des Schalls sowie eine Schalldruckverstärkung offenbart. Hierfür sind alle leitenden Kanäle offenbart, die sich hornartig aufweiten, wobei man hierbei auch von einem sogenannten Ringhorn spricht.From the publication DE 41 08 409 A1 discloses, for example, such a deflected emission of the sound and a sound pressure amplification. For this purpose, all conductive channels are disclosed, which widen like a horn, which is also referred to as a so-called ring horn.

Eine weitere ähnliche hornartige Konstruktion offenbart DE 198 49 401 Al, deren Ziel eine großflächige akustische Abstrahlung einer Lautsprechervorrichtung ist.Another similar horn-like construction is disclosed DE 198 49 401 Al, the aim of which is a large-area acoustic emission of a loudspeaker device.

Eine das Grundprinzip der Schallumlenkung offenbarende Veröffentlichung ist auch die GB 248 061 A , bei der eine Umlenkungsvorrichtung den Schall in diverse Richtungen umlenkt, nachdem der durch die Vorrichtung erzeugte Schalldruck durch ein Horn verstärkt worden ist.A publication that discloses the basic principle of sound deflection is also GB 248 061 A , in which a deflection device deflects the sound in various directions after the sound pressure generated by the device has been amplified by a horn.

Auf dieses technische Prinzip baut auch die Veröffentlichung , DE 10 2007 019 450 A1 die einen Schalltrichter aufweist, die den erzeugten Schall einer Lautsprechervorrichtung umlenkt. Ein Hornhals führt trichterförmig vom Ende des Lautsprechers zur Schallumlenkung, wobei ein radiales Austreten des Schalls aus der Vorrichtung durch einen kegelartigen Volumenkörper erfolgt.The publication is also based on this technical principle, DE 10 2007 019 450 A1 which has a horn which deflects the sound generated by a loudspeaker device. A horn neck leads in a funnel shape from the end of the loudspeaker to the sound deflection, with the sound exiting the device radially through a cone-like volume body.

Eine omnidirektionale Lautsprecher-Vorrichtung ist auch aus der Veröffentlichung GB 2 459 338 A offenbart mit einem Horn, welches eine achsiale Schalleintrittsöffnung und eine radiale Austrittsöffnung aufweist. Ein Hochtöner und ein Basslautsprecher sind hierbei in entgegengesetzter Richtung zueinander angeordnet, wobei eine rotationssymmetrische Anordnung zur Längsachse vorgesehen ist.An omnidirectional speaker device is also from the publication GB 2 459 338 A disclosed with a horn having an axial sound inlet opening and a radial outlet opening. In this case, a tweeter and a bass loudspeaker are arranged in opposite directions to one another, with a rotationally symmetrical arrangement being provided with respect to the longitudinal axis.

Eine weitere Schallumlenkanordnung ist bekannt aus der Veröffentlichung , DE 41 08 409 A1 bei der ein trichterförmiges Gebilde eine Art Ringhorn bewirkt, wodurch erfindungsgemäß der Schall gleichmäßig in einem Raum verteilt werden soll. Hierfür ist das Ringhorn vor die Membran eines Lautsprechers gesetzt und vergrößert den Raum der Schallausdehnung über den Weg der Schalllänge kontinuierlich.Another sound deflection arrangement is known from the publication DE 41 08 409 A1 in which a funnel-shaped structure causes a kind of ring horn, whereby the sound is to be distributed evenly in a room according to the invention. For this purpose, the ring horn is placed in front of the membrane of a loudspeaker and continuously increases the space for sound expansion over the path of the sound length.

Ein weiteres Lautsprechersystem offenbart die Veröffentlichung GB 2 302 231 A , die den Schall durch einen geraden Schallkanal vom Lautsprecher weiterleitet. Durch die Aufweitung des Kanals über die Schallweglänge fungiert diese Vorrichtung ebenfalls als Horn und bewirkt eine Schalldruckerhöhung, wobei durch rückseitige Schallaustrittsöffnungen die omni-direktionale Abstrahlung des Schalls bewirkt wird.The publication discloses another loudspeaker system GB 2 302 231A , which transmits the sound through a straight sound channel from the speaker. Due to the expansion of the channel over the length of the sound path, this device also acts as a horn and causes an increase in sound pressure, with the omni-directional radiation of the sound being effected through sound outlet openings on the rear.

Aus der Veröffentlichung EP 1 635 606 B1 schließlich ist eine Beschallungsanlage mit einstellbarer Richtwirkung offenbart, wobei das System ein Lautsprechergehäuse mit einer Expansionsführung mit einer beweglichen Klappe aufweist, die durch eine vorbestimmte Bewegung parallel zu einer Ebene verschoben wird. Ein weiteres Lautsprechergehäuse bildet mit dem ersten Gehäuse eine Leitungsquellenanordnung und enthält eine bewegliche Klappe, die unabhängig von der früheren Klappe verschoben ist, wobei sich die Leitungsquellenanordnung entlang einer Richtung quer zur Ebene erstreckt.From the publication EP 1 635 606 B1 finally, a sound reinforcement system with adjustable directivity is disclosed, the system comprising a speaker cabinet with an expansion guide with a moveable flap, which is displaced by a predetermined movement parallel to a plane. Another speaker cabinet forms a line source assembly with the first cabinet and includes a moveable door which is independently displaced from the former door, the line source assembly extending along a cross-plane direction.

Die Veröffentlichung US 2011 / 0 211 720 A1 zeigt Lautsprecherhörner in verschiedenen Ausführungsformen. Durch Umlenkkörper werden hierbei mehrere Schallpfade in den Lautsprecherhörner gebildet, so dass eine Vielzahl von Schallsignalen aus der Mehrzahl von Ausgangsöffnungen im Wesentlichen gleichzeitig austreten, um ein kombiniertes Schallsignal zu bilden.The publication US 2011/0 211 720 A1 shows speaker horns in various embodiments. In this case, a plurality of sound paths are formed in the loudspeaker horns by means of deflection bodies, so that a large number of sound signals emerge from the plurality of output openings essentially simultaneously in order to form a combined sound signal.

Die Druckschrift US 2 537 141 A beschreibt ein Lautsprecherhorn, in dem vom Schallwandler ausgehend zunächst eine Aufweitung in horizontaler Richtung und anschließend in vertikaler Richtung erfolgt, wobei eine Schallführung mit Umlenkkörpern bzw. Segmentwänden im Inneren des Horns erfolgt.The pamphlet U.S. 2,537,141 A describes a loudspeaker horn in which, starting from the sound transducer, there is first an expansion in the horizontal direction and then in the vertical direction, with the sound being guided with deflection bodies or segment walls inside the horn.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung vor diesem Hintergrund ist es, ein Schallwellenleitsystem zur Schallwiedergabe bei Lautsprechern zu schaffen, das eine Verbesserung gegenüber bestehenden Waveguides darstellt. Es soll eine optimale Ausrichtung bzw. Verteilung des Schalls multidirektional vor dem Lautsprecher erfolgen, wobei Interferenzen und Klangverzerrungen vermieden werden sollen bei besonders gleichmäßiger Abstrahlung des erzeugten Schalls.Against this background, the object of the present invention is to create a sound waveguide system for sound reproduction in loudspeakers, which represents an improvement over existing waveguides. The sound should be optimally aligned or distributed in a multidirectional manner in front of the loudspeaker, with interference and sound distortions being avoided and the sound generated being radiated particularly evenly.

Erreicht wird dies nach der Erfindung durch ein neuartiges Schallwellenleitsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This is achieved according to the invention by a novel sound wave guide system with the features of claim 1.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.The subclaims relate to advantageous configurations of the invention.

Im Unterschied zu den verbauten Waveguides in Linearrays weist das vorliegende Schallwellenleitsystem vor dem Schallwandler einen Hornhals auf, der in etwa die Hälfte der Gesamtlänge des Hornes als Schallwellenleitsystem ausmacht und insofern auf den klassischen Bauformen eines EXPO Horns oder CD-Horns aufbaut. Hier ist wesentlich, dass dieser Hornhals unmittelbar auf den Schallwandler aufgesetzt wird und einen Hornhalseingang aufweist, der den gesamten abgegebenen Schall eines Schallwandlers aufnimmt, diesen also flächenmäßig vollständig abdeckt.In contrast to the built-in waveguides in linear arrays, the present sound waveguide system has a horn neck in front of the sound transducer, which makes up about half of the total length of the horn as a sound waveguide system and is therefore based on the classic designs of an EXPO horn or CD horn. It is essential here that this horn neck is placed directly on the sound transducer and has a horn neck entrance that absorbs the entire emitted sound of a sound transducer, ie covers it completely in terms of surface area.

Die zentrale Aufgabe des Hornhalses ist hierbei, dem vom Schallwandler erzeugten Schall m einen Raum zur Ausdehnung zu geben, bevor der eigentliche Umlenkprozess des Schallwellenleiters oder Waveguides einsetzt. Es hat sich hierbei herausgestellt, dass durch diesen verlängerten Hornhals der vom Hochtöner abgegebene Schall durch die freie Ausdehnung im Hornhals optimal abgestrahlt und ohne Verzerrung oder Klirreffekte ausgedehnt werden kann.The central task of the horn neck is to give the sound m generated by the sound transducer room to expand before the actual deflection process of the sound waveguide or waveguide begins. It turned out that this extended horn neck allows the sound emitted by the tweeter to be optimally radiated through the free expansion in the horn neck and can be expanded without distortion or distortion effects.

Hierbei ist erfindungsgemäß bereits vorgesehen, dass diese Ausdehnung im Hornhals bereits durch eine erste Aufweitung unterstützt wird. Das heißt, vom Durchmesser des Schallwandlers bzw. Hochtöners ausgehend erfolgt eine Aufweitung zumindest im vertikalen Verlauf des Hornhalses. Das heißt, in einer seitlichen Ansicht des Hornhalses würde hier eine trapezartige Aufweitung des Hornhalses zu erkennen sein. Eine in horizontaler Achse vorliegende Aufweitung ist hierbei ebenfalls möglich, allerdings in einer grundlegenden Bauform des erfindungsgemäßen Schallwellenleiters nicht zwingend vorgesehen.Here, according to the invention, it is already provided that this expansion in the horn neck is already supported by a first widening. This means that, starting from the diameter of the sound transducer or tweeter, there is a widening at least in the vertical course of the horn neck. This means that a trapezoidal widening of the horn neck would be visible in a lateral view of the horn neck. A widening present in the horizontal axis is also possible here, but not necessarily provided in a basic design of the sound waveguide according to the invention.

Somit ergibt sich grundsätzlich eine konstruktive Unterteilung des erfindungsgemäßen Schallwellenleiters in Form eines Horns in den Hornhals und den Horntrichter, der die eigentliche Umlenkung und somit die multidirektionale Ausrichtung des Schalls bewirkt.This basically results in a constructive subdivision of the sound waveguide according to the invention in the form of a horn into the horn neck and the horn funnel, which causes the actual deflection and thus the multidirectional alignment of the sound.

Der Hornhals ist hierbei zudem so ausgebildet, dass er zumindest zwei Leitkammern aufweist, die durch eine vertikal verlaufende Trennwand getrennt sind. Diese Trennwand ist gegenüber der Ansatzfläche zum Schallwandler selbst in Längsrichtung des Hornhalses etwas nach vorne versetzt, so dass direkt vor dem Schallwandler noch keine vertikale Trennwand vorliegt. In einer zweckmäßigen Bauform der Erfindung ist diese beispielsweise in etwa 1cm zum Schallwandler beabstandet angeordnet.In this case, the horn neck is also designed in such a way that it has at least two guide chambers, which are separated by a partition wall running vertically. This dividing wall is slightly offset to the front in the longitudinal direction of the horn neck compared to the attachment surface to the sound transducer itself, so that there is no vertical dividing wall directly in front of the sound transducer. In an expedient design of the invention, this is arranged at a distance of about 1 cm from the sound transducer, for example.

Das heißt, ab diesem Punkt ist der Hornhals durch eine vertikale zentrale Trennwand in zwei gleiche Hälften geteilt, so dass sich zwei parallele vertikal ausgerichtete Kammern im Hornhals ergeben.That is, from this point the horn neck is divided into two equal halves by a vertical central partition, resulting in two parallel, vertically aligned chambers in the horn neck.

Der Hornhals geht in einen Horntrichter über, der in einer zweckmäßigen Bauform der Erfindung aus mehreren Abschnitten besteht, die in einem unterschiedlichen Winkel zueinander die Aufweitung des Hornhalses bewirken. Das heißt, der Hornhals weitet sich quer zum Verlauf des Hornhalses blütenförmig auf und bildet somit im Querschnitt in etwa die Form eines „constant directivity“ (CD) Horns, wobei der Winkel dieser aufeinander folgenden Abschnitte gegenüber der Läcngsachse des Horns zunehmend abgewinkelt ist bis etwa 70°. Durch die in mehreren Winkeln zur Längsachse des Horns verlaufenden Flächen des Horns kommt es zu einer stufenweisen Umlenkung der an der Hornwand geführten Schallanteile, die einem Abreißen des Schalls entgegenwirken, der an der Wand entlang geführt werden soll, um einen relevanten Schallanteil stark seitlich umzulenken.The horn neck transitions into a horn funnel which, in an expedient design of the invention, consists of several sections which cause the horn neck to widen at different angles to one another. This means that the horn neck widens in the shape of a flower transversely to the course of the horn neck and thus forms the shape of a "constant directivity" (CD) horn in cross section, with the angle of these successive sections being increasingly angled relative to the longitudinal axis of the horn to about 70°. Due to the surfaces of the horn running at several angles to the longitudinal axis of the horn, there is a gradual deflection of the sound components guided on the horn wall, which counteracts a tearing of the sound that is to be guided along the wall in order to strongly deflect a relevant sound component to the side.

Alternativ wäre auch eine Bauform in Form eines Expo Horns mit einem Wandungsverlauf in Form einer exponentiellen Funktion technisch sinnvoll, das heißt die Aufweitung des Trichters erfolgt kurvenförmig und nicht durch gewinkelte Flächen wie zuvor beschrieben. Zweckdienlicherweise wird allerdings die Bauform in Form eines Hornverlaufs analog zu dem eines CD-Horns vorgezogen.Alternatively, a design in the form of an expo horn with a wall profile in the form of an exponential function would also make technical sense, i.e. the widening of the funnel takes place in a curve and not through angled surfaces as described above. Expediently, however, the design in the form of a horn progression analogous to that of a CD horn is preferred.

Hier ist in einer zweckmäßigen Bauform der Erfindung vorgesehen, die Aufweitung des Horns ausgehend vom Hornhals in zumindest drei zueinander winklig verlaufenden gegenüber der Längsachse des Horns sich weiter abflachenden Abschnitten zu vollziehen, die unterschiedlich lang ausgebildet sein können. Es hat sich hierbei als zweckdienlich erwiesen, den letzten den Schall ableitenden Abschnitt dieses Horns mit Schallaustritt in etwa mit einem Winkel von 70° gegenüber der Längsachse des Hornhalses verlaufen zu lassen und am längsten auszubilden.In an expedient design of the invention, the widening of the horn, starting from the horn neck, is carried out in at least three mutually angled sections which flatten further in relation to the longitudinal axis of the horn and which can be of different lengths. It has proven to be expedient here to let the last section of this horn, which diverts the sound, run at an angle of approximately 70° to the longitudinal axis of the horn neck and make it the longest.

Die erfindungsgemäßen Vorteile bei der Ausrichtung des Schalls aus diesem erfindungsgemäßen Schallwellenleiter liegt in einer Kombination eines vor den Hornhalsaustritt angeordneten Schallumlenkkörpers mit einer Sektionierung der Schallaustrittsfläche aus dem Horntrichter. Das heißt, zum einen weist der Horntrichter zentral über seine gesamte Höhe einen vertikal angeordneten Schallumlenkkörper auf, der eine sehr spezifische Formgebung aufweist, um einen gewünschten Schallumlenkeffekt zu bewirken. Im Querschnitt kann dieser Schallumlenkkörper in etwa als flammen- oder tropfenförmig bezeichnet werden, wobei der Schallumlenkkörper als Verlängerung von der Kontaktlinie zur Trennwand des Hornhalses ausgehend sich aufweitet und von seiner breitesten Stelle wiederum zu seiner Spitze zusammenläuft. Das heißt, die Trennwand des Hornhalses geht in den Schallumlenkkörper über, wobei eine Aufweitung vom flammenförmigen Schalltrennkörper in etwa in einem sanft progressiven Kurvenverlauf erfolgt, also die Aufweitung hin zur vollen Breite des Schallumlenkkörper in dessen unterem vom Hornhals ausgehenden Abschnitt nicht geradlinig sondern erste geringfügig gegenüber der Längsachse abgewinkelt und dann stetig zunehmend abgewinkelt verläuft, um sich dann im Verlauf wieder der Längsachse anzunähern bis die breiteste Stelle des Schallumlenkkörpers erreicht wird.The advantages according to the invention when aligning the sound from this sound waveguide according to the invention lies in a combination of a sound deflection body arranged in front of the horn neck exit with a sectioning of the sound exit surface from the horn funnel. This means that on the one hand the horn funnel has a vertically arranged sound deflection body over its entire height, which has a very specific shape in order to bring about a desired sound deflection effect. In cross section, this sound deflection body can be roughly described as flame- or drop-shaped, with the sound deflection body widening as an extension from the contact line to the partition wall of the horn neck and converging again from its widest point to its tip. This means that the dividing wall of the horn neck transitions into the sound deflection body, with the flame-shaped sound separating body widening approximately in a gently progressive curve, i.e. the widening towards the full width of the sound deflection body in its lower section emanating from the horn neck is not straight but slightly opposite at first angled along the longitudinal axis and then runs in an increasingly angled manner, in order to then gradually approach the longitudinal axis again until the widest point of the sound deflection body is reached.

Nach Erreichen der breitesten Stelle des Schallumlenkkörpers läuft dieser Körper wiederum zur Tropfen- bzw. Flammenspitze zusammen, wobei hier der Verlauf des Querschnitts dieses Trennkörpers einem tendenziell geraden oder leicht gewölbten Kurvenverlauf folgt. Das heißt, im Übergangsbereich zur Trennwand des Hornhalses erfolgt die Aufweitung zum tropfenförmigen Körper über eine längere Strecke und sanfter ansteigend als beim Zusammenlaufen zur Spitze am Hornschallaustritt, da hier eine kürzere Strecke zum Zusammenlaufen der beiden Flanken des Schalltrennkörpers besteht.After reaching the widest point of the sound deflection body, this body again converges to the droplet or flame tip, with the course of the cross section of this separating body following a curve that tends to be straight or slightly curved. This means that in the transition area to the dividing wall of the horn neck, the widening to the drop-shaped body takes place over a longer distance and rises more gently than when converging to the tip at the horn sound outlet, since there is a shorter distance for the two flanks of the sound separating body to converge.

In Abgrenzung zu den klassischen Expo- und CD-Hörnern ist das Anliegen bei der vorliegenden konstruktiven Lösung, dass keine oder nur sehr geringe Schallanteile direkt gerade durch das Horn austreten können. Daher ist der Schallumlenkkörper vor dem Hornhals derart angeordnet, dass keine oder nur sehr geringe Anteile des vom Schallwandler abgestrahlten Schalls ohne Umlenkung aus dem Horn austreten.In contrast to the classic Expo and CD horns, the concern with the present design solution is that no or only very small sound components can escape directly through the horn. The sound deflection body is therefore arranged in front of the horn neck in such a way that no or only very small proportions of the sound emitted by the sound transducer exit the horn without being deflected.

Dies wird zum einen durch die Ausbildung des Schallumlenkkörpers vor dem Hornhals im Übergang zum Horntrichter bewirkt, der eine Umlenkung des Schalls um diesen Schallumlenkkörper herum erzwingt. Zum anderen aber auch durch die vertikale Trennwand im Hornhals, die einem vom Schallwandler am Schallumlenkkörper vorbei führenden Schallaustritt ohne Umlenkung entgegen wirkt. Ziel ist es, direkten Hochtönerschall nicht an das Ohr beispielsweise des Publikums eines Konzertsaals dringen zu lassen, da dies zu negativen Klangveränderungen beziehungsweise -verzerrungen führt.On the one hand, this is caused by the formation of the sound deflection body in front of the horn neck in the transition to the horn funnel, which forces the sound to be deflected around this sound deflection body. On the other hand, it is also due to the vertical partition in the neck of the horn, which counteracts sound escaping from the sound transducer past the sound deflection body without deflection. The aim is not to allow direct tweeter sound to reach the ears of the audience in a concert hall, for example, as this leads to negative sound changes or distortions.

In einer vorteilhaften Bauform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Breite des Schallumlenkkörpers vor dem Hornhals geringfügig größer als die Autrittsbreite des Hornhalses selbst ist. Es ist hierbei ein Verhältnis von Hornhalsaustrittsöffnung zur Breite des Schallumlenkkörpers von beispielsweise 1:1,2 als vorteilhaft festgestellt worden. Auf diese Art und Wiese kann lediglich in sehr geringem Maße ein diagonaler Schallautritt seitlich um den Umlenkkörper herum erfolgen und somit der Großteil der direkten gerade abgestrahlten Schallwellen umgelenkt werden.In an advantageous design of the invention, it is therefore provided that the width of the sound deflection body in front of the horn neck is slightly larger than the exit width of the horn neck itself. A ratio of the horn neck exit opening to the width of the sound deflection body of, for example, 1:1.2 has been found to be advantageous. In this way, only to a very small extent can a diagonal sound emerge laterally around the deflection body and thus the majority of the direct sound waves just radiated can be deflected.

Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass ein normalerweise im Frequenzband auftretender Peak der zentralen Schallabgabe des Hochtöners durch ein offenes Horn nun umverteilt wird in einen umgelenkten Schallanteil, der zu einer deutlichen Klangverbesserung und einer besseren Raumverteilung des durch den Hochtöner abgegebenen Schalls führt. Es haben sich an dieser Stelle klangliche Verbesserungen allerdings auch bei Bauformen ergeben, bei denen der Schallumlenkkörper in etwa die Breite des Hornhalses aufwies, da schon ein deutlich positiver Effekt durch die Kombination des länglichen geteilten Hornhalses mit dem in den Schalltrichter gesetzten Schallumlenkkörper ergibt.This has the advantage that a peak of the central sound output of the tweeter that normally occurs in the frequency band is now redistributed by an open horn into a deflected sound component, which leads to a significant sound improvement and better spatial distribution of the sound emitted by the tweeter. At this point, however, sound improvements have also been achieved with designs in which the sound deflection body was approximately the width of the horn neck, since the combination of the elongated, divided horn neck with the sound deflection body placed in the bell has a clearly positive effect.

Durch die Trennwand im Hornhals, die etwa einen Zentimeter vor dem Lautsprecher beginnt, wird somit vorteilhafterweise verhindert das beispielsweise eine seitlich vor dem Lautsprechersoundsystem beziehungsweise Line Array sich befindende Person einen direkten durch den Hornhals abgestrahlten Schallanteil ausgesetzt ist. Der Trennkanal segmentiert den Hornhals und verengt somit den Bereich, in dem Schall diagonal durch den Hornhals austreten kann und verringert somit auch diesen Anteil am Schallumlenkkörper diagonal vorbei austretenden Schallanteils. Und auch dieser diagonal in geringem Maße noch austretbare Schallanteil tritt ja nicht gerade aus dem Schallhorn aus sondern bereits in einer diagonalen Ausrichtung, wodurch der negative Einfluss auf das Gesamtklangbild verringert wird.The partition in the horn neck, which begins about one centimeter in front of the loudspeaker, thus advantageously prevents a person standing laterally in front of the loudspeaker sound system or line array from being exposed to a sound component radiated directly through the horn neck. The separation channel segments the horn neck and thus narrows the area in which sound can exit diagonally through the horn neck and thus also reduces this proportion of sound exiting diagonally past the sound deflection body. And even this part of the sound that can still be emitted diagonally to a small extent does not come straight out of the sound horn, but rather in a diagonal direction, which reduces the negative impact on the overall sound image.

Auch wenn eine größere Breite des Schallumlenkkörpers in etwa 10 Prozent gegenüber der Breite des Hornhalses als ideale Bauform betrachtet wird sollen auch Bauformen mit geringfügig geringerer Breite oder gleicher Breite wie die des Hornhalses als Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.Even if a greater width of the sound deflection body of about 10 percent compared to the width of the horn neck is considered the ideal design, designs with a slightly smaller width or the same width as that of the horn neck should also be considered as the subject of the present invention.

Im Stand der Technik finden sich häufig Führungskanäle oder auch ein Umlenkkörper unmittelbar vor dem Schallwandler, da so bereits unmittelbar eine Verengung des Schallkanals erreicht wird, die zu einer Erhöhung der Dynamik bzw. des Schalldrucks führt. Auf diese Dynamiksteigerung wird bewusst in der vorliegenden Erfindung verzichtet zu Gunsten der freien Abstrahlung des Hochtöners in den offenen Hornhals, die somit dem Schall erst einmal ein freies Abstrahlen ermöglicht. Es hat sich erwiesen, dass auf diese Art und Weise Klirrgeräusche und Verzerrungen erfindungsgemäß stark reduziert oder vermieden werden konnten, die bei einer dem Lautsprecher vorgebauten und diesen zum Teil direkt abdeckenden Bauform zu Gunsten der Erhöhung des Schalldrucks häufig eingesetzt wird.In the prior art, there are often guide channels or a deflection body directly in front of the sound transducer, since in this way the sound channel is immediately narrowed, which leads to an increase in the dynamics or the sound pressure. This increase in dynamics is deliberately dispensed with in the present invention in favor of the free radiation of the tweeter into the open horn neck, which initially allows the sound to radiate freely. It has been shown that in this way, according to the invention, rattling noises and distortions can be greatly reduced or avoided, which is often used in a design that is built in front of the loudspeaker and partially directly covers it in order to increase the sound pressure.

Durch das zentrale Einsetzen des Schallumlenkkörpers in einer in etwa tropfenförmigen Anordnung nach dem Hornhals wird der normalerweise bei Expo- oder CD-Hörnern bestehende Schallpeak in der Mitte des Hochtöners weggenommen. Es hat sich gezeigt, dass etwa 50% des Schallanteils umgelenkt werden zu einer seitlichen Abstrahlung. Weitere Schallanteile legen sich um den in etwa tropfen- oder flammenförmigen Keil des Schallumlenkkörpers und treten somit in etwa zentral und frontal aus dem Schalltrichter des Horns aus.The sound peak in the middle of the tweeter, which normally occurs with Expo or CD horns, is removed by the central insertion of the sound deflection body in a roughly drop-shaped arrangement behind the horn neck. It has been shown that around 50% of the sound is deflected to a lateral radiation. Other sound components wrap themselves around the approximately droplet- or flame-shaped wedge of the sound deflection body and thus emerge approximately centrally and frontally from the horn's bell.

Weitere Schallanteile reißen bei der Umlenkung um den zentralen Schallumlenkkörper ab und werden in einem Bereich zwischen der frontalen Abstrahlung und der seitlich umgelenkten Abstrahlung als Schallanteil abgestrahlt. Dies ist das ideale Ziel der vorliegenden Erfindung, dass somit neben den seitlich umgelenkten Schallanteilen ebenfalls frontal abgestrahlte Schallanteile und auch Schallanteile verbleiben, die zwischen diesen beiden Bereichen gestreut werden. Auf diese Weise ergibt sich eine flächige und homogene Abgabe des Hochtönerschalls über das Flächenspektrum des schallumlenkenden Hochtönerhorns.Other sound components tear off during the deflection around the central sound deflection body and are radiated as a sound component in an area between the frontal radiation and the laterally deflected radiation. This is the ideal aim of the present invention, that in addition to the laterally deflected sound components, there also remain frontally radiated sound components and also sound components which are scattered between these two areas. This results in a flat and homogeneous emission of the tweeter sound over the area spectrum of the sound-deflecting tweeter horn.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1 Stand der Technik in Form eines Constant directivity Horns;
2 Stand der Technik in Form eines Expo-Horns;
3 Stand der Technik in Form eines Schlitzstrahlers;
4 Stand der Technik in Form eines Mehrkanal-Horns;
5 eine Bauform des erfindungsgemäßen Horns in Frontalansicht in den Hornmund;
6 eine Bauform des erfindungsgemäßen Horns in seitlich geschnittener Ansicht;
7 eine Bauform des erfindungsgemäßen Horns in Seitenansicht;
8 eine weitere Bauform des erfindungsgemäßen Horns in Frontalansicht in den Hornmund;
9 eine weitere Bauform des erfindungsgemäßen Horns in seitlich geschnittener Ansicht;
10 eine weitere Bauform des erfindungsgemäßen Horns in Seitenansicht sowie
11 eine perspektivische Ansicht in den Hornhals 7 einer Bauform des erfindungsgemäßen Horns.

The invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it

1 State of the art in the form of a constant directivity horn;
2 State of the art in the form of an expo horn;
3 State of the art in the form of a slot radiator;
4 State of the art in the form of a multi-channel horn;
5 a design of the horn according to the invention in a frontal view into the horn mouth;
6 a design of the horn according to the invention in a side sectional view;
7 a design of the horn according to the invention in side view;
8th another design of the horn according to the invention in a frontal view into the horn mouth;
9 another design of the horn according to the invention in a side sectional view;
10 another design of the horn according to the invention in side view and
11 a perspective view of the horn neck 7 of a design of the horn according to the invention.

1 zeigt in Kombination eine frontale Ansicht auf ein sogenanntes CD-Horn, wobei die Abkürzung CD für „constant direktivity“, also eine konstante Richtwirkung in Bezug auf den abgegebenen Schall zu verstehen ist. In dieser vereinfachten Abbildung ist ein Übergang vom Hornhals zum Horntrichter bzw. dem Hornmund derart gestaltet, dass der trichterförmige Hornmund aus mehreren ebenen Seitenflächen mit unterschiedlicher Abwinklung gegenüber der Längsachse des Horns zusammengesetzt ist. Ziel ist es, hierbei über den gesamten genutzten Frequenzbereich gleichmäßig zu bündeln und somit den Klangcharakter im Vergleich beispielsweise zu einem Exponentialhorn weniger zu verändern. 1 shows a combination of a frontal view of a so-called CD horn, where the abbreviation CD stands for "constant directivity", i.e. a constant directivity in relation to the emitted sound. In this simplified illustration, a transition from the horn neck to the horn funnel or the horn mouth is designed in such a way that the funnel-shaped horn mouth is composed of several flat side surfaces with different angles relative to the longitudinal axis of the horn. The aim here is to focus evenly over the entire frequency range used and thus to change the sound character less in comparison to an exponential horn, for example.

Das ebenfalls als Stand der Technik dargestellte Exponentialhorn oder auch Expo-Horn ist in 2 frontal und geschnitten dargestellt. Hier ist erkennbar, dass die Querschnittsfläche des Horns vom Hals ausgehend sich entsprechend einer Exponentialfunktion aufweitet. Es entsteht ein hyperbolischer Trichter mit zunehmender Abflachung zum Hornmund hin. Im länglichen und engen Hornhals werden hier die Wellenfronten stärker gekrümmt und es kommt zur Auslöschung und Reflexion, was den Klang negativ beeinflusst.The exponential horn or expo horn, which is also shown as state of the art, is in 2 Shown frontally and in section. Here it can be seen that the cross-sectional area of the horn, starting from the neck, expands according to an exponential function. A hyperbolic funnel develops with increasing flattening towards the horn mouth. In the elongated and narrow neck of the horn, the wave fronts are more strongly curved and cancellation and reflection occur, which has a negative effect on the sound.

In 3 ist wiederum eine Kombination aus einer Frontalansicht mit einem Schnitt durch einen sogenannten Schlitzstrahler kombiniert. Hier ist ein Schallumlenkkörper unmittelbar vor den Schallwandler gesetzt und bewirkt eine Erhöhung des Schalldrucks sowie eine Ausrichtung des Schalls umgelenkt um diesen Schallumlenkkörper in verengten Kanälen hin zum Hornmund bzw. zum Schallaustritt des Schlitzstrahlers. Nachteilig sind hierbei das unkontrollierte Abstrahlverhalten sowie Interferenzen bei insbesondere hohen Frequenzen.In 3 is again a combination of a front view combined with a section through a so-called slit radiator. Here, a sound deflection body is placed directly in front of the sound transducer and causes an increase in the sound pressure and an alignment of the sound, deflected around this sound deflection body in narrowed channels towards the horn mouth or the sound outlet of the slot radiator. Disadvantages here are the uncontrolled radiation behavior and interference, particularly at high frequencies.

Schließlich ist zur Erläuterung des Standes der Technik in 4 ein weiterer Typ eines Horns frontal und geschnitten abgebildet. Es handelt sich hierbei um eine Hornkonstruktion, bei der der Schall vom Schallwandler ausgehend direkt in Umlenkkanäle geführt wird, die übereinander angeordnet eine Ausrichtung multidirektional bewirken. Beispielhaft ist hierfür im Stand der Technik die Patentveröffentlichung EP 1 358 651 A zu nennen, in der ein solches Lautsprecherhornsystem offenbart ist.Finally, to explain the state of the art in 4 another type of horn shown frontally and in section. This is a horn construction in which the sound from the sound transducer is guided directly into deflection channels, which are arranged one above the other and cause a multidirectional alignment. The patent publication is an example of this in the prior art EP 1 358 651 A to be mentioned, in which such a loudspeaker horn system is disclosed.

Die 5 bis 7 zeigen nun in verschiedenen Ansichten das erfindungsgemäße Schallwellenleitsystem in Form eines Wave Guides oder Horns, welches unmittelbar vor einen Hochtöner als Schallwandler 9 gesetzt ist. Dieses setzt sich zusammen aus einem den Schall aufnehmenden Hornhals 7, der in einen Horntrichter 1 mit dem Schallaustritt in Form eines Hornmundes übergeht. Konstruktiv baut diese Lösung auf „constant direktivity“ Hörnern auf, da auch in dieser beispielhaften Bauform vorgesehen ist, verschiedene zur Längsachse des Horns unterschiedlich abgewinkelte flächige Aufweitungen des Horntrichters 1 als Horntrichterflächen zu verwenden, wie dies in 6 deutlich wird.The 5 until 7 now show different views of the sound wave guide system according to the invention in the form of a wave guide or horn, which is placed directly in front of a tweeter as a sound transducer 9 . This is made up of a horn neck 7 that receives the sound, which merges into a horn funnel 1 with the sound outlet in the form of a horn mouth. Structurally, this solution is based on "constant directivity" horns, since this exemplary design also provides for the use of various flat expansions of the horn funnel 1, which are angled differently to the longitudinal axis of the horn, as horn funnel surfaces, as is shown in 6 becomes clear.

6 stellt hierbei einen Schnitt A-A durch den Horntrichter dar, wie dieser als Frontalansicht in 5 dargestellt ist. 6 represents a section AA through the horn funnel, like this one as a front view in 5 is shown.

5 verdeutlicht in der Frontalansicht, dass eine Segmentierung über den Querschnitt des Schalltrichters durch Segmentwände 10 erfolgt, die parallel vertikal übereinander angeordnet sind. Durch diese Segmentwände 10 entstehen Schallfächer 2, die vertikal übereinander den Horntrichter 1 bis zum Hornmund segmentieren und somit eine Richtwirkung des Schalls bewirken. Es hat sich hierbei gezeigt, dass es für die Ausrichtung des Schalls insbesondere was die Überlagerungen bei der Anwendung in einem Line Array anbetrifft von Vorteil ist, die mit der oberen und unteren horizontalen Gehäusewandung abschließenden Schallfächer 2` durch verkleinerte Abstände der oberen und unteren horizontalen Gehäusewandung zu den Segmentwänden 10 dieser Schallfächer 2` mit geringerer Breite auszubilden. 5 clarifies in the front view that segmentation takes place over the cross section of the horn by segment walls 10, the are arranged parallel vertically one above the other. These segment walls 10 create sound fans 2, which segment the horn funnel 1 vertically one above the other up to the horn mouth and thus bring about a directional effect of the sound. It has been shown here that it is advantageous for the alignment of the sound, particularly with regard to the overlays when used in a line array, to close the sound fans 2` with the upper and lower horizontal housing walls by reducing the distances between the upper and lower horizontal housing walls to form the segment walls 10 of these sound fans 2' with a smaller width.

5 und 6 zeigen zudem in Draufsicht wie auch im Schnitt den Schallumlenkkörper 3, der eine Verlängerung einer zentralen Trennwand 5 im Hornhals 7 bildet. In der vorgelegten Bauform weist der Hornhals 7 lediglich eine zentrale Trennwand 5 auf, die eine Segmentierung des Hornhalses 7 in zwei Schallkanäle 6.1 und 6.2 bewirkt. 5 and 6 also show the sound deflection body 3 in a plan view and in section, which forms an extension of a central partition 5 in the horn neck 7 . In the design presented, the horn neck 7 has only one central partition 5, which causes the horn neck 7 to be segmented into two sound channels 6.1 and 6.2.

Diese zentrale Trennwand 5 führt zum Schallumlenkkörper 3, der sich in einem sanft erweiternden Kurvenverlauf zur in etwa mittig angeordneten breitesten Stelle des Schallumlenkkörpers aufweitet, um dann in etwa geradflächig zur Spitze 11 des Schallumlenkkörpers 3 zusammenzulaufen. In der dargestellten Bauform ist der Schallumlenkkörper 3 tropfen- bzw. flammenförmig ausgebildet, wobei die obere und untere Spitze ähnlich geformt ausgebildet sind. In einer nicht dargestellten vorteilhaften Bauform ist die untere von der Trennwand 5 des Hornhalses 7 ausgehende Spitze des Schallumlenkkörpers 3 deutlich länger gezogen als die ober flacher ausgebildete Spitze, die in den Hornmund des Horntrichters 1 führt, was zu einer vorteilhaften Umlenkung des Schalls um den Schallumlenkkörper 3 herum führt.This central partition 5 leads to the sound deflection body 3 , which widens in a gently widening curve to the roughly centrally located widest point of the sound deflection body, and then converges approximately in a straight line to the tip 11 of the sound deflection body 3 . In the design shown, the sound deflection body 3 is drop-shaped or flame-shaped, with the upper and lower tips being similarly shaped. In an advantageous design, not shown, the lower tip of the sound deflection body 3 emanating from the partition 5 of the horn neck 7 is significantly longer than the flatter tip that leads into the horn mouth of the horn funnel 1, which results in an advantageous deflection of the sound around the sound deflection body 3 leads around.

Dieser zentrale Schallumlenkkörper 3 überwindet hierbei Probleme, die klassische Hörner, wie CD- oder Expo-Hörner aufweisen, indem er den zentralen Peak der Schallabgabe eines offenen Horns in umgelenkten Schall umwandelt, der multidirektional ausgerichtet ist. Dies führt zum einen zu einer Umlenkung, zu einer seitlichen, dem Verlauf des Horntrichters 1 folgenden Richtung, führt allerdings auch zu Schallanteilen, die sich an dem Schallumlenkkörper 3 entlang bewegen und somit in etwa zentral aus dem Hornmund des Horntrichters 1 austreten.This central sound deflection body 3 overcomes problems that classic horns, such as CD or expo horns, have by converting the central peak of the sound output of an open horn into deflected sound that is multidirectional. On the one hand, this leads to a deflection, to a lateral direction following the course of the horn funnel 1, but also to sound components that move along the sound deflection body 3 and thus emerge approximately centrally from the horn mouth of the horn funnel 1.

Schließlich sind auch Schallanteile vorhanden, die sich zwischen diesen beiden Bereichen einer zentralen Abstrahlung und einer seitlich abgelenkten Abstrahlung bewegen, indem sie entweder von den Horntrichterflächen 4 ablösend ausrichten oder von dem Schallumlenkkörper 3 entsprechend umgelenkt werden. Hier stellen die in 6 exemplarisch eingezeichneten Richtungspfeile verschiedene Umlenkungen des Schalls im Horntrichter 1 dar.Finally, sound components are also present which move between these two areas of a central emission and a laterally deflected emission, in that they are either oriented in a detaching manner from the horn funnel surfaces 4 or are correspondingly deflected by the sound deflection body 3 . Here the in 6 directional arrows drawn in as an example represent different deflections of the sound in the horn funnel 1.

In der Schnittzeichnung der 6 verdeutlicht der Blick auf die hinter dem Schallumlenkkörper 3 dargestellte Segmentwand 10, dass diese den Schallumlenkkörper 3 bei der vorliegenden Bauform der 5 bis 7 vollständig umschließt. Dies wird auch aus 7 in der seitlichen Ansicht deutlich, da hier der Schallumlenkkörper 3 als schraffierter Bereich dargestellt ist, der durch die Segmentwände 10 in die vorliegenden Schallfächer 2 untergliedert ist. Das heißt, die Schallfächer 2 umfassen den Schallumlenkkörper 3 vollständig.In the sectional drawing of 6 clarifies the view of the segment wall 10 shown behind the sound deflection body 3 that this the sound deflection body 3 in the present design 5 until 7 completely encloses. This will also turn out 7 This is clear in the side view, since the sound deflection body 3 is shown here as a hatched area, which is subdivided into the present sound fans 2 by the segment walls 10 . This means that the sound fans 2 completely enclose the sound deflection body 3 .

Dies führt in der vorliegenden Bauform auch dazu, dass die Oberkante der Segmentwände in der Schnittfigur 6 nicht als gerade horizontale Linie ausgebildet ist sondern von etwas tiefer liegenden Seitenkanten 12 des Horntrichters 1 ausgehend zur Spitze 11 des Schallumlenkkörpers 3 etwas ansteigen.In the present design, this also means that the upper edge of the segment walls in sectional figure 6 is not formed as a straight horizontal line but rises slightly from the slightly lower side edges 12 of the horn funnel 1 to the tip 11 of the sound deflection body 3 .

Dies ist der wesentliche Unterschied zur weiteren dargestellten Bauform der 8 bis 11, da hier nun, wie in 9 deutlich wird, der Schallumlenkkörper 3 über eine horizontal verlaufende obere Kante der Segmentwände 10 etwas herausragt. Dies wird auch in der seitlichen Darstellung 10 deutlich, da nun die über die Seitenkante 12 des Horntrichters 1 herausragende Spitze 11 des Schallumlenkkörpers 3 als unsegmentiert dargestellt ist. Die Segmentwände 10 führen hierbei lediglich bis zur Seitenkante 12 des Horntrichters 1.This is the main difference to the other design shown 8th until 11 , because here now, as in 9 it becomes clear that the sound deflection body 3 protrudes somewhat beyond a horizontally running upper edge of the segment walls 10 . This also becomes clear in the lateral representation 10, since the tip 11 of the sound deflection body 3, which protrudes beyond the side edge 12 of the horn funnel 1, is now represented as unsegmented. The segment walls 10 only lead to the side edge 12 of the horn funnel 1.

In der Darstellung des Schallverlaufs ergeben sich hierdurch erst einmal keine Änderungen, da diese weiterhin an den Wänden des Schalltrichters 1 wie auch um den Schallumlenkkörper 3 herum umgelenkt werden. Die Unterschiede in der Wirkung der beiden Bauformen liegen darin, dass die in den 5 - 7 dargestellte Bauform gegenüber dieser etwas vereinfachten Bauform der 8 bis 11 Segmentwände aufweist, die bis zur Spitze des Schallumlenkkörpers verlaufen. Dies ist vorteilhaft, da sich diese Verlängerung positiv auswirkt auf mehr Wirkungsgrad und eine untere Trenn-Ankopplungsfrequenz zum Mitteltöner hin. Ebenso wird der Schall noch besser kontrolliert gerichtet.This does not initially result in any changes in the representation of the course of the sound, since these continue to be deflected on the walls of the sound funnel 1 as well as around the sound deflection body 3 . The differences in the effect of the two designs are that in the 5 - 7 shown design compared to this somewhat simplified design of the 8th until 11 Has segment walls that extend to the top of the sound deflection body. This is advantageous because this lengthening has a positive effect on greater efficiency and a lower separation coupling frequency towards the midrange. The sound is also directed in a more controlled manner.

Die weitere 11 zeigt einen Blick in den Eingang des Hornhalses 7, der entsprechend der abzudeckenden Schallwandler rund ausgebildet ist. So kann beispielsweise ein Hochtöner, auf dem der Hornhals aufgesetzt ist, vollständig abgedeckt werden und somit kein Verlust an Schallemission vorliegen.the other 11 shows a view into the entrance of the horn neck 7, which is round in accordance with the sound transducer to be covered. For example, a tweeter on which the horn neck is placed can be completely covered and there is therefore no loss of sound emission.

Es ist in dieser Bauform so, dass hier in relativ kurzer Strecke die Umwandlung der kreisrunden Aufnahme des Hornhalses 7 in den späteren viereckigen Querschnitt vorliegt. Hier ist diese Darstellung allerdings lediglich beispielhaft zu verstehen, da dieser Übergang kürzer aber auch länger ausgebildet sein kann und somit einen sanfteren Übergang aus dem runden in den eckigen Querschnitt aufweisen kann. Wesentlich ist auch hierbei, dass zum einen der Schall vollständig aufgenommen wird und zum anderen hier eine optimale Möglichkeit einer verzerrungsfreien Entfaltung des Schalls in diesen Hornhalsübergang möglich ist.In this design it is the case that the conversion of the circular receptacle of the horn neck 7 into the later quadrangular cross-section occurs in a relatively short distance. Here, however, this representation is to be understood only as an example, since this transition can be made shorter but also longer and can thus have a smoother transition from the round to the angular cross section. It is also important here that on the one hand the sound is completely absorbed and on the other hand an optimal possibility of a distortion-free unfolding of the sound in this horn neck transition is possible.

Grundsätzlich kann diese erfindungsgemäße hornartige Neugestaltung eines Wave guides neben der angesprochenen Anwendung in einem Line Array auch in anderen Lautsprecheranwendungen Verwendung finden. Im Line Array ist eine Anordnung mehrerer Lautsprecher mit diesen Wave guides übereinander in leicht gekrümmter Anordnung zueinander vorgesehen. Es sind aber auch Einzelanwendungen in Lautsprechern in Kombination insbesondere mit Bass-Schallwandlern oder auch bei entsprechender größerer Bauform in Kombination mit nur einem Schallwandler vorgesehen und zweckmäßig.In principle, this horn-like redesign of a wave guide according to the invention can also be used in other loudspeaker applications in addition to the application mentioned in a line array. In the line array, several loudspeakers are arranged with these wave guides one above the other in a slightly curved arrangement relative to one another. However, individual applications in loudspeakers in combination, in particular with bass sound transducers, or in combination with only one sound transducer in the case of a correspondingly larger design are also intended and expedient.

Claims

Sound wave guide system (wave guide) in the form of a horn for the transmission of acoustic sound waves, which interacts with a sound transducer as a sound source and continuously conducts and deflects the sound waves, starting from a horn neck opening (13) with a smaller end surface, which forms the open end of the horn facing the sound transducer, to a horn mouth with a larger end face that is widened compared to a horn neck (7), which forms the opposite open end of the horn and emits the acoustic sound waves to the environment, characterized in that - the horn neck (7) is separated by at least one vertical partition (5) in is divided into at least two sound channels (6.1 and 6.2), - the horn neck (7) merging into a horn funnel (1) ending in the horn mouth, - in which a sound deflection body ( 3) - which, as an extension of the partition wall (5), extends from a lower edge (14), widens and narrows again towards the mouth of the horn, the vertically running cross-sectional area of the sound deflection body (3) being transverse at its widest widening (16). to the longitudinal axis of the horn has at least 80% of the vertical cross-sectional area of the horn neck (7) transverse to the longitudinal axis of the horn at the transition to the horn funnel (1), - with guide channels (15) between the sound deflection body (3) and the horn funnel (1) for deflecting the acoustic sound waves are formed, - and the horn funnel (1) is at least partially subdivided into several parallel sound fans (2) by horizontal segment walls (10) lying against the sound deflection body (3).

sound wave guidance system claim 1 , characterized in that the cross-sectional area of the sound deflection body (3) transverse to the longitudinal axis of the horn is greater than or equal to the cross-sectional area of the horn neck (7) transverse to the longitudinal axis of the horn, or these cross-sectional areas have a ratio of 1.2: 1.

sound wave guidance system claim 1 or 2 , characterized in that - the horizontal cross-sectional area of the sound deflection body (3) is designed in the shape of a flame or droplet in the longitudinal axis of the horn, - the widening of the sound separating body (3) starting from the partition (5) of the horn neck (7) being approximately in a progressive curve progression up to the full width of the sound deflection body (3) and, after the widest point, converges to a tip (11) of the sound separating body (3) at the mouth of the horn.

sound wave guidance system claim 3 , characterized in that the length of the widening section starting from the partition (5) of the horn neck (7) up to the full width of the sound deflecting body (3), measured in the longitudinal direction of the horn, is 1.5 to 2.5 times the length of the narrowing section of the sound separating body ( 3) after its widest point up to its tip (11).

Sound waveguide system according to one of the preceding claims, characterized in that - the horn funnel (1) is designed to be widened in several vertical horn funnel section surfaces (4) in relation to the longitudinal axis of the horn, - the angles of these successive sections in relation to the longitudinal axis of the horn increasing up to about 70 ° for gradual deflection of the sound components guided on the horn funnel wall.

Sound waveguide system according to one of the preceding claims, characterized in that the horizontally running segment walls (10) lying against the sound deflecting body (3) are designed to lie close to the tip (11) of the sound deflecting body (3) pointing towards the mouth of the horn and completely enclose it, or the tip ( 11) of the sound deflection body (3) via the one in the horn mouth ending upper edge of the segment walls (10) is formed protruding.

Sound waveguide system according to one of the preceding claims, characterized in that the horn neck (7) is designed to widen in a trapezoidal manner in its vertical plane from the horn neck opening (13) to the horn funnel (1).

Sound waveguide system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least partial subdivision of the horn funnel (1) by horizontally running segment walls (10) lying against the sound deflection body (3) produces a plurality of sound fans (2) running parallel one above the other, which, due to varying distances between them Segment walls (10) are formed with different widths.

sound wave guidance system claim 8 , characterized in that the sound fans (2`) terminating with the upper and lower horizontal housing wall are designed with a smaller width due to reduced distances between the upper and lower horizontal housing wall and the segment walls (10) delimiting these sound fans (2`).