DE1044890B - Loudspeaker housings - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lautsprechergehäuse mit an der Vorderwand angebrachtem Lautsprecher. The invention relates to a loudspeaker housing with a loudspeaker attached to the front wall.
Die gebräuchlichen Lautsprechergehäuse für gute Tonwiedergabe im Gebiet der niedrigen Tonfrequenzen sind ziemlich groß dimensioniert. Ihre Herstellung erfordert deshalb verhältnismäßig viel Material, denn die großen Wände müssen zwecks weitestmöglicher Verhinderung von Schwingungen steif und massiv gebaut sein. Auf den mittleren Frequenzen erscheinen störende Resonanzen infolge von zwischen den Wänden des Gehäuses gebildeten stehenden Wellen. Die durch diese Resonanzen verursachte Verwellung der Frequenzcharakteristik kann nur durch eine gründliche und ziemlich kostspielige Abdämpfung der Wände, z. B. durch Wellpappe und eine geeignete Form des Gehäuses, beseitigt werden.The common loudspeaker housings for good sound reproduction in the area of low audio frequencies are quite large in size. Their production therefore requires a relatively large amount of material, because the large walls must be built stiff and solid in order to prevent vibrations as much as possible be. At the middle frequencies disturbing resonances appear as a result of between the Walls of the housing formed standing waves. The distortion caused by these resonances the frequency characteristic can only be achieved by thorough and rather costly attenuation of the Walls, e.g. B. by corrugated cardboard and a suitable shape of the housing can be eliminated.
Man hat sich bereits mit dem Problem befaßt, bei elektroakustischen Wandlern allgemein alle verzerrenden Rückwirkungen der mechanischen Eigenschaften der Membran auf die Aufnahme bzw. auf die Wiedergabe von Schwingungen des akustischen Bereiches zu unterdrücken. Es ist bekannt, bei Mikrophonen mit einer mit einem elektromagnetischen System zusammenarbeitenden Kolbenmembran hinter dieser, unmittelbar von dieser begrenzt, ein über einen engen Belüftungskanal nach rückwärts belüftetes Luftpolstervolumen von, in der Schwingungsrichtung der Membran gesehen, geringer Tiefe vorzusehen. Dabei werden die Querschnittsfläche und die Länge des genannten Belüftungskanals auf die Masse, die eigene Rückstellkraft und die Fläche der Kolbenmembran derart abgestimmt, daß die wirksame Eigenfrequenz der durch die gekoppelte akustische Masse der im Belüftungskanal longitudinal knotenfrei mitschwingenden Luftsäule beschwerten Kolbenmembran an die untere Grenze des Hörbereiches verschoben ist. Für Lautsprechergehäuse mit an der Vorderwand angebrachtem Lautsprecher ist diese Maßnahme kaum anwendbar. The problem has already been dealt with, with electroacoustic transducers in general all distorting ones Effects of the mechanical properties of the membrane on recording or reproduction to suppress vibrations of the acoustic range. It is known to use microphones a piston diaphragm working together with an electromagnetic system behind this, immediately limited by this, an air cushion volume ventilated backwards via a narrow ventilation duct of, seen in the direction of vibration of the membrane, to provide a shallow depth. Included the cross-sectional area and the length of the said ventilation duct are based on the mass, its own Restoring force and the area of the piston diaphragm matched in such a way that the effective natural frequency due to the coupled acoustic mass that resonates longitudinally without knots in the ventilation duct Air column weighed down the piston membrane is shifted to the lower limit of the audible range. For Loudspeaker housing with a loudspeaker attached to the front wall, this measure is hardly applicable.
Weiter ist es für Lautsprechergehäuse mit direkt abstrahlendem Lautsprecher bekannt, die Rückseite des Lautsprechers mit einem oder zwei gleich langen, am Ende abgeschlossenen Schalleitern zu belasten, die nicht in Richtung der Lautsprecherachse verlaufen. Von diesem Vorschlag geht die Erfindung aus. Sie besteht darin, daß bei Verwendung von mindestens zwei am Ende abgeschlossenen Schalleitern die Längen aller Schalleiter untereinander verschieden sind. Dadurch wird gegenüber der bekannten Ausführung mit gleich langen Schalleitern ein glatterer Frequenzgang nach den tiefen Frequenzen lain erreicht. Dieser Einfluß der verschiedenen Länge der Schalleiter ist durchaus überraschend.It is also known for loudspeaker housings with direct radiating loudspeakers, the back of the loudspeaker with one or two sound conductors of equal length, terminated at the end, which do not run in the direction of the loudspeaker axis. The invention is based on this proposal. she is that when using at least two sound conductors terminated at the end, the lengths of all sound conductors are different from one another. This is compared to the known design With sound conductors of the same length, a smoother frequency response is achieved after the low frequencies. This The influence of the different lengths of the sound conductors is quite surprising.
LautsprechergehäuseLoudspeaker enclosure
Anmelder:
Tesla, narodni podnik, Prag-HloubetinApplicant:
Tesla, narodni podnik, Prague-Hloubetin
Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37Representative: Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,
Göttingen, Groner Str. 37
Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 14. November 1953Claimed priority:
Czechoslovakia from November 14, 1953
Dr. Ales Boleslav, Prag,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Ales Boleslav, Prague,
has been named as the inventor
Zweckmäßig ist die Rückseite der Membran des Lautsprechers auch mit der akustischen Impedanz des einerseits durch die Membran, andererseits durch die Anfänge der Schalleiter abgeschlossenen Raumes belastet. Besonders günstige Wirkungen lassen sich erzielen, wenn bei Anordnung von zwei Schalleitern deren Längen im Verhältnis von 1 : 0,5 bis 0,6 und bei Verwendung von drei Schalleitern deren Längen im Verhältnis 1 : 0,75 : 0,5 stehen.The back of the membrane of the loudspeaker is also useful with the acoustic impedance of the on the one hand by the membrane, on the other hand by the beginnings of the sound conductor of the enclosed space. Particularly beneficial effects can be achieved when two sound conductors are arranged their lengths in the ratio of 1: 0.5 to 0.6 and when using three sound conductors, the lengths of which are in the ratio 1: 0.75: 0.5.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.The invention is described in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Lautsprechergehäuses mit dreieckigem Profil im Auf- und Grundriß;Fig. 1 shows an embodiment of the loudspeaker housing according to the invention with a triangular profile in the construction and ground plan;
Fig. 2 ist ebenfalls eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit dreieckigem Profil im Auf- und Grundriß und horizontalem Schnitt entlang der Linie A-B; Fig. 3 ist der Aufriß und horizontale Schnitt entlang der Linie A-B einer Ausführung des erfindungsgemäßen Lautsprechergehäuses mit dreieckigem Profil bei Ausnutzung der Wände des Raumes, auf dessen Boden das Gehäuse steht;Fig. 2 is also a further embodiment of the invention with a triangular profile in elevation and plan and horizontal section along the line AB; 3 is an elevation and horizontal section along the line AB of an embodiment of the loudspeaker housing according to the invention with a triangular profile, utilizing the walls of the room on the floor of which the housing stands;
Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. 3, das Lautsprechergehäuse ist jedoch an der Decke des Raumes befestigt;Fig. 4 shows a similar embodiment to Fig. 3, but the loudspeaker housing is on the ceiling of the Attached space;
Fig. 5 ist der Aufriß und horizontale Schnitt einer an der Decke des Raumes befestigten Ausführung mit dreieckigem Profil, bei der die Schalleiter an beiden Seiten des Lautsprechers angebracht sind;Figure 5 is an elevation and horizontal section of an embodiment mounted on the ceiling of the room with triangular profile with sound conductors attached to both sides of the loudspeaker;
Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit rechteckigem Profil.Fig. 6 shows a housing according to the invention with a rectangular profile.
«09 680/3*1«09 680/3 * 1
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.
Der Lautsprecher 1 ist in allen Durchführungen an der Vorderwand 2 des Lautsprechergehäuses befestigt und strahlt unmittelbar in den Außenraum ab. Die Rückseite des Lautsprechers ist mit der akustischen Impedanz von Schalleitern, gegebenenfalls auch mit der akustischen Impedanz des zwischen dem hinteren Teil des Lautsprechers und dem Beginn der Schallleiter eingeschlossenen Raumes 3, belastet. Die Schallleiter sind bei allen Ausführungsbeispielen an dem vom Lautsprecher abgewendeten Ende abgeschlossen.The loudspeaker 1 is attached to the front wall 2 of the loudspeaker housing in all feedthroughs and radiates directly into the outside space. The back of the speaker is with the acoustic Impedance of sound conductors, possibly also with the acoustic impedance between the rear one Part of the loudspeaker and the beginning of the sound conductor enclosed space 3, loaded. The sound conductor are closed in all embodiments at the end facing away from the loudspeaker.
Das in Fig. 1 abgebildete Lautsprechergehäuse hat die Form eines dreiwändigen, rechtwinkligen Prismas, welches in die Ecke eines Raumes gestellt werden kann. Im Gehäuse befinden sich zwei Schalleiter 4, B, deren Länge I1 und I2 ist, während die Ausführung nach Fig. 2 drei Schalleiter 4, 5, 6 hat, deren gegenseitige Lage aus dem Schnitt entlang der Linie A-B ersichtlich ist.The loudspeaker housing shown in Fig. 1 has the shape of a three-walled, right-angled prism, which can be placed in the corner of a room. In the housing there are two sound conductors 4, B, the length of which is I 1 and I 2 , while the embodiment according to FIG. 2 has three sound conductors 4, 5, 6, the mutual position of which can be seen from the section along the line AB.
Aus den Aufrissen der Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß die Schalleiter an dem vom Lautsprecher entfernteren Ende abgeschlossen sind. Das zum Lautsprecher nähere Ende der Schalleiter ist ihr Beginn oder ihre Mündung und schließt sich an den Raum 3 an.From the elevations of FIGS. 1 and 2 it can be seen that the sound conductor on the one more distant from the loudspeaker The end are complete. The end of the sound conductor closer to the loudspeaker is its beginning or its mouth and connects to room 3.
Das Schallgehäuse mit dreieckigem Profil kann auch derart ausgeführt werden, daß die beiden Seitenwände des prismatischen Gehäuses durch die Raumwände gebildet werden, wie aus den Ausführungen nach Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, bei denen das Lautsprechergehäuse an dem Boden oder der Decke des Raumes befestigt und mit drei Schalleitern 4, 5 und 6 versehen ist.The sound box with a triangular profile can also be designed in such a way that the two side walls of the prismatic housing are formed by the walls of the room, as can be seen from the explanations according to Fig. 3 and 4 can be seen, in which the loudspeaker housing on the floor or ceiling of the The room is attached and provided with three sound conductors 4, 5 and 6.
In der in Fig. 5 dargestellten Ausführung hat das an der Raumdecke befestigte Lautsprecher gehäuse nur zwei Schalleiter, von denen einer mit Bezug auf den Lautsprecher nach oben und der zweite nach unten geführt ist. Diese Durchführung ist sehr einfach. Zwischen der Vorderwand bzw. der inneren Zwischenwand des Lautsprechergehäuses und den Raumwänden befindet sich eine Dichtungseinlage 7, z. B. aus Filz oder dichtem Schaumgummi, wodurch die Schalleiter abgedichtet sind, wie es auch in Fig. 3 angedeutet ist.In the embodiment shown in Fig. 5, the loudspeaker housing attached to the ceiling has only two sound conductors, one of which is guided upwards with respect to the loudspeaker and the second is guided downwards. This is very easy to do. Between the front wall or the inner partition of the loudspeaker housing and the walls of the room there is a sealing insert 7, for. B. made of felt or dense foam rubber, whereby the sound conductors are sealed, as is also indicated in FIG.
Manchmal ist ein Gehäuse mit einem nicht dreieckigen Profil, z. B. wie in Fig. 6 gezeigt, bei dem der Grundriß rechteckig ist, vorteilhaft. Dieses Gehäuse hat drei Schalleiter 4, 5 und 6.Sometimes a case with a non-triangular profile, e.g. B. as shown in Fig. 6, in which the plan is rectangular, advantageous. This housing has three sound conductors 4, 5 and 6.
Bei zwei Schalleitern ist das Verhältnis ihrer Längen etwa 1 :0,5 bis 0,6; bei drei Schalleitern ist das Verhältnis der Längen etwa 1 : 0,75 : 0,5.In the case of two sound conductors, the ratio of their lengths is about 1: 0.5 to 0.6; with three sound conductors that is Ratio of the lengths about 1: 0.75: 0.5.
Die tiefste Resonanzfrequenz des längsten Schallleiters wird derart gewählt, daß sie annähernd der Resonanzfrequenz des angewendeten Lautsprechers gleichtThe lowest resonance frequency of the longest sound conductor is chosen so that it is approximately Resonance frequency of the loudspeaker used
samtimpedanz der Schalleiter bei veränderlicher Frequenz einen günstigen Verlauf aufweist, muß die Dämpfung derart durchgeführt werden, daß die Beziehung total impedance of the sound conductor with a variable frequency has a favorable course, the damping must be carried out in such a way that the relationship
= 0,5= 0.5
W0 -mW 0 -m
erfüllt wird, worin r den akustischen Dämpfungs-'is fulfilled, where r is the acoustic damping '
ίο widerstand pro Längeneinheit des Schalleiters, « die akustische Masse der eingeschlossenen Luft pro Längeneinheit des Schalleiters und ω0 die der tiefsten Resonanzfrequenz des betreffenden Schalleiters entsprechende Kreisfrequenz bezeichnet. Aus der erwähnten Beziehung folgt, daß sich bei gleichbleibendem Querschnitt des Schalleiters der Wert r bei einer steigenden unteren Frequenz vergrößern muß, um einen gleichbleibenden Wert von ξ bei verschiedenen Längen der Schalleiter zu sichern. Die Größe des zwischen dem hinteren Teil des Lautsprechers und dem Beginn der Schalleiter eingeschlossenen Raumes 3 wird so klein wie möglich gehalten; sein Wert muß jedoch einen günstigen A^erlauf der den Lautsprecher belastenden akustischen Impedanz im ganzen übertragenen Frequenzband sichern.ίο resistance per unit length of the sound conductor, «the acoustic mass of the enclosed air per unit length of the sound conductor and ω 0 the angular frequency corresponding to the lowest resonance frequency of the sound conductor in question. From the above-mentioned relationship it follows that if the cross-section of the sound conductor remains the same, the value r must increase with an increasing lower frequency in order to ensure a constant value of ξ for different lengths of the sound conductor. The size of the space 3 enclosed between the rear part of the loudspeaker and the beginning of the sound conductor is kept as small as possible; However, its value must ensure a favorable course of the acoustic impedance loading the loudspeaker in the entire transmitted frequency band.
Bei richtiger Wahl der Werte ist die durch das Lautsprechergehäuse verursachte Verweilung der Frequenzcharakteristik sehr klein und liegt innerhalb der Grenzen +1 bis 2,5 db.If the values are chosen correctly, the lingering of the frequency characteristic caused by the loudspeaker housing is very small and lies within the limits +1 to 2.5 db.
Es ist möglich, die Sehalleiter durch einen akustischen Widerstand oder eine akustische Impedanz abzuschließen. Die Schalleiter können auch durch akustische Widerstände oder Impedanzen untereinander verbunden werden. Falls die Schalleiter durch einen akustischen Widerstand abgeschlossen sind, bildet dieser Widerstand selbst die entsprechende Dämpfung, so daß keine weitere Dämpfung des Schallleiters notwendig ist. Die Verhältnisse müssen jedoch derart gewählt werden, daß die Abstrahlung durchIt is possible to use the semiconductors through an acoustic resistance or an acoustic impedance complete. The sound conductors can also be interconnected by acoustic resistances or impedances get connected. If the sound conductors are terminated by an acoustic resistance, this resistance itself forms the corresponding attenuation, so that no further attenuation of the sound conductor necessary is. However, the ratios must be chosen so that the radiation through
die Fläche des akustischen Widerstandes die Frequenzcharakteristik der Vorrichtung nicht wesentlich verschlechtert Bei Abschließung der Schalleiter durch eine akustische Impedanz ist eine besondere Dämpfung notwendig.the area of the acoustic resistance the frequency characteristic the device does not deteriorate significantly when the sound conductor is locked acoustic impedance, special damping is necessary.
Die Schalleiter können entweder an der ganzen Länge kontinuierlich oder durch einige in Abständen an der ganzen Länge angebrachte akustische Widerstände bedämpft werden.The sound conductors can either be continuous along their entire length or through some at intervals Acoustic resistances attached to the entire length are attenuated.
Das Lautsprechergehäuse gemäß der Erfindung hat eine kleine Grundrißflache, eine gute Frequenzcharakteristik und gute Eigenschaften in bezug auf Ein- und Ausschwingvorgänge. Dieses Gehäuse stellt eine einfache und billige Konstruktion dar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Ausführung in dreieckiger Form die Wände des Raumes ausgenutzt werden können. Der Frequenzbereich und die Güte der Vorrichtung sind fast einzig und allein durch die Güte des Lautsprechers gegeben.The loudspeaker housing according to the invention has a small plan area, a good frequency characteristic and good transient and decay properties. This case represents a simple and cheap construction. Another advantage is that the triangular design Shape the walls of the room can be exploited. The frequency range and the quality the device are given almost solely by the quality of the loudspeaker.
Die Gesamtfläche der Schalleiter wird derart gewählt, daß ihre mechanische Impedanz bei der Resonanzfrequenz des Lautsprechers und der unteren Resonanzfrequenz des längsten Schalleiters annähernd den Wert 03Tes ■ mT besitzt, wo cores Kreisresonanzfrequenz und mr die Gesamtmasse des schwingenden Lautsprechersystems und der Masse der mitschwingenden Luft bezeichnet.The total area of the sound conductor is chosen so that its mechanical impedance at the resonance frequency of the loudspeaker and the lower resonance frequency of the longest sound conductor has approximately the value 03 Tes ■ m T , where co res circular resonance frequency and m r is the total mass of the oscillating loudspeaker system and the mass of the resonating air.
Der Querschnitt aller Schalleiter wird vorteilhafterweise gleich groß gewählt. Dies ist jedoch keine unitmgängliche Bedingung. Um zu erzielen, daß die Ge-The cross-section of all sound conductors is advantageously chosen to be the same size. However, this is not a unitary one Condition. In order to achieve that the
Claims (6)
Britische Patentschrift Nr. 626 623;
schweizerische Patentschrift Nr. 225 198;
Zeitschrift »Radio Mentor«, 9/1949, S. 419 bis 424.Considered publications:
British Patent No. 626,623;
Swiss Patent No. 225 198;
"Radio Mentor" magazine, 9/1949, pp. 419 to 424.
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