DE1066620B

DE1066620B - Lautsprecheranordnung für elektronische Musikinstrumente

Info

Publication number: DE1066620B
Application number: DENDAT1066620D
Authority: DE
Inventors: Ebermannstadt Dr. phil habil. Oskar Vierling (OFr.)' und Dipl.-Ing. Heinz Ahlborn, Heimerdingen bei Stuttgart
Original assignee: Dr. phil. habil. Oskar Vierling, Ebermannstadt (OFr.)
Publication date: 1959-10-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung für elektronische Musikinstrumente mit wenigstens einem Lautsprecher, der durch seinen Einbau in eine öffnung der Wandung eines rohrförmigen, an einem Ende offenen,, akustisch gedämpften Raumes (Resonarizraumes) mit der in diesem Räume befindlichen Luftsäule bestimmter Länge akustisch gekoppelt ist. Bei den üblichen Lautsprecheranordnungen ist man bestrebt, eine naturgetreue Wiedergabe, d. h. eine möglichst verzerrungsfreie Umsetzung der elektrischen Schwingungen in akustische Schallwellen zu erzielen. Das Hauptproblem besteht dabei darin, das unerwünschte »Tiefendröhnen« der Lautsprecher auszuschließen, d. h. die Tiefenresonanz der Lautsprecher weitgehend zu dämpfen. Zu diesem Zweck ist bereits ein Lautsprechergehäuse in Form,einer beiderseits offenen hohlen Säule entwickelt worden, bei dem der Lautsprecher in der vertikalen Säulenachse in einer Höhe von etwa einem Viertel der Wellenlänge der Tiefenresonanz des Lautsprechers über dem offenen unteren Ende angeordnet ist. Da sich der Lautsprecher somit an einer Stelle befindet, an der im Resonanzfall die höchsten Druckamplituden auftreten, die zeitlich ja um den Wert π gegen die Membranschwingungen versetzt sind, ergibt sich eine weitgehende Auslöschung der Resonanzschwingungen des Lautsprechers. Die unerwünschte Tiefenresonanz des Lautsprechers wird bei dieser bekannten Ausführung somit abgeflacht und der Frequenzbereich leicht nach unten erweitert.

Um die Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers zu dämpfen, hat man weiterhin bereits ein Lautsprechergehäuse entwickelt, bei dem mit dem Lautsprecher über einen Kopplungsraum mehrere Resonatorräume unterschiedlicher Länge gekoppelt sind, die an ihrem dem Lautsprecher abgewandten Ende geschlossen sind. Auch bei dieser Ausführung erfolgt durch die auf die Rückseite der Lautsprechermembran einwirkenden Druckamplituden eine Abflachung der Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers.

Während diese bekannten Lautsprecheranordnungen somit durchweg dem Zwecke dienten, die unerwünschte Eigenresonanz des Lautsprechers im Hinblick auf einemögliehst verzerrungsfreie Wiedergabe der elektrischen Schwingungen auszuschalten, liegt der vorliegenden Erfindung, die — wie eingangs erwähnt —■ eine Lautsprecheranordnung für elektronische Musikinstrumente betrifft, eine grundsätzlich andere Aufgabe zügrunde. Bei derartigen elektronischen Musikinstrumenten ist der Lautsprecher nämlieh kein reines Wiedergabegerät, sondern zugleich ein erwünschtes Hilfsmittel, um die. Klangfarbe der Töne in einem bestimmten Sinne zu beeinflussen. Die den elektrischen Schwingungen in musikalischer Hin-Lautsprecheranordnung für elektronische Musikinstrumente

Anmelder:

Dr. phil. habil. Oskar Vierling, ^:; Ebermannstadt (OFr.), Pretzfelder Str. 23

Dr. phil. habil. Oskar Vierling, Bbermannstadt (OFr.),. . und Dipl.-Ing. Heinz Ahlborn,.

Heimerdingen bei Stuttgart, sind als Erfinder genannt worden

sieht fehlenden Eigenheiten sollen durch.den Sprecher hinzugefügt werden, damit der abgestrahlte Klang den gewünschten Charakter aufweist. Insbesondere sollen die für elektronische Musikinstrumente, beispielsweise Orgeln, so wesentlichen Einschwing·¹ vorgänge erzeugt werden, was neben der Hervorhebung bestimmter Frequenzen eine Veränderung der Schwingungsamplitude während des Verlaufes mehrerer Schwingungsperioden voraussetzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß —· zur Erzielung eines orgelähnlichen Klanges und starker Abstrahlung der Resonanzfrequenzen der in einem oder mehreren rohrförmigen Resonanzräumen befindlichen Luftsäulen analog dem Wirkungsprinzip offener Orgelpfeifen -.— der oder die Lautsprecher nahe den geschlossenen Enden der rohrförmigen Räume in deren Seitenwandungen angeordnet sind. Grundsätzlich wäre es nun beim Erfindungsgegenstand am günstigsten, wenn man — wie bei einer Pfeifenorgel — eine große Anzahl von rohrförmigen Resonanzräumen vorsehen könnte, denen je ein besonderer Lautsprecher als Schwingungsanreger zugeordnet ist. Da eine derartige Ausführung jedoch für die meisten Zwecke zu aufwendig ist, erreicht man die gleiche Wirkung praktisch einfacher dadurch, daß die einzelnen Resonanzräume durch eine entsprechende Bedämpfung eine so breite Resonanzkurve erhalten, daß sie in einem größeren Frequenzbereich als Schwingungs- oder Tonverstärker wirken können.

Bei einer erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung, die mehrere Tieftonlautsprecher und wenigstens einen Hochtonlautsprecher umfaßt, sind zweckmäßig nur die Tieftonlautsprecher mit den Resonanz räumen akustisch gekoppelt, während der oder die gegebenen-

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falls nach verschiederfen'TR^rchtiiitgeii'. 'iibstrahlendeii Hochtonlautsprecher gegen störende Einwirkung; der tiefen Tonfrequenzen durch eine Druckkammer oder durch Dämpfungsmaterial in an sich bekannter Weise

gedämpft "sind· #ΐι T ''5""'"Y :^: .- ;■ \ Γ ■" ' ' .- · -tiefen* Ffequenzen/»auf^! die-es zur Erzielung

qg eines_Λorgelähnlichen.; -Klanges im wesentlichen ankömmt,¹ -werden 'beim' Erfindungsgegenstand somit weniger d^rehjdie.iLautspxechei.-als.-vielmehr durch die schwingenden Luftsäulen .abgestrahlt die von dem Lautsprecher zu Schwingungen; angeregt werden.

Hervorgehoben sei,'_; #aß'.'_: die.,Anordnung der Lautsprecher <.· i-ri-j· der iSeiten^andujng. ■. def^ rohrförmigen Resonanzräume nicht nur erhebliche konstruktive Vorteile besitzt,' sondern' auch die Gefahr einer bei zentrischer Anordnung., .am ,geschossenen Rohrende leicht möglicheii Äuslö'Schürig' der' tiefen S chwingungsfreqüehzM;. durch.^Interferenz der vor'· und hinter der Lautsprechermembran auftretenden Luftschwingungsdrücke vermeidet.

Bei einer Lautsprecheranordnung, bei der mehrere rohrförmige, einerseits.offeng,und zur Verbreiterung ihrer Resonanzstelle gedämpfte'Resonanzräume unterschiedlicher; .iLänge vorhanden-sind, .'wirden idie einzelnen,-ResQnanzr.äurne; zweckmäßig , nur . mäßig gedampft/' -^u-'-^;'·■-···'· "-"■■'- ^x i\ ■- ' ■"■ -:^:-· ·■·■■- - · -

Um die durch die Dämpfung erzielte Breite des Resonanzbereiches voll auszunutzen, werden bei einer weiteren ^vorteilhaften .Ausfiihrungsform · >der - Erfindungj'edem ^u der .rohrförmigen. ,Räume zwei Tieftonlautsprecher' zugeordnet; idie in Richtung der Rohrachse hintereinander"--¹- also 'mit unterschiedlichem Abstand —* -.vom- geschlossenen Ende des Resonanzraumes in dessen Seitenwand sitzen.

Bei einer Lautsprecheranprdnung, bei der die rohrförmigen, einseitig geschlossenen Resonanzräume in einem Gehäuse vereinigt. sind, das mindestens einen rechten Winkel; „aufweist, ist es —: wie auf der Hand liegt — ohne weiteres, möglich, zwei Gehäuse mit ihren rechten; Winkeln, derart aneinanderzusetzen, daß sie sich an-einer flachen Wand unmittelbar nebeneinander anordnen lassen. Ebenso kann man vier Gehäuse mit .ihren rechten Winkeln zu einer frei im Raum .aufstellbaren Säule zusammensetzen.

In der Zeichnung ist. die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Die in schematischer Form dargestellte Lautsprecheranordnung mit rohrförmigem Resonanzraum enthält,. vier Tieftonlautsprecher 1 bis 4 sowie—.durch eine Zwischenwand von diesen getrennt — drei Hochtonlautsprecher. Letztere strahlen nach verschiedenen Richtungen ab und sind gegen störende Einwirkung der. tiefen Tonfrequenzen durch Einbau in eine allseitig geschlossene Druckkammer bzw. durch Dämpfungsmaterial geschützt. Die Lautsprecher- sind an. den Seitenwandungen- des Gehäuses angeordnet,, wobei die übereinandersitzenden Lautsprecher! und 3 bzw. 2 und„4 unterschiedlichen Abstand vom geschlossenen Ende des Resonanzraumes . aufweisen.. ;.. · '.·-...■. .-.,Da das Gehäuse der Lautsprecheranordnung einen rechten Winkel ;aufweist, läßt es ,sich — wie auf der Hand- liegt.-τ- ohne weiteres in einer Raumecke aufstellen; §0 daß'die Trichterwirkung der Ecke ausgenutzt -wird,- Um eine freie Abstrahlung des Schalles zu gewährleisten,· muß: die Säule dabei so aufgestellt werden, daß sie an ihrem unteren und oberen Ende praktisch frei liegt. An einer Flachwand lassen sich deralritige'!Säulen mit ihren rechtwinkligen Kanten nebeneinander anordnen; zur freien Aufstellung in einem Raum werden vier Säulen — die nach dem oben Gesagten selbstverständlich auch unterschiedliche 5'Länge aufweisen können — zu einer Baugruppe vereinigt. '. :

Claims

Patentansprüche:

1. Lautsprecheranordnung für elektronische Musikinstrumente mit wenigstens einem Lautsprecher, der durch seinen Einbau in eine öffnung der Wandung ί eines rohrförmigen, an einem Ende offenen, akustisch gedämpften Raumes (Resonanzraumes) mit der in diesem Räume befindlichen Luftsäule bestimmter Länge akustisch gekoppelt

■ ist,. dadurch gekennzeichnet;'daß" -—<■'· züii'.!'Erzielung - eines.orgelähnlichen Klanges und- starker Abstrah-r

■ lung, der' Resonänzfreqüenzön .det-.in einenl· oder mehreren ■- rohrförmigen, ;Resonänzräumen .befind-» liehen Luftsäulen atialog;!dem Wirkungsprinzip .{offener Orgelpfeifen.—~ der- oder die Lautsprecher nahe den geschlossenen Enden der rohrf örmigen ■Räume in_: deren Seitenwandungen angeordnet sind.

--,

2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch' 1, die

;'mehrere Tieftonlautsprecher .und wenigstens einen Hochtonlautsprecher umfaßt,.' dadurch -gekenrizeichnet,. daß nur die T'ieftonlautsprecher.mit den Resonanzräumen akustisch gekoppelt sind,' wäh-'rend der oder die gegebenenfalls nach verschiedenen'Richtungen abstrählenden Hochtonläütspreeher' gegen störende Einwirkung der tiefen Tonfrequenzen durch eine Druckkammer oder durch

: Dämpfungsmaterial in an- sich bekannter :Weise gedämpft sind. -_: ^: :: . ...-'

'

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch'1

'oder 2, bei der mehrere rohrförmige, einerseits offene und zur Verbreiterung ihrer Resonanzstelle

: gedämpfte Resonanzräume !unterschiedlicher Länge vorhanden sind, dadurch, gekennzeichnet, daß die einzelnen Resonanzräume nur mäßig gedämpft sind. ' ■ . ■ . ·

■ '

4. Lautsprecheranordnung" nach. einem der An-. Sprüche 1 'bis 3, dadurch "gekennzeichnet,' daß

■ jedem der rohrförmigen Räume zwei' Tieftdnlautsprecher zugeordnet sind, die in Richtung der

■ Rohrachse, hintereinander — also mit unterschiedlichem Abstand '— vom'geschlossenen Ende des ■■Resonanzraumes in dessen Seitenwand sitzen.

5. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüchel bis 4, bei der die fohrföfmigen, einerseits geschlossenen Resonanzräume in einem Ge-., häuse vereinigt sind,'das mindestens einen, fechten Winkel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

• zwei Gehäuse mit ihren reichten Winkeln aneinandergesetzt sind, daß sie sich an einer flachen Wand unmittelbar nebeneinander anordnen lassen.

6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 5, da^ durch gekennzeichnet, daß vier Gehäuse mit ihren rechten Winkeln zu einer frei aufstellbaren Säule zusammengesetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentanmeldung K 7282 VIII a/2 la²
(bekanntgemacht am 19. 3. 1953);
britische Patentschrift Nr. 767 550.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen