DE1075666B - I aut Sprecheranordnung mit praktisch kugel formiger Abstrahlcharakteristik - Google Patents

Description

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Es sind Lautsprecheranordnungen mit kugelförmiger Charakteristik des mittleren und höheren Frequenzbereiches bekannt, bei denen eine Vielzahl von Einzellautsprechersystemen in einer Kugel oder innen auf 'den Seiten eines Vielflächners angeordnet sind. Durch die große Zahl von Einzelsystemen — so sind z. B. Anordnungen mit 12 bis 32 Systemen gebaut worden — wird eine sehr gute kugelförmige Abstrahlung erreicht.

Eine solche Anordnung ist zwar akustisch sehr günstig, jedoch wegen der zahlreichen Lautsprechersysteme sehr aufwendig und daher für kleinere Anlagen, insbesondere für den Heimgebrauch, zu teuer.

Man hat versucht, eine möglichst gleichmäßige Beschallung eines größeren Raumes dadurch zu erzielen, daß man je einen Lautsprecher auf fünf Seiten eines Würfels angebracht und diesen Würfel, mit der sechsten Seite zur Decke des Raumes gerichtet, aufgehängt hat. Mit einer solchen Anordnung ist jedoch eine Rundstrahlcharakteristik nicht zu erzielen.

Eine andere bekannte Lautsprecheranordnung besteht aus zwei dynamischen Konuslautsprechersystemen mit gut schalldurchlässigen Körben, deren Membranöffnungen sich gegenüberstehen und die in dieser -■ Lage durch die aufeinander aufliegenden Korbränder zusammengehalten werden. Die Membranen dieser Lautsprecheranordnung werden durch Zusammenschaltung der Schwingspulenanschlüsse so gespeist, daß bei einer Halbwelle der erregenden Tonfrequenz die Membranen auseinanderstreben und bei der anderen Halbwelle zusammengedrückt werden. Das zwischen den Membranen eingeschlossene Luftvolumen wird hierbei expandiert oder komprimiert.

Diese Lautsprecheranordnung ist zwar wesentlich preiswerter als die eingangs geschilderten Anordnungen mit einer Vielzahl von Lautsprechersystemen, sie hat jedoch akustische Mängel. Durch die Art der Membranenanordnung ist nämlich nur die äußere Fläche der Membran für die Abstrahlung des Schalles wirksam; daher ist der Wirkungsgrad der Anordnung gering. Die Äbstrahlung der höheren Frequenzen oberhalb 5000Hz ist bei einer derartigen Lautsprecheranordnung ungenügend. Das rührt daher, daß das Gebiet der Membran, in dem die hohen Frequenzen vorzugsweise abgestrahlt werden und das innerhalb des Membrankegels in der Nähe der Schwingspule liegt, durch die Anordnung der Membran unwirksam wird, da dieses Gebiet nach außen abgeschlossen ist. Die Rückseite dieses Teiles, die nach außen eine Abstrahlung ergibt, wird von dem Magnetsystem und dem Lautsprecherkorb stark abgeschattet. Die Abstrahlcharakteristik der Anordnung ist somit ebenfalls ungünstig, insbesondere ist die Höhenwiedergabe ungenügend.

Lautsprecheranordnung

mit praktisch kugelförmiger

Abstrahlcharakteristik

Anmelder:

Siemens-Electrogeräte Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Oskar-von-Miller-Ring 18

Siegfried Milk, Berlin-Schöneberg,
ist als Erfinder genannt worden

Abweichend von den; bisher geschilderten Lautsprecheranordnungen, bei -denen eine möglichst kugelförmige Abstrahlcharaktefistik erzielt werden sollte, sind außerdem Lautsprecheranordnungen mit Rundstrahlcharakteristik bekannt. Eine solche als Höhenrun dstrahler dienende Anordnung weist zwei sich mit ihren Kegelmembranen gegenüberstehende, auf je einer Schallwand befestigte Lautsprechersysteme auf. In der Mitte zwischen den beiden Schallwänden ist eine Trennwand angeordnet, auf die beidseitig gleichachsig mit den Lautsprechersystemen je ein Divergenzkegel aufgesetzt ist. Hierdurch werden die von den beiden gegenüberliegenden Lautsprechersystemen erzeugten Schallschwingurigen in die Horizontale umgelenkt. Der Raum zwischen den beiden Schallwänden ist nach außen durch eine schalldurchlässige Umhüllung abgeschlossen, während dieRückseiten derSchallwände durch halbkugelförmige, die Lautsprechersysteme umschließende Kappen abgedeckt sind.

Um eine möglichst gleichmäßige Schallabstrahlung nach allen Seiten bei einem Rundfunkempfänger zu erzielen, ist es weiterhin bekannt, den Lautsprecher des Gerätes nach unten strahlend anzuordnen, wobei auf der Bodenplatte des Empfängers gleichachsig mit dem Lautsprecher ein Divergenzkegel angebracht ist und das Empfängergehäuse an allen vier Seiten Schallaustrittsöffnungen aufweist.

Auch mit Druckkammerlautsprechern hat man bereits Rundstrahlanordnungen aufgebaut, indem ein vom Druckkammersystem ausgehender Teiltrichter in einem rotationssymmetrischen Rundstrahltrichter zentral einmündet, der hinsichtlich seines zylinderrnantel-

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förmigen Schalldurchtrittsquerschnittes den Querschnittverlauf des einmündenden Teiltrichters stetig fortsetzt.

Zur Erzielung einer plastischen Tonwiedergabe ist es- ferner bekannt^ an den beiden gegenüberliegenden Seiten eines Rundfunkempfängers gleichachsig je einen Lautsprecher anzuordnen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mit den letztgenannten Anordnungen eine Rundstrahlcharakteristik auf keinen Fall erzielt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird eine andere Anordnung vorgeschlagen, welche elektroakustisch mit gutem Wirkungsgrad arbeitet und bei einer günstigen Form auch kostenmäßig einen geringen Aufwand erfordert. Bei dieser Lautsprecheranordnung wird eine fast kugelförmige Abstrahlcharakteristik erreicht. Durch Wahl bestimmter Lautsprechersysteme und weitere Ausgestaltung des konstruktiven Aufbaus kann die Abstrahlcharakteristik geändert und jede gewünschte räumliche Verteilung des Schalles erreicht werden.

Die Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung verwendet, ebenso wie die oben geschilderten Anordnungen, zur plastischen Tonwiedergabe zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schallwände, auf denen mindestens je ein Lautsprechersystem mit vorwiegend entgegengesetzter Abstrahlrichtung angebracht ist. Eine praktisch kugelförmige Abstrahlcharakteristik der Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, daß in der Abstrahlrichtung jedes Lautsprechers je ein durchbrochener Divergenzkegel liegt und in dem die Lautsprecheranordnung umgebenden Hüllkörper sowohl innerhalb als auch außerhalb der Grundlinie derDivergenzkegel Schallaustrittsoffnungen vorgesehen sind.

In der Fig. 1 ist die Außenansicht einer Ausführungsforrn in perspektivischer Darstellung wiedergegeben.

In der Fig. 2 ist die Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung-unter Verwendung von Konusmembransystemen -dargestellt. Die beiden ,Schallwände.1 und 2 sind übereinanderliegend in dem Hülilkörper 3 untergebracht-, der die Außenform der Lautsprecheranprdnung !bestimmt. Der Hüllkörper 3 ist auf seiner; Wandung ringsherum mit Schallaustrittsäffnungen versehen. Der Raum zwischen den beiden Schallwänden 1 ■und 2 nimmt die .an den Schallwänden befestigten Konusrnembransystemei5 und .6 auf. Diese Systeme sind gegeneinander versetzt .so angeordnet, daß sie in entgegengesetzter Richtung nach voneinander abgewandten Seiten abstrahlen. Die Systeme .können sich auch axial gegenüberstehen. Die versetzte Anordnung hat den Vorteil, daß die Wege zwischen Vorder- und Rückseite der Membranen verschieden lang sind und sich somit kein Einbruch in der Frequenzkurve der Lautsprechersysteme ergibt. Die in der Mitte des Hüllkörpers vorgesehenen Schallaustrittsöffnungen 4 sorgen dafür, daß der von den Membranen abgege^ bene rückwärtige Schall gut nach außen treten kann. Durch eine ungleichmäßige Anordnung der Löcher an dem Hüllkörper kann erreicht werden, daß sich eine feste, gegebenenfalls störende Resonanzfrequenz des Innenraumes nicht ausbilden kann.

Oberhalb bzw. unterhalb der beiden Schallwände, welche dieLautsprechersysteme tragen, ist eine gleichartige Wand 8 bzw. 9 angebracht. Die Wand 8 trägt den Divergenzkegel 10 und die Wand 9 den Divergenzkegel 11, der jeweils mit seiner Spitze zentrisch in die Membrananordnung des jeweiligen Systems zeigt. Die beiden Divergenzkegel sind mit Bohrungen 12 und 13 für den Schalldurchtritt versehen; ebenso weisen die Wände 8 lund 9 schalldurchlässige Bohrungen 14 und 15 (vgl. Fig. 4) auf.

Wie die Fig. 2 erkennen läßt, weist der Hüllkörper zwischen den Wänden 1 und 8 sowie zwischen den Wänden 2 und 9 einen Kranz von runden, ovalen, rechteckigen oder beliebig geformten Durchbrüchen 16 und 17 für den Schalldurchtritt auf. Die Abstrahlcharakteristik kann durch Wahl der Öffnungen in ihrer Größe und Richtung den besonderen Wünschen

ίο angepaßt werden. Ebenso ist durch Änderung der Steilheit der Divergenzkegel, der Zahl, Größe und Richtung ihrer Durchbohrungen die Abstrahlcharakteristik zu beeinflussen.

An Stelle von Konusmembransystemen können auch

^X5 Druckkammer-Trichter-Systeme oder gemischte Systeme bei der Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung Verwendung finden. In der Fig. 3 sind zwischen den beiden Schallwänden20 und 21 die geraden Trichter 22 und 23 angeordnet, welche z. B. mit einem

ac einzigen Druckkammersystem verbunden sind. Der übrige Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie der der Fig. 2. Die Schallaustrittsöffnungen zwischen den beiden Schallwänden20 und 21 fehlen; Durchbräche sind nur zwischen der Schallwand 20 und der Wand 24 sowie zwischen der Schallwand 21 und der Wand 25 entsprechend Fig. 2 -vorhanden. Die nicht dargestellten Divergenzkegel zeigen Mer mit ihrer Spitze zentrisch in die Triehteranordnung des jeweiligen Systems. Zur Verlängerung -des Schällweges im Trichter, :der für !gewisse ■Querschnittsverläufe benötigt wird, kann dieser mit Windungen, die dem vorhandenen Raum entsprechend geformt sind, versehen werden.. Eine raumsparende Ausführung ist z. B. ein EaIt-

Die Lautsprecheranor;dnung -gemäß der Erfindung kann auch mit ungleichaiitigen Systemen, das heißt z. B. .Kanusmembian?- und Druckkammersystem ge--, mischt, .aufgebaut werden.

Wie .gehen !gesagt, kann rdie Abstrahlchacakteristik durch WaM der ^öffnungen, durch .Änderung.derSteilheät der iDivesgeazskegel usw. 'beeinflußt werden. Es kann auch ;duEch die Wahl besonderer Lautspcechersysteme, .durch Bestückung der Anor-dnung mit gleichen «der -ungleichen Systemen, bei Druckkammersystemen -durqh die iFqsm .-des 'Tvmchters und des Verlauis des Querschnitts msw._;ein.gewünschter Abstrahl- «jffekt erreicht werden. Tim Z-⁵B. die Abstrahlung der höchsten !Frequenzen n&c-h oben in Richtung der Zimmerdecke zu .verstärken, kann als oberstes Lautsprechersystem ein Spezialhochtanlautsprecher eingesetzt werden.

DieräußereForm undGrqße der Lautsprecheranordnung ist in gewissen;Grenzen beliebig. Sie richtet sich nach den gewählten Lautsprechersystemen, den akustischen und konstruktiven Gegebenheiten. Es können beliebige .Formen gewählt werden, z.B. Kuben, Qua-

,- 'der, Säulen mit runden oder elliptischen Grundflächen oder beliebig andere-Formen. Die Ausführung kann in Metall, Holz,-Kunststoff, Papierstoff u. dgl., vorzugsweise schalltotem Werkstoff, vorgenommen werden.

In der Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Hüllkörpers 3 der Lautsprecheranordnung dargestellt, die in Gieß- bzw. Spritz- oder Preßtechnik aus Kunststoff, Pappenguß od. dgl. hergestellt werden kann.

Bodenteil 30 und Deckenteil 31 sind gleich, ebenso die Mittelteile 32 und .33. Der Zusammenbau geschieht beispielsweise durch Kleben, wobei die Einkerbungen der einzelnen Teile so aufeinandergesetzt und verklebt werden, daß beispielsweise rechteckige Schallaiistrittsöffnungen entstehen. Die Abdeckung des durchbreche-

neti Hüllkörpers geschieht zweckmäßig mit einem schalldurchlässigen Stoff (Kunststoffgewebe, durchbrochene Metallfolie od. dgl.).

Um die beschriebene Lautsprecheranordnung im Raum aufstellen zu können, kann sie mit Füßen versehen werden. Ebenso können Haken, Ösen od. dgl. angebracht und eventuell mit Zierleisten kombiniert werden, so daß man die Lautsprecheranordnung beliebig an der Decke, an Wandarmen, Ständern, Beleuchtungskörpern od. dgl. oder direkt an der Wand aufhängen bzw. befestigen kann. Die Befestigung der Füße kann so gestaltet werden, daß diese ohne Werkzeug abnehmbar sind.

Die elektrische Speisung der Lautsprechersysteme geschieht im allgemeinen so, daß eine gleichphasige Auslenkung der Membranen erfolgt. Ein besonderer Effekt läßt sich durch eine entgegengesetzte Auslenkung erzielen. Zur Umschaltung kann hierfür ein Schalter eingebaut werden. Weiter kann ein gemeinsamer oder für beide Systeme getrennter Lautstärkeregler bzw. Ein- und Ausschalter vorhanden sein.

Die Lautsprecheranordnung kann als Zusatzlautsprecher für Rundfunk, Fernsehen und andere elektroaküstische Geräte und Anlagen dienen; sie ist als Hoch- und Mitteltonstrahler für Anlagen zur Erzielung eines Raumtons bzw. pseudostereofonischen Effekts besonders gut geeignet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lautsprecheranordnung mit praktisch kugelförmiger Abstrahlcharakteristik unter Verwendung von auf zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schallwänden angebrachten Lautsprechersystemen mit vorwiegend entgegengesetzter Abstrahlrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abstrahlrichtung jedes Lautsprechers je ein durchbrochener Divergenzkegel liegt und in dem die Lautsprecheranordnung umgebenden Hüllkörper sowohl innerhalb als auch außerhalb der Grundlinie der Divergenzkegel Schallaustrittsöffnungen vorgesehen sind.

2. Lautsprecher anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lautsprechersysteme gleichartige oder ungleichartige Systeme verwendet sind.

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Druckkammersystemen durch die Form des Trichters und/oder durch den Verlauf des Querschnittes der gewünschte Abstrahleffekt erzielt ist.

4. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebende Hüllkörper aus gleichem Boden- und Deckenteil sowie aus gleichen Mittelteilen besteht.

5. Lautsprecher anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlcharakteristik durch Wahl der öffnungen des die Systeme umhüllenden Körpers beeinflußbar ist.

6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch in Strahlrichtung liegende Divergenzkegel bzw. durch Wahl ihrer Steilheit die Abstrahl charakteristik beeinflußbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 813 265;
französische Patentschriften Nr. 988 848, 767 284; USA.-Patentschrift Nr. 2 544 742;
Funk-Technik, 7/1957, S. 210.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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