DE1079675B - Lautsprecheranordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, für die gleichmäßige Abstrahlung insbesondere der höheren Frequenzen nach allen Seiten des Raumes auf den Flächen eines Polyeders eine größere Anzahl von Lautsprechern anzuordnen, die mit den. abzustrahlenden Frequenzen gespeist werden. Werden hierbei sämtliche Lautsprecher gleichphasig gespeist, so schwingen alle Membranen, jeweils in der gleichen Richtung, bezogen auf den Mittelpunkt des Polyeders, und die Gesamtheit der Membranoberflächen ist eine verhältnismäßig gute Annäherung an den Idealfall einer sogenannten »atmenden Kugel«. Diese bekannte Lautsprecheranordnung ergibt demnach in guter Annäherung eine Kugelcharakteristik für den abgestrahlten Schall; der zu beschallende Raum wird daher sehr gleichmäßig mit Schall versorgt. Andererseits besitzt diese bekannte Anordnung den erheblichen Nachteil eines beträchtlichen Aufr wandes, da eine gute Annäherung an die erstrebte Kugelcharakteristik den Einsatz einer Vielzahl von Lautsprechersystemen erfordert.

Aus diesem Grunde wurde bereits versucht, diese bekannte Anordnung in der Weise zu vereinfachen, daß nur zwei Lautsprecher systeme in Anwendung kommen, die mit ihrer Schallöffnung dicht gegeneinander gestellt sind. Die Lautsprecher weisen also eine gemeinsame Achse auf, und die einander zugewandten Membranen liegen mit ihren Rändern aufeinander auf, so daß eine Schallabstrahlung praktisch nur von den Rückseiten der Konusmembranen bewirkt wird. Eine Schallwand ist hierbei nicht vorgesehen. Diese bekannte Anordnung vermeidet demnach den großen Aufwand der eingangs erwähnten Lautsprecheranordnung und weist ferner noch den Vorteil auf, daß auch verhältnismäßig tiefe Frequenzen noch gut verarbeitet werden können, da in diesem Fall nur. Lautsprecher mit genügend großem Konusdurchmesser verwendet zu werden brauchen. Die Abstrahlung solcher tieferen Frequenzen mittels der eingangs erwähnten Polyederkonstruktion würde zwangläufig so unhandliche Abmessungen ergeben, daß sie für den praktischen Einsatz nicht mehr in Frage kommt.

Aber auch die vereinfachte, nur zwei Lautsprechersysteme enthaltende Anordnung weist erhebliche Nachteile auf. Bei ihr werden nämlich die hohen Frequenzen infolge des Luftabschlusses zwischen den beiden Membrankegeln zu stark gedämpft, und bei den tieferen Frequenzen, die im wesentlichen, durch die Resonanzfrequenz der Membranen gegeben sind, wirkt sich die Erhöhung dieser Resonanzfrequenz ungünstig aus, die sich aus. der hohen mechanischen Rückstellkraft des eingeschlossenen Luftpolsters ergibt. Hinzu kommt, daß es sich hierbei offensichtlich nur um eine außerordentlich grobe Annäherung an die »atmende Kugel« handelt, da deren Oberfläche in Lautsprecheranordnung

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

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Otto Lipphardt, Gießen/Lahn,
ist als Erfinder genannt worden

diesem Falle durch nur .zwei Membrankegel nachgebildet wird. .......

Des weiteren ist auch „ein Lautsprechersystem, be-

ao kannt, bei dem zwei Schalhvände in gewissem Abstand parallel zueinander angeordnet sind, die je in ihrer Mitte einen elektromechanischen Wandler tragen. Dabei wurden als Wandler Kopfhörer benutzt. Eine einigermaßen gleichmäßige allseitige Raumbeschallung konnte aber mit dieser, seit langen, Jahren bekannten Vorrichtung nicht erzielt werden.

Bei einer, weiteren bekannten Lautsprecheranordnung ist zwischen zwei einander, diametral gegenüber liegenden Lautsprechersystemen ein Verdrängungskörper angeordnet, der zusammen, mit einem Teil der Gehäusewand Sohallführungen für die beiden Lautsprechersysteme ergibt. Eine allseitig gleichmäßige Abstrahlung des Schalles "ist hier ebenfalls nicht zu erzielen, da der Schall .ganz .ausgeprägt in zwei einander.diametrale Richtungen gelenkt wird.

Es ist auch bereits bekannt,, einen Lautsprecher mit einem Schallverteilungskegel und einer Abdeckplatte, auszurüsten, wobei diese Anordnung als Effektkanallautsprecher dient. Für diesen Zweck darf aber· ein solcher Lautsprecher kleine ausgesprochene Richtcharakteristik haben, da der Effektschall die unter dem Lautsprecher sitzenden. Zuhörer möglichst gar nicht auf direktem Wege sondern ausschließlich nach tunlichst vielfacher Reflexion an allen möglichen, in der Nähe der Decke und der Oberkante der Raumwände vorhandenen Reflexionsflächen erreichen soll. Eine gleichmäßige .Abstrahlung. nach allen Seiten des Raumes ist daher mit ,dieser, bekannten; Aueführung ebenfalls nicht möglich. .. .. . .

Die im vorstehenden erwähnten Nachteile werden mit einer Lautsprecheranordnung nach der Erfindung vermieden. Die letztere .betrifft, eine Lautsprecheranordnung für allseitige Beschallung eines.Raumes, insbesondere für die Hochtonabstrahlung, unter Verwen-

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dung zweier einander diametral gegenüberliegender Lautsprechersysteme, deren Membranen beidseitig den Schall abstrahlen, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in an sich bekannter Weise mit Schallwänden versehenen Lautsprechersysteme mit parallel 5 zueinander verlaufenden Schallwänden gleichachsig in einem Schallwandabstand von wenigstens annähernd dem halben Membrandurchmesser angeordnet und in der Mitte zwischen den Lautsprechersystemen ein Schallablenkdoppelkegel vorgesehen ist, dessen Grundfläche in der Symmetrieebene der Lautsprecheranordnung liegt und einen Durchmesser besitzt, der wenigstens annähernd mit dem Membrandurchmesser der Lautsprechersysteme übereinstimmt.

Hierbei ist vermieden, daß sich zwischen den beiden Konusmembranen ein abgeschlossener Luftraum befindet, der die oben geschilderten Nachteile im Gefolge hat. Außerdem werden hierbei beide Seiten der einzelnen Lautsprechermembran zu Schallabstrahlung ausgenutzt; die Anordnung ist also wesentlich wirksamer. Dabei versorgt dann praktisch jede Membranrückseite einen Raumausschnitt, und die zwischen den beiden Raumausschnitten liegende Zone wird mit dem von den Membranvorderseiten abgegebenen Schall versorgt. Dieser verläßt den zwischen den Membrankegeln liegenden Raum durch den ringförmigen Spalt, den die Außenränder der Schallwände beider Lautsprecher miteinander bilden, so daß bei dieser neuen Anordnung eine sehr gleichmäßige Beschallung des zu versorgenden Raumes in allen Richtungen sichergestellt ist.

Zweckmäßig kann zur Umlenkung des von den Membranvorderseiten abgestrahlten Schalls gleichachsig mit den Lautsprechersystemen in der Mitte zwischen ihnen ein Schallablenkdoppelkegel vorgesehen sein, dessen Grundfläche in der Symmetrieebene der Lautsprecheranordnung liegt und einen Durchmesser besitzt, der wenigstens annähernd mit dem Membrandurchmesser der Lautsprechersysteme übereinstimmt.

Dieser Schallablenkdoppelkegel kann mit einer in der Ebene der Grundfläche des Doppelkegels verlaufenden und zu den Schallwänden parallelen Trennwand versehen sein, die am Rande oder in der Nähe des Randes mechanisch mit den Schallwänden verbunden ist und als Tragorgan für den Schallablenkdoppelkegel dient. Eine solche Trennwand vermag die Schallabstrahlung nicht zu beeinträchtigen, da sie bei der beschriebenen Anordnung in einer Symmetrieebene der Lautsprecheranordnung liegt. Andererseits bietet sie eine gute Möglichkeit zur Halterung des Doppelkegels, der andernfalls beispielsweise mit den Kernen der Lautsprechersysteme mechanisch verbunden sein müßte, um eine die Schallabstrahlung nicht behindernde Aufhängung des Doppelkegels zu ermöglichen. Es leuchtet ein, daß die Anwendung einer den Doppelkegel tragenden Trennwand wesentlich einfacher durchführbar ist, da sie keinen Eingriff in die Lautsprechersysteme erfordert. Es können hierbei also handelsübliche Lautsprechersysteme verwendet werden, und es ergibt sich ein sehr einfacher und billiger Aufbau.

Gegebenenfalls können die den beiden Lautsprechersystemen zugeordneten Schallwände auch räumlich gekrümmte Flächen aufweisen, deren Krümmung so gewählt ist, daß beide Schallwände zusammen eine sich exponentiell nach außen erweiternde Tonführung ergeben. Auf diese Weise ist es möglich, die Gestalt der erzielten räumlichen Abstrahlcharakteristik zu beeinflussen. Man kann also beispielsweise einen Ausgleich herbeiführen, falls sich bei einer bestimmten Anordnung ergibt, daß die Abstrahlung, die von den Rückseiten der Konusmembranen ausgeht, die mittlere ringförmige Abstrahlung überwiegt. In diesem Falle würde man als Abstrahlcharakteristik an Stelle der erwünschten Kugel ein Ellipsoid erhalten, dessen größerer Durchmesser mit der Achse der Lautsprechersysteme zusammenfällt. Bei Anwendung gekrümmter Schallwände läßt sich hierbei die Abstrahlung in der Äquatorialzone vergrößern und die Charakteristik der Kugelgestalt annähern. Gegebenenfalls kann auch auf diese Weise eine Bevorzugung der Äquatorialzone erreicht werden, so daß sich eine abgeplattete Kugekharakteristik ergibt, die in manchen Fällen von Vorteil sein kann.

Bei einer solchen Anordnung kann gegebenenfalls das einzelne Lautsprechersystem auch aus der Kombination eines Konus- und eines Druckkammerlautsprechers bestehen. Auch mit diesen Mitteln läßt sich eine Verformung der Charakteristik im jeweils gewünschten Sinne erreichen.

In der, Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 das neue Lautsprechersystem mit ebenen Schallwänden und einem von einer Trennwand getragenen Schallablenkdoppelkegel, in der Ansicht, und

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform mit gekrümmten Schallwänden und einem Schallablenkdoppelkegel ohne Trennwand, im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 sind zwei Lautsprechersysteme 1 und 2 mit den zugehörigen Schallwänden 3 und 4 gleichachsig angeordnet. Sie sind mit Hilfe von Distanzbolzen 5 derart miteinander verbunden, daß der Abstand der Schallwände voneinander wenigstens annähernd gleich dem halben Membrandurchmesser der Lautsprecher ist. Zwischen beiden Lautsprechersystemen ist ein Schallablenkdoppelkegel 6 befestigt, und zwar mittels einer Trennwand 7, die sich in der Mitte zwischen den beiden Schallwänden 3 und 4 befindet und von den Distanzbolzen 5 gehalten wird. Der Durchmesser des Doppelkegels 6 an seiner Grundfläche stimmt ungefähr mit dem Membrandurchmesser der Lautsprechersysteme 1 bzw. 2 überein.

Der von den Rückseiten der Lautsprechermembranen abgestrahlte Schall gelangt durch die üblichen Ausnehmungen der Lautsprecherkörbe in den Raum und versorgt im wesentlichen die Zonen oberhalb und unterhalb der Schall wandebenen. Die dazwsichenliegende ringförmige Zone wird von den Membranvorderseiten beschallt, und die von den letzteren abgegebene Schallenergie gelangt nach Reflexion am Mantel des Ablenkkegels in den ringförmigen Spalt zwischen den beiden Schallwänden 3, 4. Auf diese Weise ergibt sich eine allseitige Beschallung des gesamten von der Lautsprecheranordnung zu versorgenden Raumes.

Bei der Lautsprecheranordnung nach Fig. 2 sind die gleichen Bezugszeichen benutzt wie im Falle der Fig. 1. Aus ihr geht hervor, daß sich die Anordnung nach Fig. 2 im wesentlichen nur darin von der nach Fig. 1 unterscheidet, daß die Schallwände 3, 4 räumlich gekrümmte Flächen aufweisen und der Schallablenkdoppelkegel 6 nicht mehr von einer Trennwand gehalten wird. Die Krümmung der Schallwände Z₃ 4 ist so gewählt, daß sich eine exponentiell nach außen erweiternde Tonführung ergibt. Zur Befestigung des Schallablenkdoppelkegels 6 sind in diesem Falle Verbindungsistäbe 8, 9 vorgesehen, mit denen der Kegel an den Kernen der Lautsprechersysteme befestigt ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Stab

handeln, der durch entsprechende Bohrungen der Lautsprecherkerne und des Doppelkegels hindurchgeführt ist und gleichzeitig den erforderlichen Abstand zwischen den Lautsprechersystemen bzw. deren Schallwänden festlegt. Im allgemeinen wird es sich allerdings empfehlen, die Schall wände auch noch in der Nähe ihrer Ränder mechanisch miteinander zu verbinden, etwa in der Form, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist.

Die Wirkung einer Lautsprecheranordnung nach Fig. 2 entspricht offenbar im wesentlichen der oben an Hand von Fig. 1 beschriebenen, nur daß durch Anwendung der exponentiellen Tonführung die Ringzone des zu beschallenden Raumes hierbei bevorzugt mit Schall versorgt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lautsprecheranordnung für allseitige Beschallung eines Raumes, insbesondere für die Hochtonabstrahlung, unter Verwendung zweier einander diametral gegenüberliegender Lautsprechersysteme, deren Membranen beidseitig den Schall abstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in an sich bekannter Weise mit Schallwänden (3, 4) versehenen Lautspredhersysteme (1, 2) mit parallel zueinander verlaufenden Schallwänden gleichachsig in einem Schallwandabstand von wenigstens annähernd dem halben Membrandurchmesser angeordnet und in der Mitte zwischen den Lautsprechersystemen ein Schallablenkdoppelkegel (6) vorgesehen ist, dessen Grundfläche in der Symmetrieebene der Lautsprecheranordnung liegt und einen Durchmesser besitzt, der wenigstens annähernd mit dem Membrandurchmesser der Lautsprechersysteme übereinstimmt.

2. Lautsprecher anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche des Schallablenkdoppelkegels (6) mit einer in der Grundflächenebene verlauf enden, zu den Schallwänden (3, 4) parallelen Trennwand (7) versehen ist, die am Rande oder in der Nähe des Randes mechanisch mit den Schallwänden verbunden ist und als Tragorgan für den Schallablenkdoppelkegel dient.

3. Lautspr,echeranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwände (3j 4) der beiden Lautsprechersysteme (1, 2) räumlich gekrümmte Flächen aufweisen, deren Krümmung so gewählt ist, daß beide Schallwände zusammen eine sich exponentiell nach außen erweiternde Tonführung ergeben.

4. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 bis 3, daditrch gekennzeichnet, daß das einzelne Lautsprechersystem (1 bzw. 2) aus der Kombination eines Konus- und eines Druckkammerlautsprechers besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1 820 956, 2 165 781 ;
Kino-Technik, 3, 1956, S. 87 und 88.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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