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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Lautsprechergehäuse. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung Lautsprechersysteme, welche schwenkende
Lautsprechergehäuse
aufweisen.
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Hintergrund der Erfindung
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Moderne
Lautsprecherentwürfe
streben optimale Lösungen
an, um die sich oft widersprechenden Anforderungen von hohen Wiedergabeniveaus,
einer hohen Qualität
wie auch Kompaktheit zu erfüllen.
Insbesondere eine Klangwiedergabequalität kann weiter verbessert werden,
indem für
eine Flexibilität
in der Lautsprecherkonfiguration gesorgt wird, um sich an verschiedene
Akustiken und Aufbauten einer Umgebung eines Hörers anzupassen.
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Ein
bekanntes Verfahren zur Anpassung von Lautsprechereigenschaften
an die Umgebung eines Hörers
umfasst schwenkende Gehäuse.
Diese Lautsprechersysteme umfassen typischerweise einen Treiber
für mittlere
oder hohe Frequenzen, welcher in einem Gehäuse vorhanden ist, welches
relativ zu einem zweiten Gehäuse
einstellbar ist, in welchem ein Treiber für tiefe Frequenzen untergebracht
ist. Diese Systeme ermöglichen
typischerweise ein Schwenken oder Kippen relativ zu dem Treiber
für die
tiefen Frequenzen, um die Hochfrequenztöne direkt auf den Hörer zu richten.
Da Baueinheiten für
tiefe Frequenzen im Allgemeinen eine kugelförmige Richtcharakteristik aufweisen,
wird die Empfindung des Hörers nicht
durch die Ausrichtung des Gehäuses
für die
tiefen Frequenzen beeinflusst.
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Unglücklicherweise
werden die Baueinheiten für
tiefe Frequenzen typischerweise auch zu dem Hörer ausgerichtet. Die Baueinheiten
für tiefe
Frequenzen strahlen nicht nur Töne
mit tiefen Frequenzen ab, sondern auch einige unerwünschte Laute
mit höheren
Frequenzen. Diese werden im Allgemeinen als Störungen bezeichnet.
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Es
ist ein verbessertes Lautsprechersystem erwünscht, welches Störungen von
der Achse zum Hörer
reduziert oder vermeidet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Um
das vorab Stehende zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung
ein Lautsprechersystem bereit, welches auf die Umgebung eines Hörers anpassbar
ist, während
Störungen
in der Achse zum Hörer
verringert werden.
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Das
Lautsprechersystem umfasst einen Satelliten-Lautsprecher mit einem
seitlich abstrahlenden Treiber für
tiefe und mittlere Frequenzen. Der seitlich abstrahlende Treiber
ist in einem ersten Hilfsgehäuse
(Kammer) montiert, welche sich in eine zweite Hilfskammer durch
einen resistiv bzw. akustisch gedämpften Anschluss (Öffnung) öffnet. Eine zweite Öffnung mit
einer variablen Öffnungsgröße koppelt
akustisch das erste Hilfsgehäuse
mit einem dritten Hilfsgehäuse.
Die Öffnungen
dienen darüber hinaus
als Drehpunkte bzw. Drehgelenke, damit die seitlich abstrahlenden
Lautsprechertreiber über
einen Winkelbereich gedreht werden können, während gleichzeitig die zweite Öffnung verändert wird.
Die Drehpunkte sind durch O-Ringe isoliert, um für eine luftdichte Dichtung
bezüglich
der Hilfsgehäuse
zu sorgen wie auch um eine Vibrationssteuerung bereitzustellen.
Eine dritte, eine vierte und eine fünfte resistiv gedämpfte Öffnung ermöglicht dem
ersten, zweiten und dritten Hilfsgehäuse eine akustische Verbindung
mit der Umgebung auszubilden. Ein vorn abstrahlender Treiber/vorn
abstrahlende Treiber, welche(r) mittlere und hohe Frequenzbänder wiedergibt/wiedergeben,
ist/sind in einem vierten Hilfsgehäuse montiert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein Lautsprechersystem mit einer Hauptkammer mit einem darin
montierten Treiber bereitgestellt. Eine zweite Kammer ist akustisch über eine
erste Öffnung mit
der Hauptkammer gekoppelt. Eine dritte Kammer ist akustisch unter
Verwendung einer zweiten Öffnung
mit der Hauptkammer gekoppelt. Die Hauptkammer, die zweite und die
dritte Kammer umfassen jeweils eine Öffnung zu dem umgebenden Raum.
Die erste Öffnung
und die zweite Öffnung
sind jeweils derart ausgebildet, dass die Hauptkammer relativ zu der
Position der zweiten und dritten Kammer geschwenkt werden kann.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
umfasst ein Lautsprechersystem eine Hauptkammer, in welcher ein
Treiber aufgenommen ist, der im Wesentlichen in eine seitliche oder
laterale Richtung relativ zu der Achse zwischen dem Lautsprechersystem und
dem Hörer
(der Achse zum Hörer)
abstrahlt. Das System umfasst auch eine zweite Kammer und eine dritte
Kammer, welche jeweils mit der Hauptkammer akustisch gekoppelt sind.
Die Hauptkammer ist derart ausgebildet, dass sie sowohl relativ
zu der zweiten als auch relativ zu der dritten Kammer schwenkt. Das
Lautsprechersystem ist derart konfiguriert, dass sich die akustischen
Eigenschaften der Hauptkammer abhängig von der Schwenkbewegung,
d.h. der Drehung der Hauptkammer relativ zu der dritten Kammer,
verändern.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung, welche einen Aufriss eines Lautsprechersystems
gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt.
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2 ist
eine Darstellung, welche eine Draufsicht eines Lautsprechersystems
gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt.
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3 ist
eine Darstellung, welche eine Perspektivdarstellung eines Lautsprechersystems
gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt.
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4A und 4B stellen
Perspektivdarstellungen von Öffnungen
gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar.
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5A bzw. 5B stellen
eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsdarstellung eines Öffnungsdrehmechanismus
gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nun
wird im Detail auf bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen Bezug genommen.
Beispiele der bevorzugten Ausführungsformen sind
in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Während
die Erfindung im Zusammenhang mit diesen bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wird, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf
solche bevorzugten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, dass Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente
von dem Geist und dem Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert
ist, umfasst werden können.
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details
dargelegt, um für
ein vollständiges
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Die vorliegende Erfindung
kann ohne einige oder alle dieser spezifischen Details ausgeführt werden.
In anderen Fällen
sind gut bekannte Mechanismen nicht im Detail beschrieben worden,
um die vorliegende Erfindung nicht unnötigerweise zu verschleiern.
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Es
sei angemerkt, dass bei den verschiedenen Zeichnungen durchweg ähnliche
Bezugszeichen ähnliche
Teile bezeichnen. Die verschiedenen Zeichnungen, welche hier dargestellt
und beschrieben sind, werden verwendet, um verschiedene Merkmale der
Erfindung darzustellen. Soweit ein bestimmtes Merkmal in einer Zeichnung
dargestellt und in einer anderen nicht dargestellt ist, soll angenommen
werden, dass diese Merkmale in den Ausführungsformen, welche in den
anderen Figuren dargestellt sind, aufgenommen sind, als wenn sie
in diesen Figuren vollständig
dargestellt wären,
es sei denn, es ist anders beschrieben oder die Struktur verhindert
inhärent
eine Aufnahme des Merkmals. Wenn es nicht anders beschrieben ist,
sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Jegliche Abmessungen,
welche in den Zeichnungen vorhanden sind, sollen den Umfang der
Erfindung nicht beschränken, sondern
nur verdeutlichen.
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Um
eine hörbare
Störung
zu verringern, stellen erfindungsgemäße Ausführungsformen ein Lautsprechersystem
bereit, welches vorn abstrahlende Lautsprecher für mittlere/hohe Frequenzen
aufweist, welche mit seitlich abstrahlenden Lautsprechern verstärkt werden,
um tiefere Frequenzen abzudecken. Auf diese Weise werden die Treiber
für mittlere/hohe Frequenzen
von dem Betrieb für
tiefe Frequenzen entlastet und arbeiten daher mit deutlich geringeren Treiberauslenkungen
und mit einer geringeren mittleren Eingangsleistung für denselben
Wiedergabelautstärkepegel.
Typischerweise begrenzen sowohl thermische als auch nichtlineare
Effekte das ausgegebene Audiosignal. Thermische Kompressionseffekte, wie
z.B. vom Aufheizen der Schwingspule des Treibers, werden daher durch
die geringere mittlere Eingangsleistung verringert. Dies sorgt für eine effiziente Audiowiedergabe
während
ein Sicherstellen unterstützt
wird, dass die Treiber für
mittlere/hohe Frequenzen eine Auslenkung aufweisen, die auf den
linearen Bereich beschränkt
ist.
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Ein
anderer wesentlicher Vorteil dieser Konfiguration ist die Verringerung
der Störung.
Eine Störung,
welche durch die seitlich abstrahlenden Treiber erzeugt wird, und
aus Oberwellen und Geräuschen einer
hohen Frequenz besteht, werden im Niveau an der Position des Hörers im
Vergleich zu einem vorn abstrahlenden Aufbau effektiv verringert.
Die Ausrichtung der seitlich abstrahlenden Treiber sorgt für einen
akustischen Tiefpassfilter. Das heißt, der Treiber sorgt inhärent für eine begrenzte
Ausbreitung von Tönen
bei höheren
Frequenzen. Indem der Treiber für
tiefe Frequenzen zu der Seite ausgerichtet ist, wird daher die wahrgenommene
Störung
verringert. Ein seitliches Abstrahlen bezeichnet dabei einen Treiber,
welcher hauptsächlich
in eine seitliche Richtung, d.h. im Wesentlichen in eine Richtung
senkrecht zu der Achse zum Hörer
zwischen dem Hörer und
dem Lautsprechersystem, gerichtet ist. Ohne den Umfang der Erfindung
zu beschränken,
ist bei einer Ausführungsform
der seitlich abstrahlende Treiber für tiefe Frequenzen hauptsächlich für eine Audiowiedergabe
ausgelegt, welche Frequenzen zumindest in dem mittleren Bassbereich
abdeckt, d.h. Frequenzen näherungsweise
in dem Bereich von 40 bis 80 Hz abdeckt.
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Um
sich an Veränderungen
bei der Hörumgebung
des Lautsprechers anzupassen, wird ein einzigartiger, einstellbarer
Mechanismus für
akustische Belastungen bereitgestellt. Der seitlich abstrahlende Treiber
wird in einem ersten Hilfsgehäuse
(einer Hauptkammer) montiert, welches sich in ein zweites Hilfsgehäuse durch
eine Öffnung öffnet. Der
seitlich abstrahlende Treiber ist vorzugsweise derart montiert,
dass sich seine hintere Oberfläche
in Kontakt mit dem von der Hauptkammer eingeschlossenen Luftvolumen
befindet. Eine zweite Öffnung
mit einer variablen Öffnungsgröße verbindet
das erste Hilfsgehäuse
akustisch mit einer dritten akustischen Kammer. Die erste und die
zweite Öffnung
dienen darüber hinaus
als Drehpunkte, damit der seitlich abstrahlende Lautsprecher über einen
Winkelbereich, vorzugsweise mindestens +/– 10 Grad, gedreht und gleichzeitig
die Öffnung
der zweiten Öffnung
verändert
werden kann. Die Drehpunkte sind vorzugsweise durch Dichtungen,
insbesondere des O-Ring-Typs, isoliert, um für eine angemessene luftdichte
Dichtung bezüglich
der Hilfsgehäuse
zu sorgen (um einen akustischen Schwund zu verhindern) wie auch
um für
eine Vibrationssteuerung zu sorgen.
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1 ist
eine Darstellung, welche einen Aufriss eines Lautsprechersystems
gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt. Das Lautsprechersystem 100 umfasst vorzugsweise
einen seitlich ausgerichteten Treiber 102, welcher in einer Hauptkammer 104 montiert
ist. Eine erste Öffnung 106 koppelt
akustisch die Hauptkammer 104 mit einer zweiten Kammer 110.
Eine zweite Öffnung 108 koppelt
akustisch die Hauptkammer 104 mit einer dritten Kammer 112.
Eine dritte (114), eine vierte (116) und eine
fünfte
(118) Öffnung
sorgen für
eine entsprechende akustische Kopplung zwischen der Hauptkammer,
der zweiten und der dritten Kammer und der Umgebung. Das Lautsprechersystem 100 umfasst
bei der bevorzugten Ausführungsform
auch eine vierte Kammer 120, in welcher ein oder mehrere vorn
abstrahlende Treiber 122, 124 untergebracht sind,
um mittlere und hohe Frequenzbänder
wiederzugeben. Das heißt,
das primäre
Audiowiedergabefrequenzband für
die vorn abstrahlenden Treiber ist höher als dasjenige der Hauptkammer.
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Die
mehreren Öffnungen,
d.h. die dritte (114), die vierte (116) und die
fünfte
(118) Öffnung, ermöglichen,
dass der Lautsprecher auf mehrere Frequenzen abgestimmt wird. Darüber hinaus
sind die Öffnung 106 und
die variable Öffnung 108,
entweder allein oder in Kombination, auch derart konfiguriert, dass
sie zu einer Abstimmung beitragen. Dementsprechend kann eine Auslenkung
des Treibers 102 über
einen größeren Bereich
verringert werden, als es bei Einsatz von herkömmlichen Bassreflexgehäusen möglich ist.
Dies ergibt sich aus der Abstimmung der dritten bis fünften Öffnung auf
verschiedene Resonanzfrequenzen. Wie es dem Fachmann bekannt ist,
hängt eine
bestimmte Abstimmungsführung von
verschiedenen Parametern einschließlich der Zielgehäusegröße und den
spezifischen Eigenschaften des Treibers, welcher in der Hauptkammer 104 montiert
ist, ab. Dementsprechend soll der Umfang der Erfindung nicht auf
irgendeine bestimmte Abstimmungskonfiguration beschränkt sein.
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Vorzugsweise
ist die erste Öffnung 106 eine unbewegliche
bzw. stationäre Öffnung,
welche gleichzeitig ein Schwenken zwischen der Hauptkammer 104 und
der zweiten Kammer 110 ermöglicht. Die zweite Öffnung 108 ist
eine variable Öffnung,
welche eine Feinabstimmung bezüglich
der Anpassung der tiefen Frequenz des Gehäuses ermöglicht. Jede der ersten bis
fünften Öffnung ist
vorzugsweise resistiv gedämpft.
Der Umfang der Erfindung ist derart ausgelegt, dass alle Formen
einer resistiven Dämpfung
umfasst werden. Das heißt,
die Dämpfung
kann von einer minimalen, wobei die Öffnungen als Helmholtz-Resonatoren
(Bassreflexöffnungen)
fungieren, bis zu einer vollständig
resistiven Dämpfung,
wobei die resistiven Öffnungen
nicht länger
als Resonatoren, sondern stattdessen als resistiv gedämpfte Anschlüsse fungieren,
reichen. Das heißt,
bei einer Ausführungsform
weisen die resistiv gedämpften
Anschlüsse
im Allgemeinen keine charakteristische Resonanz auf. Wie es dem
Fachmann bekannt ist, werden Helmholtz-Resonatoren auf eine bestimmte Frequenz
abgestimmt, um die Charakteristik bei tiefen Frequenzen zu verbessern
und zu erweitern.
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Damit
die Hauptkammer 104 relativ zu der zweiten Kammer 110 und
zu der dritten Kammer 112 schwenken kann, sind die unbewegliche
erste Öffnung 106 und
die variable Öffnung 108 auf
einer gemeinsamen Achse 130 angeordnet. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
fungieren die Öffnungen 106 und 108 als
Drehpunkte bzw. Drehgelenke und es werden Dichtungen, wie z.B. O-Ringe
oder andere geeignete Dämpfungsmechanismen
eingesetzt, um für
eine luftdichte Dichtung zwischen den entsprechenden Kammern zu
sorgen und um für
eine Vibrationssteuerung zu sorgen. Diese mechanische Isolierung
hilft eine Einführung
von Vibrationen in angrenzende Kammern zu vermeiden. Vorzugsweise
sind die erste und die zweite Öffnung 106 und 108,
welche gleichzeitig als Drehpunkte fungieren, dennoch mit elastomeren
Dichtungen versehen, welche pneumatisch die Ver bindung zwischen
den Drehpunkten und der Hauptlautsprecheranordnung abdichten und auch
für eine
Vibrationsdämpfung
sorgen. Der Umfang der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern
soll jegliche flexible (Zwischen-) Scheibe mit geeigneten Dämpfungs-
und Abdichtungseigenschaften umfassen. Wie es darüber hinaus
mit Bezug auf 4 im Folgenden beschrieben
wird, können
in einigen Fällen
die Scheiben, welche die variable Öffnung ausbilden, für eine geeignete
Abdichtung sorgen, ohne dass zusätzliche
flexible oder elastomere Dichtungen bereitgestellt werden.
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Der
Umfang der Erfindung soll sich auf alle Kombinationen einer resistiven
Dämpfung
bei der ersten bis fünften Öffnung erstrecken.
Das heißt,
als ein nicht einschränkendes
Beispiel kann eine erfindungsgemäße Ausführungsform
schwach gedämpfte Öffnungen 114, 116 und 118 in
Kombination mit einer vollständig
resistiven Dämpfung,
welche bei den Öffnungen 106 und 108 vorhanden
ist, umfassen. Bei einer solchen beispielhaften Konfiguration würden die Öffnungen 114, 116 und 118 als
Helmholtz-Resonatoren fungieren und die Öffnungen 106 und 108 würden lediglich
als resistiv gedämpfte Öffnungen
oder Anschlüsse
fungieren.
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Bei
einem Einsatz von drei Kammern, wobei mehr als eine der Öffnungen
als ein Resonator fungiert, würden
sich mehrere Abstimmungsfrequenzen für die Öffnungen ergeben. Wie es dem
Fachmann bekannt ist, hängt
die Anzahl der sich ergebenden Frequenzen von dem Umfang der Dämpfung bei
jeder der Anschlüsse
wie auch von den Abmessungen der Öffnungen und des Gehäuses ab.
Die verschiedenen akustischen Widerstände werden hauptsächlich als
ein Entwicklungswerkzeug eingesetzt, damit die Systemcharakteristik über einen
großen
Bereich von Anpassungen, welcher durch die variable Öffnung ermöglicht wird,
gesteuert werden kann. Indem das Lautsprechersystem auf mehrere
Frequenzen abgestimmt wird, wird eine geringere Treiberauslenkung,
ein höheres
Klangdruckniveau und eine geringere Störung im Vergleich zu herkömmlich ventilierten
Lautsprechern erreicht. Eine variable Öffnung (z.B. Öffnung 108),
welche sich zu der dritten Kam mer öffnet, ermöglicht eine Feinabstimmung
bezüglich
der Anpassung der tiefen Frequenz des Gehäuses, wodurch der Lautsprecher
optimal in verschiedenen Positionen arbeiten kann. Indem zum Beispiel das
Loch bei der Öffnung 108 verengt
wird, wird die Ausbreitung von tiefen Frequenzen für das Lautsprechersystem
verringert.
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Wie
es dem Fachmann bekannt ist, beeinflusst die Anordnung eines Lautsprechers
in einem Raum die Klangwiedergabeeigenschaften des Lautsprechers.
Wird zum Beispiel ein Lautsprecher dichter an einer Raumbegrenzung,
wie z.B. an einer Wand, angeordnet, weist dies den typischen Effekt einer
Verstärkung
des Anteils der tiefen Frequenzen auf. Dabei umfassen die Raumbegrenzungen
jede Raumoberfläche,
wie z.B. Wände,
Böden und
Decken. Wo ausreichend große
Objekte, wie z.B. Tische und andere Möbelstücke, in der Nähe des Lautsprechers
angeordnet sind, fungieren sie auch als eine Erweiterung dieser
Begrenzungen. Der Abstand des Lautsprechers zu diesen Begrenzungen
verändert den
Abgleich der tieferen mittleren-tiefen Frequenzen zu den oberen
mittleren-hohen Frequenzen. Im Gegensatz dazu verringert ein Wegbewegen
des Lautsprechers von einer Wand oder einer anderen Begrenzung die
Wiedergabe von tiefen Frequenzen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen
sind die resistiv gedämpften
Anschlüsse
und Gehäuse
derart konfiguriert, dass sie für
verschiedene Niveaus einer Verstärkung
der tiefen Frequenzen sorgen, um verschiedene Einflüsse von
Begrenzungen zu kompensieren. Vorzugsweise ist die variable Öffnung 108 mit der
Hauptkammer 104 gekoppelt, so dass eine Drehung der Ausrichtung
des Lautsprechers nach vorn bzw. nach hinten (indem die Hauptkammer 104 gedreht
wird) eine entsprechende Zunahme oder Abnahme bei der Öffnungsgröße bewirkt.
Die Konfigurationen, welche sich in verschiedenen Ausführungsformen
widerspiegeln, ermöglichen,
dass die Systemeigenschaften des Lautsprechers an die Umgebung des
Hörers
angepasst werden.
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2 ist
eine Darstellung, welche eine Draufsicht des Lautsprechersystems,
welches in 1 dargestellt ist, gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
darstellt. Zur Übersichtlichkeit der
Darstellung sind die zweite und die dritte Kammer außer bezüglich der
Kontur 202, welche ihre allgemeine Ausrichtung darstellt,
nicht dargestellt. Die Hauptkammer 104 dreht sich vorzugsweise
um die Achse 130, welche durch die erste Öffnung (und
den Drehpunkt) 106 und die zweite Öffnung (und den Drehpunkt) 108 (d.h.
die variable Öffnung)
ausgebildet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Kombination
aus Drehpunkt/Öffnung
an der geometrischen Mitte der Hauptkammer angeordnet. Bei alternativen
Ausführungsformen
kann der Drehpunkt/die Öffnung
an irgendeiner anderen Stelle angeordnet sein, d.h. exzentrisch
angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Drehpunkt /die Öffnung an
exzentrischen Stellen angeordnet sein, welche nicht mit der Treiberachse
ausgerichtet sind.
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Obwohl
sich der Umfang der Erfindung auf eine Drehung der Hauptkammer relativ
zu ihren angrenzenden Kammern (d.h. der zweiten und dritten Kammer) über irgendeinen
Winkel erstrecken soll, ist die Hauptkammer gemäß einer Ausführungsform derart
konfiguriert, dass sie sich um plus oder minus zehn Grad dreht.
Vorzugsweise und gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist die Hauptkammer derart konfiguriert, dass sie sich um ein Minimum
von plus oder minus zehn Grad dreht. Dem Fachmann ist bekannt, dass
ein größerer Drehbereich
das Potenzial für
größere akustische
Vorteile bereitstellt.
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Die
erste Öffnung 106 fungiert
als ein Drehpunkt und stellt auch Mittel für eine akustische Verbindung
zwischen der Hauptkammer (ersten Kammer) und einer zweiten Kammer
innerhalb der Hauptlautsprecheranordnung oder des Gehäuses bereit. Die
zweite Öffnung 108 (Drehpunktanordnung)
fungiert als eine variable Öffnung
und ein Drehpunkt und stellt Mittel für eine akustische Verbindung
zwischen der ersten Kammer und einer dritten Kammer innerhalb der
Hauptlautsprecheranordnung bereit.
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Die
zweite Öffnung 108 bei
einer Ausführungsform
vergrößert die Öffnungsgröße, wenn
das erste Hilfsgehäuse
zu der Vorderseite des Lautsprechers 100 (zu der Achse 219 zwischen
Hörer und Lautsprechersystem)
geschwenkt (gedreht) wird, und verkleinert die Öffnungsgröße, wenn das erste Hilfsgehäuse zu der
Rückseite
des Lautsprechersystems gedreht wird. Im Betrieb erhöht oder
verringert dies den Basseffekt. Zum Beispiel verengt eine Drehung
der Hauptkammer 104 und ihres Treibers, damit sie nach
hinten gerichtet sind (dargestellt durch eine Winkeländerung
von -Φ)
die Öffnung,
wodurch die mittlere Bassausgangsleistung des Gehäuses vergrößert wird.
Die begleitende Vergrößerung bei der
mittleren Bassausgangsleistung wie auch die nach hinten gerichtete
Ausrichtung des seitlich abstrahlenden (lateral abstrahlenden) Treibers 102 ergibt
ein besser geeignetes Lautsprechersystem für eine Anordnung entfernter
von der Begrenzung (z.B. einer hinteren Wand) 210, welche
das Lautsprechersystem umgibt. Umgekehrt vergrößert eine Drehung der Hauptkammer 104,
so dass der Treiber 102 von der nominalen seitlich abstrahlenden
Richtung 212 in eine vorwärts gerichteten Richtung gerichtet
wird, die Öffnung,
wodurch die Ausdehnung der tiefen Frequenzen erhöht und die mittlere Bassausgangsleistung
für eine
Anordnung dichter an der Begrenzung 210 verringert wird.
Eine Drehung der Hauptkammer 104 nach vorn bezweckt auch,
den Treiber 102 von der hinteren Begrenzung weg anzuordnen.
In beiden Fällen
hilft die Ausrichtung des Treibers 102 die verzögerte Ankunftszeit
des Steuersignals, wie es von den Raumbegrenzungen reflektiert wird,
zu maximieren wie auch sein Ausmaß an der Position 218 des Hörers zu
verringern.
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Die
Beispiele der Ausrichtung und Anordnung des Lautsprechers relativ
zu den Begrenzungen in dem Raum, welche hier bereitgestellt werden, sind
verdeutlichend und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Es
ist klar, dass Wechselwirkungen zwischen dem Lautsprechersystem
und der Raumbegrenzung verschiedene Frequenzbänder verändern und abhängig von
der Abstimmung der Lautsprechergehäuse wie auch der tatsächlichen
Abstände
zwischen den Gehäu sen
innerhalb des Lautsprechersystems und der Begrenzung oder den Begrenzungen
sind. Dementsprechend soll der Umfang der Erfindung alle Lautsprechersysteme
umfassen, welche einen einstellbaren Mechanismus für akustische
Belastungen bereitstellen, welcher derart ausgestaltet ist, dass
er sich abhängig
von einer Schwenkbewegung der Hauptkammer anpasst. Daher umfasst
der Umfang der Erfindung Lautsprechersysteme, welche Ausgangspegel
bei anderen Frequenzbändern
als dem tieferen mittleren Bereich erhöhen, wenn die variable Öffnung verengt
wird, wie auch Lautsprechersysteme, welche derart entworfen sind,
dass sie nur einen kleinen Ausschnitt des von einem Menschen hörbaren Frequenzbereichs
abdecken, sind aber nicht auf diese eingeschränkt. Darüber hinaus umfasst der Umfang
auch einstellbare Öffnungen,
welche sich verengen, wenn der Treiber des Haupthilfsgehäuses zu
der Vorderseite des Lautsprechersystems geschwenkt wird, wie auch
solche, welche für
irgendeine Form einer Öffnungsanpassung abhängig von
einer Bewegung der gekoppelten Hauptkammer sorgen.
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3 ist
eine Darstellung, welche eine Perspektivdarstellung eines Lautsprechersystems 300 gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
Die Hauptkammer 302 ist mit einem Treiber in einer seitlich
abstrahlenden Ausrichtung dargestellt. Obwohl verschiedene Ausführungsformen
mit verschiedenen Kammern, welche innerhalb eines größeren Gehäuses, wie
z.B. des Gehäuses 308,
angeordnet sind, beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht
derart eingeschränkt.
Das heißt,
der Umfang der vorliegenden Erfindung soll sich auf jede Konfiguration
eines Lautsprechersystems erstrecken, welche die Kammern aufweist,
die physikalisch voneinander getrennt und nur durch die Öffnungen akustisch
verbunden sind. Die Treiber 306, 307 sind nach
vorn abstrahlende Treiber, welche in einem getrennten Hilfsgehäuse angeordnet
sind, um für
eine Wiedergabe von mittleren – höheren Frequenzen
zu sorgen. Vorzugsweise werden das Lautsprechersystem 300 wie
auch die Lautsprechersysteme, welche in den anderen Ausführungsformen
beschrieben und dargestellt sind, zusammen mit einem getrennten Subwoofer
eingesetzt. Das heißt,
das Lautsprechersystem ist vor zugsweise derart konfiguriert, dass
der Subwoofer hauptsächlich
eine Klangwiedergabe der Audiosignale der tiefsten Frequenzen zusammen
mit einem seitlich abstrahlenden Treiber für tiefe mittlere Frequenzen
und Bass und einem vorn abstrahlenden Treiber für mittlere hohe Frequenzen
bereitstellt. Der Umfang der Erfindung soll sich jedoch auf Konfigurationen
des Systems erstrecken, wobei kein separater Subwoofer eingesetzt
wird, wobei zum Beispiel die tiefsten wiedergegebenen Frequenzen
durch den seitlich abstrahlenden Treiber bereitgestellt werden. Vorzugsweise
deckt der Treiber für
die tiefen – mittleren
Frequenzen die Bassfrequenzen bis zu dem tieferen mittleren Bereich
(ungefähr
300 Hz) ab, wohingegen die Treiber für die mittleren/hohen Frequenzen,
welche hier beschriebenen werden, im Allgemeinen den Frequenzbereich
von ungefähr
300 Hz bis 20 kHz abdecken.
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Ohne
die Erfindung in irgendeiner Weise einschränken zu wollen und nur für anschauliche
Zwecke, überdecken
Bassfrequenzen im Allgemeinen einen Bereich von ungefähr 20 Hz
bis 160 Hz. Frequenzen im mittleren Bereich überdecken den Frequenzbereich
von ungefähr
160 Hz bis 1300 Hz. Höhen
oder hohe Frequenzen überdecken
den Bereich von ungefähr
1300 Hz bis ungefähr
20 kHz.
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4 und 4b stellen
entsprechende Perspektivdarstellungen von Öffnungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar. 4A stellt eine unbewegliche Öffnung 400, wie z.B.
die Öffnung 106,
dar, welche zwischen der Hauptkammer 104 und der zweiten
Kammer 110, wie es in 1 dargestellt
ist, angeordnet ist. Das heißt,
die unbewegliche Öffnung 400 kann
aus einem röhrenförmigen Material
einer geeigneten Zusammensetzung oder durch andere Herstellungstechniken
und Materialien, wie es dem Fachmann bekannt ist, ausgebildet werden.
Techniken zur Bereitstellung eines akustischen Widerstands in Öffnungen
sind dem Fachmann auch bekannt und werden daher hier nicht in größeren Details
dargelegt.
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Gemäß einer
Ausführungsform,
wie sie in 4B dargestellt ist, umfasst
die variable Öffnung/das
Drehgelenk (z.B. die Öffnung 108,
welche in 1 dargestellt ist) zwei nebeneinander
angeordnete Scheiben, wobei jede der Scheiben zumindest einen Schlitz
und vorzugsweise zwei kreisförmige
Schlitze aufweist. Eine Erweiterung und eine Verengung der Öffnung wird
bewirkt, indem die erste Scheibe 404 relativ zu der zweiten
Scheibe 406 gedreht wird, so dass sich der Umfang der Überlappung zwischen
den kreisförmigen
Schlitzen 410–411 vergrößert oder
verringert. Die Zusammensetzung des Materials ist nicht kritisch,
aber ein angemessener Grad an "Luftdichtigkeit" wird bevorzugt.
Es wird bevorzugt, dass die Öffnung
als eine Funktion des tatsächlich
benötigten
Umfangs des akustischen Widerstands ausgelegt wird und zusammen
mit den anderen Parametern des Entwurfes bestimmt wird. Die erste
Scheibe 404 der nebeneinander angeordneten Scheiben 402 ist
mit der Hauptkammer (104 in 1) gekoppelt
und die zweite Scheibe 406 ist mit der dritten Kammer (112 in 1)
gekoppelt. Auf diese Weise bewirkt eine Bewegung der Hauptkammer gleichzeitig
eine Verengung oder Erweiterung bei der Öffnung, wodurch die Eigenschaften
des Lautsprechersystems auf die Umgebung des Hörers, insbesondere auf die
Anordnung des Lautsprechersystems relativ zu Wänden oder anderen Klangbegrenzungen
oder Objekten, welche in dem Raum vorhanden sind, angepasst werden
kann. Die Scheiben 404 und 406 sind für eine stapelförmige Anordnung
ausgelegt, wenn sie montiert sind, und bilden Öffnungen mit einem sich verändernden
Bereich aus, wenn die Scheiben 404 und 406 relativ
zueinander gedreht werden. Materialien, welche für die Öffnungen verwendet werden,
sind nicht eingeschränkt,
vorausgesetzt, dass für
einen angemessenen Umfang einer Abdichtung zwischen den Scheiben 404 und 406 gesorgt
wird. Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
ist die Scheibe 404 integral mit dem Gehäuse ausgebildet,
welches die Hauptkammer 104 ausmacht, und die Scheibe 406 ist
integral mit der Kammer 112 ausgebildet. Das heißt, bei
einer bestimmten Ausführungsform
ist die Scheibe 404 mit dem Gehäuse ausgeformt, welches die
Hauptkammer 104 ausbildet, und die Scheibe 406 ist
mit dem Gehäuse ausgeformt,
welches die dritte Kammer 112 ausbildet.
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Die
akustische Filterung, welche durch den seitlich abstrahlenden Treiber
bereitgestellt wird, ist hauptsächlich
eine Funktion der Treibergröße, der Gehäuseabmessungen,
der interessierenden Frequenzen und des Winkels zwischen dem Hörer und der
Achse des Lautsprechertreibers.
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5A und 5B stellen
entsprechend eine Draufsicht und eine Querschnittsdarstellung eines
Lautsprechersystems gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar. Wie in 5A dargestellt ist, sind die Öffnungs-Dreh-Mechanismen 504, 505 an
einer exzentrischen Stelle in der Hauptkammer 502 angeordnet.
Indem das Öffnungsdrehgelenk 504 mit
seiner Achse 512 an einer Stelle angeordnet ist, welche
von der Treiberachse 506 abgesetzt ist, wird eine zusätzliche
Torsionsbelastung auf einen O-Ring 518 oder eine andere
flexible Dichtung, welche bei der Öffnung – dem Drehgelenk 504 ausgebildet
ist, aufgebracht, wenn der seitlich abstrahlende Lautsprechertreiber 508 vibriert.
Vorausgesetzt dass eine geringe Reibung zwischen dem Rohr 510 der Öffnung – des Drehgelenks 504 und
den entsprechenden Hauptgehäusewänden 516 und
den Wänden
der zweiten Kammer 514 vorliegt, sollte ein einzelner O-Ring 518 für die Schwenkanordnung
(Öffnung – Drehgelenk)
für eine
effektive Dämpfung
für Bewegungen
der Hauptkammer 502 relativ zu der zweiten Kammer und zu
der dritten Kammer (bei dieser Darstellung nicht dargestellt) sorgen.
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform,
wie z.B. einer, welche für
Drehpunkte bzw. Drehgelenke, die auf oder in der Nähe der Treiberachse 506 angeordnet sind,
geeigneter ist, sind ein oder mehrere O-Ringe zwischen dem Rohr 510 und
den Löchern,
welche in den Gehäusewänden ausgebildet
sind, angeordnet. Diese Konfiguration sollte für eine größere Übereinstimmung und Dämpfung sorgen. 5B stellt
eine Querschnittsdarstellung des Öffnungs-Dreh-Mechanismus 504,
welcher in 5A dargestellt ist, entlang
einer Querschnittlinie 5B-5B dar. Vorzugsweise ist der zweite Öffnungs-Dreh-Mechanismus (505) eine
variable Öffnung,
welche wie in 4B dargestellt konstruiert ist.
Es ist klar, dass der Umfang der Erfindung derart ausgelegt ist,
dass er andere Techniken zur Ausbildung der Öffnungs-Dreh-Mechanismen und
Mechanismen oder Anordnungen von variablen Öffnungen umfasst und dass die
bereitgestellten Darstellungen lediglich zur Verdeutlichung einer oder
mehrerer Ausfüh
rungsformen vorhanden sind.
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Obwohl
die vorab stehende Erfindung zum Zwecke des einfachen Verstehens
in einigen Details beschrieben worden ist, ist klar, dass bestimmte
Veränderungen
und Modifikationen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden können. Dementsprechend
sind die vorliegenden Ausführungsformen
als anschaulich und nicht einschränkend zu betrachten, und die
Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen Details beschränkt, sondern
kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalente der beigefügten Ansprüche modifiziert
werden.
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Zusammenfassung
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Ein
Satellitenlautsprechersystem umfasst einen seitlich abstrahlenden
Treiber für
tiefe mittlere Frequenzen, welcher in einem Hilfsgehäuse montiert ist,
welches sich durch eine Öffnung
mit einem akustischen Widerstand in ein zweites Hilfsgehäuse und durch
eine variable zweite Öffnung
in ein drittes Hilfsgehäuse öffnet. Die Öffnungen
dienen darüber
hinaus als Drehpunkte, damit der seitlich abstrahlende Lautsprecher über einen
vorbestimmten Bereich gedreht werden kann, wobei gleichzeitig die Öffnung der
zweiten Öffnung
verändert
wird. Die Drehpunkte sind durch O-Ringe isoliert, um für eine luftdichte
Abdichtung zu den Hilfsgehäusen
zu sorgen wie auch um eine Vibrationssteuerung bereitzustellen.
Eine dritte, vierte und fünfte
resistiv gedämpfte Öffnung ermöglicht dem
ersten und dem zweiten Hilfsgehäuse eine
akustische Verbindung mit der Umgebung auszubilden. Der/die vorn
abstrahlende(n) Treiber, welche(r) die mittleren und hohen Frequenzen
wiedergibt/wiedergeben, ist/sind in einem vierten Hilfsgehäuse montiert.