-
Lautsprecheranordnung Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung
mit einem Schallsender für tiefe Tonfrequenzen und einem Schallsender für hohe Tonfrequenzen
und soll eine optimale Einstrahlung des Tonfrequenzspektrums in einem Raum ermöglichen.
-
Bekanntlich ist eine gleichmäßig gute Wiedergabe des gesamten Tonfrequenzspektrums
durch Lautsprecher schwierig. Diese Schwierigkeit hat zwei Gründe: Einmal soll durch
eine derartige Anordnung die erforderliche Schallenergie erzeugt und abgegeben werden,
ohne daß dabei Verzerrungen auftreten. Diese Aufgabe ist bei tiefen Tonfrequenzen
bekanntlich besonders schwer zu lösen. Zum anderen soll die Schallenergie gleichmäßig
an die Zuhöhrer in einem Raum übertragen werden. Diese Aufgabe ist sowohl bei tiefen
als auch bei hohen Tonfrequenzen gleichfalls nur schwer zu lösen.
-
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Lautsprecheranordnung zu schaffen,
bei welcher bei Verwendung eines Tieftonsenders und Hochtonsenders eine optimale
Schallübertragung aus dem Lautsprecher üi einen Raum erzielt wird, wobei gleichzeitig
der akustische Wirkungsgrad der Anordnung für tiefe Tonfrequenzen erhöht wird. Weiterhin
soll durch die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung eine Schallquelle geschaffen
werden, die den Schall weitgehend unabhängig vom Standpunkt und der Richtung des
Kopfes des Zuhörers unter einfacher Ausnutzung der in einem gegebenen Raum mit senkrechten
Wänden bestehenden Eigenschaften aussendet.
-
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß der Schallsender
für tiefe Frequenzen in der Lautsprecheranordnung so angeordnet ist, daß er den
Schall der tiefen Frequenzen hauptsächlich dicht bei wenigstens einer senkrechten
Wand des Zuhörerraumes aussendet, und daß der Schallsender für hohe Tonfrequenzen
in der Lautsprecheranordnung so angeordnet ist, daß er den Schall hauptsächlich
in einem größeren Abstand von der Wand bzw. den senkrechten Wänden des Zuhörerraumes
in an sich bekannter Weise in eine Mehrzahl verschiedener Richtungen derart aussendet,
daß der überwiegende Teil der Hochtonschallenergie über Reflexionen an der bzw.
den senkrechten Wänden, d. h. indirekt in den Zuhörerraum abgestrahlt wird.
-
Zweckmäßigerweise ist dabei der Schallsender für tiefe Frequenzen
dicht bei zwei senkrechten, eine Ecke des Zuhörerraumes bildenden Wänden angeordnet,
wobei sich der Hochtonschallsender in einem größeren Abstand von diesen beiden Wänden
befindet, derart, daß der größere Anteil der Hochtonschallenergie indirekt durch
Reflexion an den zwei senkrechten Wänden des Zuhörerraumes abgestrahlt wird.
-
Wahlweise kann jedoch der Schallsender für tiefe Frequenzen auch dicht
bei der Boden- bzw. Deckfläche des Zuhörerraumes angeordnet sein, während sich der
Hochtonschallsender gleichfalls in größerem Abstand von diesen Flächen befindet.
Die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung ermöglicht den im Raum befindlichen Zuhörern
ein »gleichmäßiges« Hören, d. h. ein Hören mit einem weitgehend unabhängig
vom Standpunkt und der Richtung des Kopfes des Zuhörers verbundenem Schalleindruck.
Für dieses Hören ist es wesentlich, daß der indirekte Schall, d. h. der durch
Reflexionen übertragene Schall hauptsächlich über Reflexion an einer senkrechten
Wand dem Zuhörer zugeführt wird, damit bei einer Kopfdeckung des Zuhörers die Schallfeldwirkung
in den Ohren des Zuhörers keinen unterschiedlichen Schalleindruck erzeugt. Eine
Reflexion an einer waagerechten Fläche trägt zwar gleichfalls zu einem Schallfeldausgleich
bei, dieser Ausgleich ist jedoch für den Zuhörer nur dann von Bedeutung, wenn er
beim Drehen des Kopfes die Ohren nicht in einer Horizontalebene bewegt.
-
Diese überlegungen sind offensichtlich bei bisher bekannten Lautsprecheranordnungen
nicht genügend berücksichtigt worden. So ist beispielsweise bei bekannten Regielautsprechern
das Tieftonsystern senkrecht unter der Hochtonkugel angeordnet, so daß es sich zwar
näher an der Bodenfläche des Raumes, nicht aber näher an einer senkrechten Fläche
des Raumes befindet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung zweier in der Zeichnung dart' Crestellter Lautsprecheranordnungen
nach der Erfindung.
-
Fig. 1 zeigt eine Lautsprecheranordnung in perspektivischer
Ansicht; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Bodenfläche der in Fig. 1 gezeigten
Anordnung; Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine an einer senkrechten Wand anzubringende Lautsprecheranordnung.
-
Wenn schallstrahlende Flächen für tiefe Tonfrequenzen nahe an reflektierende
Flächen eines Zuhörerraumes angeordnet werden, trägt eine jede der nahegelegenen
Flächen des Zuhörerraumes dazu bei, daß der Wirkungsgrad des Lautsprechers bei tiefen
Frequenzen gesteigert wird und daß die Übertragung des Schalls von dem Lautsprecher
und dessen nächster Umgebung zum Zuhörer bei diesen Frequenzen frequenzunabhängig
sind, da sich der von den nahegelegenen Flächen des Zuhörerraumes reflektierte Schall
in derselben Phase oder nahezu in derselben Phase wie der unmittelbar ausgesendete
Schall ausbreitet. Je näher die schallstrahlenden Flächen an den Flächen des Zuhörerraumes
gelegen sind, desto höher wird die obere Grenzfrequenz für diese Wirkung.
-
Wenn schallsendende Flächen für hohe Tonfrequenzen in größerem Abstand
von den reflektierenden Flächen eines Zuhörerraumes angeordnet und derart gerichtet
sind, daß sie in mehrere verschiedene Richtungen senden, damit Reflexe von den genannten
Flächen des Zuhörerraumes entstehen und dadurch der ausgestrahlte hochfrequente
Schall den Zuhörer von mehreren verschiedenen Richtungen erreicht, so erhält man
einerseits eine gleichmäßigere Verteilung des ausgestrahlten hochfrequenten Schalles
im Zuhörerraum und andererseits eine gleichmäßigere ü#ertragung zu den Ohren des
Zuhörers im Hinblick auf die akustischen Verhältnisse an diesen.
-
Bekanntlich werden bei Frequenzen über 1000 Hz die Schallwellen
am Kopfe des Zuhörers in einem Maße reflektiert und gebeugt, daß an den Ohren Lautstärkeschwankungen
bis zu 20 db und mehr auftreten. Lautstärkeschwankungen derselben Größenordnung
treten auf, wenn der Zuhörer den Kopf dreht. Auf dieser Erscheinuüg beruht das Richtungshören
bei hohen Tonfrequenzen. Bei Musikinstrumenten mit hohen Tonfrequenzen werden gewöhnlich
die hohen Töne nicht nur direkt gesendet, sondem es treten auch deren Reflexionen
an den Flächen des Raumes auf. Der Zuhörer bekommt also den Schall aus verschiedenen
Richtungen. In einem guten Konzertsaal kommt der Schall auch aus verschiedenen Richtungen
beim Zuhörer an. Die üblichen Lautsprecher senden jedoch die hohen Tonfrequenzen
nur in Richtung des Zuhörers aus und nicht auch zu den benachbarten Flächen des
Raumes. Von den Wänden gelangen demnach zum Zuhörer nur schwache und vernachlässigbare
Sekundärreflexionen, die vorher an anderen Wänden reflektiert wurden. Nach Ansicht
des Erfinders wird durch diese Art der Ausbreitung bei hohen Tonfrequenzen der Eindruck
erzeugt, daß bei Lautsprecherübertragung der Schall aus einer kleinen Öffnung in
der Wand zu kommen scheint, wie es in der Literatur vielfach beschrieben wird. Nach
einigen Untersuchungen zeigte sich als Ergebnis der Ausbreitung der hohen Tonfrequenzen
entsprechend dieser Erfindung, daß die Lautstärkeschwankung am Umfang des Kopfes
für die Summe aus direkter Schallwelle und den reflektierten Wellen aus verschiedenen
Richtungen etwa gleicher Intensität geringer ist als für die direkte Welle allein.
-
Die Lautsprecheranordnung nach Fig. 1 und 2 ist für die Wiedergabe
von hoher Qualität eines Tonfrequenzbereiches von 25 bis 20 000 Hz
vorgesehen. Das Gehäuse 1 der Anordnung hat die Form eines Kegelstumpfes.
Diese Form hat sich als besonders zweckmäßio, erwiesen. Die Anordnung kann in einer
Ecke oder an einer Wand auf den Fußboden gestellt werden (oder auch in umgekehrter
Lage an der Decke befestia werden). Die Achse des Gehäuses ist gegen die Ecke oder
Wand geneigt. Das Gehäuse 1
ruht auf Füßen 2, die die Bodenfläche nach Fig.
2 in gewissem Abstand vom Fußboden halten. Den größten Teil des Gehäuses nimmt die
Schallquelle (nicht sichtbar) zur Erzeugung der tiefen Tonfrequenzen und die dazugehörigen
schallstrahlenden Flächen, öffnungen 3 und 4, im Unterteil des Gehäuses ein.
An öffnung 3 sitzt ein Lautsprechersystem, öffnung 4 ist die Mündung eines
Resonators für diesen Lautsprecher. Dieser Teil der Lautsprecheranordnung ist hauptsächlich
für Tonfrequenzen bis zwischen 200 und 500 Hz vorgesehen. Die höheren Tonfrequenzen
werden von einem Lautsprechersystem 5 im Oberteil des Gehäuses
1 wiedergegeben. Kleine Lautsprecher 6, 7, 8 und 9 sind für
die Tonfrequenzen vorgesehen, wo die seitliche Strahlung des Lautsprechers im Oberteil
nachläßt.
-
Eine weitere Ausführung der Erfindung (nicht dargestellt) umfaßt drei
Lautsprechersysteme: Eines zur Wiedergabe des gesamten Tonfrequenzbereiches und
zwei verschieden gerichtete zur Ausstrahlung hoher Tonfrequenzen. Die Mündung eines
Resonators für das zuerst erwähnte Lautsprechersystem ist eine schallstrahlende
Fläche zur Ausstrahlung tiefer Tonfrequenzen und ist daher so angeordnet, daß die
Anordnung so angebracht werden kann, daß diese Mündung sich in der Nähe einer oder
mehrerer Flächen des Zuhörerraumes befindet.
-
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. Hier ist
nur ein Lautsprecher für den gesamten Tonfrequenzbereich vorgesehen. Das Gehäuse
der Anordnung besteht aus einem Zylinder 10 in vertikaler Lage mit einem
Deckel 11 und einer Bodenfläche 12. Eine schallstrahlende Fläche bzw. öffnung
13 im Deckel strahlt sowohl hohe als auch mittlere und tiefe Tonfrequenzen
aus, also den gesamten Tonfrequenzbereich. über der öffnung 13 des Apparates
sitzt ein Reflektor 14, der koaxial mit dieser öffnung angeordnet ist. Der Reflektor
14 ist am Gehäuse 10
mit Trägem 15 befestigt und dient zur Reflexion
hoher Tonfrequenzen in horizontaler Richtung. Tiefe Tonfrequenzen werden durch eine
öffnung 16 ausgestrahlt, die mit dem Gehäuse 10 über ein Rohr
17
verbunden ist. Dieses Rohr bildet einen Teil eines Resonators für die besagten
tiefen Tonfrequenzen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, dient das Rohr
17 als Tragarm für das Gehäuse 10 und ist mit einem Montaaeflansch
versehen, so daß die ganze Anordnung an der Wand 18 befestigt werden kann.
-
Natürlich kann die Anordnung in jeder anderen Weise montiert werden,
z. B. auf einem Stativ. Wichtig ist jedoch, daß die Abstände von der Wand
bzw.
von den Wänden des Raumes und der Öffnung 16 und des Reflektors 14 das gleiche
Verhältnis wie in Fig. 3 haben.