DE1297678B - Zeilenfoermige Lautsprecheranordnung fuer die Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes - Google Patents
Zeilenfoermige Lautsprecheranordnung fuer die Wiedergabe eines breiten FrequenzbandesInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung abhängig sein, und zwar von einer tiefsten Frequenz,
mit mehreren Lautsprechern, die in einer Reihe oder · deren halbe Wellenlänge gleich der- Länge der Laut-Zeile
nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sprecheranordnung ist, bis zur höchsten wiederzu-
und für die Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes gebenden Frequenz, z. B. 10 kHz. Senkrecht zur
bestimmt sind. Derartige Lautsprecheranordnungen 5 Bündelungsebene soll die Lautsprecheranordnung
haben bekanntlich den Vorteil, daß in der durch die einen großen Streuwinkel bis zur höchsten Frequenz
Zeilenachse und die Hauptabstrahlrichtung der Laut- ohne Interferenzeinbruch aufweisen, also beispielssprecher
gebildeten Ebene eine starke Bündelung weise ±45° C bei 1OkHz.
erzielt wird, dagegen in der dazu senkrechten, die Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch
Hauptabstrahlrichtung enthaltenden Ebene die Strah- io gelöst, daß die Lautsprecher in Gruppen aufgeteilt
lungscharakteristik des Einzellautsprechersystems sind und daß die Hauptabstrahlrichtung der einzelnen
beibehalten wird. Die Bündelung ist frequenzab- Gruppen. einen solchen Winkel miteinander bilden,
hängig und beginnt praktisch dann, wenn die Länge daß bei den tiefsten zu übertragenden Frequenzen die
der Zeile gleich der halben Wellenlänge der abge- einzelnen Lautsprechergruppen zu einer Bündelung
strahlten Frequenz wird. Will man also auch eine 15 zusammenwirken, und daß mit zunehmender Frebemerkenswerte
Bündelung bei tiefen Frequenzen quenz die durch Zusammenwirken der Lautsprechererzielen,
so muß man die Schallzeile verlängern. Da- gruppen entstehende Bündelung kleiner wird. Die
durch entstehen jedoch Nachteile, die an Hand der Größe des Winkels zwischen den Hauptabstrahlrich-F
i g. 1 erläutert werden. tungen der Lautsprechergruppen ist abhängig von der
In F i g. 1 ist mit 1 eine zellenförmige Lautsprecher- ao Richtcharakteristik der einzelnen Gruppe, und diese
anordnung bezeichnet, die sechs Lautsprecher 2 bis 7 ist wiederum abhängig vom wirksamen Membranenthält.
Die Länge L der Lautsprecheranordnung ist durchmesser des Einzellautsprechers. Diese Winkedurch
den Abstand der Lautsprecher 2 und 7 ge- lung bewirkt den gewünschten Effekt dadurch, daß
geben. Vor den Lautsprechern ist zur Messung des in der Hauptabstrahlrichtung einer Gruppe nur die
Schalldrucks ein Mikrophon M angebracht, dessen 25 Gruppenlautsprecher zur Bündelung der hohen Töne
Abstand von der Mitte der Lautsprecheranordnung beitragen. Die Lautsprecher der anderen Gruppen
mit d, der von den Außenlautsprechern mit s bezeich- sind praktisch unwirksam, weil der Schalldrucknet
ist. Ist die Differenz s—d dieser beiden Abstände abfall infolge der Richtcharakteristik des Einzelgleich der halben Wellenlänge, so löschen sich infolge systems zu groß ist. Mit tiefer werdender Frequenz
der Phasenverschiebung um 180° der vom außen- 30 nähert sich die Richtcharakteristik der einzelnen
liegenden Lautsprecher erzeugte Schall und der von Gruppen immer mehr der Kugelcharakteristik, d. h.,
einem in der Mitte liegenden Lautsprecher erzeugten die Bündelung von Gruppe zu Gruppe wird immer
am Ort des Mikrophons aus. Da bei 10 kHz die halbe stärker, und bei der tiefsten Frequenz tragen alle
Wellenlänge nur 1,7 cm beträgt, wird schon bei einer Gruppen gleichmäßig und gemeinsam zur Bündelung
relativ kurzen Lautsprecheranordnung bzw. relativ 35 bei. Eine derartige Lautsprecheranordnung hat ferner
großen Abhörentfernung eine Phasenverschiebung den Vorteil, daß durch die Verwinkelung der Lautbei
hohen Frequenzen eintreten. Beispielsweise be- Sprechergruppen gegeneinander in der zur Bündeträgt
bei einer Länge der Lautsprecheranordnung von lungsebene senkrechten Ebene ein breiter, homo-2
m und einer Abhörentfernung von 16 m die Weg- gener, interferenzfreier Streuwinkel erhalten wird,
differenz s—d 3 cm, d. h., es tritt schon bei 5700 Hz 40 Verwendet man beispielsweise Einzelsysteme,
eine Auslöschung ein. Selbstverständlich wird auch welche bei einer bestimmten Frequenz unter einem
bei jeder höheren Frequenz der Schalldruck ver- Abstrählwinkel von 45° von der Hauptabstrahlrichringert.
rung einen Schalldruckabfall von 10 db oder mehr
Ein weiterer Nachteil der bekannten Lautsprecher- gegenüber dem Schalldruck in der Hauptabstrahlanordnung
besteht darin, daß die Bündelung einer 45 richtung haben, so werden aus solchen Systemen gelangen
Schallzeile bei den hohen Frequenzen in der baute Gruppen, die man 45° gegeneinander ver-Bündelungsebene
viel zu scharf ist. Obwohl die winkelt, bei dieser Frequenz praktisch keine Bünde-Bündelungsebene
meistens die Vertikalebene ist, ist lung mehr erzeugen. Vorzugsweise werden die Winkel
dies unerwünscht. Es wurde schon mehrfach versucht, zwischen den Hauptabstrahlrichtungen der Lautdiesen
Nachteil zu vermeiden. So wurde z. B. vor- 50 Sprechergruppen in Abhängigkeit von der wirksamen
geschlagen, nur einen mittleren Teil der Laut- Breite der Lautsprechergruppen, die etwa dem Memsprecheranordnung,
z. B. ein Lautsprechersystem zur brandurchmesser der einzelnen Lautsprecher ent-Abstrahlung
der hohen Frequenzen zu benutzen und spricht, und in Abhängigkeit der höchsten wiederden
Frequenzgang der anderen Systeme mit größerer zugebenden Frequenz gewählt. Dabei soll sich der
Entfernung vom Mittelpunkt der Lautsprecheranord- 55 Winkel umgekehrt proportional zur wirksamen
nung stufenweise so zu beschneiden, daß das am Breite und zur höchsten Frequenz verhalten. Die
weitesten außenliegende System nur noch tiefe Töne Länge der einzelnen Lautsprechergruppen ist durch
wiedergibt. Dieser Vorschlag ist unbrauchbar, weil die höchste Wiedergabefrequenz bestimmt. Im alldie
Gesamtleistung dieser zellenförmigen Laut- gemeinen soll sie nicht größer als 1Ao der kleinsten
sprecheranordnung praktisch nur der Leistung eines 60 Abhörentfernung sein. Es hat sich gezeigt, daß für
Einzelsystems entspricht und damit der Hauptvorteil die meisten Anwendungen die Länge 80 cm nicht
einer Lautsprechergruppe, nämlich die Addition der überschreiten darf.
Schalleistungen der Einzelsysteme, verlorengeht. Zur weiteren Verbesserung der Bündelung bei
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zellenförmige tiefen Frequenzen können an den Enden der Laut-Lautsprecheranordnung
zu schaffen, bei der jedes 65 sprecherzeile zusätzliche Lautsprecher angebracht
Lautsprechersystem seine volle Leistung über das werden, die nur den tiefen Frequenzbereich abganze
Frequenzband abgibt. Die Bündelung dieser strahlen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht
Lautsprecheranordnung soll weitgehend frequenzun- werden, daß sie über einen Tiefpaß gespeist werden.
Zur Vermeidung von Phasendrehungen ist es jedoch günstiger, dieser Lautsprecher mit einem Material abzudecken,
das für hohe Frequenzen weitgehend undurchlässig ist.
An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird im folgenden die
Erfindung näher beschrieben und erläutert.
In F i g. 2 ist eine Lautsprecheranordnung nach der Erfindung mit drei Lautsprechergruppen und
in F i g. 3 eine Lautsprecheranordnung mit zwei Gruppen dargestellt;
in F i g. 3 eine Lautsprecheranordnung mit zwei Gruppen dargestellt;
F i g. 4 zeigt eine Lautsprecheranordnung mit verbesserter Bündelung für tiefe Frequenzen.
Die zellenförmigen Lautsprecheranordnungen nach F i g. 2 und 3, die nach der Lehre der Erfindung ausgebildet
sind, haben horizontal, also in der zur Bündelungsebene senkrechten Ebene, ein interferenzfreies
Schallfeld. Die Gruppen L1, L2, L3 bzw. L4, L5
sind nämlich so gegeneinander um die Zeilenachse verwinkelt, daß bei der höchsten Wiedergabe- ao
frequenz, z.B. bei 10000Hz am Überschneidungspunkt der Schalldrücke, horizontal gemessen, jedes
System einen Abfall von 3 db hat und die Addition daher Null ergibt. Verwinkelt man also um 45°, so
muß jede Gruppe bei 22,5° einen Abfall von 3 db haben. Der Abfall bei 45° beträgt dann mehr als
10 db. Es hat sich erwiesen, daß mit einem Lautsprecher mit drei Lautsprechergruppen, wie sie in
Fig. 2 dargestellt ist, über einen Bereich von ±60° ein glatter Verlauf des Schalldrucks erzielt werden
kann. In der Bündelungsebene einer Lautsprechergruppe bleiben dabei die benachbarten um +45
oder — 45° verwinkelten Gruppen praktisch wirkungslos.
Da die optimale Verwinkelung der Gruppen zueinander von der Richtcharakteristik des Einzelsystems
abhängt und die Richtcharakteristik des Einzelsystems im wesentlichen vom wirksamen Membrandurchmesser
abhängt, wird der optimale Winkel mit größer werdendem Membrandurchmesser immer kleiner. Es hat sich erwiesen, daß z. B. bei einem
wirksamen Membrandurchmesser von 7 cm die optimale Verwinkelung zwischen 30 und 60°, vorzugsweise
bei etwa 45° liegt. Bei einem wirksamen Membrandurchmesser von 14 cm liegt der optimale
Winkelbereich zwischen 15 und 30°, vorzugsweise bei 22,5°.
Wie in F i g. 4 dargestellt, kann zur Verbesserung der Bündelung bei tiefen Frequenzen eine Lautsprecherzeile
dadurch verlängert werden, daß an ihren Enden Lautsprechersysteme L6 und L7 mit
nach oben beschnittenem Frequenzgang angeordnet werden. Dadurch werden nur die für die Bündelung
erforderlichen tiefen Frequenzen wiedergegeben. Der Frequenzgang kann in bekannter Weise durch Vorschalten
eines Tiefpasses beschnitten werden. Günstiger ist es aber, zur Vermeidung von Phasendrehungen
die Lautsprecher 6 und 7 mit einem für hohe Frequenzen schallundurchlässigen Material 8
abzudecken.
Claims (6)
1. Lautsprecher anordnung mit mehreren Lautsprechern, die in einer Reihe oder Zeile nebeneinander
bzw. übereinander angeordnet und für die Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes bestimmt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecher in Gruppen (L1, L2, L3
bzw. L4, L5) aufgeteilt sind und daß die Hauptabstrahleinrichtungen
der einzelnen Gruppen einen solchen Winkel miteinander bilden, daß bei den tiefsten zu übertragenden Frequenzen die
einzelnen Lautsprechergruppen zu einer Bündelung zusammenwirken und daß mit zunehmender
Frequenz die durch Zusammenwirken der Lautsprechergruppen entstehende Bündelung kleiner
wird.
2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen
den Hauptabstrahlrichtungen der einzelnen Gruppen, der bei einer höchsten Wiedergabefrequenz
von 10 kHz und einer wirksamen Breite der Lautsprecheranordnung von 7 cm zwischen
30 und 60°, vorzugsweise 45° liegt, umgekehrt proportional zur höchsten Wiedergabefrequenz
und der wirksamen Breite der Lautsprecheranordnung ist.
3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lautsprechergruppe
80 cm lang ist.
4. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
an einem oder an beiden Enden der Lautsprecheranordnung ein oder mehrere den tiefsten
Frequenzbereich abstrahlende Lautsprechersysteme (L6, L7) angeordnet sind.
5. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen
Lautsprecher (L6, L7) gleichartig wie die in der
Mitte der Lautsprecheranordnung angebrachten Lautsprecher (L1, L2, L3) sind und über einen
Tiefpaß gespeist werden.
6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen
Lautsprecher (L6, L7) gleichartig wie die mittleren
Lautsprecher der Lautsprecheranordnung sind und mit einem im hohen Frequenzbereich
den Schall abschwächenden Material (8) bedeckt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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NL6803955A NL6803955A (de) | 1967-03-23 | 1968-03-20 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=7529184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
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-
1967
- 1967-03-23 DE DE1967S0108984 patent/DE1297678B/de active Pending
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1968
- 1968-03-06 CH CH333368A patent/CH477141A/de not_active IP Right Cessation
- 1968-03-20 SE SE3702/68A patent/SE325057B/xx unknown
- 1968-03-20 NL NL6803955A patent/NL6803955A/xx unknown
- 1968-03-20 FR FR1556836D patent/FR1556836A/fr not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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SE325057B (de) | 1970-06-22 |
CH477141A (de) | 1969-08-15 |
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