DE1487351A1

DE1487351A1 - Schwingungssystem mit Doppelerregung

Info

Publication number: DE1487351A1
Application number: DE19661487351
Authority: DE
Inventors: Cohen Abraham B
Original assignee: LTV LING ALTEC Inc
Current assignee: LTV LING ALTEC Inc
Priority date: 1965-05-24
Filing date: 1966-05-21
Publication date: 1969-02-13
Also published as: GB1151734A; DE1487350A1; GB1152174A

Description

DiTCMTiMWXITF 8902 AUGSBURG-GOGGINGEN, den 10.5. l^OO PATENTANWÄLTE · ElAendorff-Straße 10

DR. ING. E. LIEBAU Unser Zeichen Dr . Lb/Lu Az 0 L 02O?

(Bei Rückantwort bitte angeben)

DIPLING. G. LIEBAU

Uhr Zeichen Are Nachricht vom | 4 8 7 3 V *

LTV Lirig Altec, Inc.

1515 Manchester Avenue

Anaheim, California 92 803 (USA)

.Schwingungssystem mit Doppelerregung

Diese Erfindung betrifft Schwingungssysteme und insbesondere Systeme mit mehreren Antriebsmitteln, die zum Antreiben oder Erregen eines gemeinsamen Schwingungs- oder Vibrationskörpers gekoppelt sind.

Bei stereofonischen Tonwiedergabesystemen iat es üblich, zumindest zwei vollständige Lautsprecher vorzusehen,von denen jeder Antriebsmittel, beispielsweise eine Schwingspule, und einen Schwingungskörper, beispielsweise eine Lautsprechermembran besitzt, wobei die Lautsprecher in Abstand voneinander angeordnet sind, um einen Raumtoneffekt zu bewirken. Derartige Systeme sind jedoch sperrig und teuer und für kleine Räumlichkeiten ,wie Hörkabinen in Schallplattengeschäften und Musikbibliotheken oder in Passagierräumen von Flugzeugen und Kraftwagen,nicht vollkommen zufriedenstellend. In diesen Räumlichkeiten ist es üblich, Kopfhörer zu verwenden. Andererseits begrenzen die Kopfhörer die Bewegungsfreiheit der sie verwendenden

909607/0853

.t ELPATENT ftMtadwddtonto Munch·» M510 Dmrtsdi· Senk Augsburg Klo. 83419 M

Personen; sind außerdem unbequem. Weiterhin sind Kopfhörer für gruppenweises Hören ungeeignet und sie schliei3en Gespräche mit Personen aus, die Kopfhörer verwenden. Somit wurde bisher noch kein zufriedenstellendes System vorgeschlagen, das für die Stereofonie in kleinen Räumen geeignet wäre. Außerdem ist in Plugzeugen, Fahrzeugen oder dergl. der zur Unterbringung auch eines einzigen Lautsprechers vorhandene Raum derart begrenzt, daß die Plazierung derartiger Vorrichtungen bisher mehr von dem vorhandenen Raum als von akustischen Gesichtspunkten bestimmt wurde. Deshalb schwär.kt bei den bekannteniautsprechern die Lautstärke und Tonreinheit an verschiedenen Stellen innerhalb der Räumlichkeit, beispielsweise in der Nähe der Vorder- bzw. Rücksitze eines Kraftwagent, in großem Maße. Es hat sich gezeigt, daß das Anbringen eines Lautsprechers am Dach eines Kraftwagens vom akustischen Standpunkt aus vorzuziehen wäre. Infolge der Größe der bekannten Lautsprecher sind dei'artige Installationen jedoch unansehnlich und bringen Sicherheitsrisiken mit sich.

Diese Nachteile der bekannten Lautsprecher werden durch die vorliegende Erfindung überwunden,und es wird eine neue Lautsprechervorrichtung vorgeschlagen, die äußerst kompakt und wirtschaftlich ist und doch eine stereofone Wiedergabe von verhältnismäßig hoher Qualität in kleinen Hörräumen gewährleistet. Außerdem wirkt der Lautsprecher der vorliegenden Erfindung als ein Geradstrahler mit einer gleichmäßigen Lautstärke und Tonklarheit innerhalb des ganzen Hörbereichs. 909807/0 853

BAD ORIGINAL

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise durch ein Schwingungssystem erreicht, das aus einem Schwingungskörper und einer Mehrzahl von Antriebsmitteln besteht, die von dem genannten Körper in einem bestimmten Abstand angeordnet sind, wobei sämtliche genannten Antriebsmittel zum Antreiben oder Erregen des gemeinsamen Schwingungskörpers dienen.

Demgemäß ict es ein Ziel der Erfindung ein verbessertes Schwingungssystem aufzuzeigen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in Schaffung eine^ Schwingungssystems, das für eine Raumtonwiedergabe in kleinen Räumen geeignet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Schwingungssystem zu schaffen, das äußerst kompakt ist.

Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Schwingungssystem aufzuzeigen, das einen Schwingungskörper und mehrere Antriebsmittel besitzt, die von dem genannten Körper in einem bestimmten Abstand befestigt sind, wobei die genannten Antriebsmittel zum Antreiben oder Erregen des gemeinsamen Schwingungskörpers dienen.

Diese und andere Zielö und Merkmale ü&v vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgend anhand der Zeichnutig gegebenen Besehreibijöig deutXiöfe* Es zeigen

0Ö08O7/OSS3

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgernäßes Schwingungssystem .-

Fig. 2 eine Seitenansicht des Systems nach Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Schwingungstypen des Gerätes nach Fig. 1]

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Automobil.in das das Gerät nach Fig. 1 eingebaut wurde und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Automobil der Fig. 4 längs der Linie V-V.

Das zu Veranschaulichung':zv/ecken gewählte Ausführungobeispiel der Fig. 1 und 2 zeigt ein Schwingungssystem mit einer Membran 2 mit zwei Treicereinheiten 4 und 6, die in Abstand von der Membran 2 angeordnet und beide zum Antreiben oder Erregen der Membran 2 mit dieser gekoppelt sind. Die Membran ist in Fig. 1 rechteckig dargestellt. Eb ist jedoch verständlich, daß die Membran 2 praktisch jede beliebige Form besitzen kann. Aus Fig. 2 ergibt sich weiter, daß die Membran 2 leicht konkav und von abnehmender Dicke von den Kanten Ό zu der dünneren Mitte 10 hin ausgebildet ist. Die Antriebs-

-en
einheit/4 und 6 können übliche Mittel, beispielsweise Schwing-

spulen sein.

Wie allgemein bekannt, werden bei der Aufnahme von Stereoauf~ zeichnungen zwei Mikrofone verwendet, die in Abstand rechts und links von der Mitte des Orchesters oder eines anderen Schallerzeugungsmittels angeordnet sind. Die Signale von beiden Mikrofonen werden in getrennten Aufzeiehnurigsi-.puren auf-

909807/0853 " ⁵ "

BAD ORIGINAL

_ 5 —

gezeichnet, die gewöhnlich als Kanal A und Kanal B bezeichnet werden. Zur Tonwiedergabe mit Stereoeffekt werden die Signale von Jedem Signalkanal zu einem entsprechenden Lautsprecher geleitet, tfenn nur zwei Lautsprecher vorgesehen ,ind, zeigt sich sehr oft, daß die von der Mitte des Orche- - ters stammenden Töne beide Mikrofone mit geringerem Volumen erreichen, als diejenigen Töne, die direkt vor einem der iükiofone erzeugt werden. Somit werden die aus der Mitte flammenden Töne mit geringerem Klangvolumen oder geringer Lautstärke wiedergegeben, wodurch sieh ein deutliches "Loch" in der Gesamttonwiederga-be ergibt. Um dies zu vermeiden, ist es üblich, einen dritten,zentral angeordneten Lautsprecher vorzusehen, dem die Signale von beiden Kanälen A und B zugeführt werden.

Das gleiche Ergebnis wird mit der vorliegenden Erfindung in einer Einheit erzielt, die leichter, weniger komplex, kompakter und billiger ist als die Anordnung der drei obengenannten Lautsprecher. Lie sich aus Fig. 3 ergibt, versetzt die Antriebseinheit 4 einen Teil der Membran 2 in Schwingungen, während die Antriebseinheit 6 Schv/iiigungen an den von diesem Teil entfernten Teil der Membran 2 ' erteilt. Für hoch- und mittelfrequente Töne werden die durch die Treibereinheiten 4 und 6 erteilten Schwingungen unmittelbar in der Umgebung der entsprechenden Treibereinheit am stärksten sein, und sich konzentrisch mit abnehmende Energie von dieser ausbreiten, wie dies durch die gepunkteten Linien 12 und 14 an-

909807/085 3

BAD ORIGINAL

gedeutet wird. V/erden somit die Signale des Kanals A der Treibereinheit 4 und die Signale des Kanals B der Treibereinheit 6 zugeführt, dann wirkt das Schwingungssystem der vorliegenden Erfindung wie getrennte, in Abstand angeordnete Lautsprecher für Töne, die in der tlähe der entsprechenden Mikrofone entstanden sind. Gleichzeitig werden von beiden Treibereinheiten 4 und 6 der Membran 2 gleiche Schwingungen für Töne erteilt, die aus der Mitte zwischen den Aufnahmemikrofonen entstammen, diese Schwingungen kommen zusammen und verstärken .τich in der Mitte 10 der Membran 2, wie dies bei 1o angezeigt ist, und erzeugen einen Effekt, der einem dritten Lautsprecher entspricht. Außerdem werden die Treibereinheiten 4 und b für niederfrequente Töne und einfache, d. h. monaurale Signale gerneinsam normal arbeiten, um die vollständige Membran 2, wie durch die gestrichelte Linie 1ö angezeigt, zum Schwingen zu bringen. Dies ergibt eine 'Jiedergabe mit besserer Qualität für diese niederfrequenten Töne als es mit einer Vielfachlautsprecher-Anordnung möglich wäre. Somit bringt die Erfindung ein Schwingungssystem für Raumton-Wiedergabe; das kompakt, leicht und billig ist und trotzdem eine Wiedergabequalität besitzt, die gleich oder besser als bekannte Lautsprechersysteme, insbesondere für begrenzte Hörbereiche ist.

Ein weiterer Vorteil des Schwingungssystems der Erfindung ergibt sich, wenn das System für monaurale Tonwiedergabe verwendet wird. Beim Anlegen von identischen Signalen an die Treibereinheiten 4 und 6 wirkt die Membran 2 als ein Geradstrahler (line radiator), wodurch die Intensität der von

9 0 9807/08 53 , ..,,

BAD ORiC;IiM- - 7 -

der Membran 2 erzeugten Töne nicht umgekehrt mit dem Quadrat dec Abstands von der Membran 2 abnimmt, wie/lies bei den üblichen Lautsprechern der Fall ist. B¹Ur monaurale Tonwiedergabe ist das erfindungsgemäße Schwingung^system deshalb besonders geeignet für öffentliche Ausrufsysteme in Hörsälen, im Freien und dergl.

Aus den vorstehend genannten Gründen und infolge seiner 'Kompaktheit ist das erfindungsgemäße Schwingungssystem einmalig gut geeignet für Installationen auf begrenztem Raum, beispielsweise zwischen dem Dach und der Deckenverkleidung eines Automobils oder dergl. Wie in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, wird das Schwingungssystem nach den Fig. 1 und 2 zwischen dem Dach 20 und der Deckenverkleidung 22 eines Automobils befestigt. Die Membran 2 ist so angeordnet, daß sie sich quer zum Automobil erstreckt, sowie in gleichem Ausmaß zwischen Vordersitz 24 und Rücksitz 26. Bei einer derartigen Anordnung ist die Intensität des von der Membran 2 erzeugten Tones für die Hörer in Vordersitz 24 und im Rücksitz 2 , v;ie durch die konzentrischen Linien 23 angezeigt, einheitlich gleich. Diese Anordnung übertrifft deutlich die Befestigung von Lautsprechern unter dem Instrumentenbrett oder hinter dem Rücksitz, wie dies bei üblichen Lautsprechern der Fall ist; die Anordnung ragt auch nicht nach unten, so daß sie kein Sieherheitsrisiko darstellt und auch nicht unansehnlich ist, wie dies bei üblichen,an dem Dach befestigten Lautsprechern der Fall wäre.

909807/0853 bad ORtGiMAL

Bei zweisitzigen Kraftfahrzeugen mit muldenförmigen Sitten oder für andere gewünschte Lv;ecke kann das erfindungsgemäße Schwingungssystem ;.:o angeordnet, werden, daß sich die Membran 2 in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen den beiden Sitzen erstreckt. Eine derartige Anordnung würde auch bei Omnibussen, Eiöenbahnzügen und Transportflugzeugen oder dergl. mit parallelen Sitzreihen auf gegenüberliegenden Seiten einer; freien Platzes wünschenswert sein, bei denen das Schwingurigosystern der Erfindung über dem freien Platz derart anzuordnen wäre, daß sieh die i-iembran c. in der Längsrichtung des freien Platzes erstreckt. FaIIo erwünscht, können auch weitere Antrieb:;-einheiten .auf der hembran befestigt v/erden. Außerdem sind zahlreiche andere Variationen und Modifikationen ohne Auweiohen von der vorliegenden Erfindung möglich. Demgemäß sei betont, daio aie vorangehend beschriebene und in den Figuren gezeigte Ausfuhrungsform lediglich beispielhaft ist und nicht den Schutzumfang der Erfindung begrenzen -oll.

BAD OR^S'^'K^:^L

9098 0 7/0853

Claims

Η8735Ί

Patentansprüche

I. , ichwingungssystem, gekennzeichnet durch eine Membran und mehrere in Abstand voneinander befestigte Antriebsmittel zum Treiben oder Erregen der genannten Membran.

2. Schwingungssystem, gekennzeichne fc durch eine längliche Membran und durch mehrere in Abstand voneinander längs der genannten Membran befestigte und mit dieser gekoppelte Antriebsmittel zum Treiben der genannten Membran.

'⁷j. Schv/ingungssystem, gekennzeichnet durch eine Membran und mehrere in Abstand voneinander angeordnete und unabhängig mit dieser gekoppelte Antriebsmittel zum Treiben der genannten Membran. ·

h. Schwingung;; system, gekennzeichnet durch eine Membran, e 'ste zum Treiben der genannten Membran aufgrund eine:.; ersten elektrischen oignals befestigte Antriebsmittel, zweite in Abstand von den genannten ersten Antriebsmitteln befestigte Antriebsmittel zum Treiben der genannter; Membran aufgrund eines zweiten elektrischen Signals und Mittel zum Zuführen elektrischer '"iignale zu den genannten Antriebsmitteln.

- 10 909807/0353

BAD

5. Scliwingungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten elektrischen Signale den entsprechenden Kanälen eines Stereosystems entsprechen.

6. Schwingungssystem nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die ersten und zweiten elektrischen Signale identisch sind.

7. Schwingungssystem, gekennzeichnet durch eine längliche Membran, erste in der Nähe des eine*- Endes der genannten Membran angeordnete Antriebsmittel zum Treiben der genannten Membran aufgrund eines ersten elektrischen Signals, zweite in der Nähe des gegenüberliegenden Endes der genannter^Membrari befestigte Antriebsmittel zum Treiben der genannten Membran aufgrund eines zv/eiten elektrischen Signals und Mittel zur Zuführung elektrischer Signale zu den genannten Antriebsmitteln.

8. Kombination aus einem F ihrzeug mit einer Vielzahl von in Abstand angeordneten Sitzen und einem die genannten Sitze bedeckenden Dach, sowie einer unter dem genannten Dach befestigten Membran und einer Vielzahl von in Abstand voneinander befestigten Autriebsmitteln zum Treiben der genannten Membran.

mit 9· Kombination aus einem Fahrzeug/einer Vielzahl von in

Abstand angeordneten Sitzen und einem die genannten

- 11 909807/0853

BAD O

3itze bedeckenden Dach,sowie einer unter dem genannten Dach sich zwischen der genannten Sitzen erstreckenden
länglichen Membran und mehreren in Abstand voneinander angeordneten Antriebsinitkeln zum Treiben der genannten Membran.

9098 07/0 HS 3