DE1812596C3 - Lautsprechersystem für Stereoübertragung in geschlossenen Räumen - Google Patents
Lautsprechersystem für Stereoübertragung in geschlossenen RäumenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lautsprechersystem für Stereoübertragung in geschlossenen Räumen
mit zwei Lautsprecherboxen, bei welchem in jeder Lautsprecherbox sowohl wenigstens ein in Richtung
auf den Zuhörer abstrahlender Frontlautsprecher als auch mindestens ein in Richtung auf eine reflektierende
Fläche und von dort in Richtung auf den Zuhörer abstrahlender weiterer Lautsprecher angeordnet
ist, der im hohen Frequenzbereich eine größere Leistung abstrahlt als der Frontlautsprechar.
Lautsprechersysteme dieser Art sind durch das DE-GM 1790062 an sich bekannt, jedoch nicht für Stereoübertragungen. Hierbei wird im hohen Tonfrequenzbereich eine größere Schalleistung nach hinten abgestrahlt als nach vorn, nicht jedoch im tiefen Tonfrequenzbereich.
Lautsprechersysteme dieser Art sind durch das DE-GM 1790062 an sich bekannt, jedoch nicht für Stereoübertragungen. Hierbei wird im hohen Tonfrequenzbereich eine größere Schalleistung nach hinten abgestrahlt als nach vorn, nicht jedoch im tiefen Tonfrequenzbereich.
Es ist ferner durch die US-PS 3104729 und US-PS
2710662 bekannt, Stereoübertragungen in geschlossenen
Räumen mittels einer einzigen Lautsprecherbox durchzuführen, welche im mittleren Bereich einer
Wand des Übertragungsraumes aufgestellt wird.
Bei der US-PS 3104729 enthält die Lautsprecherbox
zwei Lautsprecher, deren Strahlungsrichtungen miteinander einen spitzen Winkel einschließen und
nach vorn zur Richtung der Längsachse des Raumes gerichtet sind und zwei weitere Lautsprecher, deren
Strahlungsrichtungen schräg seitlich nach vorn auf die beiden Längswände des Raumes gerichtet sind.
Bei der US-PS 2710662 enthält die Lautsprecherbox
in der Mitte einen in Richtung auf die Zuhörer strahlenden Lautsprecher und beiderseits davon je einen
schräg nach rückwärts auf die hinter die Lautsprecherbox befindliche Wand des Raumes strahlenden
Lautsprecher.
Es ist weiterhin bekannt, daß Lautsprecher in verschiedenen
Räumen auch verschieden arbeiten; sie zeigen ein gleichmäßiges Verhalten nur in einem
echofreien Raum, einer sogenannten schalltoten Kammer, die mit einer nicht reflektierenden Auskleidung
versehen ist. Es wird häufig angenommen, daß Messungen in der schalltoten Kammer zutreffende Informationen
über die Arbeitsweise von Lautsprechern zu geben vermögen. Jüngste Untersuchungen haben
jedoch gezeigt, daß die Meßergebnisse in der schalltoten Kammer für das Verhalten eines Lautsprechers
in einem Zuhörerraum bei weitem nicht so aufschlußreich sind, wie es bisher angenommen wurde. Der
Grund hierfür liegt darin, daß die harten Oberflächen der Raumwände einen wesentlichen Teil des Lautsprecherstrahlungssystems
bilden, während solche Einflüsse in der schalltoten Kammer fehlen. Die Bedeutung
dieser Einflüsse läßt sich auch durch Analogiebetrachtungen zwischen den elektromagnetischen
Feldern von Strahlungsantennen und den Druck- und Geschwindigkeitsfeldern eines Lautsprechersystems
beleuchten. Aus der Technik von Antennen ist es bekannt, daß die Wirkungsweise der Antenne sehr stark
von der Struktur der Antennenumgebung abhängt. Aus diesem Grunde werden die Eigenschaften von
Antennen, insbesondere ihre Richtcharakteristiken und ihre Impedanzdiagramme, aus Messungen mit der
Antenne in ihrer Arbeitsumgebung, z. B. der Antenne auf dem Flugzeug oder dem Satelliten, abgeleitet und
beschrieben. Feldstärkemessungen werden gewöhnlich in einer Entfernung von der Antenne ausgeführt,
die sehr viel größer ist als die Wellenlänge, weil bei Antennen das Nahfeld praktisch nicht ausgenutzt
wird, welches, wie bekannt sein dürfte, einer exakten Messung viel schwerer zugänglich ist als das elektromagnetische
Feld in großer Entfernung von der Antenne.
Bei Lautsprechersystemen spielt nun aber gerade auch das Nahfeld eine bedeutende praktische Rolle,
welches in einer Entfernung von wenigen Wellenlän-
gen oder gar Bruchteilen einer Wellenlänge vom Lautsprechersystem wirksam ist. Für das Nahfeld ist
es außerordentlich schwierig, die Raumcharakteristiken von der Charakteristik des Lautsprechersystems
selbst zu trennen, um zu einer objektiven Bewertung der Arbeitsweise des Lautsprechersystems in einem
Zuhörerraum zu gelangen.
Aus der US-PS 2915 588 und der US-PS 3 038964 ist jedoch ein ideales Referenzlautsprechersystem für
Vergleichsmessungen bekannt. Dieses besteht aus einem sphärischen Strahlersystem mit 22 dicht beieinander
angeordneten kleinen Lautsprechern, die einen sphärischen Triangel von ungefähr 64 cm Radius ausfüllen
und mit einer Box verbunden sind, die der Form einer Raumecke angepaßt ist Dieses bekannte Lautsprechersystem
macht Gebrauch von dem bekannten Umstand, daß der größte Teil der Schallenergie den
Zuhörer in einer Konzerthalle nicht auf dem direkten, sondern auf dem Reflexionswege erreicht. Insbesondere
zeichnet sich dieses System duuh geringe Verzerrungen aus, was auf den Gebrauch einer Anzahl
von kleinen, dicht beieinander angeordneten Lautsprechern zurückzuführen ist, welche bei der Widergabe
niedriger Frequenzen zusammenwirken und einen breiten Schwingbereich überdecken, so daß die
Abdeckung jeder Lautsprechermembran gering ist und infolgedessen nur kleine Verzerrungen der
Schwingungen hervorrufen kann. Des weiteren sind die Nachteile vermieden, die sich bei der Verwendung
von Hochtonlautsprechersystemen ergeben.
Dieses Referenzlautsprechersystem stellt damit eine praktische Annäherung an eine ideal schwingende
Kugelfläche dar, welche sich der idealen Übertragung so weit nähert, daß Zuhörer praktisch keine
Unterschiede zwischen der musikalischen Wiedergabe durch dieses Lautsprechersystem und der Wiedergabe
durch eine ideal schwingende Kugel feststellen können. Das Ergebnis wurde erreicht durch Trennung der
Raumübertragungscharakteristiken von den Lautsprechercharakteristiken, welche auf folgende Weise
geschehen ist. Eine Funkenquelle in einer Ecke des Raumes wurde mit einem Lautsprechersystem verglichen,
das in derselben Ecke angebracht war. Ein mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Digitalrechner
bestimmte alsdann die Greensche Funktion des Raumes und erzeugte Musikproben, welche sich bei einer
ideal schwingenden Kugel im Raum ergeben zum Vergleich mit derselben Musikprobe von dem Lautsprechersystem.
Das Zusatzgerät mit der komplementierenden Schaltung des Lautsprechersystems wurde alsdann so lange eingestellt, bis die Zuhörer
unfähig waren, zwischen der Wiedergabe durch die ideal schwingende Kugel und der Lautsprecherwiedergabe
zu unterscheiden. Dieses Lautsprechersystem ist daher ein ideales Standardgerät zum Vergleich mit
einem anderen Lautsprechersystem in irgendeinem zur Schallübertragung benutzten Raum.
Durch Vergleich der Feldstärke an einem bestimmten ausgewählten Punkt des Raumes zwischen dem
Referenzlautsprechersystem und einem unbekannten Lautsprechersystem ergibt sich eine aufschlußreiche
objektive Bestimmung des Verhaltens eines unbekannten Lautsprechersystems relativ zum Verhalten
des Referenzlautsprechersystems. Wenn insbesondere das Verhalten des unbekannten Lautsprechersystems,
von demjenigen des Referenzlautsprechersystems nicht mehr unterscheidbar ist, läßt sich sagen,
daß das unbekannte Lautsprechersystem so gut arbeitet, wie es von einem Lautsprechersystem überhaupt
erwartet werden kann.
Ausgehend von den obigen Überlegungen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Lautsprecher-)
system zu schaffen, das bei einfachem Aufbau einen möglichst hohen Vollkommenheitsgrad der Schall-Übertragung
in einem Zuhörerraum erreicht und dabei durch Ausnutzung des von den Raumwänden reflektierenden
Schalles eine Gruppe von Schallquellen, wie ίο sie in einem Orchester oder Chor vorliegt, vorzutäuschen in der Lage ist.
Diese Aufgabe wird durch die gleichzeitige Anwendung der im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegebenen technischen Merkmale gelöst.
Es sind zwar fast alle diese Merkmale an sich bereits bekannt. So ist es bekannt, die Charakteristik eines Lautsprechers durch ein vorgeschaltetes Netzwerk zu verändern. Es ist bekannt, mehrere (auch gleichartige) akustisch gekoppelte Lautsprecher gleichzeitig zu erregen und in dieselbe Richtung strahlen zu lassen, was bei gleichen Lautsprechern unter anderem die untere Grenzfrequer.z des Gesamtsystems unter die der einzelnen Lautsprecher herabsetzt, und es ist bekannt, Rücklautsprecher schräg gegen die dahinter befindli-2j ehe Wand strahlen zu lassen, um die Basisbreite zu vergrößern (ergibt »virtuelle« Schallquellen ähnlich einer Spiegelung).
Es sind zwar fast alle diese Merkmale an sich bereits bekannt. So ist es bekannt, die Charakteristik eines Lautsprechers durch ein vorgeschaltetes Netzwerk zu verändern. Es ist bekannt, mehrere (auch gleichartige) akustisch gekoppelte Lautsprecher gleichzeitig zu erregen und in dieselbe Richtung strahlen zu lassen, was bei gleichen Lautsprechern unter anderem die untere Grenzfrequer.z des Gesamtsystems unter die der einzelnen Lautsprecher herabsetzt, und es ist bekannt, Rücklautsprecher schräg gegen die dahinter befindli-2j ehe Wand strahlen zu lassen, um die Basisbreite zu vergrößern (ergibt »virtuelle« Schallquellen ähnlich einer Spiegelung).
Die konsequente gleichzeitige Anwendung aller Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erjü
gibt jedoch überraschenderweise nachstehende vorteilhafte Kombinationswirkungen:
I. Die Einbeziehung des gezielten reflektierten Schalls, wie er von jeder Lautsprecherbox nach zwei Seiten rückwärtig abgestrahlt wird, führt zu ij einer großen Verbreiterung des Stereobereichs.
I. Die Einbeziehung des gezielten reflektierten Schalls, wie er von jeder Lautsprecherbox nach zwei Seiten rückwärtig abgestrahlt wird, führt zu ij einer großen Verbreiterung des Stereobereichs.
Es wird nicht nur die Basis (in an sich Gekannter Weise) verbreitert, vielmehr erscheint reflektierter
Schall jeweils auch in der Mitte der Lautsprecherboxen.
2. Die Auswahl der Schallintensitäten (kleiner Anteil direkt nach vorn, größerer Anteil jeweils in
zwei Richtungen schräg nach hinten) bewirkt, daß selbst in die unmittelbare Nähe eines der
Lautsprecher außer dem von diesem direkt abj gestrahlten Schall auch ein bedeutender Anteil
von in die Mitte reflektiertem Schall des anderen Lautsprechers gelangt. Selbst bei einer so ungünstigen
Hörposition wie etwa in geringem Abstand vor einer der beiden Lautsprecherboxen bleibt
so hierdurch ein Stereoeindruck erhalten.
3. Um bei diesem Grundkonzept einen ausgeglichenen »Frequenzgang« zu erzielen, ist es (im
Gegensatz zum konventionellen Lautsprecherbau, wo die Boxen im schalltoten Raum mit einem
Meßmikrophon unter Miteinbeziehung der Richtwirkung vermessen werden) erforderlich,
die insgesamt (also in alle Richtungen zugleich) abgestrahlte Schalleistung über der Frequenz
konstant zu halten. Dieses Merkmal unterscheidet sich sehr wohl von den bekannten konventionellen
Techniken, nach denen lediglich die Schalldruckkurve axial vor denn Lautsprecher
erfaßt und bewertet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schall-
Übertragung in einer Konzerthalle,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Stereo-Lautsprechersystems
nach der Erfindung zur Nachbildung der Übertragungsverhältnisse in einer Konzerthalle nach Fig. 1, r>
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Lautsprecherbox nach der Erfindung,
Fig. 4 eine Frontansicht der Lautsprecherbox nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Zusammenschaltung des Lautsprecher- i"
systems nach der Erfindung mit einem Komplementär-Zusatzgerät in Verbindung mit einem herkömmlichen
Empfänger oder fest verbundenen Verstärker,
Fig. 6 das Schaltbild für ein Komplementär-Zusatzgerät,
Fig. 7 eine typische Frequenzcharakteristik für die Anordnung nach Fig. 6.
In Fig. 1 ist die Schallübertragung veranschaulicht, wie sie für einen Zuhörer 11, der sich in einer Konzerthalle
12 vor der Bühne 13 befindet, vorliegt. Vom -» Punkt 15 auf der linken Seite der Bühne und Punkt
16 auf der rechten Seite der Bühne gelangt Schall direkt über die Wege 17 und 18 und indirekt über die
Wege 21 und 22 von dem Punkt 15 auf der linken Seite und über die Wege 23 und 24 von dem Punkt ^
16 auf der rechten Seite zum Zuhörer. Der überwiegende Teil, und zwar etwa 87% des Schalles, erreicht
den Zuhörer in der Konzerthalle auf dem Reflexionswege.
F i g. 2 zeigt eine der Darstellung der Schallübertra- Jo
gungnach Fig. 1 entsprechende Lautsprecheranordnung nach der Erfindung, durch die einem Zuhörer
11' in einem Zimmer 12' von einem linken Lautsprechersystem 15' und einem rechten Lautsprechersystem
16' über direkte Übertragungswege 17' und J5 18' von einer Frontseite der Systeme angeordneten
Lautsprechern 31 und 32, im folgenden Direktlautsprecher genannt, Schall zugeführt wird. Ferner ist das
linke Lautsprechersystem 15' mit einem linken Rückwandteil 33 versehen, von dem ein indirekter Übertragungsweg21'
über eine zweifache Reflexion an den Zimmerwänden zum Zuhörer 11' führt und mit einem
rechten Rückwandteil 34, von dem ebenfalls über zweifache Reflexion ein indirekter Schallübertragungsweg
22' zum Zuhörer führt. Ebenso ist das rechte Lautsprechersystem 16' mit einem linken
Rückwandteil 35 und einem rechten Rückwandteil 36 versehen, von denen indirekte Übertragungswege 23'
und 24' zum Zuhörer führen.
Fig. 3 zeigt ein Lautsprechersystem 15' bzw. 16' nach Fig. 2 in perspektivischer Darstellung. Der Direktlautsprecher
-31 brw. 32 ist gestrichelt eingezeichnet. Jeder der beiden Rückwandteile enthält vier
Lautsprecher, und zwar der linke Rückwandteil 33, 36 vier Lautsprecher 41,42,43 und 44 und der rechte
Rückwandteil 34,35 vier Lautsprecher 45,46,47 und
48. Diese Lautsprecher sind dicht beieinander angeordnet und füllen ihren Rückwandteil aus. Die
Lautsprecher haben beispielsweise eine Kreisöffnung von 10,5 cm, einen Abstand von 0,5 cm voneinander
und einen Abstand vom Rand des Rückwandteiles von etwa 13 cm, und die ganzen Rückwandteile sind aus
Sperrholzplatten von etwa 2 cm Stärke und 25 X 27 cm Größe. Die Rückwandtefie sind in einem
Winkel von 120° zueinander angeordnet, so daß die Zimmerwand, gegen welche der Schall von diesen
Schallwänden gerichtet ist, mit den Rückwandteilen einen Winkel von etwa 30° bildet
Die Fig. 4 zeigt eine Frontansicht des Lautsprechersystems 15', 16' mit der Frontwand 51. Diese
Frontwand besteht ebenfalls aus einer zwei Zentimeter starken Sperrholzplatte und hat eine Größe von
etwa 43 Χ 27 cm. Die im wesentlichen strömungsdichte Box wird vervollständigt durch zwei Seitenwände
52, eine Decke 53 und einen Boden (in der Zeichnung nicht zu sehen). Die Seitenwände 52 bestehen
aus 2 cm starken Sperrholzplatten von etwa 27 cm Höhe und 14 cm Breite, und Decke und Boden
sind dem durch diese Maße von Frontwand, Rückwandteilen und Seitenwänden bestimmten Grundriß
angepaßt. Der Abstand zwischen der Frontwand und der Verbindungsstelle der Rückwandteile beträgt
etwa 24 cm. Zur Verschönerung können Decke und Boden ein wenig über die vertikalen Wände der Box
hinausragen, und es können die Seitenwände insgesamt von einem Gitterstoff umschlossen sein.
Für die Systeme lassen sich beispielsweise kleine Lautsprecher mit einer Nennimpedanz von 8 Ohm in
Reihen-Parallel-Schaltung verwenden, so daß die Impedanz für einen Verstärker der Reihen-Parallel-Schaltung
8 Ohm beträgt. Es können die Lautsprecher 42, 43 und 44 in Reihe geschaltet sein, um eine erste
Reihe zu bilden und ebenso die Lautsprecher 45, 47 und 48, um eine zweite Reihe zu bilden, während die
Lautsprecher 41 und 46 und die Direktlautsprecher 31, 32 zu einer dritten Reihenanordnung zusammengefaßt
sind. Jede dieser Reihen bildet eine Impedanz von im wesentlichen 24 Ohm. Werden die drei Reihen
parallel zueinander geschaltet, so ergibt sich eine resultierende Impedanz von 8 Ohm. Die einzelnen
Lautsprecher werden konphas erregt, so daß alle Lautsprechermembranen sich konphas nach außen
bzw. innen bewegen, wenn sie durch dasselbe Eingangssignal erregt werden. Das Innere der Box kann
mit Glaswolle ausgefüllt sein.
Wesentlich für die Anordnung ist, daß Resonanzen vermieden werden. Dies geschieht dadurch, daß die
verschiedenen Schallwände winklig zueinander angeordnet sind, so daß zueinander parallele, Lautsprecher
enthaltende Schallwände vermieden sind. Scharfe Resonanzen entstehen gewöhnlich, wenn eine
mit einem Lautsprecher versehene Schallwand paral-IeI
zu einer anderen Schallwand ist und sich in einem Abstand von dieser Schallwand befindet, die ein
Mehrfaches einer Viertelwellenlänge von Frequenzer beträgt, die im Übertragungsbereich des Lautsprechersystems
liegen. Derartige Resonanzen werden durch die zueinander geneigte Anordnung der Schallwände
herabgesetzt. Auch wird eine Herabsetzung der störenden Resonanzen dadurch erreicht, daß niehl
in jeder Schallwand mit einem einzelnen Lautsprecher, sondern mit mehreren Lautsprechern gearbeitei
wird, deren ResonanzsteUen regelmäßig nicht beieinander liegen, sondern voneinander mehr oder wenige]
stark abweichen.
Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild mit einem her kömmlichen Empfänger 54, einem Zusatzgerät 55
und einem Lautsprecher 16', der an den 8-Ohm-Aus
gang des Empfängers 54 angeschlossen ist Der Emp fänger 54 hat eine Bandanschlußbuchse, durch welch«
er über ein Kabel 56 mit dem Zusatzgerät 55' zun Abhören eines Bandes verbunden ist Der Empfänge
54 ist ferner mit'Anschlußbuchsen 57 für die Band aufzeichnung über ein Anschlußkabel 58 zum Zusatz
gerät 55' versehen. Die Buchse 55 kann mit dem Aus gang des Vorverstärkers im Empfänger verbände)
sein und eine der Buchsen 57 mit dem Verstärkungseingang, wenn der Wahlschalter des Empfängers auf
Bandwiedergabe eingestellt ist. Durch diese Anschlüsse lassen sich die Lautsprechersysteme nach der
Erfindung mit einem Empfänger verbinden und die gewünschten Funktionen ausüben. Bei getrennten
Vorverstärkern und Verstärkern kann das Kabel 56 an den Vorverstärkungsausgang und das Ausgangskabel
58 an den Verstärker angeschlossen werden.
In Fig. 6 ist das Schaltbild eines Zusatzgerätes der oben angegebenen Art veranschaulicht. Hier soll diese
Schaltung nur in Verbindung mit der Frequenzcharakteristik nach Fig. 7 diskutiert werden, da eine sol-·
ehe Schaltung sich im übrigen von herkömmlichen Schaltungen dieser Art nicht unterscheidet. Eine Einstellung
des Widerstandes RA der Schaltung verändert die Lautstärke bei tiefen Frequenzen, während eine
Einstellung des Widerstandes RB die Lautstärke bei
hohen Frequenzen, während die Lautstärke in dem dazwischen liegenden Bereich im wesentlichen unbeeinflußt
von der Größe der Widerstände RA und RB
ist. Für einen Vergleich des Systems nach der vorliegenden Erfindung mit einem bekannten Referenz-System,
z. B. dem eingangs erwähnten, sollte die für ein solches bekanntes System vorliegende Kurve, hier
z. B. die Kurve 2201 in Fig. 7, eingestellt werden. Für andere Zwecke, wie für Aufzeichnungen, mag jedoch
für den Zuhörer eine angenehmere Einstellung auf eine andere Kurve vorteilhafter sein.
Zusätzlich zur Verbesserung des frequenzabhängigen Amplitudenverlaufs läßt sich auch eine Verbesserung
der Charakteristik der frequenzabhängigen Phase ndifferenzen erzielen. Diese Charakteristik ist von
Bedeutung für die gute Wiedergabe der niedrigen Frequenzen unter 200 Hz. Obwohl das Ohr nicht in
der Lage ist, größere Phasendifferenzen bei hohen Frequenzen wahrzunehmen, spielen doch die Phasendifferenzen
bei niedrigen Frequenzen entsprechend Verzögerungen in der Größenordnung von einigen
Millisekunden eine wichtige Rolle für die Hörempfindung. Die meisten herkömmlichen Lautsprechersysteme
sind mit einer unkompensierten Resonanz im niederen Frequenzbereich behaftet, die zu einer erheblichen
Phasenverzerrung führt. Diese Phasenverzerrung mag für einzelne niedere Töne nicht empfunden
werden, sie wird jedoch deutlich hörbar und störend bei Übertragung von komplexen musikalischen
Schallschwingungen mit einer Anzahl von Frequenzkomponenten im tiefen Frequenzbereich mit
unterschiedlicher Zeitverschiebung infolge hörbarer Verzerrung der Schwingungsform.
Um die Übertragungscharakteristik der Anordnung nach Fig. 2 aufzunehmen, wird ein Standardlautsprecher
in einer Zimmerecke aufgestellt. Ferner wird ein Breitbandmikrophon an diejenige Stelle des
Zimmers gebracht, welche charakteristisch für den
Empfang sein soll. Der Referenzlautsprecher wird mit
einem Wobbelfrequenzsignal gespeist, vorzugsweise einem schmalen Rauschband, wie es von einem SchaU-
und Schwingungsanalysator geliefert wird, wobei ein Schmalbandrauschen über den ganzen Hörfrequenzbereich
durch einen mechanischen Antrieb, der mit einem logarithmischen Schreiber synchronisiert sein
kann, verschoben wird. Das Ausgangssignal des Mikrophonverstärkers
wird auf den Schreiber gegeben.
während der Analysator über den Frequenzbereich gefahren wird, um so die Frequenzcharakteristik an
jenem Punkt des Zimmers aufzunehmen, der für die Übertragungseigenschaften im Zimmer als maßgeblich
ausgewählt worden ist.
Das Mikrophon wird alsdann in seiner Stellung gelassen und das Lautsprechersystem, wie es in Fig. 3
dargestellt ist, insbesondere in einer Doppelanordnung nach Fig. 2 aufgestellt. Das Mikrophon wird mit
einem Vorverstärker betrieben, der in Verbindung mit dem Signal aus dem Analysator im wesentlichen frequenzunabhängig
arbeitet. Der Analysator wird alsdann wieder über den ganzen Hörfrequenzbereich gefahren
und das Ausgangssignal des Mikrophonverstärkers auf den Schreiber gegeben, um so die
Übertragungscharakteristik des Lautsprechersystems mit der Charakteristik des Referenzlautsprechers vergleichen
zu können.
Die Abweichungen zwischen der Standardcharakteristik und der Charakteristik des Systems nach
Fig. 3 werden Punkt für Punkt verglichen, um so die bevorzugte Charakteristik für das Zusatzgerät zu gewinnen.
Falls erwünscht, können Mittel vorgesehen sein, um den Grad des Anstiegs der Charakteristik
bei den niederen und hohen Frequenzen zu beeinflussen und damit eine Anpassung an die jeweiligen Wünsche
eines Zuhörers zu ermöglichen.
Es wurde festgestellt, daß der in Verbindung mit dem Zusatzgerät sich ergebende Wert der Charakteristik
des Systems für einen der kleinen Lautsprecher bei hohen Frequenzen größer ist als im mittleren Frequenzbereich.
Dieser Anstieg beginnt bei einer Frequenz oberhalb 2 kHz und kann elektrisch, mechanisch,
durch akustische Dämpfung, durch Kombination dieser Mittel oder andere Weise hervorgerufen
werden. Die Energiedichte oder der Schallpegel (proportional dem Quadrat des Druckes) ist für das neue
Lautsprechersystem in Verbindung mit dem Zusatzgerät im wesentlichen gleichförmig.
«ο Im Rahmen der Erfindung sind mancherlei Abänderungen
möglich. Beispielsweise können die Schallwände nach oben oder unten geneigt sein, abhängig
von der Höhenlage der Lautsprechersysteme im Raum. Zahl und Art der verwendeten Lautsprecher
können verschieden sein. Das Verhältnis zwischen direktem und reflektiertem Schall kann auf dem gewünschten,
vorzugsweise gleichbleibenden Wert gehalten oder auf diesen Wert gebracht werden durch
Abstrahlung von weniger Schallenergie bei hohen Tonfrequenzen von den Frontlautsprechern mit Hilfe
elektrischer, mechanischer oder akustischer Dämpfung. So erhalt man eine kompakte und wenig aufwendige
Anordnung nach der Erfindung, indem nur ein Lautsprecher an der Frontseite und an beiden
Rückwandteilen angeordnet wird, wobei der Frontlautsprecher über ein Dämpfungsnetzwerk betrieben
wird, das etwa nur den vierten Teil derjenigen Hochtonenergie, die auf die Lautsprecher der Rückwandteile
gelangen, auf den Frontlautsprecher kommen läßt.
Das neue Lautsprechersystem hat den Vorzug, daß mit verhältnismäßig geringem Apparateaufwand und
kleinem Platzbedarf im Übertragungsraum eine gute Übertragung von musikalischen Darbietungen möglieh
ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Lautsprechersystem für Stereoübertragung in
geschlossenen Räumen mit zwei Lautsprecherboxen, bei welchem in jeder Lautsprecherbox sowohl
wenigstens ein in Richtung auf den Zuhörer abstrahlender Frontlautsprecher als auch mindestens
ein in Richtung auf eine reflektierende Räche und von dort in Richtung auf den Zuhörer abstrahlender
weiterer Lautsprecher angeordnet ist, der im hohen Frequenzbereich eine größere Leistung abstrahlt
als der Frontlautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Lautsprecherbox
zusammenarbeitende elektrische Netzwerke vorgesehen sind, welche bewirken, daß die Übertragungscharakteristik
der abgestrahlten Leistung als Funktion der Frequenz über den gesamten Hörfrequenzbereich
im wesentlichen konstant bleibt, daß jede Lautsprecherbox mehrere, gleichphasig mit dem Frontlautsprecher (31, 32) erregte, nach
hinten abstrahlende Rückwandlautsprecher (41 bis 48) mit zwei verschiedenen, einen weniger als
90° betragenden Winkel miteinander einschließenden Abstrahlungsrichtungen aufweist, welche
- bezogen auf die Abstrahlungsrichtung des (der) Frontlautsprecher(s) - nach links außen seitwärts
und rechts außen seitwärts gerichtet sind und auch im tiefsten Frequenzbereich eine wesentlich größere
Leistung nach hinten abstrahlen als der Frontlautsprecher.
2. Lautsprechersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwände (33,
35 und 34,36), welche die Rückwandlautsprecher tragen, einen Winkel von etwa 120° einschließen.
3. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzgang des Einzellautsprechers (gemessen axial im freien Feld) im höheren Frequenzbereich
einen größeren akustischen Pegei hat als im mittleren Frequenzbereich, und daß für
den mittleren Frequenzbereich ein im wesentlichen gleichbleibend hoher Pegel besteht.
4. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
asymmetrische Anordnung des oder der Frontlautsprecher (31, 32) zur Frontwand (51).
5. Lautsprechersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieverhältnis
der Strahlung der Direktlautsprecher zur Strahlung der Rückwandlautsprecher in der Größenordnung
von 1:8 liegt.
6. Lautsprechersystem nach Anspruch,!, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand mit einem
Frontlautsprecher und daß die beiden Rückwandteile mit je vier Lautsprechern besetzt sind.
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| DE1812596C3 true DE1812596C3 (de) | 1982-05-19 |
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| GB (2) | GB1253044A (de) |
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