DE1920682B2 - Lautsprecherkombination mit aus einzellautsprechern bestehenden gruppen - Google Patents

Description

sehen den benachbarten Frequenzbereichen ist. Mit 16 cm und der Membrandurchn.jsser c der Mitteleiner solchen Anordnung werden auch in dem ver- Hochtonlautsprecher 12 cm sein,
hältnismäßig schmalen Übergabebereich von Laut- In F i g. 2 ist eine Lautsprecherkombination dargesprechern mit unterschiedlichen Einzellautsprechern stellt, bei der das wiederzugebende Frequenzband in für verschiedene Frequenzen die Gesetzmäßigkeiten 5 drei Bereiche unterteilt ist. Der tiefste Bereich wird von Richtcharakteristiken beachtet. Dies ist dann be- von einer Tieftonlautsprechergruppe T. der mittlere sonders wichtig, wenn größere Strahlungsleistungen Bereich von einer Mitteltonlautsprechergruppe Λ7 abgegeben werden sollen und zu diesem Zweck für und der höchste Bereich von einer Lautsprecherdie einzelnen Frequenzbänder Lautsprechergruppen gruppe mit den Hochtonlautsprechern H wiedergegemit gleichartigen Einzellautsprechern eingesetzt wer- io ben. Die Mittel- und Hochtonlautsprecher sind jeden, weils übereinander angeordnet. Für die Horizontal-

Der Tieftonteil der Lautsprecherkombination kann abmessungen der Tiefton- und Mitteltonlautsprecher so ausgebildet sein, daß er mehrere kleine Tiefton- gelten dieselben Überlegungen wie für die Lautlautsprecher, die zusammen die gleiche Membran- Sprecherkombination nach Fig. 1. d.h.. die Abmesfläche wie die eines großen haben, enthält. Hierbei 15 sung 5 2 darf bei einer Übergabefrequenz von 500 Hz sollen allerdings, wie an sich bekannt, diese Laut- höchstens 68 cm sein, ein Wert, der bei der üblichen Sprecher so eng wie möglich beieinander angeordnet Größe der Lautsprechersysteme erreichbar ist. Unwerden. weil nur dann der angenähert gleiche Strah- günstiger liegen die Verhältnisse für die Horizontallungswiderstand, von dem der elektroakustisch^ Wir- abmessung s 3 der Mittel- und Hochtonlautsprecher. kungsgrad abhängt, erreicht wird. Die eingangs dar- 20 da diese Abmessung bei einer Übergabefrequenz von gelegten Überlegungen zeigen, wie groß diese Tief- 3000 Hz kleiner als 10 2 cm sein müßte. So groß tonlautsprechergruppe sein darf, ohne daß eine uner- oder größer ist aber bceits der Durchmesser eines wünschte Bündelung eintritt. Ist die Übergabefrequenz Mitteltonsystems. Dies bedeutet, daß die Mittelton-800 Hz. so kann die Tieftongruppe aus vier im Qua- gruppe und die Hochtongruppe nicht nebeneinander, drat angeordneten Lautsprechern mit jeweils etwa 25 sondern nur übereinander angeordnet werden dürfen, 20 cm Membrandurchmesser bestehen, so daß die wenn Interferenzen im Ubergabebereich vermieden Querabmessung etwa 42 cm beträgt. werden sollen.

Auf Grund der obigen Überlegungen über die Die Lautsprecherkoinbinationen nach den F i g. 3

Größe der Membrandurchmesser und die abge- bis 5 entsprechen diesen Forderungen,

strahlte Wellenlänge müssen zumindest die Lautspre- 30 Es hat sich gezeigt, daß vorzugsweise die Laut-

cher, die eine höhere Frequenz als 2000 Hz abstrah- Sprecher, die Töne mit einer oberhalb 800 Hz liegen-

len, übereinander angeordnet sein. den Frequenz abstrahlen, übereinander angeordnet

An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbei- werden sollen.

spiele der Erfindung dargestellt sind, werden im fol- F i g. 3 zeigt eine Lautsprecherkombination mit genden die Erfindung sowie weitere Vorteile näher 40 einer Dreiteilung des wiederzugebenden Frequenzbeschrieben und erläutert. bandes, bestehend aus drei Tieftonlautsprechern mit

F i g. 1 und 2 zeigen Lautsprecherkombinationen etwa 20 cm Durchmesser, zwei Mitteltonlautspremit nebeneinander angeordneten Tief-, Mittel- und ehern mit etwa 12 cm Durchmesser und zwei Hoch-Hoch tonlautsprechern; in den tonlautsprechern mit etwa 6 cm Durchmesser. Ist

i'ig.3 und 4 sind Lautsprecherkombinationen 35 die Übergabefrequenz 500Hz, dann kann die hori-

dargestellt, deren Mittel- und Hochtonlautsprecher zontale Abmessung s 68 cm sein, so daß im Überlap-

übereinander angeordnet sind. pungsbereich zwischen Tief- und Mittelton keine stö-

In den Lautsprecherkombinationen nach den renden Interferenzen auftreten. Im Überschneidungs-

F i g. 5 und 6 sind die Mittel-Hochtonlautsprecher bereich zwischen Mittel- und Hochton tritt ohnehin

über den Tieftonlautsprecher angebracht. 45 keine unerwünschte Bündelung auf, da Mittel- und

In der Lautsprecherkombination nach F i g. 1 sind Hochtonlautsprecher übereinander angeordnet sind, die Tieftonlautsprecher T in einer kompakten Die Lautsprecherkombination nach F i g. 4 entGruppe, d. h. in einer Gruppe mit möglichst geringen spricht der nach F i g. 3 mit dem Unterschied, daß Abmessungen zusammengefaßt, damit eine mög- der Tieftonbereich nicht von mehreren Lautsprelichst hohe Strahlungsbelastung und damit eirt mög- 5° ehern, sondern von einem einzigen Tief tonlau tsprel^:chst hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Die Mittel- eher mit einer großen Membran wiedergegeben wird. Hochtonlautsprecher MH sind als gerade Strahler- Auch hierbei muß die Horizontalabmessung s kleiner gruppe übereinander angeordnet. Da die beiden als 68 cm sein, wenn die Überscneidungsfrequenz bei Gruppen in verschiedenen Bereichen des Frequenz- 500 Hz liegen soll.

bandes abstrahlen, treten in weiten Bereichen des 55 Noch günstiger ist eine Anordnung gemäß Fig. 5.

übertragenen Frequenzbandes keine Interferenzen Bei dieser Anordnung ist die Mittel-Hochtongruppe

zwischen den Gruppen auf. Anders ist es im Über- MH über der Tieftongruppe T angebracht. In diesem

gangsbereich. Sollen auch dort die Interferenzen ver- Falle wird die horizontale Abmessung λ der Tiefton-

mieden werden, dann darf die horizontale Abmes- gruppe T und der Mittel-Hochtongruppe MH von

sung s 1 der Lautsprecher T und MH, d. h. der hori- 60 der der Tieftongruppe T gebildet. In diesem Falle hat

zontale Abstand zwischen dem äußersten Rand der die horizontale Abmessung s den geringstmöglichen

Tieftongruppe und dem entgegengesetzt liegenden Wert.

äußersten Rand der Mittel-Hochtongruppe nicht grö- Die Lautsprecherkombination nach F i g. 6 unter-

ßer als die Wellenlänge im Übergangsbereich sein. scheidet sich von der nach Fig. 5 dadurch, daß die

Ist die Übergabefrequenz 500Hz, so darf die hori- 65 Mittel-Hochtonlautsprecher gruppenweise gegenein-

zontale Abmessung si maximal 68 cm sein, d. h., es ander verwinkelt sind. Damit soll eine zu starke Bün-

könnten z.B. die Abmessung« der Tieftongruppe delung in der Horizontalebene vermieden werden, da

40 cm, ihr Abstand b von der Mittel-Hochtongruppe selbst bei einem Membrandurchmesser von weniger

m und einer Frequenz von mehr als 8000 Hz, jchend einer Wellenlänge von 4,2 cm, eine are Bündelung auftritt. Der Winkel zwischen [auptabstrahlrichtungen der Hochtonlautspreit bei einer höchsten Wiedergabefrequenz von 15 kHz und einer wirksamen Breite der Lautsprechermembrane von 7 cm zweckmäßig etwa 30°. Ist die höchste Wiedergabefrequenz höher oder der wirksame Membrandurchmesser kleiner, so kann der Winkel größer gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

!en Ebene eine noch breitere Abstrahlung zu erzie- Patentansprüche: len, die Achsen der Einzellautsprecher gegen die Hauptabstrahlrichtung der gesamten Lautsprecher-

1. Lautsprecherkombination mit aus Einzel- gruppe horizontal zu verwinkeln. Aus diesen beiden lautsprechern bestehenden Gruppen, die jeweils 5 Literaiurstellen ist ferner zu entnehmen, daß die nur einen Teil des insgesamt wiederzugebenden Richtcharakteristik von Lautsprechern von den Di-Frequenzbereiches abstrahlen, dadurch ge- mensionen der Membran abhängig ist und sich mit kennzeichnet, daß die benachbarte Fre- der abgestrahlten Frequenz ändert. Bei einer endliquenzbereiche abstrahlenden Lautsprechergrup- chen Membrangröße wird die Bündelung mit höher pen (T. M bzw. T, MH bzw. /V/, H) zusammen in io werdender Frequenz immer stärker, d. h., der Schallhorizontaler Richtung eine Ausdehung (s) haben. druck in der Hauptstrahlrichtung ist am höchsten die höchstens gleich der Wellenlänge der Überga- und fällt nach den Seiten zu in Abhängigkeit vom befrequenz zwischen den benachbarten Fre- Winkel zur Hauptstrahlrichtung ab. Die Bündelung quenzbereichen ist. beginnt, wenn der Membrandurchmesser größer als

2. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1. 15 die halbe Wellenlänge der abgestrahlten Töne ist. Ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecher der Membrandurchmesser größer als die Wellenlänge (Λ/, H, MH), die Töne mit einer oberhalb 800 Hz des abgestrahlten Tones, so macht sich die Bündeliegenden Frequenz abstrahlen, übereinander an- lung schon störend bemerkbar.

geordnet sird. Verwendet man Konus- oder ähnliche Lautspre-

3. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1 20 eher als Tieftonlautsprecher, so nimmt man im allge- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laut- meinen Membrangrößen mit einem Durchmesser von Sprecher (T), die im Frequenzbereich unterhalb 10 bis 35 cm. Bei einer solchen Membrangröße be-800 Hz abstrahlen, in einer Gruppe mit möglichst steht für tiefe Töne von z. B. weniger als 800 Hz geringen Abmessungen zusammengebaut sind. keine Bündelungsgefahr; denn bei 800 Hz beträgt die

4. Lautsprecherkombination nach einem der 25 Wellenlänge 42 cm, d. h., für alle Frequenzen unter Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 800Hz ist die Wellenlänge größer als der Membrandie Achsen der Lautsprecher (MH oder H), de- durchmesser. Wählt man bei einer Lautsprecherkomren Membrandurchmesser größer als die Wellen- bination 800 Hz als Übergabefrequenz vom Tieftonlänge der von ihnen abgestrahlten Töne sind, ge- auf das Mittel-Hochtonsystem, so kann die Tieftongen die H .uptabstrahlrichtung der gesamten 30 einheit eine Ausdehung von etwa 42 cm haben. Lautsprechergruppe horizontal verwinkelt sind. Wählt man die Übergabefrequenz tiefer als 800 Hz,

z. B. 400 Hz, so verdoppelt sich der zulässige Wert

von 42 auf 84 cm.

Mit höher werdender Frequenz werden die Ver-35 hältnisse bezüglich der Bündelung immer kritischer.

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherkombina- Geht man von der Überlegung aus, daß der wirksame tion mit aus Einzellautsprechern bestehenden Grup- Membrandurchmesser nicht größer als die Wellenpen, die jeweils nur einen Teil des insgesamt wieder- länge der abgestrahlten Töne sein darf, so wären zugebenden Frequenzbereiches abstrahlen. z. B. bei 2000 Hz 17 cm, bei 4000 Hz S,5 cm und bei

Für die Wiedergabe von tiefen Tönen werden 40 8000 Hz nur 4,2 cm Membrandurchmesser zulässig. Lautsprecher mit großen schwingenden Flächen und Die Mitteltonlautsprecher haben im allgemeinen relativ großer Masse, für die Wiedergabe von hohen Membrandurchmesser zwischen 10 und 15 cm, Tönen kleine Flächen mit kleiner Masse verwendet. Hochtonlautsprecher können Membrandurchmesser Es ist mehrfach bekannt, z.B. aus der schweizeri- bis herunter auf 5cm haben. Derartige Lautsprecher sehen Patentschrift 187 743, zur hochwertigen Mu- 45 sind aber noch mit elektrischen Leistungen von etwa sik- und Sprachwiedergabe Lautsprecherkombinatio- 6 bis IW belastbar. Will man größere elektrische nen zu verwenden, in denen mehrere Lautsprecher- Leistungen verarbeiten, muß man mehrere Systeme gruppen mit Hoch-, Tief- oder Mitteltonlautsprecher einsetzen, so daß wiederum das Bündelungsproblem eingesetzt sind. Für kleine akustische Leistungen ge- auftritt.

nügt für jeden Bereich ein Lautsprechersystem. Will 50 Bei bekannten Lautsprecherkombinationen sind man aber größere Leistungen abstrahlen, so braucht zwar diese Überlegungen für die nur einen Frequenzman entsprechend große schwingende Flächen, d. h., bereich abstrahlenden Lautsprecher oder Lautentweder relativ große Lautsprechersysteme oder Sprechergruppen ausgenutzt. Die vorliegende Erfinmehrere kleine Systeme, die gleichphasig schwingen. dung beruht auf der Erkenntnis, daß dies nicht ge-Mehrere kleine Lautsprechersysteme werden bevor- 55 nügt, sondern daß diese Überlegungen auch auf die zugt, weil das Verhältnis von Membranfläche zu benachbarte Frequenzbereiche abstrahlende Laut-Masse günstiger ist als bei einem großen System. Da- Sprechergruppen anzuwenden ist. Der vorligenden bei werden nach der deutschen Patentschrift Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laut-1 098 542 die Einzellautsprecher möglichst nahe bei- Sprecherkombination der eingangs beschriebenen Art einander angeordnet, damit deren Strahlungsflüsse 60 zu schaffen, deren Einzellautsprecher so angeordnet sich erheblich überdecken und deren spezifischer sind, daß eine in einem weiten Winkelbereich gleich-Strahlungswiderstand möglichst groß ist. mäßige und frequenzunabhängige Richtcharakteristik

Aus »Siemens-Zeitschrift«, 1968, Heft 2, S. 131 erzielt wird.

bis 134, und dem Buch »Elektroakustik« von Herbert Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

Petzoldt, Bd. IV, 1951, S. 37 und 38, ist es ferner 65 löst, daß die benachbarte Frequenzbereiche abstrahbekannt, zum Vermeiden einer Bündelung der Ab- lenden Lautsprechergruppen zusammen in horizontastrahlung in der horizontalen Ebene Lautsprecher ler Richtung eine Ausdehnung haben, die höchstens übereinander anzuordnen und, um in der horizonta- gleich der Wellenlänge der Übergabefrequenz zwi-