DE19505031C2 - Lautsprecherbox zum Wandeln eines Tonsignals in ein diffuses Schallfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherbox mit mehreren Lautsprechern zum Wandeln eines Tonsignals in ein diffuses Schallfeld.

Eine derartige Lautsprecherbox ist für die Verbesserung der Wiedergabe von Anteilen des Raumhalls bei Mehrkanalto­ naufnahmen vorgesehen, insbesondere zum Abstrahlen des rückseitigen Raumsignals bei einem sogenannten Surround- System, wie es zum Beispiel vom Ausgang für ein Surround- Signal in einem Pro-Logic-Dekoder regeneriert wird. Dar­ über hinaus ist die Lautsprecherbox zum Verbreitern eines Schallfelds bei einer Monowiedergabe und zur Beschallung von Räumen, in denen die Ortbarkeit einer Schallquelle nicht erwünscht ist, geeignet.

Es ist bekannt, zum Verbessern der Raumwirkung bei der Wiedergabe des Tons von Fernsehsendungen neben den bekann­ ten Stereokanälen für das rechte (R) und linke (L) Signal ein sogenanntes Pro-Logic-Verfahren zu benutzen. Dabei wird mittels einer Matrix-Schaltung in die Übertragungska­ näle für das R- beziehungsweise L-Kanal zusätzlich ein in der Amplitude reduziertes Mittensignal und ein Signal für die Umgebungsgeräusche (Surround-Signal), das in der Pha­ senlage gedreht ist, eingelagert. Während das Mittensignal die Eindeutigkeit der Zuordnung eines Schallereignisses erhöht, das bei der Fernseh- oder Filmbildaufnahme im Mittelpunkt des Bildes stattfand, dient das Surround-Si­ gnal dazu, Schallereignisse zu übertragen, die bei der Bildaufnahme auf den Standort der Bildaufnahme von rück­ wärts einwirken. Dieses sind zum Beispiel indirekter Schall in Form von Raumschallkomponenten oder Schallereig­ nisse, die aus dramatischen Gründen zumindest für kurze Zeit hinter dem Bildbetrachter und Zuhörer erscheinen sollen. Die letztgenannte Art von Schallereignissen sind beispielsweise die akustischen Reaktionen des Publikums bei Sport- oder Konzertveranstaltungen oder Geräusche von Personen oder Fahrzeugen, die sich von hinten in das Bild bewegen oder dieses verlassen.

Da das Surround-Signal üblicherweise die indirekten Schallkomponenten aus der Tiefe des Raumes, also auch hinter dem Aufnahmeort überträgt, ist für dessen Wieder­ gabe ein Schallfeld anzustreben, bei dem der diffuse Schallanteil gegenüber dem Direktschall überwiegt und bei dem insbesondere überwiegend im Raum hinter dem Betrachter Schall erzeugt wird. Bei den bekannten Lösungen wird die­ ses dadurch erreicht, daß zwei Lautsprecherboxen, für die ein Wiedergabebereich von 100 bis 7000 Hz empfohlen wird, etwa 1 Meter oberhalb und hinter dem Hörer, vorteilhaft an gegenüberliegenden Wänden angeordnet werden, um möglichst viel reflektierten Schall, das heißt diffusen Schall zu erzeugen. Dabei wird ausgenutzt, daß im Zentrum zwischen beiden Lautsprecherboxen ein einzelner Lautsprecher nicht mehr ortbar ist.

Sofern sich jedoch der Hörer außerhalb des Zentrums befin­ det, überwiegt die Lautstärke einer Lautsprecherbox und er lokalisiert hauptsächlich die nächstliegende Schallquelle. Die Wirkung ist etwa die gleiche, als wenn nur eine Laut­ sprecherbox für die Wiedergabe des Surround-Signals be­ nutzt wird. Auch dabei überwiegt der Direktschall und die Schallquelle wird geortet. Damit entspricht die Wiedergabe des Surround-Signals nicht mehr dem ursprünglichen Charak­ ter.

Ein Nachteil der bekannten Lösung ist somit, daß für min­ destens zwei Lautsprecherboxen in einem bestimmten Abstand hinter dem Hörer ein Platz zum Anordnen benötigt wird. Dies ist in Bezug auf die Raumgestaltung insbesondere wegen der räumlichen Anordnung der Boxen und deren Zulei­ tungen eine wenig befriedigende Forderung.

Die Erfindung geht von einer Lautsprecherbox aus, die in der Druckschrift DE 31 30 234 A1 beschrieben ist. Aus der Druckschrift ist eine Lautsprecherbox zur Wiedergabe von Stereosignalen nach dem Mitte-Seiten-Signal-Prinzip (M/S- Technik) mit Lautsprechern bekannt, die für eine frontale beziehungsweise seitliche Schallabstrahlung vorgesehen sind. Dabei werden die Stereosignale über eine einzige Lautsprecherbox wiedergegeben. Einem frontal strahlenden Lautsprecher wird ein erstes Signal in Form eines Summen­ signals M = L + R zugeführt. Zwei seitlich gerichtete Laut­ sprecher, die vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 90° gegenüber dem Frontlautsprecher ausgerichtet sind, erhal­ ten im wesentlichen ein stereophones Differenzsignal S = L - R. Die einzelnen Lautsprecher sind durch Zwischenwände akustisch voneinander getrennt und die seitlichen Laut­ sprecher werden vorteilhaft gegenphasig betrieben.

Die bekannte Lösung nutzt außerdem die Erkenntnis, daß tiefe Frequenzen unterhalb ca. 250 Hz ohnehin keinen hör­ physiologischen Beitrag zur stereophonen Raumtransparenzen leisten, so daß die akustische Abstimmung des Gesamtsy­ stems in diesem Frequenzbereich ausschließlich im Hinblick auf optimale Übertragungsparameter vorgenommen wird. In einer Fortbildung der bekannten Lautsprecherbox ist ein Positionieren hinter dem Hörer, zum Beispiel in der Mitte der Heckablage eines PKW, vorgesehen. In dieser Betriebs­ weise dient das frontale Abstrahlen des Summensignals M = L + R zur besseren Sprachverständlichkeit auf den vorderen Sitzplätzen und die seitlich gerichteten gegenphasigen Differenzsignale sollen die stereophone Raumtransparenz, insbesondere in Bezug auf die Seitenschall-Komponenten des Stereosignals erhöhen.

Die bekannte Lautsprecherbox ist jedoch zum rückwärtigen Abstrahlen eines Surround-Signals, das von einem aktiven Surround-Dekoder mit einer Kanaltrennung von über 35 dB zwischen allen 4 Kanälen regeneriert wird, ungeeignet, selbst wenn für das Abstrahlen eines solchen Surround- Signals nur die seitlichen Lautsprecher genutzt werden. Wie praktische Erprobungen gezeigt haben, ist es infolge eines akustischen Kurzschlusses, der im Frequenzbereich unterhalb von 1000 Hz zunimmt, mit diesen Lautsprechern allein nicht möglich, über den Frequenzbereich von 100 bis 7000 Hz ein vollwertiges Surround-Signal wiederzugeben.

Aus der Druckschrift WO 87/05771 ist ein Lautsprecherge­ häuse für eine Kfz-Audioanlage bekannt. Das Gehäuse hat die Gestalt einer flachen Abdeckhaube mit einer kreisför­ migen Grundfläche, einer kreisförmigen Deckfläche und einer konkave gewölbten Seitenringfläche. Sowohl die Deck­ fläche als auch die Seitenringfläche weisen eine Vielzahl von keilförmigen Schallöffnungen zur Schallstreuung auf, welche zu konzentrischen streifenförmigen Ringen angeord­ net sind. Hinter den Ringen in der Deckfläche ist zen­ trisch, senkrecht zur Grundfläche strahlend, ein Tieftöner angeordnet. Um den Tieftöner herum, hinter dem Schallöff­ nungsring der Seitenringfläche, sind entlang des Umfangs mehrere Hoch- und/oder Mitteltonlautsprecher äquidistant angeordnet, wobei ihre Hauptstrahlrichtungen zur Mittel­ achse des Tieftöners einen spitzen Winkel bilden. Der Tieftöner weist zusätzlich einen Schalltrichter auf. Die­ ser bewirkt gemeinsam mit den Schallöffnungsringen und den schräg gestellten Hochtönern eine halbkugelförmige Schall­ abstrahlung im gesamten Wiedergabefrequenzbereich.

Solche Lautsprecherboxen sind für die Montage über oder unter den Vordersitzen eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und dienen zur halbkugelförmigen Abstrahlung des rechten und des linken Stereosignals. Eine Anwendung zum Erzeugen eines diffusen Schallfeldes ist wegen der vorhandenen Ortbarkeit nicht möglich.

Ausgehend von den unbefriedigenden Lösungen des Standes der Technik hat die Erfindung die Aufgabe, eine Lautspre­ cherbox zum Wandeln eines Tonsignals in ein diffuses Schallfeld zu schaffen, mit der das Abstrahlen einer zu­ sätzlichen hinteren Rauminformation, wie beispielsweise die des Surround-Signals, von einem hinteren Standort mit nur einer Lautsprecherbox über den vorgesehenen Frequenz­ bereich von 100 bis 7000 Hz bei guter Linearität des Schalldrucks möglich ist, wobei ein Minimum an Lautspre­ cherleitungen zum Zuführen dieses Tonsignals nötig ist, der Grenzradius (Übergang zwischen freiem und diffusem Schallfeld) der Box gering und somit selbst bei kleinem Abstand zum Hörer die Ortbarkeit der Schallquelle kaum möglich ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Lautsprecherbox einen ersten und einen zweiten in seitliche Richtungen strahlenden Lautsprecher für einen oberen Tonbereich, der jeweils oberhalb einer Übergangsfrequenz (f_t) beginnt, enthält, die mit den Hauptstrahlrichtungen so angeordnet sind, daß möglichst viele Reflexionen an den Raumwänden und/oder der Raumdecke entstehen. Dazu werden die Laut­ sprecher mit den Hauptstrahlrichtungen auseinandergehend an den Hörer zur rechten und linken Seite vorbei gerich­ tet, wobei ein Lautsprecher für das Abstrahlen des nicht invertierten Tonsignals und der anderen Lautsprecher für das Abstrahlen des phaseninvertierten Tonsignals vorgese­ hen ist. Darüber hinaus befindet sich in der Lautsprecher­ box mindestens ein zentral angeordneter Tieftonstrahler zum Abstrahlen eines unteren Tonbereiches des Tonsignals, der unterhalb der Übergangsfrequenz (f_t) beginnt, wobei die Phasenlage der abgestrahlten Schallwelle des Tiefton­ strahlers durch Filtermittel so beeinflußt wird, daß diese mindestens an der Übergangsfrequenz (f_t) eine Phasenver­ schiebung von jeweils 90° zu den Schallwellen vom ersten und zweiten Lautsprecher aufweist. Alle Lautsprecher sind akustisch voneinander durch Zwischenwände getrennt. Durch die Volumina der Lautsprecherkammern werden die Resonanz­ frequenzen der Lautsprecher derart beeinflußt, daß bei den Lautsprechern für den oberen Tonbereich die Filterwirkung in Nähe der Übergangsfrequenz (f_t) unterstützt wird und daß mit dem Tieftonstrahler ein Bandpaßbereich von etwa 100 Hz bis zur Übergangsfrequenz (f_t) überstrichen wird. Die Übergangsfrequenz (f_t) entspricht der oberen Grenze eines Tieftonbereiches, in welchem ein Lokalisieren einer Schallquelle nur bedingt möglich ist.

Die Erfindung nutzt einerseits die bekannte Erscheinung, daß zwei gegenphasige strahlende Lautsprecher immer ein Schallfeld mit erhöhtem Anteil vom diffusem Schall ab­ strahlen.

Sind, wie bei der bekannten Lösung, beide Lautsprecher einige Meter voneinander entfernt angeordnet, so ist zwar in der Mitte zwischen den Lautsprechern die Erzeugung von diffusem Schall über einen großen Frequenzbereich möglich. Dieser Eindruck wird jedoch zu einem durch eine Vielzahl von richtungsabhängigen Frequenzverfälschungen und zum anderen durch Schallintensitätsunterschiede, die auftre­ ten, sofern sich der Hörer außerhalb der Mitte zwischen den Lautsprechern befindet, verfälscht.

Es hat sich gezeigt, daß dieser Mangel dadurch zu beseiti­ gen ist, daß der Abstand der gegenphasig strahlenden Laut­ sprecher zueinander verringert wird. Eine optimale Entfer­ nung der beiden Lautsprecher zueinander liegt in der Grö­ ßenordnung des Abstandes der Ohren des menschlichen Kop­ fes. In einem solchen Fall differiert für einen Hörer, der sich innerhalb eines relativ großen Winkelbereiches rechts oder links neben der Mittelsenkrechten durch die Lautspre­ cheranordnung befindet, der Abstand der Ohren zu den Laut­ sprechern nur relativ gering. Das bedeutet, eine vom er­ sten Lautsprecher ausgesandte Schallwelle erreicht die Ohren des Hörers, der sich innerhalb des genannten Winkel­ bereiches befindet, immer annähernd mit der gleichen Lauf­ zeit wie eine Schallwelle, die der zweite Lautsprecher aussendet. Da beide Lautsprecher dasselbe Signal, jedoch gegenphasig ausstrahlen, treffen die beiden Schallwellen beim Hörer innerhalb dieses Bereiches infolge der geringen Laufzeitdifferenzen auch gegenphasig ein und löschen sich aus. Im Ergebnis dessen hört der Hörer keinen oder nur unbedeutenden Direktschall von den nahe beieinanderliegen­ den Lautsprechern jedoch den Schall, der über die Refle­ xionen der Wände eintrifft, ungeschwächt. Aus diesem Grund ist es unbedingt nötig, die gegenphasigen Lautsprecher so anzuordnen, daß an den Wänden und der Decke des Raumes möglichst viel Reflexionen auftreten. Eine räumlich um 180° versetzte Anordnung von Lautsprechern, die parallel zur oder senkrecht auf die Wände oder die Decke gerichtet sind, wie es zum Beispiel in der Druckschrift DE 31 30 234 A1 empfohlen wird, kann stehende Schallwellen erzeugen und ist unvorteilhaft. Durch ein Ausrichten gegen den Fußbo­ den, wie es in der Druckschrift WO87/05771 in Form einer Montage an die Fahrzeugdecke oder der Sitzunterseite er­ folgt, kann wegen der erhöhten Schallabsorption nicht das gewünschte Ergebnis bringen. Es ist deshalb vorteilhaft, die Lautsprecher in einem schrägen Winkel auf Wände oder Decke zu richten.

Aufgrund des geringen Abstandes zwischen den Lautsprechern tritt beim gegenphasigen Betrieb im Bereich tiefer Fre­ quenzen der bereits erwähnte Kurzschluß auf. Dieser beruht darauf, daß Lautsprecher abhängig von der Wellenlänge des Schalls und ihres Durchmessers bei tiefen Frequenzen immer mehr zum Kugelstrahler werden und gleichzeitig die schwin­ gende Luft immer mehr Zeit zum Druckausgleich hat. Eine Anordnung mit nur zwei gegenphasig betriebenen Laut­ sprechern zeigt deshalb eine unbefriedigende Tiefenwieder­ gabe und ist damit für die vorgesehenen Anwendung nicht geeignet. Es ist daher notwendig, die tiefen Frequenzen gesondert zu behandeln.

Dazu nutzt die Erfindung andererseits als weitere bekannte Erscheinung den Effekt, daß unterhalb einer Frequenz von etwa 250 Hz Schallquellen kaum ortbar sind. Das bedeutet in der Praxis, ein Hörer kann bei der Wiedergabe des Baß­ bereiches unterhalb der genannten Frequenz in der Regel infolge der Länge der Wellen kaum mehr unterscheiden, als eine Wiedergabe von einer vorderen und einer hinteren Schallquelle, wobei auch diese Unterscheidungsmöglichkeit mit fallenden Frequenzen abnimmt. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß der Frequenzbereich des Tonsignals, der unterhalb einer Übergangsfrequenz f_t liegt, hauptsächlich vom Tieftonstrahler abgestrahlt. Dabei ist dem Verlauf von Amplituden- und Phasenfrequenzgang in der Nähe der Über­ gangsfrequenz f_t besondere Aufmerksamkeit zu widmen.

Als günstigen Wert für die Übergangsfrequenz haben sich ca. 300 Hz erwiesen. Bis etwa zu diesem Wert ist die Schallabstrahlung der gegenphasig betriebenen Lautsprecher zwar bereits deutlich reduziert, jedoch für den Hörer noch wahrnehmbar. Der Tieftöner darf deshalb den in einem Be­ reich von etwa 1000 bis 300 Hz die zum Hörer reduzierte Schallabstrahlung der gegenphasig betriebenen Lautsprecher nur ausgleichen und muß im Bereich von 100 bis 300 Hz den überwiegenden Schallteil erzeugen. Dabei ist die Phasen­ lage, der erzeugten Schallwelle besonders kritisch. Bei einem falschen Phasenabstand der Schallwellen zueinander ergibt die Addition der Schallwelle vom ersten Lautspre­ cher mit der Schallwelle vom Tieftöner infolge der Phasen­ beziehung beider Wellen zueinander eine andere Summe, als die Addition der Schallwelle vom zweiten Lautsprecher mit der Schallwelle vom Tieftöner. Dieser bewirkt eine einsei­ tige Verlagerung des Schallfeldes.

Vor dem Tieftöner ist ein Tiefpaßfilter angeordnet, dessen Amplitudenfrequenzgang die fallenden Schallabstrahlung der gegenphasig betriebenen Lautsprecher ausgleicht.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein Tiefpaßfilter zweiten Grades zu verwenden und den gegenphasigen Laut­ sprechern eine Kapazität, die in Verbindung mit den Lautsprecherimpedanzen ein Hochpaßfilter ersten Grades und einen Phasenschieber bildet, vorzuschalten. Dieser Phasen­ schieber soll die Phase so drehen, daß die Schallwelle des Tieftöners möglichst genau zu den Phasen der Schallwellen der gegenphasigen Lautsprecher eine Phasendifferenz von 90° aufweist.

Das Hochpaßfilter wird vorrangig auf optimale Phasendre­ hung abgestimmt und verringert zusätzlich die Zufuhr von elektrischer Signalleistung im Baßbereich, um zu vermei­ den, daß die Lautsprecher elektrische Leistung verbrau­ chen, ohne daß Schalleistung abgestrahlt wird.

Die Schallstrahlung der gegenphasigen Lautsprecher ist an der Übergangsfrequenz f_t infolge des erwähnten akustischen Kurzschlusses bereits beachtlich abgesunken. Dieses Hoch­ paßverhalten kann vorteilhaft genutzt werden, indem zum einen Lautsprecher mit einer entsprechend hohen unteren Resonanzfrequenz gewählt werden und zum anderen, indem die Volumen der Lautsprecherkammern für diese Lautsprecher nur eine entsprechende Größe aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine konstruktive Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Lautsprecherbox

Fig. 2: eine elektrische Schaltung der erfindungsgemä­ ßen Lautsprecherbox

Fig. 3: eine Anordnung der Lautsprecherbox in einem Hörraum.

Die erfindungsgemäße Lautsprecherbox weist entsprechend einer Ausführungsform ein trapezförmiges Gehäuse 10 mit schrägen Seitenwänden 11 und 12 und eine Frontwand 13 auf. In den Seitenwänden 11 und 12 ist jeweils ein Lautsprecher 14 bzw. 15 angeordnet. Die Frontwand 13 enthält einen Lautsprecher 16. Die Lautsprecher 14, 15 und 16 sind je­ weils durch Zwischenwände 17 und 18 akustisch voneinander getrennt. Im Ausführungsbeispiel sind die Lautsprecher 14 und 15 preisgünstige Breitbandlautsprecher, deren Wieder­ gabebereich oberhalb von 300 Hz beginnt.

In einer anderen praktischen Ausführungsform sind die Lautsprecher 14 und 15 vorteilhaft Mittel-Hochton-Laut­ sprecher, deren Resonanzfrequenz f_r über 500 Hz liegt und die ein geschlossenes Chassis aufweisen, so daß nach hin­ ten kein Schall abgestrahlt wird. Beim Einsatz dieser Lautsprecherart können die Zwischenwände 17 und 18 entfal­ len, da die akustische Trennung von den geschlossenen Chassiswänden realisiert wird. Der Lautsprecher 16 in der Frontwand 13 ist ein Tieftonstrahler mit einer Resonanz­ frequenz f_r von unter 100 Hz.

Im Ausführungsbeispiel ist das trapezförmige Gehäuse 10 für den Lautsprecher 16 als Baßreflexgehäuse ausgelegt. Zu diesem Zweck ist senkrecht auf den Zwischenwänden 17 und 18 und der Frontwand 13 eine Schalltrennwand 19 angeord­ net, die das untere Volumen des Gehäuses 10 zu einem Baß­ reflexkanal mit einer Baßreflexöffnung 20, die unterhalb des Lautsprechers 16 liegt, ausbildet. Der Baßreflexkanal ist auf eine Resonanzfrequenz wenig unterhalb von 100 Hz abgestimmt, so daß der Lautsprecher 16 mit gutem Wirkungs­ grad im Bereich von 100 Hz bis zur Übergangsfrequenz f_t, die im Beispiel bei 300 Hz liegt, arbeitet.

Die Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltbild der erfin­ dungsgemäßen Lautsprecherbox. Das Gehäuse 10 enthält einen Audiosignaleingang 21, der über eine zweipolige Signallei­ tung 22 mit der Audiosignalquelle 23, die in diesem Fall der Ausgang einer Surround-Anlage ist, verbunden ist.

Die Lautsprecher 14 und 15 sind, wie die Punkte andeuten, gegensinnig parallel geschaltet, so daß sie um 180° ver­ schobene Schallwellen erzeugen, und über eine Kapazität 24 mit dem Audiosignaleingang 21 verbunden. Die Kapazität 24 bildet mit den Impedanzen der Lautsprecher 14 und 15 ein Hochpaßfilter ersten Grades. Der Lautsprecher 16 ist über eine Induktivität 25 ebenfalls mit dem Audiosignaleingang 21 verbunden. Die Induktivität 25 bildet gemeinsam mit der Impedanz des Lautsprechers 16 und einer Kapazität 26, die dem Lautsprecher 16 parallelgeschaltet ist, ein Tiefpaß­ filter. Das Tiefpaßfilter hat die Aufgabe, in dem Fre­ quenzbereich, in dem die Lautsprecher 14 und 15 nahezu ihre volle Schalleistung ohne bedeutende Minderung infolge des akustischen Kurzschlusses abstrahlen, die Zufuhr von Signalleistung zum Lautsprecher 16 stark zu mindern, damit dieser möglichst keinen Direktschall in diesem Frequenzbe­ reich erzeugt. Da oberhalb einer Signalfrequenz von etwa 250 Hz eine Schallquelle gut ortbar ist, muß das Tiefpaß­ filter eine höhere Flankensteilheit aufweisen.

Im Gegensatz dazu ist es bei den Lautsprechern 14 und 15 sogar wünschenswert, daß diese bis zu einem möglichst tiefen Frequenzbereich arbeiten, was jedoch durch den erwähnten akustischen Kurzschluß auf physikalisch bedingte Grenzen stößt. Aus diesem Grunde hat die Kapazität 24 vorrangig die Aufgabe, die Phasenlage der Schallwellen, die die Lautsprecher 14 und 15 erzeugen, so zu drehen, daß diese zur Phasenlage der Schallwelle von Lautsprecher 16 möglichst über dessen gesamten Frequenzbereich um +90° bzw. -90° verschoben sind. Der Dämpfungsverlauf des Hoch­ paßfilters ist zweitrangig, da damit lediglich verhindert wird, daß den Lautsprechern 14 und 15 in einem Frequenzbe­ reich Schalleistung zugeführt wird, in dem sie infolge des akustischen Kurzschlusses ohnehin nur unbedeutend Schall abstrahlen.

Die Fig. 3 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Laut­ sprecherbox in Bezug zu einem Hörer 27. Im Ausführungsbei­ spiel dient die Lautsprecherbox zur Wiedergabe eines Sur­ round-Signals und ist deshalb mittig hinter dem Hörer 27 mit der Frontwand 13 nach vorn angeordnet. Auf diese Weise sind die Hauptstrahlrichtungen 28 und 29 der Lautsprecher 14 und 15 tangential zum Umkreis 30 des Hörers 27 seit­ wärts nach rechts bzw. links gerichtet, so daß den Hörer 27 von den Lautsprechern 14 und 15 überwiegend Schallwel­ len erreichen, die von den Wänden 31 und 32 oder der Decke des Raumes (nicht dargestellt) reflektiert wurden.

Diese Anordnung bewirkt, daß im Frequenzbereich oberhalb von f_r = 300 Hz der Hörer 27 überwiegend indirekten Schall von den Lautsprechern 14 und 15 hört, während im Bereich unterhalb von f_t = 300 Hz den Hörer 27 infolge des akusti­ schen Kurzschlusses zu niedrigen Frequenzen hin immer weniger Schall von den Lautsprechern 14 und 15 erreicht. In diesem Bereich übernimmt der Lautsprecher 16 als Tief­ töner die Schallwiedergabe und strahlt Direktschall ab, der jedoch, wie bekannt ist, in diesen Frequenzbereich schwer zu orten ist.

Die erfindungsgemäße Lautsprecherbox weist den Vorteil auf, daß sich der Hörer 27 nicht unmittelbar mittig vor der Lautsprecherbox befinden muß. Wie die Fig. 3 zeigt, bleibt infolge der eng benachbarten Anordnung der Laut­ sprecher 14 und 15 in einem weiten Schwenkbereich 31 die Differenz der Abstände L_R und L_L bzw. L_R' und L_L' der Ohren des Hörers 27 zu den Lautsprechern 14 und 15 wei­ testgehend unverändert, so daß sich der Direktschall, den die Lautsprecher 14 und 15 aussenden, im Bereich des Kop­ fes des Hörers 27 auslöschen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse 10 nicht unbedingt mit der Frontwand 13 zum Hörer 27 angeordnet werden muß. Insbesondere in den Fällen, in denen für die Lautsprecher 14, 15 Mittel-Hochton-Strahler mit einer höheren Übergangsfrequenz f_r über 300 Hz verwen­ det werden, ist es vorteilhaft, das Gehäuse 10 mit der Frontwand 13 zur Decke oder zur Rückwand 33 des Raumes zu richten.

Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, daß die Haupt­ strahlrichtungen 28 und 29 mit der Hauptstrahlrichtung des Lautsprechers 16 in einer Ebene liegen. Die Hauptstrahl­ richtung des Lautsprechers 16 kann auch vorteilhaft auf­ wärts oder abwärts gerichtet werden. Dieses hat den Vor­ teil, daß der Anteil von Direktschall, den der Lautspre­ cher 16 oberhalb von etwa 250 Hz erzeugt, verringert wird.

Die Verwendung von Mittel-Hochton-Strahlern mit nach hin­ ten geschlossenen Chassis hat einerseits den Vorteil, daß infolge des Fortfallens der Zwischenwände 17 und 18 ein größerer Teil des Volumens vom Gehäuse 10 für die Baßwie­ dergabe genutzt werden kann. Andererseits liegt jedoch in diesem Fall die Übergangsfrequenz f_t in der Regel oberhalb von f_t = 500 Hz und der Lautsprecher 16 muß bis zu einem Frequenzbereich arbeiten, indem er bereits lokalisierbaren Schall erzeugt. Der höhere lokalisierbare Anteil von Di­ rektschall, den der Lautsprecher 16 im Bereich oberhalb von 300 Hz erzeugt, kann auf diese Weise über die Abstrah­ lung gegen die Decke oder die Raumwand 33 gemindert wer­ den.

Claims (9)

1. Lautsprecherbox zum Wandeln eines Tonsignals (U_S) in ein diffuses Schallfeld mit einem ersten und einem zweiten Lautsprecher (14, 15), welche die Schallwellen stets gegenphasig abstrahlen und mit ihrer Hauptstrahlrichtung (28, 29) in Bezug zum Hörer (27) seitlich auseinanderwei­ send gerichtet sind, und mit mindestens einem dritten, zentralangeordneten Lautsprecher (16), wobei die Lautspre­ cher (14, 15, 16) akustisch voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet:

• 1. - daß erster und zweiter Lautsprecher (14, 15) vorrangig für den Bereich des Tonsignals (U_S) oberhalb einer Übergangsfrequenz (f_t) ausgelegt und jeweils bezüglich zum Hörer (27) in einem solchen Winkel (α) angeordnet sind, daß möglichst viele Reflexionen an Raumwänden (31, 32, 33) und/oder der Raumdecke entstehen
• 2. - daß der dritte Lautsprecher (16) ein Tieftonstrahler für den Bereich des Tonsignals (U_S) unterhalb der Übergangsfrequenz (f_t) ist und Über ein Tiefpaßfilter (25, 26) mit dem Tonsignal (U_S) verbunden ist,
• 3. - daß mindestens an der Übergangsfrequenz (f_t) die Phase der Schallwelle vom dritten Lautsprecher (16) zu den Phasen der Schallwellen vom ersten und zweiten Lautsprecher (14, 15) jeweils eine Phasendifferenz von 90° aufweist,

wobei die Übergangsfrequenz (f_t) die obere Grenze eines Tieftonbereiches ist, in welchem ein Lokalisieren einer Schallquelle nur bedingt möglich ist.

2. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Lautsprecher (14, 15) mit den Mit­ ten der Lautsprechermembranen in einem Abstand angeordnet sind, der etwa dem Abstand der Ohren beim menschlichen Kopf entspricht und daß die Hauptstrahlrichtungen (28, 29) symmetrisch zum Hörer (27), auseinanderweisend und tangential zum Umkreis (30) des Hörers (27) gerichtet sind.

3. Lautsprecherbox nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens die Hauptstrahlrichtungen (28, 29) vom ersten und zweiten Lautsprecher (14, 15) in Bezug zum Hörer (27) aufwärts gerichtet sind.

4. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Hauptstrahlrichtungen (28, 29) vom ersten und zweiten Lautsprecher (14, 15) in Bezug zum Hörer (27) gegen die Rückwand (33) des Raumes gerichtet sind.

5. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Lautsprecher (14, 15) eine untere Resonanzfrequenz (f_r) nahe oder gleich der Übergangs­ frequenz (f_t) aufweisen und daß die Lautsprecher (14, 15) gegensinnig gepolt angeschlossen sind.

6. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Lautsprecher (14, 15) mit dem Ton­ signal (U_S) Über ein Hochpaßfilter (24) verbunden sind.

7. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tieftonstrahler (16) mit der Quelle für das Tonsignal (U_S) über ein Tiefpaßfilter (25, 26) mindestens zweiten Grades verbunden ist.

8. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstrahlrichtungen (28, 29) vom ersten und zweiten Lautsprecher (14, 15) seitwärts und die Hauptstrahlrichtung vom dritten Lautsprecher (16) auf- oder abwärts gerichtet sind.

9. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuses 10 für den dritten Lautsprecher (16) eine Baßreflexöffnung (20) aufweist, die mit einem abgestimmten Baßreflexkanal verbunden ist.