DE19603002C1

DE19603002C1 - Lautsprecher mit einer Phasenkorrekturvorrichtung

Info

Publication number: DE19603002C1
Application number: DE19603002A
Authority: DE
Inventors: Martin Kling
Original assignee: FREITAG JUERGEN 30659 HANNOVER DE
Current assignee: K & F BETEILIGUNGEN GMBH, 30179 HANNOVER, DE
Priority date: 1996-01-27
Filing date: 1996-01-27
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2016-01-28
Also published as: US5778084A; GB2309614A; GB9700922D0; GB2309614B

Description

Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher mit einer elektromagnetisch zu Schwingungen erregten Membran, die aus einem zentralen kalottenförmigen Teil und einem diesen umgebenden kegelförmigen Teil hergestellt ist, und einer Phasenkorrekturvorrichtung, bestehend aus einem fest im Gehäuse angeordneten, mit seiner Grund seite der Form der Membran angepaßten Kegel und zwei den Kegel konzentrisch umgebenden Ringen, zwischen de nen Schallwege von der Membran in die Schallauslaßflä che befindlich sind.

Ein derartiger Lautsprecher ist aus der US 49 75 965 bekannt geworden. Dieser dient zu Abstrahlung hoher Schallenergiemengen und ist daher für die Beschallung von Sportplätzen und ähnlichen Versammlungsorten geeig net, hat aber den Nachteil einer ungünstigen Übertra gungskennlinie, das übertragbare Frequenzband ist eben falls ungenügend. Für solche Versammlungsorte wie Sportplätze werden Lautsprecher mit guter Übertra gungskennlinie und möglichst breitem Frequenzband nicht nur für Musikübertragungen benötigt, sie sind auch erforderlich, um im Gefahrenfalle Durchsagen, von deren Befolgung Menschenleben abhängen kann, mit hoher Deut lichkeit übertragen zu können.

Eigene Untersuchungen an diesem Lautsprechersystem ha ben ergeben, daß die Mängel an den Übertragungseigen schaften aufrecht unterschiedlich lange Schallwege von den verschiedenen Abstrahlorten der Membran zu der Schallaustrittsöffnung sowie ungünstige Richtungen die ser Wege zu teilweisen Auslöschungen von Schallenergie in verschiedenen Frequenzteilbereichen zurückzuführen sein dürften.

Ein ähnlicher Lautsprecher, jedoch lediglich mit einem zentralen Kegel ausgestattet, ist aus der US 46 28 155 bekannt geworden. Dieser strahlt weniger Energie in noch schlechterer Qualität ab.

Ein anders aufgebauter Lautsprecher der gleichen Gruppe der Hornlautsprecher ist aus der US 45 25 604 bekannt geworden. Bei ihm muß der Schall durch sehr lange, auch ungleich lange, enge Schallkanäle laufen, ehe er abge strahlt werden kann, was ernergetisch und schalltech nisch ungünstig ist.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfa chen Mitteln die Übertragungskennlinie des eingangs ge nannten Lautsprechers zu vergleichmäßigen und das über tragbare Frequenzband zu vergrößern.

Die Erfindung läßt sich in zwei Ausführungsformen rea lisieren:
Die eine Ausführungsform läßt sich dadurch realisieren, daß der den Kegel umgebende Ring den Grenzbereich Ka lotte-Kegel der Membran überdeckt und auf der der Mem bran zugewandten Seite aus zwei im wesentlichen kegel förmigen Flächen besteht, daß die Achsen der Schallwege zwischen dem Kegel und dem benachbarten Ring sowie zwi schen den beiden Ringen auf je einen Punkt der Laut sprecherachse gerichtet sind, daß die Schallwege mit zunehmender Entfernung von der Membran breiter werden und daß die Abstände von der Mitte der Unterseite des Kegels und von der Mitte der der Membran zugewandten Oberfläche der Ringe zu den Schallwegen etwa gleich lang sind.

Die andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laut sprechers besteht darin, daß die der Membran zugewandte Seite des Kegels den Kalottenteil der Membran über deckt, daß die der Membran zugewandte Seite der beiden Ringe den kegelförmigen Teil der Membran überdeckt, daß die Achsen der Schallwege zwischen dem Kegel und dem benachbarten Ring sowie zwischen den beiden Ringen auf je einen Punkt der Lautsprecherachse gerichtet sind, daß die Schallwege mit zunehmender Entfernung von der Membran breiter werden und daß die Abstände von der Mitte der Unterseite des Kegels und von der Mitte der der Membran zugewandten Oberfläche des dem Kegel be nachbarten Ringes und von dem äußeren Rand der Membran zu den Schallwegen etwa gleich lang sind.

Hierdurch ist ein Lautsprecher mit hervorragenden Übertragungseigenschaften geschaffen. Er zeichnet sich durch einen gleichmäßigen Frequenzgang und hohe Band breite aus.

Bei diesem Lautsprecher besteht dann, wenn eine Membran noch größeren Durchmessers zum Einsatz kommen soll, die Möglichkeit, daß zwischen den beiden Ringen noch minde stens ein weiterer Ring angeordnet ist, der in ähnli cher Weise geformt ist.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Masse des Ringes zwischen zwei kegeligen Flächen eingeschlossen ist.

Bei diesem Lautsprecher lassen sich die Übertragungs eigenschaften weiter dadurch verbessern, daß die der Membran zugewandten Kanten des Kegels und der Ringe abgerundet sind.

Bei diesem Lautsprecher ist es baulich und akustisch vorteilhaft, wenn die Spitzen des Kegels und des inne ren Ringes genähert in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Weiter ist es bei diesem Lautsprecher von Vorteil, wenn die gemeinsame Ebene dicht unter der Schallauslaßfläche angeordnet ist.

Es kann zweckmäßig sein, daß in der Ebene der Schall auslaßfläche ein Flansch für die Befestigung eines Hor nes angeordnet ist.

Für die akustischen Eigenschaften dieses Lautsprechers ist es von Vorteil, wenn der Abstand zwischen der Mem bran und den der Membran zugewandten Oberflächen des Kegels und der Ringe im schwingungsfreien Zustand im wesentlichen gleich ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Lautsprecher, bei dessen Phasenkorrekturvorrichtung der den Kegel umgebende Ring den Grenzbereich Kalotte-Kegel der Membran überdeckt und auf der der Membran zugewandten Seite aus zwei im wesentlichen kegelförmigen Flächen besteht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Lautsprecher, bei dessen Phasenkorrekturvorrichtung die der Mem bran zugewandte Seite des Kegels den Kalotten teil der Membran überdeckt und die der Membran zugewandte Seite der beiden Ringe den kegelför migen Teil der Membran überdeckt.

Der Lautsprecher besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Schallaustrittsöffnung 2, aus einem elektromagnetisch zu Schwingungen erregten Zylinder 3, an den die Membran 4 in ihrem mittleren Bereich fest angekoppelt ist und aus einer Phasenkorrekturvorrichtung. Die Membran 4 weist einem zentralen kalottenförmigen Teil 4A und ei nen diesen umgebenden kegelförmigen Teil 4B auf. Die Phasenkorrekturvorrichtung besteht aus einem fest im Gehäuse 1 angeordneten, mit seiner Grundseite der Form der Membran 4 angepaßten Kegel 5 und zwei den Kegel konzentrisch umgebenden Ringen 6, 7. Im Ausführungsbei spiel der Fig. 1 überdeckt der den Kegel 5 umgebende Ring 6 den Grenzbereich 21 Kalotte 4A - Kegel 4B der Membran 4 und besteht auf der der Membran 4 zugewand ten Seite aus zwei im wesentlichen kegelförmigen Flä chen 6A, 6B. Zwischen dem Kegel und den Ringen 6, 7 be finden sich Schallwege 8, 9, die von der Membran 4 in die Schallaustrittsöffnung 2 führen. Die Achsen 10, 11 dieser Schallwege 8, 9 zwischen dem Kegel 5 und dem be nachbarten Ring 6 sowie zwischen den beiden Ringen 6, 7 sind auf je einen Punkt 12, 13 der Lautsprecherachse 14 gerichtet. Diese Punkte können bei geeigneter Dimensi onierung in einem Punkt zusammenfallen. Die Schallwege 8, 9 werden mit zunehmender Entfernung von der Membran 4 breiter. Dabei sind die Abstände von der Mitte der Grundfläche des Kegels 5 und von der Mitte der der Mem bran 4 zugewandten Oberfläche des Ringes 6 sowie von der äußersten abstrahlenden Membranfläche unter dem Ring 7 zu den Schallwegen 8, 9 (und das sind die maxi malen Schallweglängen von den entferntest liegenden Abstrahlpunkten der Membran zu der Schallaustrittsebene in der Schallaustrittsöffnung 2) etwa gleich lang.

Für die Konfiguration des Ringes 6 ist es wichtig, daß seine Masse zwischen zwei kegeligen Flächen, der Außen fläche 15 und der Innenfläche 16, eingeschlossen ist. Diese beiden kegeligen Flächen schneiden sich in einer kreisförmigen Linie 18.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die der Membran 4 zuge wandten Kanten des Kegels 5 und der Ringe 6, 7 abgerun det sind.

Für den Lautsprecher ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Spitzen des Kegels 5 und des inneren Ringes 6 ge nähert in einer gemeinsamen Ebene 17 liegen. Dabei ist es vorteilhaft, daß die gemeinsame Ebene 17 dicht unter der Schallauslaßebene der Schallauslaßöffnung 2 ange ordnet ist.

Das Gehäuse des Lautsprechers ist so gestaltet, daß in der Ebene der Schallaustrittsöffnung 2 ein Flansch 19 für die Befestigung eines Hornes 20 gebildet ist.

Der Lautsprecher ist so gebaut, daß der Abstand zwi schen der Membran 4 und den der Membran 4 zugewandten Oberflächen des Kegels 5 und der Ringe 6, 7 im schwin gungsfreien Zustand an allen Orten der Membran im we sentlichen gleich ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt einen Lautspre cher mit einer Phasenkorrekturvorrichtung, bei dem die der Membran 4 zugewandte Seite des Kegels 5 den Kalot tenteil 4A der Membran 4 überdeckt und die der Membran 4 zugewandte Seite der beiden Ringe 6, 7 den kegelför migen Teil 4B der Membran 4 überdeckt. Die Achsen 10, 11 der Schallwege 8, 9 zwischen dem Kegel 5 und dem benach barten Ring 6 sowie zwischen den beiden Ringen 6, 7 sind auf je einen Punkt 12, 13 der Lautsprecherachse 14 ge richtet. Die Schallwege 8, 9 werden mit zunehmender Entfernung von der Membran 4 breiter. Die Abstände von der Mitte der Unterseite des Kegels 5 und von der Mitte der der Membran 4 zugewandten Oberfläche des dem Kegel 5 benachbarten Ringes 6 und von dem äußeren Rand der Membran 4 zu den Schallwegen 8, 9 sind etwa gleich lang.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Schallaustrittsöffnung
3 Zylinder
4 Membran
5 Kegel
6 Ring
7 Ring
8 Schallweg
9 Schallweg
10 Achse
11 Achse
12 Punkt
13 Punkt
14 Lautsprecherachse
15 Außenfläche
16 Innenfläche
17 Ebene
18 kreisförmige Linie
19 Flansch
20 Horn
21 Übergangsbereich

Claims

1. Lautsprecher mit einer elektromagnetisch zu Schwin gungen erregten Membran, die aus einem zentralen kalottenförmigen Teil und einem diesen umgebenden kegelförmigen Teil hergestellt ist, und einer Pha senkorrekturvorrichtung, bestehend aus einem fest im Gehäuse angeordneten, mit seiner Grundseite der Form der Membran angepaßten Kegel und zwei den Ke gel konzentrisch umgebenden Ringen, zwischen denen Schallwege von der Membran in die Schallauslaßflä che befindlich sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Kegel (5) umgebende Ring (6) den Grenz bereich (21) Kalotte (4A)-Kegel (4B) der Membran (4) überdeckt und auf der der Membran (4) zugewand ten Seite aus zwei im wesentlichen kegelförmigen Flächen (6A, 6B) besteht,
daß die Achsen (10, 11) der Schallwege (8, 9) zwi schen dem Kegel (5) und dem benachbarten Ring (6) sowie zwischen den beiden Ringen (6, 7) auf je ei nen Punkt (12, 13) der Lautsprecherachse (14) ge richtet sind,
daß die Schallwege (8, 9) mit zunehmender Entfer nung von der Membran (4) breiter werden
und daß die Abstände von der Mitte der Unterseite des Kegels (5) und von der Mitte der der Membran (4) zugewandten Oberfläche der Ringe (6, 7) zu den Schallwegen (8, 9) etwa gleich lang sind.

2. Lautsprecher mit einer elektromagnetisch zu Schwin gungen erregten Membran, die aus einem zentralen kalottenförmigen Teil und einem diesen umgebenden kegelförmigen Teil hergestellt ist, und einer Pha senkorrekturvorrichtung, bestehend aus einem fest im Gehäuse angeordneten, mit seiner Grundseite der Form der Membran angepaßten Kegel und zwei den Ke gel konzentrisch umgebenden Ringen, zwischen denen Schallwege von der Membran in die Schallauslaßflä che befindlich sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die der Membran (4) zugewandte Seite des Kegels (5) den Kalottenteil (4A) der Membran (4) über deckt,
daß die der Membran (4) zugewandte Seite der beiden Ringe (6, 7) den kegelförmigen Teil (4B) der Membran (4) überdeckt,
daß die Achsen (10, 11) der Schallwege (8,9) zwi schen dem Kegel (5) und dem benachbarten Ring (6) sowie zwischen den beiden Ringen (6, 7) auf je ei nen Punkt (12, 13) der Lautsprecherachse (14) ge richtet sind,
daß die Schallwege (8, 9) mit zunehmender Entfer nung von der Membran (4) breiter werden und daß die Abstände von der Mitte der Unterseite des Kegels (5) und von der Mitte der der Membran (4) zugewandten Oberfläche des dem Kegel (5) be nachbarten Ringes (6) und von dem äußeren Rand der Membran (4) zu den Schallwegen (8, 9) etwa gleich lang sind.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ringen (6, 7) noch minde stens ein weiterer Ring angeordnet ist, der in ähnlicher Weise geformt ist.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Ringes (6) zwischen zwei kege ligen Flächen (15, 16) eingeschlossen ist.

5. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran (4) zugewandten Kanten des Kegels (5) und der Ringe (6, 7) abgerundet sind.

6. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen des Kegels (5) und des inneren Ringes (6) genähert in einer gemeinsamen Ebene liegen

7. Lautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Ebene dicht unter der Schall auslaßfläche angeordnet ist.

8. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Schallauslaßfläche ein Flansch (19) für die Befestigung eines Hornes (20) angeordnet ist.

9. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Membran (4) und den der Membran (4) zugewandten Oberflächen des Kegels (5) und der Ringe (6, 7) im schwingungsfreien Zu stand im wesentlichen gleich ist.