DE19605130A1 - Elektroakustische Rundstrahleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektroakustische Rundstrahleinrichtung, die die Aufgabe erfüllen soll, Schall so abzustrahlen, daß um die Rundstrahleinrichtung herum befindliche Personen den abgestrahlten Schall gleichzeitig bei gleicher Phasenlage, Intensität und Tonhöhe, also völlig gleichmäßig wahrnehmen.

Bisher bekannt gewordene derartige Einrichtungen arbeiten in der Regel entweder so, daß der Schall direkt in Hörrichtung abgestrahlt wird, teilweise mit zusätzlich zur Rundstrahlsimulation angebrachten rückwärtigen Schallstrahlern, oder mit der Reflexion des vom primären Schallstrahler abgestrahlten Schalls an festen Körpern. Beide Methoden weisen Nachteile auf. Im ersten Fall ist der Schalleindruck bei den Zuhörern sehr weitgehend von deren Position in Bezug auf die Schallstrahleinrich­ tung abhängig, da durch die Verwendung von nicht in ihrem Ausgangspunkt identischen, im gleichen Frequenzbereich arbeitenden Schallstrahlern um die Anordnung herum das Original verfälschende Interferenzen bewirkt werden. Ähnliches gilt auch für den Fall, daß der von einem Schallstrahler abgestrahlte Schall an einem festen Körper reflektiert wird. Selbst wenn man einen - tatsächlich jedoch nicht realisierbaren - idealen Reflektor voraussetzt, bleiben immer noch durch den Abstand zwischen Schallstrahler einerseits und dem Reflektor andrerseits sowohl Laufzeitunterschiede, als auch der durch den Reflektor verursachte Phasen­ sprung. Die hierdurch bedingten Schallauslöschungen bzw. Schallanhebungen zwischen Schallstrahler und Reflektor bewirken eine mit zunehmender Frequenz steigende Modulation der Schallintensität.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und durch relativ einfache Maßnahmen den Eindruck einer punktförmigen, nach allen Seiten gleichmäßig abstrahlenden Schallquelle zu verwirklichen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß wenigstens zwei Schallstrahler (Lautsprecher) so zueinander angeordnet sind, daß ihre Abstrahlrichtungen gegeneinander gerichtet sind. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß zwei Schallstrahler koaxial zueinander angeordnet sind, d. h. daß ihre Mittelachsen identisch sind. Es können jedoch auch die Mittelachsen der beiden Schallstrahler so zueinander geneigt sein, daß sie sich in einem gemeinsamen Punkt schneiden. Auf diese Weise entsteht im ersten Falle in der Mitte zwischen den beiden Schallstrah­ lern und im zweiten Falle im gemeinsamen Schnittpunkt der Mittelachsen der Eindruck einer Phantomschallquelle, die den Schall gleichmäßig in sämtliche Richtungen abstrahlt, d. h. daß vom Zuhörer nicht mehr der Eindruck des von jedem der Lautsprecher in unterschiedliche Richtungen abgestrahlten Schalls wahrgenommen wird, sondern daß sich durch die gegenseitige Beeinflussung des von den beiden Schallstrahlern abgestrahlten Schalls der Eindruck einer tatsächlich nicht vorhandenen Phantomschallquelle ergibt.

Wenn man bei Anwendung von zwei Schallstrahlern diese unter einem Winkel zueinander anordnet, so kann dadurch erreicht werden, daß die Schallabstrahlung von der sich ausbildenden Phantomschallquelle nicht völlig gleichmäßig in alle Richtungen, sondern gezielt in einer Richtung verstärkt und in einer Gegenrichtung abgeschwächt erfolgt.

Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch mehr als zwei Schallstrahler verwen­ det werden, wenn die Voraussetzung erfüllt ist, daß sie so unter Winkeln zueinan­ der angeordnet sind, daß sich ihre Mittelachsen alle in einem gemeinsamen Punkt schneiden.

Wird die Bedingung, daß sich die Mittelachsen aller Schallstrahler in einem gemein­ samen Punkt schneiden exakt erfüllt, so wird ein optimales Ergebnis erzielt. Aber auch dann, wenn die Mittelachsen der Schallstrahler um einen geringfügigen Betrag von dem gemeinsamen ideellen Schnittpunkt abweichen, stellt sich ein sehr gutes Resultat ein.

Bei der Ausbildung der Schallstrahler hat es sich als zweckmäßig erwiesen, der Schallmembran die Form eines nach außen zeigenden Kegels zu geben. Besonders im oberen Frequenzbereich kann eine verbesserte Linearität dadurch erzielt werden, daß die Spitze des Kegels als Kugelsegment ausgebildet ist.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die kegelförmige Membran aus sich überlappenden Segmenten zu bilden. Die Überlappungsstellen wirken dabei als eine Art "Versteifungsrippen", wodurch die Schallabstrahlung der Membran verbessert wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 die Anordnung jeweils zweier Schallstrahler,

Fig. 3 die Anordnung von drei Schallstrahlern,

Fig. 4 die Seitenansicht eines Schallstrahlers und

Fig. 5 die Draufsicht auf die Membran eines Schallstrahlers.

Die Schallstrahler 1 sind in allen Figuren nur schematisch dargestellt, weil es im wesentlichen nur auf Anordnung und zur Verbesserung der Wirkungsweise auf die Ausbildung der Membran 2 ankommt. Diese weist in den dargestellten Fallen die Form eines nach außen weisenden Kegels auf.

In Fig. 1 sind zwei Schallstrahler mit gemeinsamer vertikaler Mittelachse 3 so angeordnet, daß die Spitzen ihrer Membranen 2 eine gewissen gegenseitigen Abstand aufweisen. Dadurch bildet sich im gemeinsamen Mittelpunkt 4 dieser Einrichtung eine Phantomschallquelle aus, die - wie durch Pfeile angedeutet - Schall in sämtliche Richtungen völlig gleichmäßig abstrahlt.

Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 lediglich dadurch, daß die Mittelachsen 5 und 6 der beiden Schallstrahler 1 unter einem kleinen Winkel zueinander geneigt sind. Auch hier bildet sich im gemeinsamen Schnittpunkt 4 der Achsen 5 und 6 eine Phantomschallquelle aus, die jedoch infolge der Neigung der beiden Schallstrahler ihren Schall nicht völlig gleichmäßig rundherum abstrahlt, sondern - wie durch Pfeile angedeutet - nach links stärker, als nach rechts.

In Fig. 3 ist die Anordnung dreier Schallstrahler 1 so gezeigt, daß sich deren Mittelachsen 7, 8 und 9 ebenfalls in einem gemeinsamen Mittelpunkt 4 schneiden, der auch hier eine Phantomschallquelle ausbildet. Diese Figur soll verdeutlichen, daß es grundsätzlich möglich ist, mehrere Schallstrahler völlig unabhängig vonein­ ander im Raum anzuordnen, wenn nur dafür gesorgt ist, daß sich ihre Mittelachsen in einem gemeinsamen Punkt schneiden. Wird dies beachtet, so bildet sich dort eine gemeinsame Phantomschallquelle aus.

Aus Fig. 4 ist die Ausbildung der Membran 2 eines Schallstrahlers in der Weise, daß die Spitze des Kegels in ein Kugelsegment 10 übergeht, ersichtlich.

Fig. 5 schließlich zeigt die Draufsicht auf eine Membran 2, die aus Segmenten 11 derart gebildet ist, daß diese sich an den Stellen 12 überlappen und damit Verstei­ fungsrippen bilden.

Bezugszeichenliste

1 Schallstrahler
2 Membran
3 Mittelachse
4 Mittelpunkt
5 Mittelachse
6 Mittelachse
7 Mittelachse
8 Mittelachse
9 Mittelachse
10 Kugelsegment
11 Membransegment
12 Überlappungsstelle

Claims (7)

1. Elektroakustische Rundstrahleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens zwei Schallstrahle (Lautsprecher) (1) so zueinander angeordnet sind, daß ihre Abstrahlrichtungen gegeneinander gerichtet sind.

2. Rundstrahleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schallstrahler (1) koaxial zueinander angeordnet sind.

3. Rundstrahleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen (5, 6) zweier Schallstrahler (1) unter einem Winkel zueinander stehen.

4. Rundstrahleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schallstrahler (1) so unter Winkeln zueinander angeordnet sind daß sich ihre Mittelachsen (5 . . . 9) in einen gemeinsamen Punkt (4) schneiden.

5. Rundstrahleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallmembran (2) der Schallstrahler (1) die Form eines nach außen zeigenden Kegels aufweist.

6. Rundstrahleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Kegels in ein Kugelsegment (10) übergeht.

7. Rundstrahleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Membran aus sich überlappenden Segmenten (11) besteht.