DE202012000148U1

DE202012000148U1 - Lautsprecheranordnung mit Basslautsprecher und Bassreflexrohr

Info

Publication number: DE202012000148U1
Application number: DE201220000148
Authority: DE
Original assignee: Jens Burmeister
Current assignee: BURMEISTER, JENS, DE; HENNING, THOMAS, DE
Priority date: 2012-01-07
Filing date: 2012-01-07
Publication date: 2012-03-06
Anticipated expiration: 2022-01-08

Abstract

Lautsprecheranordnung mit Basslautsprecher und Bassreflexrohr, bestehend aus einem zylindermantelförmigen oder mehrkantsäulenförmigen Basslautsprechergehäuse (1), Basslautsprecher (8), einem diesen gegenüberliegenden zentralen Bassreflexrohr (9), Befestigungsteilen und einem Fuß (6), wobei vom Ende des Bassreflexrohres (9), zum Ende des Basslautsprechergehäuses (1) durch beabstandete scheibenförmige Elemente ein umlaufender, zur Atmosphäre offener Bassreflexschlitz (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bassreflexschlitz (3) durch sich kontinuierlich verringernde Wandungsabstände dieser Elemente gebildet ist, wobei die Ringfläche des Austrittsquerschnittes am Bassreflexrohr (9) und des Abstrahlquerschnittes am Ende des Basslautsprechergehäuses (1) annähernd gleich groß sind und der Grundfläche des Bassreflexrohres (9) entsprechen.

Description

Die Neuerung betrifft eine rundumstrahlende Anordnung eines Basslautsprechers mit verbesserter kugelförmiger Abstrahlung. Diese neue Anordnung kann auch mit auf einer vertikalen Achse liegenden Lautsprechern im Mitte-Hochtonbereich und dazwischen liegenden rotationssymmetrischen Schallreflektor kombiniert werden.
Stand der Technik
Alle Klänge und Geräusche in der Natur breiten sich physikalisch gesehen in kugelförmigen Schallfeldern aus. Vom Entstehungspunkt ausgehend, bewegen sich alle Frequenzen des Klangbildes gleichzeitig in alle Richtungen des Raumes, wobei der Anteil des Direktschalls nur bei 10–14% liegt. Der größte Teil des Geräusches wird vom Hörenden als Raumklang erlebt.
Ein Klanggeschehen besteht also immer aus einem Komplex von Schallwellen, die sich kugelförmig im Raum ausbreiten. Jede einzelne Schallwelle schwingt in sich, entsprechend ihrer Frequenz.
Bei einem Klangereignis entstehen immer neue Schallwellen, die sich wiederum zu einem genau definierten Klang zusammenschließen. Die gemeinsame Amplitude der Schallwellen bleibt innerhalb eines Momentes immer gleich. Überall wo man sich im Raum befindet, hört man den gleichen Klang, dennoch verändert sich innerhalb kürzester Zeit das gesamte Klangbild.
Schallwellen breiten sich nicht nur in der Fläche aus, sondern in Form einer dreidimensionalen Kugel im gesamten Raum. In der Natur verhält sich jeder Klang nach diesem Gesetz der Schallexpansion. Den Gesang eines Vogels im Wald hört man unabhängig vom Standort überall gleich klar. Diese natürlich erzeugten Klänge erzeugen im Menschen Ruhe und Harmonie.
Zu einer harmonischen Schwingung bzw. einem harmonischen Klang kommt es immer dann, wenn die Frequenzen der einzelnen Töne untereinander und zur Grundfrequenz in einem ganzzahligen Verhältnis stehen.
Bei bekannten Lautsprecheranlagen, die die Naturschallausbreitung nachbilden, strahlen der Hochton- und Mitteltonlautsprecher über einen doppelt wirkenden rotationssymmetrischen Kegel den Schall in den Raum ab. Der Direktschall wird also fast vollständig eliminiert und es wird, wie in der Natur, der indirekte Schall abgestrahlt. Es entsteht, ebenfalls der Natur entsprechend, die erste klare Wellenfront und damit kein diffuses Schallfeld, das bei herkömmlichen, direkt abstrahlenden Systemen entsteht.
Die nahezu drucklose Wellenausbreitung führt dazu, dass Wände, Decken und Böden durch die auf sie treffenden Frequenzen nicht in eine Resonanzschwingung versetzt werden. Somit ist außerhalb von Gebäuden, in denen diese Technologie eingesetzt wird, kaum noch Geräusche zu hören. Die Musik und der Schall bleiben im Raum!
Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. In den Patentschriften US 5115882 , DE 9320811 U1 , DE 8529497 U1 , DE 9205731 U1 , WO 90/07103 und DE 19527499 C1 werden Anordnungen mit einfachem Lautsprecher vorgeschlagen, wobei die beiden Lautsprecher für unterschiedliche Frequenzbereiche, wie beispielsweise Hochton- und Mitteltonbereich, mit den Wandlern gegeneinander arbeiten, so dass zwei Kegel zu einer an der Basisfläche der Kegel verbundenen Baueinheit vereinigt werden können. Mit diesen Systemen, die immer weiter verbessert wurden, wurde die natürliche Klangwiedergabe im Hochton- und Mitteltonbereich weiter perfektioniert.
Es hat sich bei allen bekannten Anordnungen gezeigt, dass der Einfluss des Bassreflexsystems sowie Anordnung und Gestaltung der Bassreflexöffnungen das Klangbild, bedingt durch die unterschiedlichen Laufzeiten der Schallwellen und der damit einhergehenden Phasenfehler, es immer wieder zur Löschung von bestimmten Frequenzen des abgestrahlten Klangspektrums kommt. Es entsteht eine Disharmonie im abgestrahlten Klangbild des kompletten Lautsprechersystems und die kugelförmige Abstrahlung der Schallwellen in dem betreffenden Frequenzbereich ist nicht mehr gegeben. Das ist insbesondere im näheren Wirkungsfeld des Lautsprechers festzustellen, was sich z. B. bei therapeutischen Behandlungen nachteilig auswirkt.
Gemäß der US PS 4580654 sind in einem Gehäuse ein Basslautsprecher und darunter ein Bassreflexrohr angeordnet. Dass Bassreflexrohr ist unten offen. Eine Scheibe verbindet die Enden des Gehäuses und des Bassreflexrohres. Eine Endscheibe ist dieser mit einem Abstand gegenüberliegend befestigt. Dadurch wird ein paralleler Schlitz gebildet, der den Raum im Bassreflexrohr und dem Gehäuse mit der Atmosphäre verbindet. Dass ermöglicht eine verbessertes Schwingungsverhalten der Luftsäule im Gehäuse.
Allerdings bewirkt dieser Schlitz auch eine Einengung der Schallwellen. Es kommt zu unterschiedlichen Laufzeiten in den Frequenzbereichen, wodurch Phasenfehler und Auslöschungen von Frequenzen entstehen. Bei höherer Leistung des Basslautsprechers entstehen zusätzlich Luftströmungsgeräusche im Schlitz. Diese Mängel wirken sich nachteilig auf das Klangbild und die räumliche Abstrahlung aus.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lautsprecher der gattungsgemäßen Art hinsichtlich der natürlichen Wiedergabe von tieferen Frequenzen weiter zu verbessern. Es soll die Ausbreitung möglichst aller Frequenzen der Bassschallwellen in einer kugelförmigen Abstrahlung in den umgebenden Raum ermöglicht und damit das fortlaufende homogene Klangfeld verbessert werden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einer Lautsprecheranordnung mit Basslautsprecher und Bassreflexrohr, bestehend aus einem zylindermantelförmigen oder mehrkantsäulenförmigen Basslautsprechergehäuse (1), Basslautsprecher (8), einem diesen gegenüberliegenden zentralen Bassreflexrohr (9), Befestigungsteilen und einem Fuß vom Ende des Bassreflexrohres (9) der Bassreflexschlitz (3) wie folgt ausgebildet: Die beabstandeten scheibenförmigen Elemente besitzen sich kontinuierlich verringernde Wandungsabstände, wobei die Ringfläche des Austrittsquerschnittes am Bassreflexrohr (9) und des Abstrahlquerschnittes am Ende des Basslautsprechergehäuses (1) annähernd gleich groß sind und der Grundfläche des Bassreflexrohres (9) entsprechen.
Durch diese Anordnung wird der offene Querschnitt des Bassreflexrohres (9) über den Bassreflexschlitz (3) bis zur Atmosphäre annähernd beibehalten. Damit können vom Basslautsprecher (8) abgestrahlten Klänge und Töne in Form von Schallwellen mit tieferen Frequenzen mittels strömungstechnisch optimierter Übergänge vom Bassreflexrohr zur Atmosphäre nahezu kugelförmig in den umgebenden Raum abgestrahlt werden. Strömungsgeräusche im Bereich des Bassreflexschlitzes (3) werden vermieden. Weiterhin kann die Baulänge des Bassreflexrohres (9) verkürzt werden, da der Bassreflexschlitz (3) wie eine Verlängerung wirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung nach Anspruch 2. ist das Ende des Bassreflexrohres (9) gegenüber dem Ende des Basslautsprechergehäuses (1) nach Innen versetzt. Der Bassreflexschlitz (3) ist im Querschnitt kegelstumpfförmig, bzw. trapezförmigen ausgebildet, so dass sich der Querschnitt von innen nach außen linear verkleinert. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache Bauweise und kurze Bauform.
Entsprechend einer weiteren Ausbildung nach Anspruch 3 sind die Seitenwände des Bassreflexschlitzes (3) durch die beabstandete Grundplatte/Abschlussplatte (6) und den Passring (2) gebildet. Diese Ausbildung ermöglicht ebenfalls eine einfache Bauweise.
Nach einer bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 4 ist der Querschnitt des Bassreflexschlitzes (3) durch eine verstellbare Grundplatte/Abschlussplatte (6) und/oder einen Passring (2) veränderbar. Durch die Verstellung der Höhe des Bassreflexschlitzes (3) können die Frequenzen der Abstrahlung beeinflusst werden.
Nach einer bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 5 ist der Basslautsprecher (8) am unteren oder oberen Ende Basslautsprechergehäuse (1) angeordnet. Diesem gegenüberliegend ist das zentrale Bassreflexrohr (9) mit umlaufendem Bassreflexschlitz (3) am Ende angeordnet. Mit dieser Ausführung wird eine überwiegende Abstrahlung nach oben oder nach unten ermöglicht.
Weitere Ausgestaltungen in Kombination mit zusätzlichen Lautsprechern und Reflektoren sind in den Unteransprüchen 6 bis 11 dargelegt.
Beispiele
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
1 zeigt eine Basslautsprecheranordnung mit einem oberen Basslautsprecher 8 und der Gestaltung des Übergangs des Bassreflexrohres 9 zum Bassreflexschlitz 3.
Die 2 zeigt eine Basslautsprecheranordnung mit einem unteren Basslautsprecher 8 und den Übergang Bassreflexrohres 9 zum Bassreflexschlitz 3.
Die 3–9 zeigen mögliche Basslautsprecheranordnungen mit zusätzlichen Reflektoren und Hochton 11 – und Mitteltonlautsprechern 12, bei denen mit einer flexiblen Gestaltung des Basszonenschlitzes, die Klangqualität weiter verbessert werden kann.
Gemäß 1 besteht die Basslautsprecheranordnung aus dem Basslautsprechergehäuse 1, das in der Regel als Rohr ausgeführt ist und in dessen Enden je ein Passring 2 eingeklebt ist. Mit dem oberen Passring 2 des Basslautsprechergehäuses 1 wird der Basslautsprecher 8 befestigt. Der untere Passring 2 nimmt das Bassreflexrohr 9 auf. Mittels der Verbindungselemente 4 wird die Verbindung der Anlage zur Grundplatte 6 hergestellt.
Der Übergang von äußeren Durchmesser des Basslautsprechergehäuses 1 über den unteren Passring 2 zum inneren Durchmesser des Bassreflexrohres 9 ist schräg nach innen und oben laufend gestaltet. Mit dieser Gestaltung können die Eigenschaften des abgestrahlten Schalls über einen rotationssymmetrischen Schlitz, der mit unterschiedlicher Steigung und Übergängen ausgeführt werden kann, den gewünschten Bedingungen optimal angepasst werden.
Bei Versuchen in der Praxis hat sich gezeigt, dass mit der zielgerichteten Gestaltung des Übergangs von Bassreflexrohr zum Bassreflexschlitz eine bessere Wiedergabe der tieferen Frequenzen und damit ein homogeneres Klangbild erreicht werden kann, bei gleichzeitiger Minimierung von Wind- und Strömungsgeräuschen. Die Ausbreitung des Schalls erfolgt nahezu kugelförmig in den Raum und somit drucklos.
Bezugszeichenliste

1: Basslautsprechergehäuse
2: Passring, oben, unten
3: Bassreflexschlitz
4: Befestigung für Fuß/Grundplatte
5: Passring Lautsprecher
6: Fuß/Grundplatte/Abschlußplatte
7: Distanzscheibe
8: Basslautsprecher
9: Bassreflexrohr
10: Befestigungsteile
11: Hochtonlautsprecher
12: Mitteltonlautsprecher
13: rotationssymmetrischer Schallreflektor
14: Bassreflexsystem
15: Mitteltonlautsprechergehäuse
16: Breitbandlautsprecher
17: Koaxlautsprecher für Tief- und Hochton

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5115882 [0009]
DE 9320811 U1 [0009]
DE 8529497 U1 [0009]
DE 9205731 U1 [0009]
WO 90/07103 [0009]
DE 19527499 C1 [0009]
US 4580654 [0011]

Claims

Lautsprecheranordnung mit Basslautsprecher und Bassreflexrohr, bestehend aus einem zylindermantelförmigen oder mehrkantsäulenförmigen Basslautsprechergehäuse (1), Basslautsprecher (8), einem diesen gegenüberliegenden zentralen Bassreflexrohr (9), Befestigungsteilen und einem Fuß (6), wobei vom Ende des Bassreflexrohres (9), zum Ende des Basslautsprechergehäuses (1) durch beabstandete scheibenförmige Elemente ein umlaufender, zur Atmosphäre offener Bassreflexschlitz (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bassreflexschlitz (3) durch sich kontinuierlich verringernde Wandungsabstände dieser Elemente gebildet ist, wobei die Ringfläche des Austrittsquerschnittes am Bassreflexrohr (9) und des Abstrahlquerschnittes am Ende des Basslautsprechergehäuses (1) annähernd gleich groß sind und der Grundfläche des Bassreflexrohres (9) entsprechen.
Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Bassreflexrohres (9) gegenüber dem Ende des Basslautsprechergehäuses (1) nach Innen versetzt ist und der Bassreflexschlitz (3) im Querschnitt kegelstumpfförmig, bzw. trapezförmigen ausgebildet ist, so dass sich der Querschnitt von innen nach außen linear verkleinert.
Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände des Bassreflexschlitzes (3) durch die beabstandete Grundplatte/Abschlussplatte (6) und den Passring (2) gebildet sind.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Bassreflexschlitzes (3) durch eine verstellbare Grundplatte/Abschlussplatte (6) und/oder einen Passring (2) veränderbar ist.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am unteren oder oberen Ende Basslautsprechergehäuse (1) angeordnet ist und diesem gegenüberliegend das zentrale Bassreflexrohr (9) mit umlaufendem Bassreflexschlitz (3) am Ende angeordnet ist.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am oberen Ende des Basslautsprechergehäuses (1) angeordnet ist und oberhalb ein Mitteltonlautsprecher (12), darüber ein doppelter rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) und darüber ein Hochtonlautsprecher (11) angeordnet sind.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am unteren Ende des Basslautsprechergehäuses (1) angeordnet ist, am oberen Ende der Bassreflexschlitz (3) und darüber ein Mitteltonlautsprecher (12) in einem Mittelton-Lautsprechergehäuse sitzt und in das Bassreflexsystem hineinragt, darüber ein doppelter rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) und darüber ein Hochtonlautsprecher (11) angeordnet sind.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am oberen Ende des Basslautsprechergehäuses (1) angeordnet ist und oberhalb ein doppelter rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) und darüber ein Hochtonlautsprecher (11) angeordnet sind.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Basslautsprechergehäuses (1) ein Breitbandlautsprecher (16) oder ein Koaxlautsprecher (17) und oberhalb ein einfacher rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) angeordnet ist.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am unteren Ende des Basslautsprechergehäuses (1) und am oberen Ende der Bassreflexschlitz (3) angeordnet sind, während oberhalb und/oder seitlich dazu jeweils ein Mitteltonlautsprecher (12) in einem Lautsprechergehäuse sitzt, über dem ein doppelter rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) und darüber ein Hochtonlautsprecher (11) angeordnet sind.
Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basslautsprecher (8) am unteren Ende des Basslautsprechergehäuses (1) und am oberen Ende der Bassreflexschlitz (3) angeordnet sind, während oberhalb und/oder seitlich dazu jeweils ein Breitbandlautsprecher (16) oder ein Koaxlautsprecher (17) und oberhalb je ein einfacher rotationssymmetrischer Schallreflektor (13) angeordnet ist.