DE2236306A1

DE2236306A1 - SOUND RADIATION SYSTEM

Info

Publication number: DE2236306A1
Application number: DE2236306A
Authority: DE
Inventors: Denes Dipl Ing Huszty; Andras Dipl Phys Illenyi; Geb Nemeth Ilona Magos; Karoly Szabados
Original assignee: Elektroakusztikai Gyar
Current assignee: Elektroakusztikai Gyar
Priority date: 1971-08-16
Filing date: 1972-07-24
Publication date: 1973-03-15
Also published as: BG20835A3; AT330869B; ATA627872A; FR2149449A1; DE2236306B2; GB1407243A; US3862366A; PL78133B1; FR2149449B1; CS171735B2; SE386799B; DD98415A5; HU163253B; SU510171A3; CA978093A

Description

ELEKTROJKUSZTIKAI GYAR, Budapest/UngarnELEKTROJKUSZTIKAI GYAR, Budapest / Hungary

SCHÄLLSTRAHLUNGSYSTEMPEELING RADIATION SYSTEM

Gegenstand der Erfindung ist ein aus schallstrahlenden und aus die Strahlungseigenschaften abändernden Elementen, weiters aus aktiven und passiven elektrischen Netzen bestehendes, eineefunktionale Einheit bildendes Schallstrahlungssystem, dessen Durchlas sku'rve und ausgestrahlte
Leistung im Raum an der Stelle des Hörers in Abhängigkeit
von der Frequenz gleichmässiger sind, als diejenigen der
bisher bekannten und verwirklichten Schallstrahler.The subject matter of the invention is a sound radiation system which consists of sound emitting elements and elements which modify the radiation properties, and also consists of active and passive electrical networks and forms a functional unit, the passage of which is sku'rve and emitted
Performance in the room at the location of the listener as a function of
are more uniform in frequency than those of
previously known and realized sound emitters.

Den sich mit den Problemen der elektroakusti*
sehen Übertragung beschäftigenden Fachleuten ist es allge-To deal with the problems of electroacoustics
See transferring professionals employing it is general

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mein bekannt, dass eine Breitband-Schallübertragung besonders guter Qualität in einem geschlossenen Raum, sei es ein Saal, ein Theater, ein Kino, ein Studio, usw. bei einer hohen Leistung mit den herkömmlichen Schallstrahlern nicht erzielt werden kann. Deshalb wird in anspruchsvollen Systemen das tonfrequente Band im allgemeinen in mindestens zwei Bänder geteilt, wobei die schallstrahlenden Elemente mit Hilfe eines aus einer gemeinsamen Zeichenquelle gespeisten einzigen Leistungsverstärkers /Schrifttum 1,4/, mit je einem Leistungsverstärker eigens gespeist werden /Schrittum 3, 4 /.I know that broadband sound transmission is particularly good quality in an enclosed space, be it a hall, a theater, a cinema, a studio, etc. not with a high output with conventional sound emitters can be achieved. Therefore, in sophisticated systems, the audio frequency band is generally divided into at least two Ribbons divided, with the sound radiating elements being fed from a common source of symbols with the help of a signal single power amplifier / literature 1.4 /, each with its own power amplifier / step by step 3, 4 /.

Unter einem schallstrahlenden Element wird zweckmässig je ein für das tief-, mittel-und hochfrequente Übertragungsband besonders ausgebildeter Schallstrahler /z.B. Rückstrahldose, Trichter-Schallstrahler oder irgendeine andere Anordnung/ verstanden. Zur Verteilung des Zeichens des vollen tonfrequenten Bereichs je Band dienen aktive /einen Verstärker enthaltende/, oder passive /verstärkerlose/ elektrische Netze. Zwecks Verbesserung der Dienstleistung wird der den die Schallstrahler speisende Leistungsverstärker steuernde Stromkreis mit einem Hoch- und Tiefklangreglungs-Stromkreis ausgestattet /Schrifttum 3./Having a sound radiating element is useful A sound emitter specially designed for the low, medium and high frequency transmission band / e.g. Reflector box, funnel sound emitter or any other arrangement / understood. To distribute the character of the full audio frequency range per band are active / containing an amplifier /, or passive / amplifierless / electrical networks. The power amplifier feeding the sound emitters is used to improve the service Controlling circuit equipped with a high and low tone control circuit / Literature 3. /

Das Problem der Verwirklichung einer Schallübertragung guter Qualität ist einem Raum stellt den Entwerfer einer Obertragungskette vor immer schwierigere Aufgaben. Diese Aufgaben erfordern die Beachtung von subjektiv- -akustischen Problemen, welche in ihren Zusammenhängen noch immer ein Gegenstand von Forschungsarbeiten bilden.The problem of realizing good quality sound transmission is a room posed by the designer a chain of transmission faces increasingly difficult tasks. These tasks require the observation of subjective -acoustic problems which, in their context, are still a subject of research.

Erfahrungsgemäss muss das Problem der Ausführung von Schallstrahlern guter Qualität bei Beachtung der sich auf die Schallstrahlung, Raumakustik, subjektive Akustik beziehenden Kenntnisse in Zusammenhang mit denjenigen sich auf die elektroakustieche Obertragungskette, sowie auf die auf der Kette übertragenen Zeichen beziehenden gelöst werden. Zum Aufbau eines SchallstrahlsystemsExperience has shown that the problem must be of execution of sound emitters of good quality while paying attention to the sound radiation, room acoustics, subjective Acoustics-related knowledge in connection with those related to the electroacoustic transmission chain, as well as relating to the characters transmitted on the chain. To set up a sound beam system

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tadelloser Qualität für innenräumliche Verwendung haben die Ungleichmässigkeiten der Schalldruck-Frequenz Kennlinie des Schallstrahlers» der Richtungskennlinie, sowie die entsprechend erklärten Ungleichmässigkeiten der an der Stelle des Abhörens als Resultante der Wechselwirkung des Raumes und des Schallstrahlers gewonnenen Übertragungscharakteristik eine besondere Bedeutung.impeccable quality for indoor use the irregularities of the sound pressure-frequency characteristic of the sound emitter »the directional characteristic, as well as the correspondingly explained irregularities of the at the point of eavesdropping as a result of the interaction of the The transmission characteristics obtained in the room and the sound emitter a special meaning.

Bei Beachtung des gegenwärtigen Standes der Technik müssen erfahrungsgemäss zur Lösung des Problems folgende Erfordernisse erfüllt werden /Schrifttum ·+«/:If the current state of the art is observed Experience has shown that the following requirements must be met in order to solve the problem / literature · + «/:

/1/ Ober 0,8 kHz sollen sich die RichtungsCharakteristiken ähneln und innerhalb eines Kegelwinkels von mindestens 120° je geringere Schwankungen aufweisen./ 1 / The directional characteristics should be above 0.8 kHz resemble and within a cone angle of at least 120 ° each have smaller fluctuations.

11t An der Stelle des Abhörens soll die Durchlasskurve innerhalb des vorgeschriebenen Obertragungsbandes je geringer von der erforderten, zweckmässigsten Durchlas skurve abweichen. 11t At the point of eavesdropping, the transmission curve within the prescribed transmission band should deviate less from the required, most appropriate transmission curve.

/3/ An der Stelle des Abhörens soll bei einer subjektiv vernachlässigbaren Verzerrung ein genügend hoher Schalldruckpegel gesichert werden*./ 3 / Instead of eavesdropping, a subjectively negligible distortion should be a sufficiently high one Sound pressure level can be secured *.

Die obigen Erfordernisse, insbesondere diejenige mit /1/ und /2/ bezeichnete werden von den bekannten Lösungen des Problemes nicht erfüllt /Schrifttum 1,2, 3/. Ohne Befriedigung des ersten Erfordernisses kann das Problem überhaupt nicht gelöst werden. Bei Beachtung der bisher erzielten Ergebnisse kann diese Behauptung folgenderweise begründet werden.The above requirements, especially that with / 1 / and / 2 / are not fulfilled by the known solutions to the problem / literature 1,2, 3 /. Unless the first requirement is satisfied, the problem cannot be solved at all. If the Results obtained so far, this claim can be justified as follows.

Erfahrungsgemäss wird eine elektroakustische Kette praktisch genommen immer von einem statistischen Programmzeichen endlicher Bandbreite und niemals von einem sinusförmigen Zeichen erregt. Die sich in den Räumlichkeiten ergebende äusserst ungleichmässige Durchlasskurve des am Ende der Kette angeordneten Schallstrahlers /Schrifttum 5/Experience has shown that an electroacoustic chain is always taken from a statistical chain Program characters of finite bandwidth and never from one sinusoidal sign excited. Which are in the premises resulting extremely uneven transmission curve of the Sound emitter arranged at the end of the chain / Literature 5 /

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wird im Falle von zufallsmässigen Zeichen vom Hörsinn nicht als ungleichmässig empfunden, vorausgesetzt, dass die Anzahl der Kennlinien-Ungleichmäsagkeiten, z.B. der Maxima, gleichen Charakters und einer Weite von A f innerhalb der Δ f_m weiten, s.g. kritischen Bänder des Hörens genügend hoch ist, d.h. Af_m/Af > 10 /Schrifttum 6./. Dieses Erfordernis wird z.B. in einem Raum von V = 100 m /Wohnraum mittleren Rauminhaltes, oder der übliche Rauminhalt des technischen Raumes in einem Studio/ bereits für Zeichen einer Frequenz von höher als 100 Hz erfüllt. Bei wachsendem Rauminhalt gleitet diese Grenzfrequenz abwärts. Andererseits ist erfahrungsgemäss die sich zwischen den kritischen Bändern des Hörens zeigende Ungleichmässigkeit der Durchlasskurve, d.h. die mit Hilfe einer Farbgeräuschspannung von einer etwa eine Drittel Oktave betragenden Bandweite gemessene Ungleichmässigkeit gut wahrnehmbar. Deshalb wenn die Ungleichmässigkexten der bezeichnendsten, objektiv auch messbaren akustischen Werte eines Schallstrahlungssystems , d.h. der Richtungskennlinie und der Schalldruck-Frequenz Kennlinie entsprechend der statistischen Eigenschaften des Programmzeichens und der subjektiven Wahrnehmbarkeit der Ungleichmässigkexten mit einem Farbgeräusch einer Bandbreite einer Dritteloktave erklärt werden, verbleibt die Aufgabe einen Schallstrahler auszuführen, dessen akustische Eigenschaften mit einem Zeichen einer Bandbreite einer Dritteloktave gemessen sich je gleichmässiger verhalten. /Bei keiner der bekannten Lösungen /Schrifttum 1, 2, 3/ wurde dieses Erfordernis erkannt . /In the case of random signs, the sense of hearing does not perceive it as uneven, provided that the number of characteristic curve irregularities, e.g. the maxima, of the same character and a width of A f within the Δ f _m wide, so-called critical hearing bands, is sufficiently high , ie Af _m / Af > 10 / literature 6. /. This requirement is fulfilled, for example, in a room of V = 100 m / living room with average volume, or the usual volume of the technical room in a studio / already for characters with a frequency of higher than 100 Hz. As the volume of the room increases, this cut-off frequency slides downwards. On the other hand, experience has shown that the unevenness of the transmission curve between the critical bands of hearing, ie the unevenness measured with the aid of a color noise voltage of a bandwidth of about a third of an octave, is easily perceptible. Therefore, if the irregular texts of the most significant, objectively measurable acoustic values of a sound radiation system, i.e. the directional characteristic and the sound pressure-frequency characteristic, are explained in accordance with the statistical properties of the program symbol and the subjective perceptibility of the irregular texts with a color noise with a bandwidth of a third of an octave, the task remains one Execute sound emitters, whose acoustic properties measured with a sign of a bandwidth of a third of an octave behave more evenly. / None of the known solutions / literature 1, 2, 3 / recognized this requirement. /

Wie bekannt, besteht infolge der Wechselwirkung zwischen Raum und Schallstrahler ein wesentlicher Unterschied zwischen der in einem freien Schallraum messbaren Durchlasskurve der Schallstrahler und der in einem Saal messbaren Durchlasskurve. Eine Verminderung dieser Wechselwirkung wurde in der Studiotechnik durch NormierungAs is known, there is an essential difference due to the interaction between the room and the sound emitter between the transmittance curve of the sound emitters that can be measured in a free sound space and that in a Hall measurable transmission curve. This interaction was reduced in studio technology through standardization

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der Werte der technischen Räumlichkeit bereits vor langer Zeit versucht /Schrifttum 8./. Nach den neueren Forschungen aber wird dies das Problem nicht lösen, da bei Betätigung von Schallstrahlern üblicher Anordnung und Eigenschaften an den verschiedenen Punkten der Räumlichkeit ein zwischen weiten Grenzen schwankender Schalldruck wahrgenommen werden kann. /Schrifttum 9./,the values of technical space long ago Time tries / literature 8. /. However, according to recent research, this will not solve the problem since Operation of sound emitters with the usual arrangement and properties at various points in the room a sound pressure fluctuating between wide limits can be perceived. / Literature 9. /,

Im Verlauf von weiteren Untersuchungen wurde erkannt, dass die Gewährleistung von frequenzunabhängigen, sich ähnelnden Richtungskennlinien des Schallstrahlers in der waage- wie senkrechten Ebene wenigstens über ein kHz ein grundlegend wichtiges Erfordernis ist um im Räume eine bestmöglichste Schallübertragung zu erzielen. Werden nämlich frequenzunabhängige, sich ähnelnde Richtungskehnlinien sichergestellt, dannn?lrd~3ei?^inbezug auf die hauptsäch- ' liehe Strahlungsrichtung des Schallstrahlers im Raum abwechselnd in den verschiedenen Richtungen einen Platz einnehmende Beobachter infolge der ständigen Richtungskennlinien, abgesehen von den auf die kritischen Bandbreiten des Hörsinnes bezogene, obenerwähnte, nicht hörbare Eigenschaften der sich zwischen dem Ohr und dem Schallstrahler bildenden elektroakustischen Übertragungskette, sowie vom sich infolge der zweckmässig von der sphärischen Form abweichenden Richtungskennlinien zeigenden, belanglosen. Pegelabfall eine wesentlich gleiche Durchlasskurve im fonfrequenten Band wahrnehmen.In the course of further investigations it was recognized that the guarantee of frequency-independent, similar directional characteristics of the sound emitter in the horizontal and vertical plane at least over one kHz a fundamentally important requirement is to achieve the best possible sound transmission in the room. Namely frequency-independent, similar directional strain lines ensured, then n? lrd ~ 3ei? ^ in relation to the main- ' alternating direction of radiation of the sound emitter in the room Observer taking a seat in the different directions due to the constant directional characteristics, apart from the above-mentioned inaudible properties related to the critical bandwidths of the auditory sense the electroacoustic transmission chain that forms between the ear and the sound emitter, as well as from itself as a result of the expedient from the spherical shape deviating directional characteristics showing, unimportant. Level drop a substantially the same transmission curve in the phone frequency Perceive band.

Es wurde weiters erkannt, dass eine unabhängig von der Frequenz ständige Richtungskurvenschar noch den Vorteil hat, dass derRiehtungsfaktor» d.h. der Quotient des in der Achse erregten Schalldruckes und der ausgestrahlten Leistung /Schrifttum 10/, eines Schallstrahlers von solchen Eigenschaften auf eine von der Frequenz ab-hängig vorgeschriebene Weise änderbar ist. So kann z.B. der Richtungsfaktor von der Frequenz unabhängig ständig gestaltet werden. Es muss bloss dafür gesurgt werden, dassIt was also recognized that a family of directional curves that is constant regardless of the frequency still has the Has the advantage that the direction factor »i.e. the quotient of the sound pressure excited in the axis and the emitted power / literature 10 /, of a sound emitter can be changed by such properties in a manner prescribed depending on the frequency. E.g. the directional factor can be constantly designed independently of the frequency. You just have to ensure that

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der Pegel des den Schallstrahler speisenden Zeichens in Abhängigkeit von der Frequenz sich in einem der Aenderung der axialen Charakteristik entgegengesetzten Sinne ändere, damit die Ungleichmässigkeiten der axialen Charakteristik eben ausgeglichen werden /Schrifttum 6./. Diese Aufgabe kann mit Hilfe der bekannten elektrischen Netze gelöst werden.the level of the character feeding the sound emitter as a function of the frequency changes in one of the changes the opposite sense of the axial characteristic, so that the irregularities of the axial characteristic be evenly balanced / literature 6. /. This task can be solved with the help of the known electrical networks will.

Die aus dem Schrifttum bekannten 'äsungen befriedigen nicht diese Erfordernisse. So stellt sich z.B. die eine bekannte Lösung mit der Befriedigung des Erfordernisses eines st äidigan Rchfungsfaktors des Strahlers zufrieden, ohne zu erkennen, dass dieses letztgenanntes Erfordernis aus objektiven Gründen bloss dann an den verschiedenen Stellen der Räumlichkeit ein subjektiv einwandfreies Schallbild bieten wird, wenn gleichzeitig die Aehnlichkeit der Richtungskennlinien des Schallstrahlers innerhalb eines breiten Schdlbandes sichergestellt wird.The statements known from literature are satisfactory not these requirements. For example, one known solution arises with the satisfaction of the requirement a constant check factor of the radiator satisfied, without realizing that this latter requirement for objective reasons only applies to the various Set the spatiality will offer a subjectively perfect sound image if at the same time the resemblance the directional characteristics of the sound emitter is ensured within a wide range.

Die Urheber einer anderen Lösung /Schrifttum 2/ erkennen zwar, dass die Richtungskennlinie und der Frequenzgang, als gegenseitig eng zusammenhängende Eigen schäften, für Schallstrahler guter Qualität von Bedeutung sind, doch stellen auch sie keine Bedingungen für die Ständigkeit der Richtungskennlinien. Demgegenüber missbilligen sie einen auf die Stelle des Abhörens bezogenen elektrischen Ausgleich der Durchlasskurve des Schallstrahlers. Diese Feststellung ist wahrlich zutreffend, wird nicht im voraus dafür Sorge getragen, dass etwa über 1 kHz die Richtungskennlinien des Schallstrahlers unabhängig von der Frequenz ähnlich verlaufen. Andererseits wird für einen der modernsten Schallstrahler bloss die Bedingung gestellt, dass im vollen tonfrequenten Band die Schalleistung eine hohe sei, sowie dass in der waagerechten Ebene bei den mittleren und hohen Tönen ein homogenes von Ungleichmässigkeiten infolge Interferenz freies Schallfeld entstehe /Schrifttum 3./. Auf Grund eines Beitrages /Schrift-The authors of another solution / literature 2 / recognize that the directional characteristic and the frequency response, as mutually closely related properties, important for sound emitters of good quality are, but they also do not impose any conditions for the stability of the directional characteristics. In contrast, disapprove they provide an electrical compensation of the transmission curve of the sound emitter based on the point of eavesdropping. This statement is truly correct, if care is not taken in advance that about 1 kHz the Directional characteristics of the sound emitter are similar regardless of the frequency. On the other hand, for one of the most modern sound emitters only placed the condition that the sound power in the full audio frequency band a high one, as well as that in the horizontal plane with the middle and high tones a homogeneous of Irregularities arise as a result of interference-free sound field / Literature 3. /. On the basis of a contribution / written

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tum 6/ ist es offensichtlich, dass Ungleichmässigkeiten der Kennlinie genügend geringer Bandbreite, entstehend aus Interferenzen, vom subjektiven Standpunkt aus belanglos sind, sodass ihre Beseitigung nicht als eine Bedingung gesetzt werden muss. Andererseits da der Urheber dieser Lösung nicht fordert, dass der Schallstrahler in anderen, von der waagerechten abweichenden Ebenen ein Schallfeld bestimmten Charakters erzeuge, versäumte er eine ständige ₉ .frequenzunabhängige Richtungskennlinie, damit'eine ständige, ausgestrahlte Leistung und an der Stelle des Abhörens, unabhängig von der Räumlichkeit irgendeine vorgeschriebene Durchlasskurve sicherzustellen. Gleichzeitig um in der obenerwähnten Lösung in der waagerechten Ebene eine von örtlichen Ungleichmässigkeiten freie Richtungskennlinie zu erhalten, was, wenn inbezug auf andere Ebenen nichts ausbedungen wird, ein an sich unbegründetes Erfordernis ist, wurden die,hochtönigen Lautsprecher über dem tieftönigen Lautsprecher angeordnet. In dieser Lösung fällt die Längsachse der hochtönigen Schallstrahlreinheit mit derjenigen des tieftönigen SchallStrahlers zusammen und gleichzeitig wurden die hochtönigen Schallstrahler gegenseitig um ihre Längsachse verdreht. Wie von den Messergebnissen des erwähnten Schrifttums /Schrifttum 5/ bekräftigt, kann die ervjählte Lösung über 1 kHz in der waagerechten Ebene nicht einmal eine ann Shernde Aehnlichkeit der Richtungskennlinien gewährleisten.According to 6 / it is obvious that irregularities in the characteristic curve with a sufficiently small bandwidth, arising from interference, are irrelevant from a subjective point of view, so that their elimination does not have to be set as a condition. On the other hand, since the author of this solution does not require that the acoustic radiators in others, a sound field from the horizontal differing levels producing certain character, he failed a constant ₉ .frequenzunabhängige direction characteristic damit'eine constant, radiated power, and the point of listening, regardless to ensure some prescribed transmission curve from the space. At the same time, in order to obtain a directional characteristic curve free of local irregularities in the horizontal plane in the above-mentioned solution, which, if nothing is stipulated in relation to other planes, is an inherently unfounded requirement, the high-frequency loudspeakers were arranged above the low-frequency loudspeaker. In this solution, the longitudinal axis of the high-pitched sound beam purity coincides with that of the low-pitched sound emitter and at the same time the high-pitched sound emitters were mutually rotated around their longitudinal axis. As confirmed by the measurement results of the aforementioned literature / literature 5 /, the solution chosen above 1 kHz in the horizontal plane cannot even guarantee an approximate similarity of the directional characteristics.

Erfahrungsgemäss muss in derart angeordneten Mehrkanal-Schallstrahlern, angesichts des ziemlich grossen Abstandes der tief- und hochtönigen Lautsprecher, die Abgleichfrequenz genügend.tief gewählt werden, damit in der Durchlasskurve, wesentlich von der Richtung unabhängig, keine . breitbandige, und somit hörbare Ungleichmässigkeit entstehe. Auf Grund derselben Überlegung wurde für die Ab gleitfrequenz des obigen Schallstrahlers ein Wert von 300 Hz bestimmt. Dementsprechend wird bei einer Frequenz von höherExperience has shown that multi-channel sound emitters arranged in this way must, in view of the rather large Distance between the low and high-pitched loudspeakers, the adjustment frequency must be chosen sufficiently low so that in the pass-through curve, essentially independent of the direction, none. broadband, and thus audible, unevenness arises. On the basis of the same consideration, a value of 300 Hz was used for the discharge frequency of the above sound emitter certainly. Accordingly, the frequency becomes higher

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als etwa 600 Hz blose eine aus in der senkrechten Ebene über einander angeordneten Lautsprechern aufgebaute Hochton-Strahlereinheit strahlen. Aus diesem Grunde kann der wesentliche Nachteil dieser Anordnung, dass nämlich der volle Schallstrahler von etwa 1 kHz an keine von der Frequenz unabhängig, nahezu ständige Richtungskennlinie abgibt, überhaupt nicht beseitigt werden.than about 600 Hz just one off in the vertical plane Tweeter unit built up above speakers arranged one above the other shine. For this reason, the main disadvantage of this arrangement, namely the full sound emitters from about 1 kHz on, does not emit any almost constant directional characteristic independent of the frequency, cannot be eliminated at all.

Es wurde weiters erkannt, dass um auf einem je breiteren Band eine ständige Richtungskennlinie zu erzielen die Abgleichfrequenz derart erwählt werden muss, dass an der Frequenz, wo sich die Schallstrahlung des den Tiefton, bezw. Hochton strahlenden Kanals überlappt, die Schallstrahlereinheit in der waagerechten Ebene bereits gerichtete Strahlungseigenschaften aufweisen sollen. Die gerichtete Strahlung wird von der an der Oberfläche der Dose entstehenden Schallablenkung stark beeinflusst, besitzt doch bei niedrigen Frequenzen ein in einer geschlossenen Dose eingebauter Schallstrahler notwendigerseise eine sphärische Richtungskennlinie, und tritt eine gerichtete Strahlung in Abhängigkeit von den Abmessungen des Lautsprechers und der Dose erst über etwa 1 kHz ein. Deshalb muss erfahrungsgemäss die Abgleichfrequenz bei Beachtung der üblichen Dosenabmessugen entgegen der Empfehlungen des Schrifttums /Schrifttum 2, 3/ um etwa zwei Oktaven höher gewählt werden, damit die für die Richtungskennlinie aufgestellten Bedingungen auch in der Umgebung der Abgleichfrequenz befriedigt werden /Schrifttum 11./ Die Erfahrungen laufen der Behauptung des Schrifttums /Schrifttum 1/, dass die Abgleichfrequenz derart bestimmt werden müsse, dass der den Tiefton strahlende Lautsprecher bei dieser Frequenz noch keine Steuerungseigenschaften aufweise zuwider.It was also recognized that in order to achieve a constant directional characteristic on the wider the band the calibration frequency must be selected in such a way that at the frequency where the sound radiation of the bass, respectively The high-frequency radiating channel overlaps the sound radiator unit should already have directed radiation properties in the horizontal plane. The directed Radiation is strongly influenced by the sound deflection that occurs on the surface of the can, but it has At low frequencies, a sound radiator built into a closed box is necessary, or a spherical one Directional characteristic, and directional radiation occurs depending on the dimensions of the loudspeaker and the socket only enters above about 1 kHz. Therefore, experience has shown that the calibration frequency when observing the usual dose dimensions contrary to the recommendations of the literature / Literature 2, 3 / should be selected about two octaves higher so that the ones set up for the directional characteristic Conditions are also satisfied in the vicinity of the calibration frequency / Literature 11./ Experience is running out Allegation of literature / literature 1 / that the calibration frequency must be determined in such a way that the bass radiating loudspeakers at this frequency do not yet show any control properties contrary to

Weiters wurde erkannt, dass da sich infolge der statistischen Eigenschaften des Programmzeichens zwischen etwa 630 und 12 50 Hz irgendwo ein Frequenzband von einer Breite einer Dritteloktave befindet, unterhalb, bzw.Furthermore, it was recognized that, as a result of the statistical properties of the program character, between about 630 and 12 50 Hz somewhere a frequency band with a width of a third of an octave is below, resp.

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— Q —- Q -

überhalb welcher das Programmzeichen eine im grossen ganzen gleiche Zeichenleistung vertritt, eine optimale Ausnut- · zung der Belastbarkeit des tiefen und hohen Tonkanals zweckmässig in Mehrkanalsystemen die Auswahl der Abgleichfrequenz gegenüber den üblichen 300 Hz um mindestens eine Oktave höher erfordert.above which the program symbol is on the whole represents the same drawing performance, an optimal exploitation tion of the resilience of the low and high sound channel It is advisable to select the calibration frequency in multi-channel systems requires at least an octave higher than the usual 300 Hz.

Bei Verwirklichung des Gegenstandes der Erfindung wurde von dem Grundgedanken ausgegangen, dass ein aus Hoch- und Tieftonstrahlungselementen aufgebautes Schallstrahlungssystem zustände gebracht werden welche im Gegensatz der bisher bekannten Lösungen etwa über 0,8 kHz frequenzunabhängig, sich ähnelnde Richtungskennlinien gewährleistet, die Belastbarkeit der Tief- und Hochtonstrahlungselemente je besser ausgenützt werden, gleichzeitig aber der Schallstrahler, bei Abänderung der Durchlasskur- · ve des das Schallstrahlungssystem speisenden Verstärkers, in einen eines als Funktion der Frequenz veränderbaren Richtungsfaktors umgewandelt werden könne, um an der Stelle des Abhörens in der Räumlichkeit je.besser an die von der Aufgabe erforderte zweckmässigste Durchlasskurve herangekommen werden könne. Das den Gegenstand der Erfindung bildende Schallstralilungssystem stellt eine Lösung des Problems dar, mit Hilfe von mehreren, auch von einander unabhängig anwendbaren, doch gemeinsam das beste Ergebnis gewährleistenden Massnahmen.When realizing the subject matter of the invention, the basic idea was assumed that a High-frequency and low-frequency radiation elements built up sound radiation system are brought about which in contrast the previously known solutions about 0.8 kHz independent of frequency, Similar directional characteristics guarantee the load-bearing capacity of the low-frequency and high-frequency radiation elements the better are used, but at the same time the sound radiator, when changing the transmission curve ve of the amplifier feeding the sound radiation system, can be converted into a directional factor that can be changed as a function of the frequency to the point of wiretapping in the room is better suited to that of the Task required the most appropriate flow curve could be approached. That forming the subject of the invention Sound distribution system provides a solution to the problem with the help of several, which can also be used independently of each other, but which together guarantee the best result Activities.

Auf die Möglichkeit der Verwirklichung eines unabhängig von der Frequenz annähernd ständige Richtungskennlinie ergebenden Schallstrahlers weist die ungarische Patentschrift Nr > angemeld t unter Nr. EE-1750, hin.The possibility of realizing an almost constant directional characteristic independent of the frequency The resulting sound emitter has the Hungarian patent specification no> registered under no. EE-1750.

Diese Lösung befriedigt aber als ein eine auch bei Tieftönen hohe Tonleistung ausstrahlender Schallstrahler an sich nicht in allem die aufgestellten Erfordernisse: die Belastbarkeit der eingebauten Lautsprecher setzt schnell eine Grenze der Belastbarkeit des Schallstrahlers ο Infolgedessen ist eine Verwendung als Schallstrahler hoher Belastbar-However, this solution is per se satisfactory as a sound emitter which emits high sound power even in the case of low tones not all of the requirements: the resilience of the built-in loudspeakers quickly sets one Limit of the load capacity of the sound emitter ο As a result, it can be used as a sound emitter with a high load capacity.

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keit, mit breitem Tonband, bloss auf Kosten von Zugeständnissen möglich.ability, with a wide tape, only at the expense of concessions possible.

Andererseits kann mit einer Zweiweg-Anordnung laut erwähnter Patentschrift eine günstige Lösung erzielt werden, wo der Hochton-Schallstrahler mit vier Lautsprechern je eines Durchmessers von 125 mm aufgebaut wird, wogegen in diesem Falle der Tiefton-SchaLlstrahler aus einem in einer voll verschlossenen, mit Watte gedämpften Dose eingebauten Lautsprecher eines Durchmessers von 300 mm besteht.On the other hand, a favorable solution can be achieved with a two-way arrangement according to the patent specification mentioned where the tweeter sound radiator is set up with four loudspeakers each with a diameter of 125 mm, on the other hand in this case the low-frequency sound emitter from one Loudspeaker with a diameter of 300 mm built into a fully closed box dampened with cotton wool consists.

Zwecks der Verwirklichung eines Schallstrahlungs-.systems ständiger Richtungskennlinie wurde die Abgleichfrequenz des Zweiweg-Schallstrahlungssystems derart erwählt, dass die Belastbarkeit der das Schallstrahlungssystem bildende Lautsprecher in einem möglichst hohem Grade ausgenützt werden. Gleichzeitig wurde dafür gesorgt, dass die Richtungskennlinien des Schallstrahlungssystems an der Abgleichfrequenz und auch in ihrer Umgebung, möglichst frequenzunabhängig, innerhalb eines weiten Raumwinkel ähnlich bleiben.For the purpose of realizing a sound radiation system Constant directional characteristic, the calibration frequency of the two-way sound radiation system was chosen in such a way, that the load capacity of the loudspeakers forming the sound radiation system is as high as possible be exploited. At the same time it was ensured that the directional characteristics of the sound radiation system at the calibration frequency and also in its environment, as independent of frequency as possible, within a wide solid angle stay similar.

Weitere Vorteile wurden dadurch erzielt, dass der Schallstrahler laut obiger ungarischer Patentschrift als Hochton-Strahlungssystemelement verwendet wurde. Mit Hilfe dieses Elementes kann ein Schallstrahlungssystem relativ massiger Abmessungen, breiten Tonbandes, hoher Leistung und ständiger Richtungskennlinie aufgebaut werden, vorausgesetzt, dass bei entsprechender Aufstellung des Tiefton- -Schallstrahlungselementes Sorge dafür getragen"wird, dass dieses den Hochton-Schallstrahltr genügend nahe kommt und eine entsprechend hohe Abgleichfrequenz gewählt wird. Es wurde festgestellt, dass wenn der Mittelpunkt des äussersten Lautsprechers der Hochton-Strahlungseinheit in einem Abstand von weniger als das 1,5-fache des Durchmessers der Tiefton-Strahlungseinheit ist und gleichzeitig die Abgleichfrequenz derart gewählt wird, dass die ihr zugeord-Further advantages were achieved in that the sound emitter according to the above Hungarian patent specification as High frequency radiation system element was used. With the help of this element, a sound radiation system can be relatively massive dimensions, wide tape, high performance and constant directional characteristic, provided that with the appropriate setup of the bass -Sound radiation element ensure "that this comes close enough to the high-frequency sound beam and a correspondingly high adjustment frequency is selected. It it was found that if the center of the outermost loudspeaker is the tweeter radiation unit in one Distance of less than 1.5 times the diameter of the bass radiation unit and at the same time the adjustment frequency is chosen in such a way that the

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nete Wellenlänge die die an der mit der Ebene der Öffnung des tieftonstrahlenden Lautsprechers parallelen Oberfläche der die Tief- und Hochtonstrahlungseinheit in sich schliessenden Dose, d.h. an der Oberfläche des Schallstrahlungssystems, gemessene geringste Abmessung nicht überschreitet, kann erfahrungsgemäss auch in der Umgebung der Abgleichfrequenz eine ständige Richtungskennlinie gewährleistet werden.nete wavelength that of the surface parallel to the plane of the opening of the loudspeaker radiating low frequencies the box that closes the low and high frequency radiation unit, i.e. on the surface of the sound radiation system, does not exceed the smallest measured dimension, experience has shown that it can also be in the vicinity a constant directional characteristic can be guaranteed for the adjustment frequency.

Günstige Ergebnisse wurden weiters erzielt, wenn die Abgieichfrequenz derart gewählt wurde, dass die ihr zugeordnete Wellenlänge kleiner war als die mit der Ebene der Öffnung des tieftonstrahlenden Lautsprechers parallele Oberfläche der die Lautsprechereinheiten in sich schliessenden Dosen gemessene geringste Ausbreitungs-Abmessung. Unter Strahlungsöffnung des SchallStrahlers soll das wirkliche oder fiktive Begrenzungsflächenelement des Schallstrahlungselementes verstanden werden, durch welches erregte Schallfeld an das ausserschallstrahlende Medium unmittelbar übergeben wird.In addition, favorable results were achieved if the calibration frequency was chosen in such a way that its associated wavelength was smaller than that parallel to the plane of the opening of the low-frequency loudspeaker Surface of the smallest propagation dimension measured by the loudspeaker units in the closed boxes. The real or fictitious boundary surface element of the Sound radiation element are understood through which excited sound field to the extra-sound radiating medium is passed immediately.

Zwar befriedigt ein derart ausgebildetes Schallstrahlungssystem die meisten für praktische Aufgaben aufgestellten, bereits früher abgefassten Erfordernisses können noch weitere Verbesserung durch Einbau der in der vorangehend angeführten ungarischen Patentschrift erwähnten Hemmen durchgeführt werden.Although a sound radiation system designed in this way satisfies most of the practical tasks, previously drafted requirement still further improvement by incorporating that mentioned in the above-cited Hungarian patent Inhibiting can be carried out.

Es wurde festgestellt, dass günstige Ergebnisse erzielt werden können, wenn statt der bekannten steifen Hemmen eine mit entsprechenden Löchern oder Öffnungen versehene Platte, oder deren mehrere, vor die Lautsprecher eingefügt wird.It has been found that beneficial results can be obtained if instead of the known stiff Block one or more plates with appropriate holes or openings in front of the speakers is inserted.

Einzelheiten und weitere Vorteile des erfindungsgemässen Lautstrahlungssystems werden auf Grund von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert.Details and further advantages of the sound radiation system according to the invention are given on the basis of drawings and working examples explained.

Fig. 1 stellt die beispielsweise Ausführung eines erfindungsgemässen Schallstrahlungssystems massiger1 shows the embodiment of a sound radiation system according to the invention, for example, in a more bulky manner

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Lautstärke dar.Volume.

Fig. 2 stellt ein der Fig. 1 entsprechendes Schallstrahlungssystem, doch grösserer Leistung, dar.FIG. 2 shows a sound radiation system corresponding to FIG. 1, but greater performance.

In Fig. 3 sind Richtungskennlinien in der Umgebung einer Abgleichfrequenz von f_c = 1,2 5 kHz dar, und zwar für eine Ausführung laut Fig. 1.In FIG. 3, directional characteristics are shown in the vicinity of an adjustment _{frequency of f c} = 1.2-5 kHz, specifically for an embodiment according to FIG. 1.

In Fig. U und 5 sind zwecks Vergleichs Richtungskennlinien mit Diffraktionsmitteln und ohne solche dargestellt. In Fig. U and 5 directional characteristics are shown with diffraction means and without such for the purpose of comparison.

In Fig. 6 und 7 ist beispielsweise die Anordnung der verwendbaren Diffraktionsmittel in Obenansicht und Aufsicht dargestellt.In FIGS. 6 and 7, for example, the arrangement of the diffraction means that can be used is shown in a top view and Top view shown.

lig 8 stellt eine besonders vorteilhafte Ausführung von Diffraktionsmitteln dar.lig 8 represents a particularly advantageous embodiment of diffraction means.

Fig. 9 und 10 sind Beispiele der Aenderungen der Durchlasskurven im Bereich der hohen Töne auf Einwirkung von Diffraktionshemmen.9 and 10 are examples of the changes in the transmission curves in the region of the high tones upon exposure of diffraction inhibitors.

Fig. 11, 12 und 13 stellen die Aenderungen der bei verschiedenen Aufstellungen des Schallstrahlers in einem geschlossenen Raum erhaltenen Schalldruck-Frequenz Kennlinienabschnitte als Ergebnis der Wechselwirkung von Schallstrahler und Raum dar.Fig. 11, 12 and 13 show the changes in the various setups of the sound emitter in one closed space obtained sound pressure-frequency characteristic curve sections as a result of the interaction of Sound emitter and space.

Fig. 14 stellt einen Abriss der elektroakustischen Kette des Schallstrahlungssystems dar.Fig. 14 shows an outline of the electroacoustic chain of the sound radiation system.

Fig. 15 und 16 stellen die Frequenzkennlinien der verwendeten Filter dar.Figs. 15 and 16 show the frequency characteristics of the filters used.

Fig. 17 stellt die in einem geschlossenen Raum gemessenen Schalldruck-Frequenz Kennlinien des erfindugsgemässen Schallstrahlungssystems dar·FIG. 17 shows the sound pressure-frequency characteristics of the invention measured in a closed space Sound radiation system

Fig. 18, 19 und 20 veranschaulichen die praktisch frequenzunabhängigen Richtungskennlinien des erfindungsgemässen Schallstrahlungssystems dar.18, 19 and 20 illustrate the practically frequency-independent directional characteristics of the inventive Sound radiation system.

Die gleichen Bestandteile werden in den Figuren mit gleichen Bezugsnummern versehen.The same components are provided with the same reference numbers in the figures.

In der Anordnung laut Fig. 1 enthält das Schall-In the arrangement according to Fig. 1, the sound contains

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strahlungssystem 1 eine Elektronik 2» einen in einer tieftonstrahlenden Dose 3 untergebrachten tieftbnstrahlenden Lautsprecher ty» weiters vier, in einer hoehtonstrahlenden Dose 5 untergebrachte hochtonstrahlende Lautsprecher 6. Die Lautsprecher 6 sind laut der Patenbeschreibung EE-175Q in einer waagerechters Ebene angeordnet. Für die Messungen wurde ein Bezugs-Koordinatensystem 7 verwendet, dessen Achsen x, y, ζ rechtsgedreht sind»radiation system 1 electronics 2 »one in a low-frequency radiation Box 3 housed deep-radiating loudspeakers ty »further four, in one high-frequency radiating speaker Box 5 housed high-frequency radiating loudspeakers 6. The loudspeakers 6 are according to the patent description EE-175Q arranged in a horizontal plane. For a reference coordinate system 7 was used for the measurements, the axes of which x, y, ζ are rotated to the right »

Bei einer erfindungsgemässen Anordnung ist eg wesentlichs dass der Abstand des kritischen Abschnittes 8» d.h. des Mittelpunktes des tieftonstrahlenden Lautspre chers ty, von dem Mittelpunkt des äussersten Lautsprechers 6 des Hochtonstrahlungssystems das 1,5-fache des Durch messers des verwendeten Lautsprechers ty nicht überschreite.In an arrangement according to the invention, eg essential that the distance of the critical section 8 » i.e. the center of the low-frequency loudspeaker ty, from the center of the outermost loudspeaker 6 of the high frequency radiation system is 1.5 times the diameter of the loudspeaker used does not exceed ty.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführung des er·» findungsgemässen Schallstrahlungssystems höherer Leistung $> in welchem in je einer tief- und hochtonstrahlenden Dose /3, bezw. 57 eingebaut ein tieftonstrahlender Lautsprecher ty und in zwei Reihen geordnet hoehtonstrahlende Lautsprecher 6 laut EE-17 50 untergebracht sind. Die-Bezugsnummern entsprechen denjenigen in Fig. 1. Fig. 3 stellt die für ein Ausführungsbeispiel der Anordnung laut Fig. erhaltenen Messergebnisse dar» In dem Schallstrahlungssystem wurde die Abgleichfrequenz auf f_Q s I₉25 kHz eingestellt und in der Figur die sich in der Umgebung dieser Frequenz ergebende halbebnige Richtungskennlinien darge~ stellt. Die Abgleichfilter weisen bei von der Abgleich frequenz genügend abweichenden Frequenzen eine abfallende Kennlinie einer Steilheit, von 12 dB/Oktave auf. Die Richtungskennlinien wurden in einem Abstand von 2 m von dem Schallstrahler, in der Ebene xy in einem freien Schallfeld an der Abgleichfrequenz und in ihrer Umgebung aufgenommen.FIG. 2 illustrates an embodiment of the higher-power sound radiation system according to the invention, in which a low-frequency and high-frequency radiating can / 3, respectively. 57 built-in a low-frequency loudspeaker ty and in two rows ordered high-frequency loudspeakers 6 according to EE-17 50 are housed. The reference numbers correspond to those in Fig. 1. Fig. 3 illustrates the measurement results obtained for one embodiment of the arrangement according to Fig. »In the acoustic radiation system, the adjustment frequency to f _Q s I ₉ 25 kHz is set and in the figure, in the Half-level directional characteristics are shown around this frequency. If the frequencies deviate sufficiently from the calibration frequency, the adjustment filters have a falling characteristic curve of a steepness of 12 dB / octave. The directional characteristics were recorded at a distance of 2 m from the sound emitter, in the xy plane in a free sound field at the calibration frequency and in its surroundings.

In dem Schallstrahlungssystem laut Fig» I wurde die Wirkung der verschiedenen» eine Diffraktion verursachenden Hemmen untersucht. Die Ergebnisse sind in FigurenIn the sound radiation system according to FIG investigated the effect of the various inhibitors causing diffraction. The results are in figures

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·+ und 5 dargestellt: die mit vollen Linien gezogenen Kurven stellen die zu den verschiedenen Frequenzen gehörenden halbebnigen Richtungskennlinien ohne Verwendung von Diffraktionshemmen dar, während die mit gestrichelten Linien dargestellten Kurven die bei Verwendung von Diffraktionsstangen laut der angeführten ungarischen Patentschrift erhaltenen Ergebnisse veranschaulichen. Zwecks Vergleichs stellen die mit strichpunktierten Linien gezeichneten Kurven die bei Verwendung von erfindungsgemässen Hemmen erhaltenen Kennlinien dar. Die Anordnung der Hemmen wird in Fig. 6 veranschaulicht. Aus Figuren t und 5 ist es klar ersichtlich, dass z.B. bei 5 kHz und 6,3 kHz die Diffraktionsstange 9 keine wesentliche Auswirkungen hat. Es sei be merkt, dass die Lautsprecher 6 auf einer mit gebrochener Linie dargestellten Schallwand untergebracht sind.· + And 5 shown: the curves drawn with full lines represent the semi-even directional characteristics associated with the various frequencies without using diffraction inhibitors represents, while the curves shown with dashed lines are those when using diffraction rods illustrate results obtained according to the cited Hungarian patent. For the purpose of comparison the curves drawn with dash-dotted lines are those obtained when using inhibitors according to the invention The arrangement of the inhibitors is illustrated in FIG. From Figures t and 5 it is clear that that e.g. at 5 kHz and 6.3 kHz the diffraction rod 9 has no significant effects. It should be noted that the loudspeakers 6 are housed on a baffle shown with a broken line.

Ein wesentlich besseres Ergebnis kann erzielt werden, wenn vor den beiden äussersten Lautsprechern 6 des Schallstrahlungssystems eine einzige gelöcherte, laraellenartige Hemme aufgestellt wird. Eine solche Anordnung ist in Fig. 7 veranschaulicht. Ein befriedigendes Ergebnis kann erzielt werden, wenn die freie /gelöcherte/ Oberfläche der lamellenartigen Hemme 11 kleiner ist als die Hälfte der vollen Oberfläche.A much better result can be achieved if in front of the two outermost loudspeakers 6 of the Sound radiation system a single perforated, laraella-like barrier is set up. One such arrangement is illustrated in fig. A satisfactory result can be achieved if the free / perforated / surface of the lamellar hem 11 is smaller than half of the full surface.

Ein besonders günstiges Ergebnis kann bei Verwendung einer Lamelle laut Fig. 8 erzielt werden. Hier sind Reihen aus Löchern kleineren Durchmessers 12 abwechselnd mit solchen aus Löchern grösseren Durchmessers 13 angeordnet. Die in den Richtungskennlinien eintretende Besserung ist in Figuren 4 und 5 durch die strichpunktiert gezeichneten Richtungskennlinien veranschaulicht. D.h. die Lösung laut obiger Ausführungen ermöglicht mit einer entsprechend ausgebildeten, gelöcherten Lamelle als eine Diffraktion verursachende Hemme die Gewährleistung einer im Vergleich früherer Lösungen sichereren frequenzunabhängigen Richtungskennlinie in den höheren Frequenzbereichen.A particularly favorable result can be achieved when using a lamella according to Fig. 8 can be achieved. Here rows of smaller diameter holes 12 are alternating with such holes of larger diameter 13 arranged. The improvement occurring in the directional characteristics is illustrated in Figures 4 and 5 by the directional characteristic lines shown in dash-dotted lines. I.e. the solution according to the above statements made possible with a correspondingly designed, perforated lamella as a diffraction The causal inhibition of guaranteeing a frequency-independent directional characteristic that is safer in comparison with previous solutions in the higher frequency ranges.

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Doch zeigt sich die Wirkung der eine Diffraktion verursachenden, lamellenartigen Hemme 11 nicht bloss in der Richtungskennlinie, sondern auch in der Schalldruck-Frequenz Kennlinie aufgenommen in der Achse des Schallstrahlers und zwar derart, dass wo auf Einwirkung der Diffraktion sich die Richtungskennlinie wesentlich günstiger gestaltet', die axiale Schalldruck-Frequenz Kennlinie im allgemeinen zu einer abfallenden wird, das Hochtonstrahlungselement aus den üblichen individuellen Lautsprechern fast geradliniger Durchlasskurven aufgebaut.wird. Die abfallende in Fig. 9 dargestellte Kennlinie des Schallstrahlungssystems, wo erfahrungsgemäss der Abfall bei etwa 3 kHz beginnt, ist an sich nicht unvorteilhaft, sogar, im Gegenteil, wird die Abwesenheit von aus anderen Lösungen bekannten scharf gerichteten hohen Tönen im Saal eine subjektiv angenehme Empfindung sichern /Schrifttum 13/ und auch entspricht die Durchlasskurve der bezüglichen tonfilmtechnischen Empfehlungen /Schrifttum 11/. Doch um eine in Rundfunk- und Fernsehstudien übliche Durchlasskurve zu gewährleisten /Schrifttum 15/, wobei aber die Rieh tungskennlinien des Schallstrahlungssystems auch bei Frequenzen über 0,8 kHz ähnlich verlaufen _s soll zweckmässig dafür Sorge getragen werden,» dass die an der Stelle des Hörers aufgenommene Durchlasskurve des Schallstrahluhgssystems im gegebenen Falle in einem breiten Tonband annähernd eine geradlinige sei. Erfahrungsgemgss soll zu diesem Zweck das Hochtonstrahlungselement aus individuellen Lautsprechern aufgebaut Werdens deren Achsendurchlasskurve bei den hohen Tönen eine ausgesprochen ansteigende ist. Lautsprecher einer solchen Kennlinie werden an sich eine ausgesprochen unangenehme Tonwirkung ausüben_s doch können sie in einem Schallstrahlungssystem obiger¹ Anordnung vorteilhaft verwendet werden.However, the effect of the lamellar barrier 11 causing diffraction is not only evident in the directional characteristic, but also in the sound pressure-frequency characteristic recorded in the axis of the sound emitter, namely in such a way that the directional characteristic is much more favorable where it is influenced by diffraction ' , the axial sound pressure-frequency characteristic curve is generally decreasing, the high-frequency radiation element is built up from the usual individual loudspeakers with almost straight-line transmission curves. The declining characteristic curve of the sound radiation system shown in Fig. 9, where experience shows that the decay begins at around 3 kHz, is not disadvantageous in itself; on the contrary, the absence of sharply directed high tones in the hall, known from other solutions, becomes a subjectively pleasant sensation secure / literature 13 / and the transmission curve also corresponds to the relevant sound film technical recommendations / literature 11 /. But a usual radio and television studies transmission curve to guarantee / literature 15 /, but the Rich tung characteristic curves of the acoustic radiation system even at frequencies above 0.8 kHz similar run _s to practical be ensured, "that at the location of the listener recorded transmission curve of the sound radiation system in the given case in a wide tape is approximately a straight line. Experience has shown that, for this purpose, the high-frequency radiation element should be built up from individual loudspeakers, the axial transmission curve of which is markedly rising in the high-pitched tones. Speakers of such characteristic are in itself a very unpleasant sound effect _s exercise but may advantageously be used in a sound radiation system ¹ of the above arrangement.

Eine Achsendurchlasskurve eines aus Lautsprechern mit steigender ■DurchlasskurvG la\?t Fig» I₅, 7 und An axis transmission curve of one of loudspeakers with increasing transmission curveG can be seen in Fig. I ₅ , 7 and

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aufgebauten Schallstrahlungssystems wird in Fig. 10 mit einer vollen Kurve dargestellt. Die in Fig. 9 dargestellte, fast geradlinige gestrichelte Durchlasskurve ist diejenige eines Hochtonstrahlungselementes. Es ist klar ersichtlich, dass die Aenderung eine beträchtliche ist. Erfahrung sgemäss ist die auf Einwirkung einer Diffraktionslamelle eintretende Aenderung bei dem gegebenen La'itsprechertyp von der Streuung der verwendeten Lautsprecherexemplaren ziemlich unabhängig, vorausgesetzt aber dass die Lautsprecher solche, innerhalb der üblichen Fertigungstoleranzen sind. constructed sound radiation system is shown in Fig. 10 with a full curve. The shown in Fig. 9, almost straight dashed transmission curve is the one a high frequency radiating element. It can be seen clearly that the change is a considerable one. experience Correspondingly, the change occurring on the action of a diffraction lamella is in the given type of speaker fairly independent of the distribution of the loudspeaker copies used, but provided that the speakers are those within the usual manufacturing tolerances.

Eine weitere Verbesserungen ergebende Lösung wurde mit einem laut bekannter Lösungen ausgeführten und in die Verstärker, d.h. Stromkreise des Schallstrahlungssystems, zweckmässig vor den Leistungsverstärkern eingefügten elektrischen Berichtigungsnetz mit Durchlasskurven von über 1 kHz einer Steilheit von mindestens +_ 6 dB/Oktave erzielt. Auf diese Weise wurde bei Frequenzen über 0,8 kHz ein frequenzunabhängiger, Schallstrahler einer praktisch beständigen Richtungskennlinie ausgebildet, welcher im Raum, an der Abhörstelle, abhängig von den Vorschriften, einen zwischen weiten Grenzen ab enderbaren Richtungsfaktor und auch eine solche Durchlasskurve aufweist.Another solution resulting in improvements was implemented with what are known to be solutions in the amplifiers, i.e. circuits of the sound radiation system, appropriately inserted in front of the power amplifiers electrical correction network with transmission curves of over 1 kHz with a slope of at least + _ 6 dB / octave achieved. In this way, at frequencies above 0.8 kHz, a frequency-independent, sound emitter became a practical one constant directional characteristic formed, which in the room, at the listening point, depending on the regulations, has a directional factor that can be varied between wide limits and also such a transmission curve.

Ein laut obiger Ausführung aufgebautes Schallstrahlungssystem gibt ein günstiges Ergebnis, wird es im Raum von den Widerhallflächen, z.B. den Wänden in einem entsprechenden Abstand aufgestellt. Andererseits wird das Schallstrahlungssystem in der Nähe einer Widerhal"* fläche untergebracht, wird als Ergebnis der Wirkung der Widerhallfläche der Schalldruck bei den tiefen Tönen beträchtlich anwachsen /Schrifttum 7/. Doch trotz alledem trachten die Konstruktöre noch heute danach /Schrifttum 1,2,3, 15/, die in einem freien Schallfeld aufgenommene Durchlasskurve des Schallstrahlers in der Richtung von niederen Frequenzen in einem je breiteren Band auszubreiten und auszugleichen. Er-A sound radiation system constructed as described above gives a favorable result if it is in the Space from the reverberation surfaces, e.g. the walls, set up at an appropriate distance. On the other hand, that will Sound radiation system in the vicinity of a resistance surface housed, as a result of the effect of the reverberation surface, the sound pressure in the low notes will increase considerably / Literature 7 /. But in spite of all this, the constructors are still striving to this day / literature 1,2,3, 15 /, die The transmission curve of the sound emitter recorded in a free sound field in the direction of lower frequencies in to spread and even out a wider band. He-

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fahrtingsgemäss kann ein gutes Ergebnis erzielt werden» wenn die in einem freien Scftallfeld aufgenommene Durchlasskurve eines in der Umgebung. einer* Widerhallfläche betätigten SchallStrahlers bei niedrigen Frequenzen etwa unter 100 Hz einen Abfall von etwa 12 dB/Oktave auf weist» In diesem Falle wird nämlich erfahrungsgemäss die Entwicklung der im Raum gemessenen Schalldruek-Frequenz . Charakteristik weniger von der an den in der Nähe befindlichen Wänden entstehende Reflexion beeinflusst« Es wurde jedoch festgestellt» dass die Wirkung der den Schallstrahler begrenzenden Flächen nicht in. einem vollen Ausmass beseitigt werden kann- Dies geht aus Fig. 11 hervor» welche den tieffrequenten Abschnitt der bei 100.Hz in einem freien Raum aufgenommene um 12 dB/Oktave abfallende Schalldruck-Frequenz Charakteristik des vorher ten Schallstrahlungssystems» und zwar gemessen in einem Raum von 120 m , bei einem Nachklang von etwa 0,5 msee> in einem Abstand von 3m vom Schallstrahler derart» dass bei ungeänderter Messmikrophonstellung der Schallstrahler laut Fig. 1 erst am Boden /volle Linie/, sodann 2 m hoch /gestrichelte Linie/, eng an der Wand aufgestellt wurde* Aehnliche Ungleichmässigkeiten weist auch Fig. 12 auf, wo die Messergebnisse mit der rückwärtigen Kante des Schallstrahlers in einem Abstand von 0,7 5 m von der Wand er zielt würden. -In terms of driving, a good result can be achieved if the transmission curve recorded in a free fall field is one in the vicinity. of a * reverberation surface of actuated sound emitter shows a drop of about 12 dB / octave at low frequencies below 100 Hz. Characteristic less influenced by the reflection occurring on the nearby walls "However, it was found" that the effect of the surfaces delimiting the sound emitter cannot be eliminated to the full extent - this can be seen from FIG. 11, which shows the low-frequency section the sound pressure frequency characteristic of the previous sound radiation system, recorded at 100 Hz in a free space, falling by 12 dB / octave »measured in a room of 120 m, with a reverberation of about 0.5 msee> at a distance of 3 m from the sound emitter in such a way that, with the measuring microphone position unchanged, the sound emitter according to Fig. 1 was first placed on the floor / full line /, then 2 m high / dashed line /, close to the wall * Fig. 12 also shows similar irregularities, where the measurement results with the rear edge of the sound emitter at a distance of 0.75 m from the wall he would aim. -

iZwar ist die sich aus einer bei 100 Hz in. einem freien Raum abfallenden. Charakteristik ergebende Ungleichmässigkeit nicht bedeutend, kann doch eine weitere Verbesserung mit Hilfe eines vor dem das Schallstrahlungssystem speisenden Leistungsversti «?ker eingeschalteten elektrischen Berichtigungsnetζ erreicht werden. Die Steilheit der Charakteristik des Netzes soll bei einer Frequenz unter 300 Hz mindestens zwischen _* 6 dB/Oktave fortlaufend regelbar sein. ν . ·iZwar is made up of one at 100 Hz in one free space sloping. Characteristic unevenness not significant, but a further improvement can be made with the help of a front of the sound radiation system feeding power amplifier switched on electrical Correction netζ can be achieved. The steepness the characteristic of the network should be at one frequency below 300 Hz at least between _ * 6 dB / octave continuously be controllable. ν. ·

Aus den obigen Ausführungen ist es einleuqhtendiFrom the above it is obvious

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dass durch eine Berichtigung der Durchlasskurve des Schallstrahlungssystems bei den tiefen Tönen zweckmassig in Abhängigkeit von der Aufstellungsstelle des Schallstrahlers eine noch weitere Verbesserung erreicht werden kann. Diese Tatsache wurde bisher unbeachtet gelassen.that by correcting the transmission curve of the sound radiation system in the case of the low tones, depending on the location of the sound emitter still further improvement can be achieved. This fact has so far been neglected.

Erfahrungsgemäss stellte es sich im weiteren Verlauf noch heraus* dass mit einer weiteren Wirkung des Raumes gerechnet werden muss, nämlich mit einer Wirkung» welche bei den in Fernsehwesen verwendeten Schallstrahlungssystemen ganz bedeutend ist. Es wurde festgestellt, dass ein Schallstrahler süäindiger Richtungskennlinie, welcher in einem freien Raum im Frequenzband zwischen 200 und 2000 Hz eine gleichmässige Durchlasskurve aufweist, in einem Saal trotz alledem in diesem Frequenzband nach der Frequenz örtlich änderndeJDurchlasskurve, d.h. eine Frequenzanhebung, zeigt. Die Grosse dieser Frequenzanhebung, sowie die zur Ungleichmässigkeit zugeordnete Bandbreite sind erfahrungsgemäss Funktionen des Ortes. Dies geht aus Fig. 13 hervor, welche beispielsweise für ein SchalIstrahlungssystem laut Fig. 1, mit einem Messmikrophon in einem Abstand von 2 m. derart aufgenommene Charakteristik darstellt, dass der Schallstrahler einmal ae Boden /Volle Linie/, sodann in einer Höhe von 2 m von Boden /gestrichelte Linie/ aufgestellt wurde. Die Ungleichmässigkeit der zuerst erwähnten Durchlasskurve wurde mit Hilfe eines zwischen dem heissen und kalten Pol des bekannten Kennlinienberichtigungs-Stromkreis eingefügten, aus einem in Reihe geschalteten Widerstand, aus einem Kondensator und einer Induktivität bestehenden elektrischen Netzes ausgeglichen. Die Resonanzfrequenz und der Gütefaktor des Netzes wurden zweckmässig änderbar ausgestaltet. In der Mehrzahl der praktischen Fällen zeigte es sich» dass zweckmässig ein solcher Stromkreis nicht benötigt wird, es sei dass gegenüber dem Schallstrahlungssystem ausserordentlich hohe Ansprüche gestellt werden. In einem solcheBased on experience, it turned out in the further course * that a further effect of the room must be expected, namely an effect »which is very important for the sound radiation systems used in television. It was found that a sound emitter with a southern directional characteristic, which has a uniform transmission curve in a free space in the frequency band between 200 and 2000 Hz, shows a locally changing transmission curve, i.e. a frequency increase, in a hall in spite of all this in this frequency band in this frequency band. Experience has shown that the size of this frequency increase and the bandwidth assigned to the unevenness are functions of the location. This can be seen from Fig. 13, which shows, for example, for a sound radiation system according to Fig. 1, with a measuring microphone at a distance of 2 m m from the ground / dashed line /. The unevenness of the first-mentioned transmission curve was compensated for with the help of an electrical network consisting of a series-connected resistor, a capacitor and an inductance inserted between the hot and cold pole of the known characteristic curve correction circuit. The resonance frequency and the quality factor of the network were expediently designed to be changeable. In the majority of the practical cases it turned out »that such a circuit is not required, unless the demands on the sound radiation system are extremely high. In such a

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Falle,; z.,B. im Studiobetrieb., ist die Ständigkeit der Aufstellung des.Schallstrahlungssystems sichergestellt. So wurde,um. den Eingriff von unbefugten Personen in die zweckmässig.einstellte Durchlasskurve zuvorzukommen, das obige Netz im Inneren der Verstärkeranlage zweckmässig. derart untergebracht, dass,die Einheit erst nach Lösen der Befestigungsbolzen des Verstärkers zugänglich wird..Cases,; z., B. in the studio., is the constancy of the line-up of the sound radiation system. So became to. the intervention of unauthorized persons in the expedient To anticipate the transmission curve, use the above network inside the amplifier system. housed in such a way that the unit only after loosening the fastening bolts of the amplifier becomes accessible ..

Ein. solches., die Durphlasskurye örtlich berichtigendes Netz wurde in im Studiobetrieb verwendeten Schallstrahlungssystemen, auch bereits früher "ei.ngeba.tit /Schrifttum 2./. Es. wurde, aber .nicht .erkannt, dass ein solches Nets zweckmässig ein änderbares sein muss, und dass eine optimale Einstellung eine von der* Anlage des Schallstrahlungssystems unabhängige sein soll-. Äusserdem soll laut Schrifttums die Resonanzfrequenz eines solchen Netzes bloss für die Umgebung von 300 Hs, d.h. im Bereich der Abgleichfrequenz des Tief- und Hochtonstrahlers, bestimmt werden..A. such., the Durphlasskurye locally correcting network was in sound radiation systems used in the studio, also earlier "ei.ngeba.tit / literature 2. /. It. but .not .recognized that such a Nets appropriately a changeable one must be, and that an optimal one Setting one of the * installation of the sound radiation system should be independent. In addition, according to literature, the resonance frequency of such a network should only be for the vicinity of 300 Hs, i.e. in the range of the adjustment frequency the woofer and tweeter, can be determined ..

. . Erfahrungsgemäßs soll im Falle eines Schallstrahlungssystems ständiger Richtungscharakteristik dieses Bericht igungs net ζ zweckraäesig für Frequenzen unter der Ab gleichfi'equenz angelegt werden, damit im gegebenen Be reich das entsprechendste Ergebnis erzielt werde. Das er-Das erwähnte Netz kann auch mit einem im Regelungszweig in der Reihe eingebauten parallelen Sohwingu.ngskreis, oder dessen mehreren, enthaltend einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität, ausgebildet werden.. . Experience has shown that in the case of a sound radiation system constant directional characteristic of this report Allowance for frequencies below the calibration frequency be created so that the most appropriate result will be achieved in the given area. That he-that The network mentioned can also be used with one in the control branch in the series built-in parallel Sohwingu.ngskreis, or its plural ones including a resistor, a capacitor and an inductor can be formed.

Das an der Stirnfläche des Schallstrahlungssystems, vor dem Hoehtonstrahler. untergebrachte, eine Diffraktion erzeugende Element laut Fig. 3 vjurde zweckmässig derart ausgeführt, dass es gleichzeitig einen Teil der die Stirnfläche des Schallstrahlungssystems bedeckenden Platte bildet, deren äussere Oberfläche, mit einem shhalldurchlässigen Gewebe, z.B. Lautsprecherseide, überzogen ist.That at the end face of the sound radiation system, in front of the high tone radiator. housed, a diffraction generating element according to Fig. 3 vjurde expediently in such a way executed that it at the same time a part of the plate covering the end face of the sound radiation system the outer surface of which is covered with a fabric permeable to sound, e.g. loudspeaker silk.

Durch die gemeinsame Verwendung all dieser Elemente kann ein optimales Ergebnis erzielt werden. Ein Block-By using all these elements together, an optimal result can be achieved. A block-

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-2ο--2ο-

schema der im derart ausgebildeten Scha.llstrahlungssystem verwendeten Schaltung ist in Fig. 14 dargestellt. In der Schaltung ist an die Eingangseinheit m über Pegelregler 15 ein B^richtigungsnetz 16 angeschlossen. Nach dem Berichtigungsnetz verzweigt sich die Schaltung in einen tieftonstrahlenden Kanal 18 und in einen hochtonstrahlenden Kanal 19, und zwar im Abzweigungspunkt 17 und mit Hilfe der entsprechenden Abgleichfilter 20. An die Abgleichfilter sind in beiden Zweigen über Pegelregler 21 und tonfrequente Leistungsverstärker 22 die tieftonstrahlenden Lautsprecher U und die hochtonstrahlenden Lautsprecher 6 angeschlossen.The schematic of the circuit used in the acoustic radiation system designed in this way is shown in FIG. In the circuit, a B ^ direction network 16 is connected to the input unit m via level regulator 15. After the correction network, the circuit branches into a low-frequency radiating channel 18 and a high-frequency radiating channel 19, namely at junction 17 and with the help of the corresponding adjustment filter 20. The low-frequency loudspeakers U are connected to the adjustment filters in both branches via level regulators 21 and audio-frequency power amplifiers 22 and the high-tone radiating loudspeakers 6 connected.

Die Charakteristik eines hier verwendeten Berichtigungsnetzes 16 ist in Fig. 15 dargestellt: die gestrichelte Fläche bedeutet den verwirklichten Regelungsbereich.The characteristic of a correction network 16 used here is shown in FIG. 15: the dashed line Area means the realized control area.

Fig 16 stellt die Durchlasskurven der in den Schallweichen verwendeten Hoch- und Tiefpassfilter dar. Die Kurve "A" in Fig. 17 ist die bei gleichzeitiger Anwandung sämtlicher Massnahmen, in einem Raum von V = 120 m , bei einem ständigen Nachhall von T = 0,5 s, in einem Abstand von 2 m von Schallstrahler aufgenommene gleichmässige Schalldruck-Frequenz Charakteristik, welche die für die Betriebsüberwachung von Rundfunk- und Fernse^henderäume bestimmten üblichen Erfordernisse befriedigt. Kurve "B", welche von der vorigen in dem abweicht, dass bei einer entsprechenden Einstellung des hochklangfarbenregelnden Potentiometers der Vorverstärker eine geradlinige Durchlasskurve aufweist, befriedigt die Bedingung eines angenehmen Hörens, während Kurve "C" der in der Tonfilmtechnik empfohlene Durchlasskurve genügeleistet. Sämtliche Durchlasskurven sind derart verwirklicht, dass das zur Regelung der hohen Klangfarbe dienende Potentiometer von seiner Anhebungsstellung fortlaufend in die Richtung der geregelten Stellung gedreht wird, .bis die vorgeschriebene Charakteristik empfangen wird. Me im NiederfrequenzbandFig. 16 shows the transmission curves of the high and low pass filters used in the sound splitters. The curve "A" in Fig. 17 is that with simultaneous application of all measures, in a space of V = 120 m, with a constant reverberation of T = 0.5 s, evenly recorded at a distance of 2 m from the sound emitter Sound pressure-frequency characteristics, which are necessary for the operational monitoring of radio and television rooms satisfies certain common needs. Curve "B", which differs from the previous one in that at a corresponding Adjustment of the high-tone color-regulating potentiometer of the preamplifier creates a straight pass-through curve has satisfies the condition of comfortable hearing, while curve "C" satisfies that in the sound film technique Recommended transmission curve met. All transmission curves are implemented in such a way that the regulation The potentiometer serving the high timbre continues from its raised position in the direction of the regulated one Position is rotated until the prescribed Characteristic is received. Me in the low frequency band

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erscheinende gleichmässige Durchlasskurve wurde in der Mittelstellung des tiefklangfarbenregelnden Potentiometers erhalten. Dabei wurde zum Ausgleich der Charakteristik des am Boden, von der Wand in einem Abstand von 1,5 m stehenden Schallstrahlungssystems die in Fig. 13 veranschaulichte Berichtigung verwendet.The uniform transmission curve that appears was obtained in the middle position of the potentiometer that regulates the deep tone color. To compensate for the characteristics of the floor standing at a distance of 1.5 m from the wall Acoustic radiation system uses the correction illustrated in FIG.

Das Schallstrahlungssystem weist bei einer unter den verschiedenen betriebsmMssigen Verhältnissen aufgenommenen Charakteristik sowohl in der waagerechten, wie auch senkrechten Ebene, in einem Kegelwinkel von etwa +; 60°, unabhängig von der Frequenz eine praktisch ständige Richtungskennlinie auf. Diese Behauptung wird von Fig. 18 /Ebene xy/ und Figuren 19 und 20 /Ebene xz/ bekräftigt. Die Richtungskennlinien wurden in einem freien Schallfeld, in einem Abstand von 2 m vom Schallstrahler, und für Halbebenen aufgenommen.The sound radiation system has one recorded under the various operational conditions Characteristic both in the horizontal and vertical plane, in a cone angle of about +; 60 °, independent of the frequency a practically constant directional characteristic. This assertion is made from Fig. 18 / level xy / and Figures 19 and 20 / level xz / affirmed. The directional characteristics were in a free sound field, in a distance of 2 m from the sound emitter, and recorded for half-planes.

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309811/066?309811/066?

Claims

1. Sound emitter consisting of two, in from each other demarcated parts of the room, low and high frequency radiation units, whose electronic chain has a power amplifier, or several of them, as well as low-pass and high-pass filters and whose high-frequency radiation unit contains at least one sound radiating element, each sound radiating element at least three individual speakers and / or speaker combinations in a row-like arrangement, the individual loudspeakers or loudspeaker combinations in the sound radiator elements are attached so that their radiation surfaces lie in planes, each of which forms an angle different from 180 ° with the planes adjacent to it, and that the lines of intersection of these planes are parallel to one another, the angles formed by the successive planes between adjacent planes are alternately greater and less than 180 °, and that the radiation centers from one another neighboring individual loudspeakers or loudspeaker combinations have a mutual distance that is smaller than that Ten times the sound wavelength assigned to the upper limit frequency of the transmitted audio frequency band, thereby ge indicates that its high-frequency radiation unit contains at least four loudspeakers, with a single low-frequency radiator Loudspeaker is assigned, whose center is from the center de ;? radiating high frequencies furthest away from him Loudspeaker at a distance of at most 1.5 times the diameter of the low-frequency loudspeaker is that further that of the adjustment frequency of the bass and treble radiation units assigned wavelength is the smallest at the one running parallel to the plane of the opening of the low-frequency loudspeaker The surface of the dispersion dimension measured by the low-frequency and high-frequency radiating elements in the closed box exceeds.

_ ρ _ 309811/0662

- or - - or -

^w sucked in m o.:.j?.:JL·^

2. Sound emitter according to claim 1, characterized in that the sound pressure-frequency characteristic of at least two high-frequency speakers in the frequency range between 2 and 15 kHz is not falling.

5. Sound emitter according to claim 1 or 2, characterized characterized in that at least in front of a part of the radiation surface of the sound emitter as an inhibitor a plate is provided with through holes.

4. Sound emitter according to claim J, characterized in that at least the radiation surface of the high-frequency emitter is covered by the plate containing the holes and covered on the outer surface with a sound-permeable fabric.

5. Sound emitter according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in its electronic Chain is a known, expediently adjustable circuit regulating the transmission curve, the slope whose transmission curve below a frequency of ^ OO Hz greater than -6 dB / octave, above 1 kHz is less than +6 dB / octave.

6. Sound emitter according to claim 5> characterized geke η η ze i chne t that its characteristic regulating circuit at least one series-connected resonant circuit, consisting of the following, inserted between the hot and the cold pole in series elements: a resistor, a capacitor and an inductor, the resonance frequency of at least one of these elements being less than the tuning frequency.

7. Sound emitter according to claim 5> characterized in that its characteristic regulating circuit contains at least one parallel oscillation circle, which is connected in series to the branch connected to the hot pole and a resistor, a capacitor, is connected in parallel

30981 1/068?

and includes an inductance, wherein the resonance frequency at least one of these elements is smaller than the calibration frequency.

8. Sound emitter according to any one of claims 5 to ¹ J, characterized in that the control circuit and its operating elements are housed inside the device.

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