DE2401925A1 - Trichterlautsprecher - Google Patents
TrichterlautsprecherInfo
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Description
DR. BEKG ΌΤΡΙ..-ING. S
DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45 2 A 0 1 9 2
Dr. Berg Dlpl.-Ing. Stapf, 8 München 86, P. O. Box 86 02 45
Ihr Zeichen Unser Zeichen 24 ^ΟΛ 8 MÜNCHEN
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Anwaltsakte 24 701 16. Januar 1974
Onkyo Kabushiki Kaisha 572 Osaka-fu, Neyagawa - shi / Japan
Trichterlautsprecher
Die Erfindung betrifft einen Trichterlautsprecher entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs
Die Hörempfindlichkeit eines Zuhörers gegenüber den in einem Raum wiedergegebenen Tönen wird stark durch die
Diffusion bzw. Ausbreitung der von dem Lautsprecher austretenden Schallwellen beeinflußt. Bei hohen Tonfrequenzen
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muß daher ein Lautsprecher mit einer breiten Richtcharakteristik verwendet werden.
Üblicherweise werden trichteförmige Lautsprecher hauptsächlich
als Hoch- und Mitteltonlautsprecher verwendet. Bei diesen Trichterlautsprechern ist jedoch die geringe
Richtwirkung nachteilig, da die Schallwelle von der Trichteröffnung als eine ebene Welle abgestrahlt wird.
Ferner wird für eine niederfrequente Wiedergabe mittels eines Trichterlautspreehers eine größere Trichterlänge
benötigt, was wiederum den Nachteil hat, daß der Lautsprecher insgesamt größer wird.
Um diese Nachteile zu beseitigen, sind bereits verschiedene Einrichtungen verwendet worden. Beispielsweise weist
ein mehrzelliger Trichter eine Vielzahl von Trichtern der selben Art auf, die so angeordnet sind, daß sie mit der
öffnung des Trichters einen Teil einer kugelförmigen Ober fläche bilden. Ferner ist ein sektorförmiger Trichter mit
gewölbten Seitenwänden sowie oberen und unteren Wänden bekannt, welche in vertikaler Richtung zur Hauptachse
des Trichters hin nach innen eingebeult sind, wodurch der Schalldurchgang stark eingeengt wird, um den Schalldruck
und damit die Mediumdichte an dem eingeengten Teil zu erhöhen; Hierdurch wird auch die Phasengeschwindigkeit
der Schallwelle größer, so daß die Schallwellen von der Trichteröffnung in lorm eines Sektors abgestrahlt werden
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und sich entsprechend ausbreiten. Auch sind Versuche
mit Materialien zum Verteilen von Schallwellen oder mit akustischen Linsen gemacht worden.
Obwohl mit dea vorerwähnten mehrzelligen Trichter eine beachtliche Verbesserung der Richtcharakteristiken erreicht
worden ist, sind bei diesen Trichtern ihr komplizierter Aufbau, die hohen Herstellungskosten sowie die Größe
nachteilig. Bei dem sektorförmigen Trichter, welcher verhältnismäßig preiswert ist und eine verbesserte
Richtcharakteristik aufweist, ist es wiederum schwierig, niedrige Frequenzen ohne nachteilige Nebenwirkungen wiederzugeben.
Ein Versuch, diese Schwierigkeit zu beseitigen, hat den Nachteil zur Folge gehabt, daß der Trichter groß
wird. Akustische Linsen und ähnliche Einrichtungen sind dagegen nicht nur teuer, sondern auch groß und benötigen
viel Platz.
Keiner der herkömmlichen Trichterlautsprecher konnte somit allen Anforderungen bezüglich der Richtcharakteristik ,
einer geringen Impedanzkurfce, eines kompakten Aufbaus
sowie niedriger Herstellungskosten in hinreichendem Haß
entsprechen.
Sie Erfindung soll daher einen preiswerten Trichterlautsprecher schaffen, dessen gesaatlänse rerhaltnisM&ßig
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klein ist, der jedoch trotzdem eine breite Richteharakteristi
sowie verbesserte Eigenschaften bezüglich niedriger Frequenzen aufweist, Ferner soll die Erfindung einen Trichterlautsprecher
schaffen, dessen Innenaufbau in dem größtmöglichen Umfang vereinfacht ist, damit der Lautsprecher
ohne Schwierigkeit und preiswert hergestellt werden kann. Schließlich soll der TriebterlautSprecher gemäß der Erfindung
so ausgebildet sein, daß in einer bestimmten Strahlungsrichtung der Schallwelle eine merkliche Schwächung
des Schalldruckes bei einer bestimmten Frequenz vermieden werden kann, um so einen Lautsprecher mit gleichbleibenden
bzw. linearen Frequenzkurven zu erhalten.
Gemäß der Erfindung ist der Trichterlautsprecher mit einer Membran und Seitenwänden, die einen Schalldurchgang zur
Abgabe von von der Membran abgestrahlten Schallwellen bilden, wobei der Schalldurchgang eine gerade Haupttrichterachse
sowie eine im allgemeinen ebene Öffnungsfläche aufweist, welche im wesentlichen parallel zu der Einlaßfläche des
Trichters angeordnet ist, und wobei im Schnitt in einer Ebene senkrecht zu der Haupttrichterachse die Schalldurchgangsfläche
stetig in Richtung der Haupttrichterachse im wesentlichen konstant von dem Trichterhals bis zu der
öffnungsebene zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenwand eine entlang der Haupttrichterachse gekrümmte Innenfläche aufweist, so daß sich die Beziehung entsprechend
der Formel
1= -f + γ (Io + f)2 + y 2
409829/0887 " 5 ~
ergibt, wobei 1 die Länge eines Durchgangs zum Ausbreiten von Schallwellen von der Membran aus bis zu einem Punkt ist
im Abstand y von dem Schnittpunkt der Haupttrichterachse mit der öffnungsebene, wobei der Punkt auf zumindest einer
ersten, geraden, gerichteten Linie angeordnet ist, welche in der öffnungsebene liegt und durch den Schnittpunkt
hindurchgeht, Io die Länge der Haupttrichterachse und f eine virtuelle Brennweite ist.
Erfindungsgemäß ist ein preiswerter Trichterlautsprecher
geschaffen, welcher die üblichen, vorbeschriebenen Nachteile nicht aufweist und bei dem Trichter mit unterschiedlichen
axialen Längen zusammengefaßt sind, wodurch der Trichterlaut Sprecher über einen breiten Frequenzbereich, einschließlich
der hohen Frequenzen,sehr richtungsempfindlich wird, seine Gesamtlänge verhältnismäßig kurz ist und der
darüber hinaus verbesserte Eigenschaften auch bei niedrigen Frequenzen aufweist.
Aufgrund der Beziehung in der oben angegebenen Gleichung
ist die Länge 1 des Durchgangs für das Ausbreiten einer Schallwelle von der Membran bis zu einem Punkt in einem
Abstand y von dem Schnittpunkt der Haupttrichterachse mit der öffnungsebene größer als die Länge Io der Hauptachse,
so daß die Scheinbare Geschwindigkeit der Schallwelle, die sich entlang der Länge 1 ausbreitet, kleiner
ist als die Geschwindigkeit der Schallwelle, die sich
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entlang der Durchgangslänge Io ausbreitet. Folglich werden
die von der öffnungsebene aus abgestrahlten Schallwellen in einer Richtung gebrochen, in welcher die Geschwindigkeit
kleiner ist, und sie werden in Form einer um einen virtuellen Brennpunkt herum mittig eingestellten Einhüllenden abgestrahlt
und breiten sich entsprechend aus, wodurch sie einen breiten Richtwirkungsbereich haben.
Da sich ferner die Schallwellen durch Durchgänge mit unterschiedlichen
Längen hindurch bewegen, um an der öffnungsebene auszutreten, sind die Impedanzkurven der einzelnen
Trichter bezüglich der Frequenzachse gegeneinander verschoben, wodurch die Täler und Scheitel in den Kurven der
Trichter gegeneinander versetzt sind, wodurch sich insgesamt glatte bzw. gleichmäßige Kurven ergeben und wodurch
ohne Schwierigkeiten eine gute niederfrequente Wiedergabe sichergestellt ist. Infolgewdessen kann gemäß der Erfindung
ein Trichterlautsprecher geschaffen werden, bei welchem entsprechend seinem kompakten Aufbau die Schwellenwertfrequenz
zur Wiedergabe von niedrigen Frequenzen niedriger liegt.
Die Erfindung schafft also einen Trichterlautsprecher mit einer nahe dem Trichterhals angeordneten Membran und mit
Seitenwänden, welche die Schalldurchgänge zur wirksamen Abstrahlung der Schwingungen der Membran in Form von Schallwellen
aus der öffnung des Lautsprechers bilden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 eine Ansicht, in welcher das Prinzip des Trichterlautsprechers
gemäß der Erfindung dargestellt ist;
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem die Impedanzkurven des Trichterlautsprechers gezeigt sind;
Pig. 3 eine Darstellung der Abstrahlung von Schallwellen;
Fig. 4- eine teilweise aufgebrochene, persp&bivische Ansicht,
welche eine Ausführungsform des Trichterlautsprechers gemäß der Erfindung zeigt;
Pig. 5 eine aufgebrochene, perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform des Trichterlautsprechers
gemäß der Erfindung;
Pig. 6
und 7 Diagramme, welche die Richtcharakteristiken und die Frequenzkurven der in den Pig. 4 und 5 dargestellten
Trichterlarteprecher zeigen;
Pig. 8 eine teilweise aufgebrochene Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Trichterlautsprechers gemäß der
Erfindung;
409829/0887 - 8 -
Fig. 9
lind 10 vertikale Schnittansichten des Trichterlautsprechers
der Fig. 8 entlang der Linien A, B und O parallel zu der Haupttrichterachse sowie Schnittansichten
des Lautsprechers entlang der Linien A1, B1 und C1
parallel zu dessen öffnungsebene;
Pig. 11
und 12 Diagramme der Richtcharakteristiken und der Frequenzkurven
des in Fig. 8 dargestellten Trichterlautsprechers;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform
des Trichterlautsprechers gemäß der Erfindung;
Fig. 14 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht
des TrichterlautSprechers der Fig. 13;
Fig. 15
und 16 Längsschnittansichten, welche den Trichterlautsprecher
der Fig. 13 zeigen und dessen Haupttrichterachse aufweisen, sowie Ansichten, in welchen ein
Viertel des Trichters im Querschnitt parallel zu seiner öffnungsebene gezeigt ist;
Fig. 17
und 18 Diagramme der Frequenzkurven des Trichterlaut-
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Sprechers der Fig. 13 und ein Diagramm, in welchem
die Beziehung zwischen der unterschiedlichen Durchgangslänge und dem Schalldruckpegel bei demselben
Lautsprecher gezeigt ist;
Fig. 19 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Trichterlautsprechers gemäß der Erfindung;
Pig. 20 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht
einer in dem Trichterlautsprecher der Fig. 19 verwendeten Zwischenwand; und
Fig. 21
bis 2J ein Diagramm, in welchem die Frequenzkurven des
Trichterlautsprechers der Fig. 19 dargestellt sind,
ein Diagramm, in welchem die Verteilung der Schallwellen^phasen in der Trichteröffnungsebene dargestellt
. istr, sowie, ein Diagramm, in welchem die
Beziehung zwischen der Phasendifferenz und dem Schalldruckpegel an demselben Lautsprecher dargestellt
ist.
Anhand der Fig. 1 wird nunmehr das Prinzip des Trichterlautsprechers
gemäß der Erfindung beschrieben. In dem Schalldurchgang eines Trichters sind zwei von einem
Trichterhals 5 zu einer öffnung verlaufende Zwischenwände 4
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-Ao-
symmetrisch bezüglich der gp?aden Hauptachse des Trichters
angeordnet, wodurch der Trichter in drei Schalldurchgänge 1 und 2 mit derselben Länge unterteilt wird. Eine Membran
ist nahe dem Trichterhals 5 angeordnet und die Oberfläche der öffnung ist im allgemeinen eben. Die öffnungsebene
verläuft im wesentlichen parallel zu der Einlaßfläche desTrichters. Die voneinander getrennten Schalldurchgänge
1 und 2 sind bezüglich ihrer Plächenausdehnung einander
im wesentlichen gleich, so daß die Flächen der voneinander getrennten Schalldurchgänge 1 und 2 im Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu der Trichterhauptachse stetig um etwa gleiche Beträge in Richtung der Hauptachse von dem
Trichterhals 5 bis zu der öffnungsebene zunehmen.
verläuft im wesentlichen parallel zu der Einlaßfläche desTrichters. Die voneinander getrennten Schalldurchgänge
1 und 2 sind bezüglich ihrer Plächenausdehnung einander
im wesentlichen gleich, so daß die Flächen der voneinander getrennten Schalldurchgänge 1 und 2 im Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu der Trichterhauptachse stetig um etwa gleiche Beträge in Richtung der Hauptachse von dem
Trichterhals 5 bis zu der öffnungsebene zunehmen.
Die Zwischenwände 4 weisen an ihren Außenseiten Ausbauchungen 3 auf. Die Außenflächen der Zwischenwände 4 sind daher entlang
der Hauptachse des Trichters gewölbt. Außerhalb der Zwischenwände 4 sind Seitenwände 6 angeordnet, deren Innenflächen
in ähnlicher Weise entlang der Haupttrichterachse gewölbt sind, so daß auch die voneinander getrennten Schalldurchgänge
2 gewölbt sind und länger als die Haupttrichterachse, welche in dem Schallduih&ang 1 des aufgeteilten Trichters liegt.
Von dem Trichterhals 5 in den Trichter abgegebene Schallwellen
breiten sich getrennt über die voneinander getrennten Schalldurchgänge 1 und 2 aus und werden dann von der
öffnungsebene aus abgestrahlt. Da die voneinander getrennten
öffnungsebene aus abgestrahlt. Da die voneinander getrennten
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Schalldurchgänge 2 länger sind als der abgetrennte Schalldurchgang
1, ist die Laufzeit der Schallwelle von dem
Trichterhals 5 durch die Schalldurchgänge 2 bis zu der öffnungsebene größer als die Laufzeit einer Schallwelle
durch den Schalldurchgang 1, so daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit
der Schallwelle in dem ersterwähnten Fall scheinbar kleiner ist.
Folglich ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwelle an der öffnungsebene scheinbar in Abhängigkeit von
der Stelle verschieden, von welcher die Schallwelle abgestrahlt wird. Die Schallwelle wird daher in die Richtung
gebrochen, in welcher die Schallwellengeschwindigkeit, kleiner ist. Der Brechungsindex η zu diesem Zeitpunkt ist
gegeben durch die Gleichung (a):
n _ - ^8J
C Io
in welcher Co die Geschwindigkeit der Schallelle ist,
die sich durch den Schalldurchgang 1 ausbreitet, C die scheinbare Geschwindigkeit der Schallwelle ist, welche
sich durch den Schalldurchgang 2 ausbreitet, Io die wirksame Länge des Schalldurchgangs 1 und 1 die wirksame Länge des
Schalldurchgangs 2 ist.
Infolgewdessen wird die Schallwelle mit dem durch die
Gleichung (a) gegebenen Brechungsindex in die Richtung der geraden Riehtungslinie gebrochen. Folglich werden die
Schallwellen von der Öffnungsebene aus gestreut abgestrahlt,
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wodurch breite Richtcharakteristiken erhalten werden.
Die Brechung aufgrund der unterschiedlichen Länge der Durchgänge läßt sich durch die Gleichung (b) wiedergeben:
(n2 - 1)x2 + 2fx(n - 1) - y2 = O; (b)
in welcher η der Brechungsindex, χ die Länge der Mittellinie des Schalldurchgangs 1, f ein virtueller Brennpunktabstand
der von der öffnungsebene aus abgestrahlten, krummlinigen Wellen und y der Abstand der Mittenachse des Schalldurchgangs
1 und der Mittenachse des Schalldurchgangs 2 in der öffnungsebene ist.
Aus den Gleichungen (a) und (b) ergibt sich:
Aus den Gleichungen (a) und (b) ergibt sich:
1 = -f + J (x + f)2 + y2;
da χ = Io ist, wird
da χ = Io ist, wird
1 = -f + l(lo + f)2 + Y2; (c)
Wenn folglich der virtuelle Brennpunktabstand f so, wie
gefordert, vorgegeben wird, wird die Größe 1 durch die Größe y bestimmt.
Nunmehr wird der mit der Erfindung an der JSbenen Öffnungsfläche des Trichters erzielte Effekt beschrieben. Im allgemeinen
weisen, wenn ein Trichter kurzer Länge verwendet wird, um den Trichterlautsprecher kompakt zu halten, die
Impedanzkurven Scheitel und Täler bei niedrigen Frequenzen auf, wie sie durch die Kurve 21 in Fig. 2 dargestellt sind,
wodurch die Schallqualität verschlechtert wird.
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Bei dem Trichterlautsprecher gemäß der Erfindung weist jedoch der Schalldurchgang 2 eine größere Länge als der
Schalldurchgang Λ auf, so daß die Impedanzkurven ( die in Fig. 2 mit 22 bezeichnete Kurve) des Schalldurchgangs
und die Impedanzkurven (die in Fig. 2 mit 21 bezeichnet sind) gegeneinander bezüglich der Frequenzachse verschoben
sind. Hierdurch werden infolgedessen die Kurven bzw. die Werte der Schalldurchgänge 1 und 2 miteinander
kombiniert bzw. vermischt, so daß sich glatte Gesamtkurven bzw. -werte ergeben, da die Scheitel und Täler der einen
Kurve gegenüber denen der anderen versetzt sind. Es steht somit ein Trichterlautsprecher zur Verfügung, der ohne
Schwierigkeiten für eine Tonwidergabe bei niedrigen Frequenzen geeignet ist, und welcher trotz seines kompakten Aufbaus
für eine niederfrequente Wiedergabe eine niedrige Schwellen- -wertfrequenz aufweist.
Im folgenden wird die Anzahl der voneinander getrennten
Schalldurchgänge im Hinblick auf die Richtcharakteristiken sowie die Impedanzkurven beschrieben. Die Beziehung zwischen
dem Brechungswinkel Θ und dem Brechungsindex η ist gegeben durch: η = 1/cos θ. Aus Gleichung (a) folgt somit, daß
cos θ = lo/l ist.
Der Kosinus des Brechungswinkels θ ist somit durch das Verhältnis Io zu 1 bestimmt. Je kleiner das Verhältnis lo/l
ist, d.h. ge größer die Länge 1 ist, umso größer ist der
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Brechungswinkel in dem abgetrennten Durchgang 2, wodurch sich eine größere Richtwirkung ergibt. Wenn jedoch die Anzahl
der voneinander getrennten Durchgänge klein ist, ergibt eich ein Tal in der Richtcharakteristikkurve und sogar
in dem Richtwinkel, was einen niedrigen Schalldruck zur Folge hat. Um daher die Scheitel und Täler in den Impedanzkurven
bei niedrigen Frequenzen wirkäam auszunützen, muß jeweils der Scheitelpunkt in den Impedanzkurven des abgetrennten
Schalldurchgangs 2 einem Tal in den Impedanzkurven des abgetrennten Schalldurchgangs 1 überlagert sein und
umgekehrt, so daß das Verhältnis zwischen 1 und Io entsprechend gewählt werden muß; folglich ist der Brechungswinkel
θ begrenzt. Es kann daher auch erwogen werden, den Trichter in eine Große Anzahl von Schalldurchgangen aufzuteilen.
In Fig. 3 ist ein in sieben Abschnitte unterteilter
Schalldurchgang dargestellt. Hierbei sollen die voneinander getrennten Schalldurchgänge 31 bis 34 die wirksamen Längen
I^ bis Ix^ haben. Für die voneinander getrennten Schalldurchgänge
31 und 32 ergibt sich ein Brechungswinkel Q7.*,
wobei cos θ^ = 1,./1^ ist. Bezüglich des Brechungswinkels
G^pj welcher sich für die voneinander getrennten Schalldurchgänge
31 und 33 ergibt, wird cos Q7.? a l^/l^x· Für
den Brechungswinkel θ^χ» der sich für die voneinander
getrennten Schalldurchgänge 31 und 34 ergibt, wird cos ö„
= 1-./1,^. Die Größe und die Richtung der von den voneinander
getrennten Schalldurchgängen austretenden Schallwellen sind in Fig. 3 durch Pfeile angezeigt. Die Form der Schallwellen
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ist durch eine Einhüllende dargestellt, die durch Verbinden der Pfeilspitzen erhalten wird und mittig zu einem
virtuellen Brennpunkt F eingestellt ist. Wie hieraus zu entnehmen ist, gleicht die Wellenform einer glatten Kurve
umso mehr, ge größer die Anzahl der voneinander getrennten
Schalldurchgänge ist.
Nunmehr werden die Impedanzkurven dieses Trichterlautsprechers beschrieben. Die Impedanzkurven des abgeteilten Schalldurchgangs
31 werden aus den Kurven des abgeteilten Schalldurchgangs 32, die Kurven des abgeteilten Schalldurchgangs 32
aus denen des abgeteilten Schalldurchgangs 33 "bzw. die Kurven des abgeteilten Schalldurchgangs 33 aus denen des
abgeteilten Schalldurchgangs 34 erhalten. Die vier Kurven
sind folglich gegeneinander versetzt, wodurch sich Gesamtkurven ergeben, welche glatter sind als die der Fig. 3j
wodurch sich eine bessere bzw. zufriedenstellendere Wiedergabe bei niedrigen Frequenzen ergibt.
Wenn der Trichter, wie oben ausgeführt, in eine größere Anzahl von Schalldurchgängen unterteilt ist, ist auch eine
entsprechend größere Anzahl von Zwischenwänden erforderlich.
Hierdurch werden die Herstellungskosten größer, jedoch ist das erhaltene Ergebnis bezüglich der Richtwirkungseigenschaften
sowie der Frequenzkurven bzw. -gänge entsprechend. Im folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben. Der in Fig. 4 dargestellte TrichterlautSprecher
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weist drei Schalldurchgänge 41 bis 43 auf, die durch zwei Zwischenwände 44 voneinander getrennt sind, welche durch
den Trichter in Richtung dessen Hauptachse verlaufen. Der Trichter weist eine rechteckige öffnung und eine
erste gerade Richtungslinie auf, welche mit der Längsmittenachse
der rechteckigen öffnung übereinstimmt. Die Zwischenwände 44 weisen Ausbuchtungen 43 und die Innenflächen
der Seitenwände 46 erste Teile 46a auf, welche in Richtung der ersten Richtungslinie angeordnet und entlang der Haupttrichterachse
gebogen sind, so daß die Beziehung der Gleichung (c) an der ersten geraden Richtungslinie gegeben
ist.
Die Anzahl der Zwischenwände muß nicht notwendigerweise zwei sein, sondern sie kann auch irgendeine gerade Zahl
sein, um eine ungerade Anzahl von abgeteilten Schalldurchgängen zu bilden, welche symmetrisch bezüglich der Haupttrichterachse
in der Richtung der ersten, geraden Richtungslinie angeordnet sind.
In Fig. 6 sind die gemessenen Werte der Richtcharakteristiken
von Trichterlautsprechern dargestellt, wobei mit der Kurve 62 die Richtcharakteristik eines herkömmlichen Trichterlautsprechers
ohne Zwischenwände und mit der Kurve 61 die Richtcharakteristik eines Trichterlautsprechers mit dem
Aufbau der Fig. 4 wiedergegeben ist. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Richtcharakteristiken 61 und 62 zeigt, daß
der Trichterlautsprecher gemäß der Erfindung stark ver-
409829/0887 ~ 1? "
besserte Richtkennlinienaufweist.
In lig. 7 sind die gemessenen Werte von Frequenzkurven dargestellt,
wobei mit der Kurve 72 der Frequenzgang eines herkömmlichen Trichterlautsprechers mit einem nicht unterteilten
Trichter und mit der Kurve 71 der Frequenzgang eines Trichterlautsprechers mit dem Aufbau der Fig. 4 wiedergegeben
ist. Bei einem Vergleich dieser beiden Kurven zeigt sich, daß der erste Scheitelwert der Kurve 71 bei einer niedrigeren
Frequenz als der der Kurve 72 liegt; die Kurve 71 zeigt
somit für eine niederfrequente Wiedergabe eine niedrigere Schwellenwertfrequenz.
Während der in Fig. 4 dargestellte Trichterlaiteprecher eine
rechteckige öffnung aufweist, bei welchem die gerade · Richtungslinie nW in einer Richtung orientiert ist, zeigt
die Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, in welcher die
■ttichtungslinie in jeder Richtung orientiert ist. Insbesondere
weist der Trichterlautsprecher der Fig. 5 eine zylindrische Zwischenwand 54 auf, dessen Mittelachse im wesentlichen mit
der Haupttrichterachse übereinstimmt und dessen Schalldurchgang in zwei Abschnitte 51 und 52 unterteilt. Die Trichteröffnung
ist kreisförmig, und jede diametrale Richtung der öffnungsebene stimmt im wesentlichen mit der vorbeschrieben, geraden
Richtungslinie überein. Ferner weist in einer Querschnittsfläche parallel zu der öffnungsebene der erste abgeteilte
Schalldurchgang 51» welcher die Haupttrichterachse enthält,
eine im allgemeinen kreisförmige Form auf, während der zweite
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abgetrennte, den ersten Schalldurchgang 51 umgebende
Schalldurchgang 52 eine ringförmige Form besitzt. Obwohl die Ausführungsform der Fig. 5 nur eine Zwischenwand 54
aufweist, kann natürlich auch eine Anzahl von Zwischenwänden vorgesehen sein, und zwar eine gerade oder eine
ungerade Anzahl.
Die sich über die Schalldurchgänge 51 und 52 getrennt
ausbreitenden Schallwellen werden gebrochen und an der Öffnungsfläche gestreut und werden von dieser Fläche
infolge der scheinbar unterschiedlichen Geschwindigkeit zwischen den sich über die Schalldurchgänge 51 und 52
fortpflanzenden Schallwellen als Kugelwellen von der öffnungsebene abgestrahlt.
Wie bereits ausgeführt, hat der Trichterlautsprecher gemäß
der Erfindung erheblich verbesserte Richtcharakteristiken und für eine niederfrequente Wiedergabe ist seine Schwellenwertfrequenz
niedriger; er kann daher kompakt hergestellt werden. Aufgrund seiner ebenen Öffnungsfläche kann der
Lautsprecher ohne weiteres in einer Lautsprecherbox untergebracht werden und bei seinem Einbau wird Platz gespart.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Trichterlautsprecher
weisen daher aufgrund der Unterteilung des Schalldurchgangs mit Zwischenwänden verbesserte Richtcharakteristiken auf.
Wo eine geringe Anzahl von Zwischenwänden verwendet wird,
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weisen folglich die erhaltenen Frequenzkurven den Nachteil
auf, daß der Schalldruck bei einer bestimmten !Frequenz deutlich schwächer ist. Wenn insbesondere eine geringe
Anzahl von Zwischenwänden verwendet wird, muß notwendigerweise der Unterschied zwischen den Längen der unterteilten
Durchgänge größer werden, um die Richtwirkung zu vergrößern, so daß der Längenunterschied zwischen den Durchgängen
sich stark schrittweise ändert. Hierdurch ist dann in Abhängigkeit von der Wellenlänge eine von dem einen
abgeteilten Schalldurchgang austretende Welle aufgrund der unterschiedlichen Durchgangslänge an der öffnungsebene
gegenüber einer von einem anderen Durchgang austretenden Schallwelle mit einer umgekehrten Phase verschoben, wodurch
sich eine starke Abschwächung des Schalldrucks ergibt.
Dieser Abschwächung des Schalldruckes bei einer bestimmten Frequenz kann dadurch abgeholfen werden, daß die Anzahl
der Zwischenwände vergrößert wird, um den Längenunterschied pro Durchgang zu verringern und um dadurch eine Schallwelle
mit umgekehrter Phase auszuschalten; hierdurch wird jedoch der Lautsprecher im Aufbau kompliziert, und es ist aufwendig,
eine größere Anzahl von Teilen zusammenzubauen, was darüber hinaus zu einer Kostensteigerung führt.
In den Figuren 8 und 15 sind Ausführungsformen dargestellt,
bei welchen diese Nachteile überwunden sind. Bei dem Trichter-
- 20 409829/0887
lautsprecher der Fig. 8, welcher eine Weiterbildung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform darstellt, ist
keine Zwischenwand verwendet, wie sie bereits beschrieben worden ist, sondern er ist so aufgebaut, daß die wirksame
Durchgangslänge sich stetig mit der inneren Form des durch die Seitenwände begrenzten Trichters ändert.
In Fig. 9 ist der TrichterlautSprecher der Fig. 8 in
Längsschnitten entlang Linien dargestellt, die in axialer Richtung verlaufen und den Abstand zwischen der
Trichterhauptachse und dessen Seitenwand in bestimmten Verhältnissen unterteilen. Der Schnitt entlang des
Pfeils A verläuft nahe der Hauptachse, der Schnitt entlang des Pfeils B zeigt einen Mittelteil und der Schnitt entlang
des Pfeils C liegt sehr nahe der Seitenwand.
Im einzelnen zeigt der Schnitt (a) in Fig. 9? welcher
entlang des Pfeiles A vorgenommen ist, einen durch die oberen und unteren Wände 91 und 92 begrenzten Schalldurchgang.
Eine Mittellinie 93a, welche in der Mitte zwischen den oberen und unteren Wänden 91 und 92 verläuft, ist
eine leicht gekrümmte Linie, welche beinahe eine gerade ist. Der Schnitt (b) in Fig. 95 welcher entlang des
Pfeils B vorgenommen ist, zeigt den entsprechend der oberen und unteren Wände 91 und 92 gekrümmten Schalldurchgang,
so daß die effektive Mittellinie 93b viel stärker gebogen ist als die in Fig. 9 (a) dargestellte Mittellinie 93a.
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Die Länge der effektiven Mittellinie 93bι d.h. die wirksame
Länge des Durchgangs, ist daher größer als die der Mittellinie 93a in Pig. 9 (a). Der in Fig. 9 (c) dargestellte
Schnitt entlang des Pfeils C zeigt die oberen und unteren
Wände 91 und 92, welche noch stärker gekrümmt sind, wodurch
ein Durchgang mit einer noch größeren wirksamen Länge geschaffen ist.
Die Darstellungen in Fig. 10 sind Schnitte entlang der
Linien-A1, B1 und O1 in Fig* 8. Ein in Fig. 10 (a) wiedergegebener
Schnitt A1, welcher verhältnismäßig nahe der öffnungsebene liegt, zeigt den durch die rechten und linken
Wände 94 und 95 sowie durch die oberen und unteren Wände
91 und 92 begrenzten Schalldurchgang dessen rechte und linke Hälfte gleich sind, d.h. der zu einer Mittellinie symmetrisch
ist. In Fig. 10 (b) ist ein Schnitt Bf etwa im Mittelteil
der Haupttrichterachse gezeigt, wo die oberen und unteren Wände 91 und 92 eine maximale Krümmung aufweisen.In Fig. 10 (c)
ist ein Schnitt C dargestellt, der sehr nahe bei dem Trichterhals an einer Stelle liegt, an welcher die oberen und unteren
Wände 91 und 92 eine geringere Krümmung aufweisen.
Die Krümmung der oberen und unteren Wände 91 und 92, welche an der Öffnung gerade sind, nimmt ständig bis etwa zum
mittleren Teil der Haupttrichterachse bis zu einer maximalen Krümmung zu und nimmt dann zum Trichterhals hin wieder ab,
wo die Wände dann im Schnitt wieder geradlinig sind.
409829/0887 - 22 -
Mit anderen Worten die Seitenwände weisen die ersten Teile 94- und 95 auf, welche in Richtung der vorerwähnten
ersten geraden Richtungslinie ausgerichtet sind und entlang der Haupttrichterachse gebogen sind; die Seitenwände weisen
ferner die zweiten Teile 91 und 92 auf, welche in Richtung
einer zweiten geraden, in der öffnungsebene liegenden Richtungslinie ausgerichtet sind und die erste gerade
Richtungslinie unter rechtem Winkel schneiden. Die zweiten Teile sind ferner entlang der Haupttrichterachse sowie
entlang der ersten geraden Richtungslinie gebogen. Oder
kurz gesagt, die zweiten Seitenwandteile 91 und 92 sind
so gebogen, daß wenn der Abstand zwischen einem Punkt in der öffnungsebene und dem vorerwähnten Schnittpunkt zunimmt,
die Länge eines Durchgangs, in welchem sich eine Schallwelle von der Membran aus bis zu der öffnungsebene fortpflanzt,
ebenfalls größer wird.
Aus Obigem ist zu ersehen, daß bei dem in Mg. 8 dargestellten Trichterlautsprecher die Form des Schalldurchgangs in
besonders vorteilhafterweise gemäß der Erfindung geändert ist, um dadurch die wirksame Länge des Schalldurchgangs
zu verändern. Tatsächlich wird mit dem Trichterlautsprecher dieselbe Wirkung erreicht, wie sie durch Aufteilen des
Schalldurchgangs in eine unendlich große Anzahl von Abschnitten erreicht ist; ferner weist der Trichterlautsprecher
den Erwartungen entsprechend gute Richtcharakteristiken sowie zufriedenstellende Irequenzkurven auf.
- 23 409829/0887
In Fig. 11 sind die gemessenen Werte der mit 111 bezeichneten Richtcharakteristik dieses Lautsprechers dargestellt, während
eine mit 112 bezeichnete Kurve die Richtcharakteristik eines herkömmlichen Trichterlautsprechers darstellt. Ferner sind
in Fig. 12 eine mit 121 bezeichnete Frequenzkurve des Lautsprechers gemäß der Erfindung und eine mit 122 bezeichnete
Kurve eines herkömmlichen- Lautsprechers dargestellt.
In Fig. 13 ist eine Weiterbildung des Trichterlautsprechers der Fig. 5 gezeigt. Gemäß dieser verbesserten Ausführungsform ist der Schalldurchgang durch zwei zylindrische Zwischenwände
131 und 132, deren Mittenachse im wesentlichen mit der
Haupttrichterachse übereinstimmt, in Abschnitte bzw. Unterteilungen 134 und 135 aufgeteilt. Wie aus Fig. 14 zu ersehen
ist, weisen die Zwischenwände 13I und 132 Ausbuchtungen
auf, deren Dicke sich kontinuierlich in Richtung der Haupttrichterachse sowie in Umfangsrichtung ändert.
In Fig. 15 ist der Trichterlautsprecher der Fig. 13 in Längsschnitten
dargestellt, in welchen die Haupttrichterachse enthalten ist; Fig. 15 (a) ist ein Schnitt A-O-(V-A1 in Fig. 13,
Fig. 15(t>) ist ein Schnitt B-O-O'-B1 in derselben Figur und
Figur 15(c) ist ein.Schnitt C-O-O'-C1 ebenfalls in Figur 13.
Obwohl der erste Schalldurchgang 134- in jeder der Schnittansichten
134a, 134b und 134c gleich ist, hat der ringförmige,
zweite Schalldurchgang 135» welcher um den ersten Schalldurchgang
134 herum angeordnet ist, unterschiedliche Längen, wie
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- 24 -
an den Stellen 135a bis 135c gezeigt ist; und zwar liegt an der Stelle 135a ein Minimum vor, welches allmählich
bis zu Stelle 135b zunimmt und bei 135c ein Maximum erreicht. Ferner weist der andere, zweite durch Unterteilung
erhaltene Schalldurchgang 136 an der Stelle 136a eine Maximal1änge, welche bis zur Stelle 136b allmählich
abnimmt und an der Stelle 136 c bis auf ein Minimum abgenommen hat. Obwohl diese abgeteilten Schalldurchgänge
gekrümmt bzw. verdreht sind, ändern sich ihre Schnittflächen um einen konstanten Betrag entlang der Haupttrichterachse
von dem Trichterhals bis zii"öffnungsebene hin.
In Fig. 16 sind parallel zu der öffnungsebene verlaufende
Vierte!querschnitte dargestellt. Der Querschnitt in Fig. 16(a)
liegt verhältnismäßig nahe der öffnungsebene, während der
Schnitt in Fig. 16(b) in der Mitte und der Schnitt in Fig. 16(c) verhältnismäßig nahe bei dem Trichterhals liegt. Wie
aus Fig. 16 zu ersehen ist, ist in dem parallel zu der öffnungsebene verlaufenden Querschnitt der erste abgeteilte
Schalldurchgang 134- im allgemeinen kreisförmig,
während die ringförmigen zweiten Schalldurchgänge 135 und 136 wellig und wellenförmig sind. Die Wellenformen
der beiden zweiten geteilten Schalldurchgänge 135 und
müssen nicht notwendigerweise in der Periode und in den Scheitel- und Talpegeln gleich sein, sondern die Stelle,
wo der Schalldurchgang 13 5 eine Maximallänge hat, und die Stelle, wo der Schalldurchgang 136 eine minimale Länge hat,
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liegen auf derselben Radiallinie.
Wie beispielsweise aus Fig. 16(a) zu ersehen ist, liegen der Scheitel des Schalldurchgangs 135a1 und das Tal des
Schalldurchgangs 136a1 auf der durch den Mittelpunkt gehenden Linie C"-O". Der Längenunterschied zwischen den
Schalldurchgängen 134 und 135 ist an der Linie O"-O"(D"
bzw. A"-0") ein Minimum und nimmt in Umfangsrichtung zu der Linie 0"-0" (0"-C") oder 0"-F1 hin zu, wo er
ein Maximum ist. Ferner nimmt in Umfangsrichtung der Unterschied allmählich ab. In ähnlicher Weise ist der
Längenunterschied zwischen den Schalldurchgängen 135 und 136 bei der Linie 0"-0" (0"-G") oder 0"-E1" ein Minimum
und bei der Linie 0"-A" oder 0"-D" ein Maximum. Zwischen diesen Linien ändert sich der Unterschied kontinuierlich.
Wenn die Schalldurchgänge 134 und 135 bei der Linie 0"-A"
in der Länge so gleich wie möglich gemacht werden, dann kann der Unterschied in der Durchgangslänge kontinuierlich
von null an geändert werden. Wenn in ähnlicher Weise die Schalldurchgänge 135 und 136 bei der Linie 0"-C" oder
0"_F" so gleich wie möglich gemacht werden, dann kann der
Unterschied in der Durchgangslänge kontinuierlich von null an geändert werden.
Wie bereits beschrieben, muß die wellige Wellenform des Schalldurchgangs in Umfangsrichtung nicht periodisch
gleichmäßig sein, sondern sie kann sich am Umfang von Stelle zu Stelle ändern. Auch brauchen die Scheitel- und
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- 26 -
nc.
Talwerte nicht konstant zu sein. Die Stelle jedoch, wo ein Schalldurchgang eine Maximallänge aufweist, muß in
radialer Richtung mit der Stelle übereinstimmen, wo der benachbarte Schalldurchgang eine minimale Länge hat.
Die Periode der Wellenlinie kann vorzugsweise kurz sein, um wirksame Ergebnisse zu erhalten. Darüber hinaus sind
die sich ergebenden Richtcharakteristiken und die Frequenzkurven umso besser, je größer die Anzahl der Zwischenwände
ist.
Wie bereits beschrieben, sind die zwei zweiten abgeteilten Schalldurchgänge 135 und 136 wellig und wellenförmig,
wobei sich der Unterschied in der Durchgangslänge kontinuierlich
mit der Umfangsabweichung des ersten Schalldurchgangs 134- ändert, so daß die sich aus dem Unterschied
in der Durchgangslänge ergebende Phasenabweichung von null an kontinuierlich verteilt wird. Der Faktor, der
zu einer Phasenumkehr führt, ist, wenn überhaupt, klein(d.h. bei F in Fig. 18). Da der gesamte Schallpegel durch den
integrierten Wert der Kurve gegeben ist, findet eine Abschwächung des Schalldruckes kaum statt.
In Fig. 17 sind die Frequenzkurven des Trichterlautsprechers der Fig. 13 in ausgezogenen Linien dargestellt, währenidie
Kurven des Lautsprechers, der dieselbe Anzahl von aufgeteilten Durchgängen aufweist, bei dem aber die Zwischenwände
nicht wellenförmig bzw. wellig ausgebildet sind,
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mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Frequenzkurven in Fig. 17(a) sind bei einem Richtungswinkel null gemessen,
während die Kurven in Fig. 17(b) an einer um 30° von der
Mitte abweichenden Stelle und die Kurven in Fig. 17(c) an einer um 4-5° abweichenden Stelle aufgenommen sind. Ein
Vergleich zwischen den beiden Kurven zeigt, daß die Abschwächung des Schalldrucks bei 7000 Hz, 13000 Hz und
1700OHz beseitigt ist, so daß sich flache Frequenzkurven ergeben.
Bei dem in Fig. 13 dargestellten Trichterlautsprecher kann somit die Abschwächung bzw. Dämpfung des Schalldrucks
beseitigt werden, und es wird eine größere Wirkung erreicht, wenn die Anzahl der ringförmigen, zweiten abgeteilten
Schalldurchgänge größer ist. Jedoch ist die Herstellung der erforderlichen, welligen Zwischenwände nicht ohne
weiteres möglich und kann eine Kostensteigerung zur Folge haben. Dieser Nachteil ist mit der in Fig. 19 dargestellten
Ausführungsform überwunden, in welcher eine zylindrische Zwischenwand, welche viel leichter hergestellt werden
kannyverwendet ist, um dieselbe Wirkung zu erreichen, die
mit dem in Fig. 13 dargestellten Trichterlautsprecher erzielt worden ist.
In Fig. 19 ist der Schalldurchgang durch zwei zylindrische Zwischenwände 194- und 195, deren Mittelachse mit der Haupt-.trichterachse
übereinstimmt, in drei Abschnitte 191,192
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und 193 unterteilt. In einem parallel zu der Öffnungsebene verlaufenden Querschnitt ist der erste unterteilte
Schalldurchgang 192, welcher die Haupttrichteraehse aufweist,
im allgemeinen kreisförmig, während die zweiten unterteilten Schalldurchgänge 192 und 193 ringförmig sind.
Die Zwischenwand 195 weist entlang einer um die Haupttrichteraehse
herum mittig angeordneten Umfangsfläche an bestimmten Stellen eine Anzahl durchgehender Bohrungen 197 auf.
Folglich pflanzt sich die über den äußeren, zweiten Schalldurchgang
193 ausbreitende Schallwelle teilweise über die Bohrungen 197 in den zweiten aufgeteilten Schalldurchgang
192 fort, wobei die Welle sich mit der Schallwelle verbindet, die sich in dem inneren zweiten Schalldurchgang 193 ausbreitet.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Schallwelle, welche sich nach innen von dem äußeren, zweiten Schalldurchgang
193 durch die Bohrung 197 ausbreitet, eine größere Strecke durchlaufen als die Schallwelle, welche die Bohrung 197
über den inneren, zweiten abgeteilten Schalldurchgang 192 erreicht hat, und ist infolgedessen phasenverzögert.
Somit eilt die Phase der Schallwelle, die sich mit den Schallwellen vermischt, die sich über die zweiten Schalldurchgänge
192 und 193 ausbreiten.hinter der Phase der
Schallwelle in dem inneren, zweiten Schallldurchgang 192 nach, aber gegenüber der Phase der Schallwelle vor, welche
sich über den äußeren, zweiten Schalldurchgang 193 ausbreitet. Daher eilt in dem inneren Schalldurchgang 192 die
Phase der Schallwelle, welche sich über die Bohrung 197
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ausbreitet, hinter der Phase der Schallwelle nach, welche sich über eine Stelle bewegt, wo keine Bohrung 197 ausgebildet
ist.
In der öffnungsebeneweisen die Schallwellen eine Phasenverteilung
auf, wie sie in Fig. 22 dargestellt ist. Die Phase 191' der Schallwelle aus dem ersten, abgeteilten
Schalldurchgang 191 ist gleichförmig entlang des Umfangs des Trichters und ist als O -Phase angezeigt. Die Phasenverzögerung
infolge des Unterschieds in der Durchgangslänge
in dem inneren, zweiten Schalldurchgang 192 ist mit 0 ° ^zeichnet, während die Phasenverzögerung der gemischten
Schallwelle an der Bohrung 197 mit 0° + 0'° teeiohnet ist.
Mit 192' ist in Fig. 22 die Phasenverteilung bezeichnet,
welche sich durch die Schallwellen von dem inneren zweiten Schalldurchgang 192 und dem ersten Schalldurchgang 191
in der öffnungsebene an dem Schalldurchgang 192 ergibt.
Im einzelnen weist die Schallwelle einen Phasenwert von 0 + 0- an einer Stelle in der öffnungsebene auf, wobei
die Stelle auf derselben Radiallinie wie die Bohrung liegt, wie aus Fig. 22 zu ersehen ist, während die Schallwellen
einen Phasenwert von 0° an einer anderen Stelle in der öffnungsebene aufweist, wobei diese Stelle nicht auf
der Radiallinie liegt, auf welcher die Bohrung 197 angeordnet ist. In Wirklichkeit ist die von der Bohrung 197 austretende
Schallwelle vermischt, da sie sich über den
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Schalldurchgang ausbreitet, so daß eine wellige und wellenförmige Phase erhalten wird, welche sich ständig
zwischen 0° + 0'° und 0° ändert. Die Steigung der Wellenlinie ändert sich mit der Lage und der Größe der Bohrung
197 sowie mit dem Diffusions- bzw. Vermischungsgrad der
Schallwelle.
In Fig. 22 ist mit 193' eine Phasenverteilung in der öffnungsebene
an dem äußeren zweiten Schalldurchgang 193 gekennzeichnet, welche auf ähnliche Weise mittels der Schallwelle
erzeugt wird, welche von dem inneren zweiten Schalldurchgang 192 aus sich über die durchgehenden Bohrungen 197 in den
äußeren Schalldurchgang 193 bewegt und dann dort hindurchgeht.
Durch die Ausbildung der durchgehenden Bohrungen 197 in
der Zwischenwand 195 ist es somit möglich, Schallwellen zu erzeugen, welche sich entlang des Umfangs in demselben
aufgeteilten Schalldurchgang kontinuierlich in der Phase ändern, wodurch sich eine kontinuierliche Phasendifferenzverteilung
ergibt, wie aus Fig. 23 zu ersehen ist, in welcher eine Phasenumkehr, wenn überhaupt (wie bei F in Fig. 23)
insgesamt kaum eine Abschwächung des Schalldruckes zur Folge hat. Obwohl aufgrund der Verwendung einer zylindrischen
Zwischenwand dies leicht hergestellt werden kann, wird damit dieselbe Wirkung erhalten, wie sie mittels des in Fig.
dargestellten Trichterlautsprechers erreicht ist.
- 31 409829/0887
In I"ig. 21 sind gemessene Frequenzkurven dargestellt; die
Frequenzkurven des erfindungsgemäßen Lautsprechers sind
mit 211 bezeichnet, während die eines Trichterlautsprechers, welcher dieselben Abmessungen, aber keine durchgehenden
Bohrungen aufweist, mit 212 bezeichnet sind. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, ist die starke Abnahme bzw. Dämpfung des
Schalldrucks bei etwa 7000 Hz beseitigt, so daß sich eine insgesamt flachere Exequenzkurve ergibt.
Obwohl die durchgehenden Bohrungen 197 nur in der Zwischenwand 194- ausgebildet sind, kann, um entsprechende Ergebnisse
zu erreichen, darüber hinaus auch die Anzahl der Zwischenwände entsprechend erhöht werden, wodurch dann eine verbesserte
Richtcharakteristik und bessere niederfrequente Kurven erhalten werden. Obwohl die Lage der ebenen Öffnungsfläche in der obigen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen so dargestellt und beschrieben ist, daß sie im wesentlichen
parallel zu der Eingangsfläche des Horntrichters verläuft, kam selbstverständlich eine leichte Abweichung in
der Lage der Oberfläche zugelassen werden.
- Patentansprüche -
- 32 409829/0887
Claims (9)
- Patentansprüche(λ J Trichterlautsprecher mit einer Membran und einer Seitenwand, welche einen ßchalldurchgang zur Abgabe von von der Membran abgestrahlten Schallwellen bilden, wobei der Schalldurchgang eine gerade Haupttrichterachse sowie eine im allgemeinen ebene Öffnungsfläche aufweist, welche im wesentlichen parallel zu der Einlaßfläche des Trichters angeordnet ist, und wobei im Schnitt in einer Ebene senkrecht zu der Haupttrichterachse die Schalldurchgangsfläche stetig in Richtung der Haupttrichterachse im wesentlichen konstant von dem Trichterhals bis zu der öffnungsebene zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (6; 46; 91,92,94,95; 133; 196) eine entlang der Haupttrichterachse gekrümmte Innenfläche aufweist, so daß sich die Beziehung entsprechend der Formel:1 = -f + Y(Io + f)2 + y2ergibt, wobei 1 die Länge eines Durchgangs zum Ausbreiten von Schallwellen von der Membran aus bis zu einem Punkt ist im Abstand y von dem Schnittpunkt der Haupttrichterachse mit der öffnungsebene, wobei der Punkt auf zumindest einer ersten, geraden, gerichteten Linie angeordnet ist, welche in der öffnungsebene liegt und durch den Schnittpunkt hindurchgeht, Io die Länge der Haupttrichterachse und f eine virtuelle Brennweite ist.
- 2. Trichterlautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungsebene im- 33 -409829/0887allgemeinen die Form eines Rechtecks hat, dessen Längsachse im wesentlichen mit der ersten, geraden gerichteten Linie übereinstimmt, und daß die Innenfläche der Seitenwand (46;91,92,94,95) zumindest erste Teile (46a;94,95) aufweist, die in der Richtung der ersten gerichteten Linie ausgerichtet und entlang der Haupttrichterachse gekrümmt sind.
- 3. Trichterlautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldurchgang mittels einer geraden Anzahl von Zwischenwänden (44), welche in Richtung der Haupttrichterachse verlaufen, in eine ungerade Anzahl von Unterteilungen aufgeteilt ist, und daß die abgeteilten Schalldurchgänge (41,42) symmetrisch bezüglich der Haupttrichterachse in Richtung der ersten gerichteten Linie angeordnet sind.
- 4. Trichterlautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Seitenwand (91,92,94,95) zweite Teile (91,92) aufweist, welche in Richtung einer zweiten, geraden gerichteten Linie ausgerichtet sind, welche in der öffnungsebene liegt und die erste gerichtete Linie unter rechtem Winkel schneidet, wobei die zweiten Seitenwandteile (91,92) entlang der Haupttrichterachse und entlang der ersten gerichteten Linie gekrümmt sind, so daß wenn der Abstand zwischen einem Punkt in der öffnungsebene und dem Schnittpunkt zunimmt, die Länge eines Durchgangs zum Ausbreiten einer Schallwelle von dem Membran bis zur öffnungsebene409829/0887- 34 -auch zunimmt.
- 5. Trichterlautsprecher nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsfläche gewöhnlich kreisförmig ist, und daß jede diametrale Richtung in der öffnungsebene mit der gerichteten Linie genau übereinstimmt.
- 6. Trichterlautsprecher nach Anspruch 5i dadurch gekennze ichnet, daß der Schalldurchgang durch zumindest eine zylindrische Zwischenwand (54;131» 132;194;195) mit einer mit der Haupttrichterachse übereinstimmenden Mittenachse abgeteilt ist, um einen ersten abgeteilten Schalldurchgang (51; 134; 191) zu bilden, welcher die Haupttrichterachse und zumindest einen ringförmigen, abgeteilten Schalldurchgang (52; 135*136; 192, 193) aufweist, der um den ersten abgeteilten Schalldurchgang (51; 134; 191) herum angeordnet ist.
- 7. Trichterlautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem parallel zu der öffnungsebene verlaufenden Schnitt der erste, abgeteilte Schalldurchgang (134) im allgemeinen kreisförmig und der zweite ringförmige abgeteilte Schalldurchgang (135»136) wellenförmig ist, wobei die Länge des zweiten abgeteilten Schalldurchgangs (1355136) sich mit der Umfangsabweichung des ersten abgeteilten Schalldurchgangs (134) ändert.- 35 -409829/0887
- 8. Trichterlautsprecher nach Anspruch 71 dadurch gekennze ichnet, daß eine Vielzahl der zweiten, gewellten, ringförmigen, abgeteilten Schalldurchgänge (1355136) gebildet ist, und daß sich der Längenunterschied zwischen zwei der zweiten, abgeteilten Schalldurchgänge (135*136), welche von dem ersten, abgeteilten Schalldurchgang (134) aus radial nebeneinander liegen, mit der Umfangsabweichung des ersten, abgeteilten Schalldurchgangs (134) ändert.
- 9. TrichterlautSprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem parallel zu der öffnungsebene verlaufenden Querschnitt der erste, abgeteilte Schalldurchgang (191) im allgemeinen kreisförmig und der zweite abgeteilte Schalldurchgang (192,193) ringförmig ist, und daß die zylindrische Zwischenwand (195) eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen (197) aufweist, die im Abstand voneinander sowie entlang des Umfangs der zylindrischen Zwischenwand (195) angeordnet sind.409829/0887
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |