DE2439934B2

DE2439934B2 - Lautsprecheranordnung

Info

Publication number: DE2439934B2
Application number: DE19742439934
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-24
Filing date: 1974-08-20
Publication date: 1977-10-27
Also published as: NL7411351A; FR2241939A1; JPS5734717B2; DE2439934A1; SE7311562L; CA1011656A; DK450874A; DK138570B; GB1484633A; AU7265174A; IT1020161B; SE387512B; NL165024B; FR2241939B1; DK138570C; DE2439934C3; US4006311A; JPS5073623A; NL165024C

Description

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Die: Erfindung bezieht sich auf eine Lautsprecheranrdnung für stereophone oder quadrophone Toniedergabe mit wenigstens zwei Lautsprecherboxen, eiche innerhalb eines Raumes in der Nähe einer ertikalen Wand angeordnet sind, wobei eine Lautsprelerfoox mindestens einen als Tief- und/oder Mitteltonautsprecher dienenden Lautsprecher in der Nähe der jckwärtigen Wandung des Gehäuses und eine Mehrzahl von Hochtonlautsprechern aufweist, welche in verschiedenen horizontalen Richtungen ausgerichtet sind, wobei wenigstens einer der Hochtonlautsprecher kv der Nähe der vorderen Wandung nach rückwärts ausgerichtet angeordnet ist Eine solche Lautsprecheranordnung ist beispielsweise durch die DT-PS 13 03 535 bekanntgeworden.

Von einer Schallquelle bzw. einer Gruppe von Schallquellen, beispielsweise einem Stereolautsprechersystem innerhalb eines Raumes, empfängt ein Zuhörer zuerst den direkten Schall und anschließend eine Folge von reflektiertem Schall, welcher von verschiedenen Richtungen aus reflektiert ist Die relative Stärke und die Richtungen des zuerst einlaufenden reflektierten Schalles hängt von. der Richtcharakteristik der Schallquelle und der Verteilung der schallreflektierenden und schallabsorbierenden Materialien innerhalb des Raumes ab. Der Intensitätsabfall des reflektierten Schalles, welcher durch die Nachhallzeit festgelegt ist, hängt jedoch einzig und allein von der Raumgeometrie und der Schallabsorption innerhalb des Raumes ab. Die Richtcharakteristik; der Lautsprecher hängt hingegen von der Frequenz ab, weil der von einer strahlenden Oberfläche, wie de|r Membran oder dem Mundstück eines lautsprecher», abgegebene Schall bei niedrigen Frequenzen nicht gerichtet ist, solange die Abmessungen dieser strahlenden Oberfläche sehr viel kleiner als die Wellenlänge des Schalles sind. Bei höheren Frequenzen ergibt sich jedoch eine mit zunehmender Frequenz immer stärker auftretende Richtwirkung, sobald die Abmessungen der strahlenden Oberfläche gleich der oder größer als die Schallwellenlänge sind.

Es erweist sich, daß die physikalische Beschreibung der Schallphänomene, welche von einer Schallquelle, beispielsweise einem Paar von innerhalb eines Raumes angeordneter Laiiitsprecherboxen, erzeugt werden, relativ komplexer Natur ist. Das Problem der Feststellung der Richtcharakteristik, welche die natürlichste stereophone Schallreproduktion ergibt, wird aufgrund der Tatsache noch kompliziert, daß der Mechanismus des menschlichen Ohres noch relativ schlecht bekannt ist. Ferner weiß man nicht, wie die Empfindungen und Eindrücke des Zuhörers beeinflußt werden, wenn neben dem direkt empfangenen Schall zusätzlich von den verschiedensten Richtungen her reflektierter Schall hinzu kommt.

Es wird sehr weit die Meinung vertreten, daß reflektierter Schalt nachteilig sei und daß für stereophone Schallreproduktion gerichtete Lautsprecherboxen mit einem horizontalen Strahlungswinkel von ungefähr ±π/4 optimal seien. Solche Lautsprecherboxen haben ihre Lautsprecher auf der Vorderseite der Box. Andere Kreise sind der Auffassung, daß rundstrahleinde Lautsprecherboxen verwendet werden sollten, welche eine nicht gerichtete Schallquelle mehr oder weniger imitieren. Die Feststellung, daß innerhalb einer Konzerthalle der direkte Schall nur ungefähr V₉ des gesamten empfangenen Schalles beträgt, hat im übrigen bereits zu einer Lautsprecherbox geführt, bei welcher ein vorwärts gerichteter Lautsprecher für die Übermittlung des direkten Schalls und acht nach rückwärts gerichtete Lautsprecher für die Abgabe des reflektierten Schalls vorgesehen sind (US-PS 35 82 553).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lautsprecheranordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die natürlichste Reproduktion von stereophonen oder quadrophonen Aufzeichnungen in normalen Räumen wie mittelmäßig gedämpften

Wohnzimmern ermöglicht.

-niese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

. β jer bzw. die Mitteltonlautsprecher und wenigstens

ner der Hochtonlautsprecher in bezug auf eine •maeinäre vertikale Ebene, die iinkreeht zu der rückwärtigen Wandung des Gehäuses verläuft, schräg

orwärts nach einer Seite gerichtet sind, wobei der Mitteltonlautsprecher zusätzlich nach aufwärts gerich-

i t ist und wobei die schräg vorwärts nach einer Seite richteten fiochtonlautsprecher _wenj_gstens ^\_e Hälfte

der gesamten Hochtonenergie abstrahlen.

Zweckmäßige Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran-

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung kann eine sehr natürliche stereophone Reproduktion innerhalb eines relativ großen Teils eines Raumes erzeugt werden, wenn die Lautiprecherboxen in ihre normale Position gebracht sind, in welcher ihre Außenflächen parallel zu den Wandungen des Raumes verlaufen.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Beobachtung daß eine modifizierte Art einer rundstrahlenden Lautsprecherbox, welche ein 2- bis 4fach größeres Verhältnis von direktem zu reflektiertem Schall als eine vollkommen nicht gerichtete Tonquelle besitzt, notwendig ist, um eine natürliche Wiedergabetreue stereophoner oder quadrophoner Reproduktion in Räumen zu ermöglichen, welche gute Qualität fordernde Muiikhörer als akustisch zufriedenstellend bezeichnen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das gewünschte Verhältnis von direktem Schall zu reflektiertem Schall bei einer im wesentlichen rundstrahlenden Lautsprecherbox durch Kombination von zwei grundsätzlich unterschiedlichen, das Verhältnis von direktem zu reflektiertem Schall beeinflussenden Faktoren erreicht. Der eine Faktor besteht in der Wahl der Ausrichtung des Schalls, während der andere Faktor in der Wahl des Ortes der Lautsprecher in bezug auf die Lautsprecherboxen liegt.

Der Ort der Lautsprecher ergibt eine Möglichkeit, den Raumwinkel 1-, 2- oder 3mal zu halbieren, unter welchem die Lautsprecher die Niederfrequenzkomponenten des Schalles ausstrahlen. Eine derartige Halbierung tritt auf, sobald der Lautsprecher für die Niederfrequenzkomponenten in jenem Teil der Lautsprecherbox angeordnet ist, welcher in der Nähe von reflektierenden Ebenen, beispielsweise der Wand oder dem Boden, des zu beschallenden Raumes liegt, solange der Abstand zwischen der reflektierenden Ebene und dem Mittelpunkt der Schallquelle des betreffenden Lautsprechers kleiner als Vi₀ der Schallwellenlänge ist. Jede Halbierung des Raumstrahlungswinkels erhöht das Verhältnis von direktem zu reflektiertem Schall um einen Faktor von 2.

Jedoch selbst oberhalb des Bereichs der niedrigen Tonfrequenzen ergibt die Anordnung der Lautsprecher eine Möglichkeit, das Verhältnis des direkten zum reflektierten Schall zu erhöhen, weil ein sogenannter Maskeneffekt stattfindet. So sind in der eingangs ej-wähnten DT-PS 13 03 535 Lautsprecherboxen besibhrieben, deren Mitteltonlautsprecher in der Nähe der Hiückenwandung der Lautsprecherboxen angeordnet sind. Wenn eine derartige Lautsprecherbox mit ihrer Ptückenwandung in der Nähe der Wand eines Raumes angeordnet wird, ist der Abstand zwischen der Wand des Raumes und dem Mitteltonlautsprecher relativ irerine Der von dem Spiegelbild der Schallquelle abgegebene Schall erreicht demzufolge im Vergleich zum direkten Schall der Schallquelle den Zuhörer mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung, welche jedoch ausreichend kurz ist, so dsß sie innerhalb der Reaktionszeit des menschlichen Gehörs liegt Diese Anordnung der Mitteltonlautsprecher ergibt eine Maskierung des reflektierten Schalles, welcher bei einer nicht gerichteten Schallquelle einer Zunahme des Verhältnisses des direkten zum reflektierten Schall um ίο einen Faktor im Bereich von 2 entspricht, sobald der Mittelpunkt der Schallquelle weniger als 20 cm von der betreffenden Wand des Raumes angeordnet ist

In wesentlichen Teilen des Bereichs mittlerer und hoher Frequenzen bietet die Ausrichtung der Lautspreeher eine Möglichkeit, die Richtcharakteristik der Lautsprecher zu beeinflussen, um die gewünschte Zunahme des Verhältnisses des direkten zum reflektierten Schall zu erreichen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Ausrichtung der Mittel- und Hochtonlautsprecher so gewählt, daß sich eine erhöhte Strahlung in Richtung des Zuhörbereichs in der Nähe der Mitte oder im rückwärtigen mittleren Bereich des Raumes, d. h. in einer horizontalen Diagonalrichtung des Raumes, ergibt. Die Ausrichtung der Lautsprecher erfolgt im Hinblick auf das sich ergebende Richtdiagramm demzufolge unsymmetrisch sowohl im Hinblick auf Vertikalebenen, welche senkrecht zu der rückwärtigen Wandung der Lautsprecherbox stehen, als auch im Hinblick auf Vertikalebenen, welche parallel zu der rückwärtigen Wandung der Lautsprecherbox verlaufen. Um das Stereosystem jedoch symmetrisch zu halten, werden die beiden die Lautsprecheranordnung gernäß der Erfindung bildenden Lautsprecherboxen spiegelbildlich zueinander in bezug auf eine vertikale Ebene ausgebildet, welche senkrecht zu der rückwärtigen Wandung der beiden Lautsprecherboxen verläuft

Bezüglich der Mittelfrequenzkomponenten des Schalles umfassen die Wellenlängen einen Bereich, welcher die äußeren Abmessungen der Hi-Fi-Lautsprecherboxen enthält. Für eine Hi-Fi-Schallreproduktion innarhalb dieses Frequenzbereiches geeignete Lautsprecher besitzen gewöhnlich eine breite Richtcharakteristik, welche am unteren Ende des Frequenzbereiches beinahe nicht gerichtet ist.

In Richtung des oberen Endes des Frequenzbereiches wird dann die Richtcharakteristik graduell enger. Die Ausrichtung der Lautsprecher in bezug auf den Zuhörer bestimmt die Art und Weise, wie das Verhältnis des direkten zum reflektierten Schall in Abhängigkeit mit der Frequenz sich verändert. Falls ein Lautsprecher in Richtung des Zuhörers gerichtet ist, ergibt sich am oberen Ende des Frequenzbereichs eine maximale Zunahme des Verhältnisses des direkten zum reflektierten Schall. Wenn hingegen der Lautsprecher vom 55 Zuhörer weg gerichtet ist, nimmi das Verhältnis vom direkten zum reflektierten Schall in Richtung des oberen Endes des Frequenzbereiches hingegen sehi

stark ab.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die

60 Mitteltonlautsprecher so angeordnet, daß sie in einei diagonalen Richtung in den Raum hinaus, und zwar ir Richtung des erwähnten Zuhörbereiches, gerichtet um gleichzeitig nach oben geneigt sind. Durch Kombinatioi dieser Ausrichtung mit der erwähnten Anordnung de

65 Mitteltonlautsprecher im Bereich der rückwärtigei Wandung der Lautsprecherbox, welche auf diese Weis* den erwähnten Maskeneffekt ausnützt, um das Verhält nis des direkten zum reflektierten Schall zu erhöhet

ergibt sich ein Mitteltonstrahler, welcher das gewünschte Verhältnis vom direkten zum reflektierten Schall und zwar praktisch frequenzunabhängig besitzt Falls es erwünscht ist, kann eine geringfügige Zu- oder Abnahme des Ve rhältnisses des direkten zum reflektierten Schall am oberen Ende des Frequenzbereichs sehr leicht bei den Lautsprecherboxen erreicht werden, indem für die betreffenden Lautsprecher ein unterschiedlicher Neigungswinkel gewählt wird.

Bei den Hochtonkomponenten des Schalles ist die Wellenlänge kürzer als die äußeren Abmessungen der Hi-Fi-Lautsprecherboxen. Die bei diesen Frequenzkomponenten auftretenden Wellenlängen umfassen einen Bereich, in welchem die Außenabmessungen der Lautsprecher für die Hi-Fi-Reproduktion dieses Frequenzbereichs als auch der Durchmesser der schallabstrahlenden Oberflächen enthalten sind. Die Richtcharakteristik der dafür verwendeten Lautsprecher kleinen Durchmessers ist am unteren Ende des Frequenzbandes relativ breit, jedoch am oberen Ende relativ schmal. Bei einem derartigen Lautsprecher, welcher ohne Schallwand und im freien Schallfeld (Raumwinkel 4π) ausstrahlt, beträgt der Intensitätsabfall unter 45° bei 2 kHz 0 dB, bei 7 kHz 3 dB und bei 13 kHz 6 dB im Vergleich zur Hauptstrahlrichtung. Hochtonstrahler des rundstrahlenden Typs bestehen demzufolge aus einer Mehrzahl von derartigen Lautsprechern, welche in einer horizontalen Ebene in verschiedenen Richtungen ausgerichtet sind.

Um die gewünschte Zunahme des Verhältnisses von direktem zu reflektiertem Schall zu erreichen, sind die Hochtonstrahler im Rahmen der vorliegenden Erfindung so angeordnet, daß sie eine Direktschall-Strahlungsquelle und wenigstens eine Reflexionsschallstrahlungsquelle ergeben, wobei die Direktschall-Strahlungsquelle zwischen der Hälfte und V₅ der Gesamtenergie des Hochtonschalls abstrahlt. Diese Direktschall-Strahlungsquelle ist so angeordnet, daß sie innerhalb eines horizontalen Winkels von π/2, welcher den stereophonen bzw. quadrophonen Zuhörbereich des Raumes enthält, in den Raum hinausstrahlt. Die Reflexionsschall-Strahlungsquelle ist hingegen so angeordnet, daß sie in den verbleibenden horizontalen Winkel von 3π/2 strahlt, wobei dieser Winkel die Wand des Raumes umfaßt, vor welcher die betreffende Lautsprecherbox angeordnet ist. Auf diese Weise wird dem Zuhörer sowohl von der betreffenden Wand des Raumes als auch von den danebenliegenden Seitenwandungen des Raumes reflektierter Schall zugeführt.

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, um diese Verteilung der Hochtonstrahlung zu erreichen. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Mehrzahl von Hochtonlautsprechern in verschiedenen Richtungen anzuordnen, so daß über den horizontalen Winkel von 2π eine gleichmäßige Verteilung erreicht wird. Dabei ist wenigstens ein Lautsprecher vorgesehen, welcher in den horizontalen Winkel von π/2 hinein gerichtet ist, so daß eine Direktschall-Strahlungsquelle vorhanden ist. Auf elektrische Weise kann erreicht werden, daß im Vergleich mit den übrigen Lautsprechern 2- bis 4mal soviel Leistung jenem Lautsprecher zugeführt wird, der in den horizontalen Winkel von π/2 hinein gerichtet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß allen Hochtonlautsprechern dieselbe Leistung zugeführt wird. Dabei sind die Hälfte bis V5 der Gesamtzahl von derartigen Lautsprechern so angeordnet, daß sie in den horizontalen Winkel von π/2 hinein gerichtet sind und demzufolge eine Direktschall-Strahlungsquelle bilden.

Die verbleibende Anzahl von Lautsprechern ist hingegen so angeordnet, daß sie den verbleibenden horizontalen Winkel von 3π/2 bestreichen, demzufolge diese Lautsprecher eine Reflexionsschall-Strahlungsquelle bildea Diese zweite Möglichkeit wird in ihrer reinsten Form oder in Kombination mit beiden Möglichkeiten im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders zweckmäßig erachtet

Es ist eine besondere Eigenschaft einer guten rundstrahlenden Lautsprecherbox, daß sie einen Eindruck von Plastizität ergibt, wodurch eine natürliche Schallquelle imitiert wird, die frei innerhalb eines Raumes oder einer Halle vorhanden ist. Dieses ergänzende Merkmal wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht daß eine Reflexionsschall-Strahlungsquelle in Form von Hochtonlautsprechern in aus der DT-PS 13 03 535 bekannter Weise in der Nähe des vorderen Endes der Lautsprecherbox angeordnet wird, wobei diese Strahlungsquelle nach rückwärts ausgerichtet ist In Obereinstimmung mit der eingangs erwähnten DT-PS 13 03 535 sollte diese Reflexionsschall-Strahlungsquelle wenigstens 30, vorzugsweise 40 und 50 cm von der dahinterliegenden Wand des Raumes entfernt angeordnet sein.

Die Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung umfaßt auch zwei Lautsprecherboxen, welche spiegelbildlich zueinander in bezug auf eine Vertikalebene ausgebildet sind, die senkrecht zu der hinteren Wandung der Lautsprecherbox verläuft

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergeben die Lautsprecherboxen an allen reflektierenden Oberflächen einfach reflektierte Schallsignale, wie dies bei rundstrahlenden Lautsprecherboxen der Fall ist. Die Lautsprecherboxen gemäß der Erfindung sind dabei so ausgelegt, daß ein unbestimmter stereophoner Effekt mit nicht ausreichender Richtungsinformation vermieden wird. Während eine rundstrahlende Lautsprecherbox mit gleicher Intensität in allen Richtungen eine zufriedenstellende monophone Schallreproduktion ergibt, wenn sie z. B. in der Nähe der Mitte der längsten Wand angeordnet wird, werden Stereolautsprecherboxen eher in der Nähe der Ecken des Raumes angeordnet und dies scheint ein niedrigeres Verhältnis von direktem Schall zu einfach reflektiertem Schall aus etwa derselben Richtung zu ergeben. Wenn dieses niedrigere Verhältnis von direkt zu einfach reflektiertem Schall durch eine entsprechende Zunahme der Strahlung in Richtung des direkten Schalles kompensiert wird und wenn vorzugsweise eine weitere Erhöhung der direkter Strahlung erfolgt, um die größere Wichtigkeit dei direkten Information^ der stereophonen im Vergleich zur monophonen Schallwiedergabe zu erreichen, zeig es sich, daß die Vorteile der Ergänzung des direktei Schalls durch den einfach reflektierten Schall von de reflektierenden Wandung im Bereich der Lautsprecher boxen für den gute Qualität fordernden Musikhöre wieder vorhanden sind.

Die Erfindung ist im folgenden anhand voi Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf di Zeichnung näher erläutert und beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Lautspre cherbox für die erfindungsgemäße Lautsprecheranord nung, welche mit einem Tief- und Mitteltonlautspreche und zwei Hochtonlautsprechern versehen ist,

F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie H-H vo Fig.l,

Fig.3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Lau sprechcranordnung mit zwei Lautsprecherboxen gemä

Fig. 1, welche entlang einer vertikalen Wand eines Raumes angeordnet sind,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Lautsprecherbox für die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung, welche mit vier Hochtonlautsprechern versehen ist,

Fig.5 eine Ansicht der in Fig.4 dargestellten Lautsprecherbox, welche in der Nähe einer Wand des Raumes angeordnet ist,

Fig.6 eine Schnittansicht entlang der Linie Vl-Vl von F i g. 4,

Fig.7 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Lautsprecherbox für die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung, welche neben einem Tieftonlautsprecher und einem Mitteltonlaut-Sprecher mit sechs Hochtonlautsprechern versehen ist,

F i g. 8 eine Draufsicht der in F i g. 7 dargestellten Lautsprecherbox, welche in der Nähe einer vertikalen Wand eines Raumes angeordnet ist,

Fig.9 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform einer Lautsprecherbox für die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung, welche neben einem Tieftonlautsprecher und zwei Mitteltonlautsprechern mit neun Hochtonlautsprechern versehen ist, und

Fig. 10 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung, welche mit zwei Lautsprecherboxen gemäß Fig.9 versehen ist, die entlang einer vertikalen Wand eines Raumes in zwei Ecken angeordnet sind.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform einer Lautsprecherbox gemäß der Erfindung ist in der Lage, Schallsignale im Bereich zwischen 40 und 20 000 Hz abzustrahlen. Die Lautsprecherbox besitzt ein quaderförmiges Gehäuse mit einer Breite von 20 cm, einer Tiefe von 34 cm und einer Höhe von 39 cm. Diese Lautsprecherbox besitzt einen Lautsprecher 1 mit einem Außendurchmesser von 16,5 cm und einem Durchmesser der Membran von 12,5 cm, welcher die Strahlungsquelle für niedrige und mittlere Frequenzen bildet. Dieser Lautsprecher 1 ist in der Nähe der rückwärtigen Wandung 5 auf der oberen Wandung 6 befestigt. Die Befestigung innerhalb der oberen Wandung 6 erfolgt dabei derart, daß der Lautsprecher 1 in einer geneigten Lage gehalten ist, so daß dieser Lautsprecher 1 nach aufwärts und seitlich nach vorwärts gerichtet ist, in welcher Richtung sich der Zuhörbereich innerhalb des Raumes befindet. Die Symmetrieachse bildet dabei einen Winkel avvon π/9 in bezug auf eine vertikale Linie und einen Winkel α« von π/4 in bezug auf die rückwärtige Wandung 5 des Gehäuses, demzufolge ebenfalls mit der dahinterliegenden Wand 11 des Raumes. Der Mittelpunkt des Lautsprechers 1 befindet sich nur etwa 10 cm von der rückwärtigen Wandung 5 des Gehäuses entfernt.

Der Hochtonstrahler besteht aus zwei Lautsprechern 2 und 3, welche einen Außendurchmesser von 5 cm und einen Membrandurchmesser von 3,5 cm besitzen. Diese beiden Lautsprecher 2 und 3 sind auf der oberen Wandung 6 des Gehäuses befestigt und derart ausgerichtet, daß der Lautsprecher 2 schräg nach vorwärts und zur Seite gerichtet ist, auf welcher sich der Zuhörbereich innerhalb des Raumes befindet. Dieser Lautsprecher 2 bildet somit die Direktschall-Strahlungsquelle. Der Lautsprecher 3 ist hingegen nach rückwärts ausgerichtet, so daß derselbe eine Reflexionsschall-Strahlungsquelle bildet. Der Lautsprecher 3 ist in der Nähe der vorderen Wandung 4 des Gehäuses angeordnet, so daß der Mittelpunkt der Reflexionsschall-Strahlungsquelle in einem Abstand von etwa 30 cm von der rückwärtigen Wandung 5 des Gehäuses sich befindet. Wie sich dies anhand von F i g. 3 ergibt, wird der von dem Lautsprecher 3 der Lautsprecherbox 12 abgestrahlte Schall sowohl von der hinteren Wand 11 als auch von der Seitenwand 15 reflektiert, wobei im letzteren Fall zuerst eine Reflexion an der hinteren Wandung U zustande kommt.

Der Lautsprecher 1 dient zur Abstrahlung von Frequenzen bis ungefähr 2 kHz, während die Lautsprecher 2 und 3 oberhalb dieses Bereiches abstrahlen. Die untere Wandung 7 des Gehäuses ist mit einer rohrförmigen öffnung 8 versehen, welche die Reproduktion der niedrigsten Frequenzen im wesentlichen unterhalb von 80 Hz unterstützt. Bei diesen ganz niedrigen Frequenzen muß die öffnung 8 nicht in der Nähe der rückwärtigen Wandung 5 des Gehäuses angeordnet sein, weil selbst bei Anordnung im vorderen Bereich der unteren Wandung 7 der Abstand von der hinteren Wand 11 weniger als '/to der Wellenlänge beträgt. Das Gehäuse ist zusätzlich mit Füßen 9 versehen, welche die untere Wandung 7 in einem gewissen Abstand von dem Boden halten. Der obere Teil der Lautsprecherbox ist durch ein Drahtgitter 10 bedeckt, durch welches die Lautsprecher 1, 2 und 3 gegen mechanische Beschädigung geschützt werden.

Die stereophone Lautsprecheranordnung gemäß Fig.3 besteht aus zwei Lautsprecherboxen 12 und 13, welche in bezug auf eine vertikale, im rechten Winkel zur rückwärtigen Wandung 5 der Lautsprecherboxen 12 und 13 verlaufenden Ebene spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind.

Die F i g. 4 bis 6 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer Lautsprecherbox gemäß der Erfindung, bei welcher im Hinblick auf eine Vergrößerung des Frequenzbereichs bis hinunter auf 25 Hz ein größeres Gehäuse verwendet ist. Das Gehäuse der Lautsprecherbox ist 23 cm breit, 42 cm tief und 49 cm hoch. Die Bezugszeichen 1,3,4,5,6, 7, 8 und 9 bezeichnen Teile, welche den Teilen bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform entsprechen. Aufgrund des größeren Gehäuses kann der Winkel αν auf einen Wert von π/6 vergrößert werden, was vorteilhaft erscheint, weil dieser Wert das Verhältnis von direktem zu reflektiertem Schall praktisch über den ganzen Bereich der mittleren Tonfrequenzen frequenzunabhängig macht. Durch Verdoppelung der Anzahl der Hochtonlautsprecher ergibt sich ein vollerer Ton. Die beiden Hochtonlautsprecher 2a und 2b bilden eine Direktschall-Strahlungsquelle, während ein zusätzlicher Hochtonlautsprecher 14 Schall abstrahlt, der gemäß F i g. 3 an der Seitenwand 15 reflektiert wird, ohne daß dabei eine zuvorige Reflexion an der hinteren Wand 11 stattfindet Der Abstand S zwischen den beiden Lautsprechern 2a 2b beträgt ferner 25 cm.

Die in den F i g. 7 und 8 dargestellte Lautsprecherbox ergibt eine weitere Verbesserung. In diesem Fall sind füi den Bereich der hohen Tonfrequenzen zwei weitere Lautsprecher vorgesehen, während zusätzlich eir getrennter Lautsprecher 16 für den Bereich dei niedrigen Tonfrequenzen vorgesehen ist. Der Lautspre eher 16 ist an der unteren Wandung 7 des Gehäuses ii der Nähe der rückwärtigen Wandung 5 befestigt urn dient dazu, niederfrequente Schallsignale im Bercicl zwischen 25 und 400 Hz abzustrahlen, während de Lautsprecher 1 oberhalb dieses Frequenzbereich abstrahlt. Der Lautsprecher 16 ist nahe genug zu hinteren Wand 11 als auch zum Boden des Räume

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angeordnet, wodurch im Bereich der niedrigen Tonfrequenzen ein erhöhtes Verhältnis von direktem zu reflektiertem Schall gebildet wird. In den meisten Räumen ist dies für eine klare und deutliche Reproduktion der Bässe notwendig.

Die Lautsprecher 2c, 2d und 2e sind so angeordnet, daß sie für den Bereich der hohen Tonfrequenzen eine Direktschall-Strahlungsquelle bilden. Die Winkel dieser Lautsprecher 2c, 2c/ und 2e gegenüber der rückwärtigen Wandung 5 des Gehäuses und damit zur hinteren Wand 11 betragen π/16, 3 π/16 und 5 π/16. Diese Lautsprecher 2c, 2c/ und 2e besitzen eine vertikale Symmetrieebene, welche einen Winkel ßn von 3 π/16 gegenüber der rückwärtigen Wandung 5 und der hinteren Wand 11 bildet. Die Lautsprecher 3c, 3d und 14 bilden Reflexionsschall-Strahlungsquellen, welche so ausgerichtet sind, daß sie in weit verschiedenen Richtungen alle nützlichen Reflexionsoberflächen des Raumes bedecken.

Die Fig. 9 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Lautsprecherbox gemäß der Erfindung, welche für größere Räume und Positionierung in Ecken geeignet ist. In diesem Fall sind für den mittleren Frequenzbereich zwei Lautsprecher la und \b vorgesehen, deren Mittelpunkt jeweils 17 cm von den Wandungen 5a und 5b des Gehäuses angeordnet sind. Die Direktschall-Strahlungsquelle für den Bereich der hohen Tonfrequenzen besteht aus sieben Lautsprechern 2. Ähnlich wie bei den anderen LauUprecherboxen gemäß der Erfindung sind diese Lautsprecher 2 so ausgerichtet, daß s>e alle unter einem Winkelbereich von π/2 ausgerichtet sind, wobei dieser Winkelbereich von π/2 den Zuhörbereich des Raumes umfaßt. Ferner sind Lautsprecher 3a und 3b vorgesehen, welche so ausgerichtet sind, daß sie in Verbindung mit beiden Wänden im Bereich der Ecke einen reflektierten Schall ergeben.

Entsprechend einer Abwandlung der Lautsprecher-

'5 box gemäß der Erfindung sind die Lautsprecher 2 elektrostatische Lautsprecher mit einer gekrümmten Form. Weitere Abwandlungen bestehen darin, daß die Lautsprecherboxen drei oder fünf Lautsprecher für den Bereich der hohen Tonfrequenzen besitzen, in welchem Fall diese Lautsprecher, welche eine nicht gleiche elektrische Impedanz besitzen, miteinander kombiniert werden, um damit nicht gleiche Leistungsmengen der jeweiligen Lautsprechern zuzuführen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lautsprecheranordnung für stereophone oder quadrophone Tonwiedergabe mit wenigstens zwei S Lautsprecherboxen, weiche innerhalb eines Raumes in der Nähe einer vertikalen Wand angeordnet sind, wobei eine Lautsprecherbox mindestens einen als Tief- und/oder Mittelton-Lautsprecher dienenden Lautsprecher in der Nähe der Rückwärtigen Wandung des Gehäuses und eine Mehrzahl von Hochtonlautsprechern aufweist, welche in verschiedenen horizontalen Richtungen ausgerichtet sind, wobei wenigstens einer der Hochtonlautsprecher in der Nähe der vorderen Wandung nach rückwärts ausgerichtet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Mitteltonlautsprecher (1, la—b) und wenigstens einer der Hochtonlautsprecher (2, 2a—b, 2c—e) in bezug auf eine imaginäre vertikale Ebene, die senkrecht zu der rückwärtigen Wandung (5,5a oder 5b) des Gehäuses verläuft, schräg vorwärts nach einer Seite gerichtet sind, wobei der Mitteltonlautsprecher (Ij la—b) zusätzlich nach aufwärts gerichtet ist, und wobei die schräg vorwärts nach einer Seite gerichteten Hochtonlautsprecher (2, 2a—b, 2c—e) wenigstens die Hälfte der gesamten Hochtonenergie abstrahlen.

2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitteltonlautsprecher (1, la—b) so angeordnet ist, daß seine Symmetrieachse gegenüber einer vertikalen Linie einen Winkel α vzwischen π/10 und π/4 bildet

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitteltonlautsprecher (1, la-b) eine vertikale Symmeirieebene besitzt, welche gegenüber dem horizontalen Umriß der rückwärtigen Wandung (5, 5a oder 56) des Gehäuses einen Winkel txn von π/4 bildet.

4. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,, daß die Hochtonlautsprecher (2, 2a—b, 2c—e), welche asymmetrisch schräg vorwärts nach einer Seite gerichtet sind, eine vertikale Symmetrieebene haben, die mit dem horizontalen Uniriß der rückwärtigen Wandung (5,5a oder 5b) des Gehäuses einen Winkel ]3_Hzwischen π/6 und π/4 bildet

5. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lautsprecherboxen (12,13) in bezug auf eine Vertikalebene, welche senkrecht zu der rückwärtigen Wandung (5,5a oder 5b) der Lautsprecherboxen (12,13) verläuft, spiegejbildlich zueinander ausgebildet sind.

6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtonlautspreeher elektrostatische Lautsprecher sind.