DE2552591B2 - Prinzip eines Lautsprechergehäuses für den Tieftonbereich - Google Patents
Prinzip eines Lautsprechergehäuses für den TieftonbereichInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Lautsprechergehäuse mit zwei schwingenden Systemen, von denen nur eines
angetrieben ist und die durch ein Volumen gekoppelt sind, welches durch Trennwände mit Durchbrüchen in
mindestens drei Teilvolumina aufgeteilt ist.
Akustische Wiedergabevorrichtungen sollen prinzipiell ein möglichst breites Frequenzspektrum bis hin zu
tiefen Frequenzen bei großem Dynamikumfang und gutem Impulsübergangsverhalten wiedergeben.
Bekannte Systeme zur Erfüllung des vorgenannten Zweckes sind:
a) Geschlossene Gehäuse,
b) Transmission-Linie,
c) Hörner,
d) Baßreflexgehäuse.
Diesen gemeinsam ist ein vergleichsweise großes Volumen.
Die Erfindung betrifft ein Baßgehäuse, welches auf der bekannten Theorie vom Baßresonator beruht.
Hiernach muß ein Gehäuse folgende Bedingungen erfüllen, um ein optimales Impulsübergangsverhalten zu
gewährleisten:
Die Luftpolstersteife CV des Gehäuses muß der Steife der Membraneinspannung Ck entsprechen. Lautsprecher
und Gehäuse müssen die gleiche Resonanzfrequenz haben; dann ist die Masse mpder Luft im Tunnel
auch gleich der Membranmasse γπκ (J e c k 1 i η, Lautsprecherbuch,
S. 92).
Es sind zahlreiche Versuche bekannt, den Baßresonator mit vergleichsweise kleinem Volumen aufzubauen.
Baßresonatoren indes mit kleinen Volumen neigen, wie hinlänglich bekannt ist, zu »bumsiger« Wiedergabe.
Um »bumsige« Wiedergabe zu vermeiden, wird wie folgt verfahren:
Durch Einsatz zusätzlicher Bedämpfungsmittel wird gezielt auf den Frequenzverlauf Einfluß genommen, und
die unerwünschten Ausgleichsvorgänge werden abgeschwächt
Prinzipiell nachteilig hierbei ist aber, daß zwar die bumsige Wiedergabe abgeschwächt, die Ursache
derselben — die beiden Systeme schwingen nicht auf derselben Frequenz — als solche aber unverändert
bestehen bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ursache der bumsigen Wiedergabe zu beseitigen.
Gleichzeitig soll das Volumen des Baßresonators minimiert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsge-
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65 maß dadurch gelöst, daß dafür Sorge getragen wird, daß
durch einen entsprechenden konstruktiven Aufbau stets die beiden Systeme mit derselben Frequenz schwingen.
Der hierbei verwendete Baßresonator besteht aus zwei schwingenden gekoppelten Systemen. Das aktive
System (Antriebssystem) ist ein schwingendes System, gekennzeichnet durch Masse, Steife und, soweit
vorhanden, Dämpfung; prinzipiell kann aber als Antriebssystem (ζ. Β. Luftröhre) jeder Schwinger
verwendet werden, der eine Luftsäule in Bewegung versetzen kann.
Das passive System wird durch einen Schwingkreis dargestellt mit den Kenngrößen: Masse, Steife und,
wenn vorhanden, Dämpfung.
Die beiden schwingenden Systeme sind nun miteinander über ein Volumen gekoppelt, das durch mindestens
zwei Trennwände mit Durchbrüchen nach dem Patentanspruch aufgeteilt ist. Um zu erreichen, daß
beide schwingenden Systeme mit der gleichen Frequenz schwingen, wird der Baßresonator wie folgtabgestimmt:
1. Das passive System (2. B. Luftröhre) wird verändert
bis/o= /oist
2. Die Durchbrüche in den Trennwänden gemäß Patentanspruch werden so lange verändert und/
oder die das Volumen teilenden Trennwände so lange verschoben, bis die Resonanzkurve in /7· und
/h die gleiche Höhe (= gleich hohe Höcker) hat
Bei diesen Änderungen des Gehäuses darf sich die Frequenz fc der Resonanzkurve nicht verändern.
Verändert sich beim Abgleichen die Resonanzkurve, so sind akustische Widerstände und/oder Reaktanzen in
den Koppelgliedern entstanden, die beseitigt werden müssen.
Die Resonanzkurve kann zum Beispiel durch Messung der Impedanzkurve festgestellt werden.
Das Gesamtvolumen des Baßresonators muß in Abhängigkeit von dem verwendeten aktiven und
passiven System eine bestimmte Mindestgröße besitzen.
Ist nämlich das Gehäuse erheblich zu klein gewählt, würde das Übersetzungsverhältnis der akustischen
Transformatoren so große Werte annehmen, daß die Fläche der Durchbrüche annähernd gleich Null würde.
Dies hätte so große Übertragungsverluste an den Koppelgliedern zur Folge, daß eine Leistungsabgabe
durch das zweite (passive) System nicht möglich und eine Kopplung der beiden Systeme nicht mehr
gewährleistet wäre. Im Normalfall wird aber der Wirkungsgrad des gesamten Systems durch die
rückwärtige Energie des antreibenden Systems vergrößert.
Das erfindungsgemäße System besitzt folgende Vorteile gegenüber den bekannten Baßgehäusen:
1. Reduzierung des Volumens des Resonatorgehäuses auf etwa ein Viertel des Volumens gemäß
bekannter Resonatortheorie ohne Verschlechterung des optimalen Impulsübergangsverhaltens.
2. Die Möglichkeit, nicht nur die Masse des passiven
Systems an die des aktiven Systems anzupassen, sondern auch deren Luftpolstersteife der Steife des
aktiven Systems leicht und ohne Änderungen der äußeren Abmessungen des Gehäuses anzugleichen.
3. Der Wirkungsgrad des Gesamtsystems, d. h. das Verhältnis von abgegebener akustischer Leistung
zur aufgenommenen elektrischen Leistung, wird im Gegensatz zu bekannten Resonatoren mit verklei-
nertem Volumen durch die verwendeten Koppelglieder kaum verschlechtert, da keine zusätzlichen
Bedämpfungsmittel Verwendung finden.
4. Während bekannte Systeme mit bekannten Verfahren lediglich die bumsige Wiedergabe als solche abschwächen, wird erfindungsgemäß die Ursache der bumsigen Wiedergabe von vornherein vermieden.
4. Während bekannte Systeme mit bekannten Verfahren lediglich die bumsige Wiedergabe als solche abschwächen, wird erfindungsgemäß die Ursache der bumsigen Wiedergabe von vornherein vermieden.
Die Erfindung wird in den Zeichnungen näher erläutert.
In Abb. 1 ist die Impedanzkurve eines ideal
abgestimmten Baßresonators dargestellt. Dio Kurve hat
zwei Resonanzfrequenzen, fr und /«, wobei fr tiefer und
Fh höher ist als fa der Resonanzfrequenz von Gehäuse
und Lautsprecher aileine. Die Frequenz /c muß gleich
sein der Resonanzfrequenz k, der Frequenz des
nichteingebauten aktiven Systems, dessen Impedanzkurve gestrichelt eingezeichnet ist.
In Abb. 2 wird die geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lautsprechürgehäuses
aufgezeigt Dabei wird zur einfacheren Darstellung von einem Gehäuse in Form eines Quaders ausgegangen.
Sämtliche anderen Gehäuseformen (z. B. Kegel, Pyramide, Prisma) sind ebenfalls zu realisieren. Es wird
ferner nur der Fall betrachtet, bei dem zwei Zwischenwände vorhanden sind.
Als antreibendes System im vorliegenden Beispiel wurde ein dynamischer Tieftöner ausgewählt, wie er für
moderne Kompaktgehäuse verwendet wird. Der hier verwendete Tieftöner hat eine Resonanzfrequenz von
21 Hz. Wegen der geringen Steife der Membraneinspannung, Ck, würde er in einem Resonator nach der
bekannten Theorie in ein Volumen von etwa 1501 einzusetzen sein.
Der Tieftöner wird erfindungsgernäß in ein Gehäuse mit einem Volumen von nur 351 eingebaut. Das
Volumen ist durch Trennwände in drei Teilvolumina aufgeteilt, mit den Luftpolstersteifen CV1, Cv2, Cy3.
Die Membranmasse des antreibenden Tieftöners εεί
τακ, die Masse der Luft im Tunnel des Gehäuses sei mP.
Der Resonator sollte, wie oben beschrieben, auf optimales Impulsübergangsverhalten bei großem Dynamikumfang
abgestimmt werden. In einzelnen Fällen kann es notwendig werden, nur annähernd optimal
abzustimmen, wenn bewußte Verfärbungen (gemäß dem persönlichen Geschmack des Zuhöhers) gewünscht
werden.
Dies kann dadurch geschehen, daß
a) /π* Φ mpoder
b) Ck Φ CVgewählt wird,
wird.
wird.
Abb. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform. Hierbei ist die Luftröhre von A b b. 2 durch ein
passives System mit den Kenngrößen Cx2 und /n*,
ersetzt worden. Es gilt:
ITlK2 = Π1κ\.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Lautsprechergehäuse mit zwei schwingenden Systemen, von denen nur eines angetrieben ist und
die durch ein Volumen gekoppelt sind, welches durch Trennwände mit Durchbrüchen in mindestens
drei Teilvolumina aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche in den
Trennwänden als Querschnittssprünge akustische Transformatoren darstellen.
2. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (gleich Dicke der
Trennwände) der Durchbrüche der Trennwände kleiner ist als die kleinste geometrische Abmessung is
jeder einzelnen Durchbruchsfläche (z. B. Kreis, Rechteck, Dreieck, Ellipse, η-Eck und andere mehr).
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19752552591 DE2552591C3 (de) | 1975-11-24 | 1975-11-24 | Prinzip eines Lautsprechergehäuses für den Tieftonbereich |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752552591 DE2552591C3 (de) | 1975-11-24 | 1975-11-24 | Prinzip eines Lautsprechergehäuses für den Tieftonbereich |
Publications (3)
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DE2552591B2 true DE2552591B2 (de) | 1978-09-21 |
DE2552591C3 DE2552591C3 (de) | 1984-04-12 |
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ID=5962468
Family Applications (1)
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DE19752552591 Expired DE2552591C3 (de) | 1975-11-24 | 1975-11-24 | Prinzip eines Lautsprechergehäuses für den Tieftonbereich |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2552591C3 (de) |
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DE3333754A1 (de) * | 1983-09-19 | 1985-04-04 | Helmut 6232 Bad Soden Kremer | Pneumatischer basslautsprecher |
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-
1975
- 1975-11-24 DE DE19752552591 patent/DE2552591C3/de not_active Expired
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Also Published As
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DE2552591C3 (de) | 1984-04-12 |
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Legal Events
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8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: ERFINDER IST ANMELDER |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WERGEN, GERHARD, 8502 ZIRNDORF, DE |
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