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Umlaufend ausgebildetes Schallwiedergabesystem mit
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hornartigem Charakter BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft hornartige
Schallwiedergabesysteme mit Rundumabstrahlung.
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Sie bezweckt, die Vorteile einer Herchauweise auch im Basebereich
nutzbar zu machen und das innnerhalb von Dimensionen, die eine Verwendung insbesondere
in Wohnräusen gestatten.
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Gegenwärtiger Stand der Technik sind im Wesentlichen die folgenden
Systeme: 1. Die Schallwand: die einfachste Firm, ein Base-oder Freitbandbassis einzustzen
bis zu einer unteren Frequenzgrenze, die mittelbar von den Dimensionen der Schallwand
abhängig ist.
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Nachteilig dabei sind die für Musikwiedergabe erforderlichen abmessungen.
Die Impulswiedergabe ist verglichen mit geschlossenen Gehäusen deutlich Schlechter,
2. Das geschlossene Gehäuse: erfordert zur Wiedergabe tiefer Fregenzen grossvolumige,
sehr massive Schäuse(meist wären mehr als 100-150 Liter erforderlich). Impulswiedergabe
relativ gut.
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Nachteilig sind der vergleichsweise niedrige Wirkungsgrad sowie die
aufwendige und grosse Bauweise.
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2a. Das Gehäuse mit verteilten Öffnungen: diese Variante soll gegenphasige
Schallantile an der Wiedergabe beteiligen, um die Basswiedergabe voller erscheinen
zu lassen. Nachteilig ist die geringe Impulstreue dieser Bauart.
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3. Gehäuse mit Bassreflexöffnung und Bassreflextunnel: Hier sollen
gegenphanige Schallanteile mittels besonderer Schallführung gleichgsrichtet werden.
Zielsetzung wie unter 2a. Nachteilig ist die mangelnde Impulstreue sowie das allmähliche
Verlorengehen der Abstimmung durch Verschiebung der Chassisdaten während des Gebrauches.
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3a. Das geschlossene Gehäuse mit Passivstrahler: eine Variante von
3. bei der eine Passivmambran an die Stelle des Luftpolsters im Tunnel von 3 tritt.
Nachteile wie unter 3.
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4. Das Kern: bedingt durch die erforderlichen Abmessungen finden in
der Praxis im Bassbereich eigentlich nur Spielarten und Komprimmissformen Anwendung.
Prinzipiell sind damit sehr guter Wirkungsgrad wie ausgezeichnetes Impulsverhalten
bei ausgesprochener Verzerrungsarmut möglich.
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4a. geknicktes Horn: hauptsächlich in der ELA Technik angewendt.
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Nachtsilig ist die Beeinträchtigung der Wiedergabeeigenschaften,
die mit einer Knickung verbunden sind.
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4b. gefaltetes Horn: gängige Bauart zur Unterbrigung erforderlicher
Hornlängen in vertretbaren Gehäuseabmessungen. Nachteile wie unter 4a.
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4c. Teilhorn: hierbei ist nur der Hornanfang ausgeführt, zur Fortsetzung
der Geometrie werden Wand- und Bodenflächen benutzt.
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Wirkungsgrad und Impulstreue sind gut. Nachteilig sind die bei der
Aufstellung einzuhaltenden zwingenden Vorschriften, die zumeist in Wohnräumen nicht
realisiert werden können.
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5. Elektrostaten: Qualitativ erfolgversprechend. Nachteilig ist jedoch
I die erforderlicho F Flächengrösse bei Tieftonwiedergabe bedingt durch den geringen
IIub sowie eine Einschränkung für den dauernden Betrieb mit hohen Lautstärken.
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6.Uskar Heil Low Range Air Motion Transducer:(in Europa erstmals auf
der Hi Fi Düsseldorf 1976 vorgestellt) hier werden eine Vielzahl von Membrankörpern
bewegt,die dabei entstehenden gegenphasigen Schallanteile sollen mittels einer Schallführung
gleichgerichtet werden,daher sinngemäss mit denselben Nachteilen behaftet wie die
unter 2a,3,3a beschriebenen Formen.
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Mit Ausnahme von 5.,G. finden allgemein Konuslautsprecher als Schallquellen
für den Bassbereich Anwendung,bei denen insbesondere das Phänomen der Partialschwingungen
dem Ziel optimaler Wiedergabeeigenschaften entgegensteht.
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Vorkehrungen zur Minderung dieser Partialschwingungen sind im wesentlichen:
die Navi-Form,Sickeneiprägungen Einbettungen von Fasern und Fibern,Sandwichbauweise,
Beschichtungen,mehrfache Anordnung von Spinnenzentrierungen und beliebige Mischformen
hieraus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Minimierung der erforderlichen
Baugrösse eines hornartigen Schallwiedergabesystemes ohne wesentliche Minderung
der mittels eines Hornes erzielbaren Übertragungseigenschaften.
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Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die ringförmige,
360° abstrahlende Ausbildung eines Hornes, bei dem Teile der Hornwandflächen die
Schallabstrahlung übernehmen. Als elektroakustische Wandler werden solche mit kuppelförmiger
Membran verwendet,deren Oberfläche als Teil der Hornfläche fungiert.
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Durch die Nichtdefiniertheit eines schallabstrahlenden Punktes ist
die Anordnung einem unendlich langen Horn gleichzusetzen.
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Damit werden auf vergleichsweise kleinem Raum echte Horneigenschaften
erzielt,wobei zusätzlich eine Rundumabstrahlung erreicht wird.
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Die Erfindung ist an Hand von verschiedenen Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen näiier erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 den Schnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung
mit zwei gegeneinander arbeitenden Wandlern in geschlossenen,bedämpften Gehäusen.
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Fig.1a die Draufsicht auf einen der beiden Pyramidenstümpfe.
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Fig.1b den Schnitt einer abgewandelten Form der Ausführung nach Fig.1.
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Fig,2 den Schnitt einer weiteren Ausführung der Erfindung mit einem
gegen eine feste Schalleit -fläche arbeitenden Wandler ,wobei sich in der Schallleitfläche
konzentrisch zum Wandler eine Öffnung mit dahinter liegendem bedämpftem Raum befindet.
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Fig.3 den Schnitt der Kombination von Systemen,wie in Fig.2 gezeigten
Verhindung mit einem konventionellen Kalottenlauteprecher für die oberen Frequenzbereiche.
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Fig.4 den Schnitt einer Kombination der Ausführung nach Fig,1 mit
einer,im Prinzip der Ausführung nach Fig.2 ähnlichen Schallführung.
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Fig. 4a den Schnitt in der Draufsicht durch die der Fig. 2 ähnliche
SchallfUhrung.
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In der Fig.1 sind zwei hohle Pyramidenetümpfe(1.3) aus Preespan o.ä.
durch Stahlrohre(1,5) miteinander verbunden, dergestalt, dass die Wandler mit kalottenförmiger
Membran(1.2), in die kleineren Stumpfflächen (1.6) zentrisch eingelassen, sich konzentrisch,
in geringem Abstand einander gegenüberstehend,frei schwingen
können.Die
Innenräume der Pyramidenstümpfe stellen mit den in sie eingelassenen Wandlern irr
wesentlichen mehr oder minder mit schalldämmendem Material gefüllte geschlossene
Boxen dar,die rückwärtige Schallanteile vernichten.
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Die Form des Pyramidenstumpfes wurde aus Gründen der Schall -führung
und zur Unterdrückung von Gehäuseresonanzen gewählt.
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Alternativ sind beliebige andere,sich verjüngende Gehäuseformen einsetzbar,sofern
sie den Erfordernissen der Horngeometrie gerecht zu werden vermögen.
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Die Anordnung nach Fig,.ib ist im wesentlichen eine Variante der
Anordnung nach Fig. 1 ,bei der demonstriert wird,wie der Winkel verändert werden
kann,um eine bestimmte Frequenzgangcharakteristik zu erreichen.
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Bei der Anordnung nach Fig.2 ist nur ein Pyramidenstumpf nach Fig.
1 vorhanden,sein Gegenstück ist ersetzt durch eine Massive Schalleitfläche(2.i)
die mittels Metallrohren(2.4)oder ähnlichem mechanisch starr mit dem Pyramidenstumpf
(2.2)verbunden ist.
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Die Öffnung in der Schalleitfläche über der Membran hat zusammen mit
dem bedämpften Raum die Aufgabe,bestimmte Schallanteile abzuschwächen oder zu vernichten(2.5).
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Die Anordnung nach Fig. 3 stellt eine Kombination von zwei Abstrahlsystemen
nach Fig.2 in Verbindung mit einem konventionellen Kalottenhochtöner dar.
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Über einen Pyramidenstumpf wie in Fig.2,jedoch ohne den bedämpften
Raum(2.5),befindet sich ein weiterer Pyramidenstumpf(3.12) in dessen grösserer Stumpffläche
ein dem oben genannten Wandler (3.5) gegenüber kleinerer Wandler eingelassen ist.
Dieser bildet mit(3.2)ein System nach Fig. 2.
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Die Pyramidenflächen(3.3) bilden zusammen mit dem Kalottenhochtöner(3.7)und
der Schalleitfläche(3.4)ein weiteres System nach Fig.2.Die gesamte Konstruktion
wird mit Metallrohren und Muffen mechanisch starr verbunden und justiert.
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Bei der Ausführung nach Fig.4 handelt es sich um eine Kombinationdes
Systemes nach Fig. 1 mit zwei Systemen nach Fig.2.
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In den Pyramidenflächen befinden sich nahe der Wandlermembranen (4.1)
im Umfang 4 Schallöffnungen(4.3) mit rechteckigem Quer -schnitt,die,sich hornartig
verengend,horizontal zur Mittelachse hin verlaufedort auf ein System nach Fig.2
treffen.
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Es sind hier Schalleitkörper (4.8) angebracht,die eine Führung der
vom Wandler (4.1) abgestrahlten gegenphasigen Schallanteile in den unteren Hohlraum
ermöglichen,wo sie vernichtet werden können.
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Das Gehäuse(4.6)dient zur Vernichtung der gegenphasigen Schallanteile
des Wandlers 4.4.
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Spezielle Ausführungsformen des Mernbranantriebes sehen für die Bass-und
Mitteltonwiedergabe einen Antrieb durch eine Art Rohr (zugleich Schwingspulenträger)vor,das
im Membranzentrum befestigt ist.
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8 Patentansprüche 7 Figuren