DE2824866A1

DE2824866A1 - Gefalteter exponential-hornlautsprecher kleiner anmessung fuer niedrige frequenz mit einheitstonpfad und diesen enthaltende lautsprecheranlage

Info

Publication number: DE2824866A1
Application number: DE19782824866
Authority: DE
Inventors: Paul W Klipsch
Original assignee: Klipsch & Ass
Current assignee: Klipsch & Ass
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1979-02-01
Also published as: US4138594A; CA1098450A

Description

Gefalteter Exponential-HornlautSprecher kleiner Abmessung für niedrige Frequenz mit Einheitstonpfad und diesen enthaltende Lautsprecheranlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektroakustisch^ Einrichtung im allgemeinen und auf einen Lautsprecher für die Wiedergabe niedriger Tonfrequenzen im besonderen. Di· Erfindung bezieht sich besonders auf einen Exponential-Trichterlautsprecher geringer Abmessung für niedrige Frequenz, der einen einheitlichen Tonpfad zum Sichten akustischer Wellen aus einem elektroakustischen Wandler auf einen Raum, in den die akustischen Wellen gestrahlt werden. Die Erfindung bezieht sich darüberhinaus auf eine Lautsprecheranlage mit einem Niederfrequenzlautsprecher und einem Mittelbereichs- und Hochfrequenzlautsprecher sowie einer LC-Übergangβschaltung, die bei optimalem Wirkungsgrad arbeitet und eine glatte Amplitudenansprechung über den Bereich von Tonfrequenz besitzt, die für die Hi-Fi-Tonwiedergabe notwendig ist.

Hi-Fi-Tonwiedergabe erfordert die Wiedergabe niedriger Frequenzen. W.B. Snow zeigt beispielsweise in "Audible Frequency Ranges of Music, Speech and Noise" Jour.Acous. Soc.Am.Vol., 3.JuIi 1931, Seite 131, daß Hi-Fi-Tonwiedergabe von Orchestermusik verlangt, daß das Frequenzband bis zu 40 Hz heruntergehen soll.

Es ist erwiesen, daß Lautsprecher zur Wiedergabe eines gegebenen Frequenzbereichs Dimensionen aufweisen muß, die auf der Wellenlänge basieren, die der niedrigsten Frequenz in diesem Bereich entspricht. Beim Exponential-Trichterlautsprecher basiert beispielsweise das Gebiet der Exponentialtrichtermündung auf derder Wellenlänge

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der untersten "wiederzugebenden Frequenz.

Früher wurde zum Erhalten von Hi-Fi-Tonwiedergaben Exponential-Trichterlautspreeher und besonders die großen Exponential-Trichterlautsprecher, die niedrige Tonfrequenzen einschließen, konstruiert. Beispielsweise wurden Theaterlautsprecher so groß oder größer als 243,2 χ 121,6 cm zur Wiedergabe niedriger '-L'onfrequenz hergestellt. Später wurden die Außenabmessungen der Exponentialtrichter durch Palten verringert, aber auch dann waren die Mündungsabmessungen für die Wiedergabe niedriger Tonfrequenzen zu groß. Noch später sind gefaltete Exponential--Trichterlautsprecher mit verkleinerten Mündungsabmessungen in Nähe der Grenzflächen, wie einem Boden, einer Decke und/oder den Wänden eines Raumes benutzt worden, um die wirksame Fläche so zu vergrößern, daß Tonfrequenzen wiedergegeben werden, während gleichzeitig die Abmessungen der Niederfrequenzlautsprecher sehr klein gehalten werden. (Beispielsweise die US-Patentschriften 1 984 550, 2 310 243 und 2 373 692 und Klipseh "la Scala" Audio Engineering Society Preprint No. 372, April 1965).

Bisherige gefaltete Niederfrequenz-Exponential-Trichterlautsprecher, wie die in den vorstehend genannten Veröffentlichungen beschriebenen, haben geringe Abmessungen und ermöglichen, wenn eich ihre Mündungen nahe planaren Flächen befinden, die Wiedergabe niedriger ^xonfrequenzen. Jeder dieser gefalteten Hornlautsprecher ist im Aufbau wegen der Konstruktion des gefalteten Expontntialtriehters komplex, was den Tonpfad vom elektroakustischen Wandler auf den Raum bestimmt, in den der Ton gestrahtl wird.

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Vielleicht ist die einfachste Konstruktion die in der erwähnten Veröffentlichung der Audio Engineering Society. i*ort ist das gefaltete Exponentialtrichter gabenartig, um einen doppelten Tonpfad zu ergeben.

Wegen des komplexen Aufbaus fordert der gefaltete Exponential-Trichterlautsprecher mit Erzeugung hoher Wiedergabetreue, geringer Abmessung und niedriger Frequenz beachtliche handwerKliche Kunst. Es ist hohe Qualitätsprüfung bei der Herstellung erforderlich, um sicherzustellen, daß die Konstruktion alle Verpflichtungen erfüllt. Folglich waren die Kosten für gefaltete Niederfrequenz-Exponent ial -Trichterlautsprecher hoch. Ferner hat die Materialmenge, die in manchen bisherigen dieser lautsprecher verwendet worden ist, zur folge, daß diese Lautsprecher nicht gut tragbar sind, xift es von reisenden Musikern verlangt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gefalteten Niederfrequenz-Exponential-Trichterlauteprecher anzugeben, der mit Grenzflächen so zusammenarbeitet, daß die Wiedergabe der niedrigen Tonfrequenzen mit einem Lautsprecher erhalten wird, der kleine Abmessungen im Verhältnis zur Wellenlänge der untersten wiederzugebenden Tonfrequenz aufweist.

andere ^Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Lautsprecher in vereinfachter Konstruktion ohne Verzicht auf die Hi-Fi-Tonwiedergabe oder auf kleine Abmessungen herzustellen. Ferner sollen die Kosten vergleichsweise niedrig sein und für reisende Musiker geeignet sein, die gut tragbare Tonverstärker über den Bereich niedriger Töne und Bässe mancher Musikinstrumente verlangen. Dae Laut-

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sprechersystem enthält einen gefalteten Niederfrequenz-Exponential-Trichterlautsprecher und einen Mittelbereichs- XHLd einen Hochfrequenzlautsprecher sowie eine LC-Übergangsschaltung zur Wiedergabe von Tonfrequenzen des akustischen Spektrums ohne Verzerrung der Harmonischen. Dieser Lautsprecher soll mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeiten und eine glatte Amplitudenansprechfähigkeit über dem i'onfrequenzbereich aufweisen, der zur Hi-Fi-Wiedergabe notwendig ist. Außerdem soll die tfesamtqualität der Amplitudenansprechfähigkeit der Lautsprecheranlage über den '^x'onfrequenzbereich vergrößert werden. Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lautsprecheranlage anzugeben, die zum Abstrahlen des Tons in entweder einen festen Raumwinkel von Tf oder liji ohne Verschlechterung der Qualität der -^mplitudenansprechfähigkeit benutzt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht den vereinfachten Aufbau für einen gefalteten Hi-Fi-Niederfrequenz-Exponential-Trichterlautaprecher geringer Abmessung. Dieser Lautsprecher besitzt ein gefalteten Exponentialtrichter, der einen einheitlich gekrümmten ^xonpfad vom elektroakustischen Wandler an der Verengung dee Trichters zum Raum ergibt, in den der Ton an der Mündung des Trichters gestrahlt wird. Der Trichter ist so lang, daß eine Exponentialerweiterungsrate zwischen Verengung und Mündung diese, wenn sie von mindestens einer planaren Fläche wie ein Boden, einer Decke und/oder den Wänden eines Raumes begrenzt ist, eine angemessenerFläche aufweist, die niedrige Tonfrequenzen wiedergeben kann. -Ein erläuterndes Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine am unteren -t^nde abgeschnittene Frequenz unter 70 Hz. Vorteilhafterweise besitzt der Niederirequenzlautsprecher nach der Erfindung

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eine hohe Ausgangskapazität und hohe leistung. Der vereinfachte Aufbau des gefalteten Trichters erleichtert die Konstruktion und verringert das Gewicht sowie die Herstellungskosten.

Der gefaltete Exponentialtrichter des Niederfrequenzlautsprechers nach der Erfindung enthält eine Tafel mit einer Öffnung nahe der Membran eines elektroakustischen Niederfrequenzwandlers. Die Tafel ist mit einer vertikalen Rückwand durch eine obere Trägerleitplatte verbunden, so daß die Tafel von der vertikalen Rückwand entfernt und zu ihr spitzwinklig angeordnet ist. Die Membran des Niederfrequenzwandlers ist akustisch durch die Öffnung mit dem Raum zwischen der Tafel und der Rückwand gekoppelt.

Eine untere Horizontalwand ist durch eine untere Trägerleitplatte mit der Rückwand verbunder und führt zur Ebene der vertikalen Öffnung. Eine vordere Trägerleitplatte, die über der unteren Wand mit Abstand angeordnet ist und spitzwinklig nach oben gerichtet ist, ist mit der Tafel verbunden und führt zur Ebene der öffnung.

In voneinander getrennten Ebenen, die senkrecht zu der Linie verlaufen, die von der Kreuzung der Ebene der ¹MiCkwand und der unteren Wand gebildet wird, sind zwei gegenüberliegende vertikale Seitenwände vorgesehen, die an gegenüberliegenden Kanten der Tafel, deroberen, unteren und vorderen Trägerleitplatte und an der Rückwand und der unteren Wand anstoßen.

Die Tafel, Leitplatten und "ände ergeben einen einheitlich gekrümmten Tonpfad von der Öffnung oder Verengung zur Öffnung oder Mündung. Diese Teile haben exponentiell gekrümmte Flächen, sind aber vorzugsweise Annäherungen

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flacher Flächen an exponentiell gekrümmte Flächen, um die Konstruktion zu erleichtern.

Die Erfindung ergibt auch eine Lautsprecheranlage, die einen gefalteten Niederfrequenz-Exponential-Irichterlautsprecher und außerdem einen Mittelbereichs- und einen geraden Hochfrequenz-Exponential-IrichterlautSprecher und eine LC-Übergang3schaltung aufweist. Ein Autotransformator in der LC-Schaltung verstärkt das elektrische Signal, das der ^ingang am elektroakustischen Wandler eines Lautsprechers geringer Leistung ist. Bei einem erläuternden "usführungsbeispiel des Lautsprechers nach der Erfindung ist beispielsweise der Hochfrequenzlautsprecher von geringerer Leistung als der Niederfrequenzlautsprecher und der Mittelbereichslautaprecher, die mit vergleichbaren Leistungen arbeiten. Da das elektrische Signal am elektroakustischen Wandler des Lautsprechers geringerer Leistung verstärkt wird» wird der Ausgang des Lautsprechers geringerer Leistung vergrößert. Dies ermöglicht die Verwendung des Lautsprechers geringerer Leistung und das Betreiben der ganzen Lautsprecheranlage mit optimaler Leistung.

Die Lautsprecheranlage nach der Erfindung besitzt eine glatte Amplitudenanspreehschwwlle über den Tonfrequenzbereich, die für die Hi-Fi-Wiedeegabe notwendig ist. Die glatte Frequenzansprechschwelle wird durch die LC-rKreuzschaltung von "Spitzen"-Kreisen erhöht, die die Amplitude der Ansprechschwelle bei Frequenzen nahe den unteren und oberen Übergangsfrequenzen vergrößern. Vorzugsweise sind Seitenflügel vorgesehen, die Hohlräume an den Seiten der Lautsprecheranlage nach der Erfindung zu beseitigen, um eine Verschlechterung der Qualität der Amplitudenansprech-

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schwelle zu verhindern. Die Gegenstände der Erfindung und deren Vorteile werden anhand der Beschreibung eines Niederfrequenzlautsprechers und einer Lautsprecheranlage mit ^usführungsbeispielen der Erfindung mit Hilfe der Zeichnung erläutert.

In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Lautsprecheranlage nach der Erfindung;

Figur 2 ein Schnitt an der Linie 2-2 der Figur 1; Figur 3 eine Vorderansicht der Anlage nach Figur 1; Figur 4 ein Schnitt an der Linie 4-4 der Figur 1;

Figur 5 eine schematische Darstellung der LC-Übergangsschaltung mit Werten der Ausrüstung eines erläuternden Ausführungsbeispiels einer Lautsprecheranlage nach der Erfindung; und

Figur 6 eine Kurve der Amplitudenansprechschwelle bei verschiedenen Frequenzen bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

Figur 2 zeigt einen Niederfrequenzlautsprecher 12 mit einem elektroakustisehen Niederfrequenzwandler 13» der einen Elektromagneten 14 besitzt, der auf ein elektrisches Signal anspricht und eine Membran 15 vibrieren läßt. Der Wandler 13 vibriert die Luft so, daß das elektrische Signal in akustische Schwingungen und ΐοη umgewandelt wird.

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Die Größe der Vibration der Membran 15 durch den Elektromagneten 14 ist "bei der jeweiligen Frequenz proportional der Amplitude des Teils an dieser Frequenz im elektrischen Signal. Der Wandler 13 ist üblicher Bauart und kann beispielsweise ein elektroakustischer Membranwandler mit einem Konus von 38 cm sein.

Der Wandler 13 ist beispielsweise durch (nicht dargestellte) Schrauben auf einer Platte 16 befestigt, die eine Öffnung besitzt, die die Verengung T eines gefalteten Exponentialtrichters 17 bildet. Nach der Erfindung ergibt der gefaltete Exponentialtriehter 17 einen einheitlich gekrümmten Tonpfad, der mit der gestrichelten Linie 3 angezeigt ist und die Verengung T des Trichters 17 mit dessen Mündung verbindet. Die Mündung M ergibt eine Öffnung in einen Luftraum, z.B. einen Saal, ein Auditorium, ein Theater usw.

Wenn ein elektrisches Signal am Elektromagneten 14 liegt, vibriert die Membran 15 und akustische oder Tonwellen breiten sich durch die Verengung T entlang dem Tonpfad 7 und durch die Mündung in den Luftraum aus, wo ein Hörer den Ton hört.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Aufbau des Exponentialtrichters 17. Wie Figur 2 zeigt, enthält der Exponentialtrichter des Niederfrequenzlautsprechers nach der Erfindung eine Tafel 16 mit einer Öffnung T, die die Verengung des Trichters 17 enthält und nahe der Membran 15 des Wandlers 13 angeordnet ist. Die Tafel 16 ist durch eine obere Trägerplatte 18 mit einer vertikalen Rückwand 8 verbunden, so daß die Platte zur •"ückwand einen Abstand aufweist und mit ihr einen spitzen Winkel bildet. Die Membran des Wandlers 13 ist mit dem Zwischenraum zwischen der Tafel 16 und der Rückwand 8 durch die Verengung T gekuppelt .

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Durch eine untere Trägerleitplatte 19 ist eine horizontale untere Wand 9 mit der Rückwand 8 verbunden und führt zur Ebene der vertikalen Öffnung M, die die Mündung des Trichters 17 enthält. Mit der Tafel 16 ist eine vordere Trägerleitplatte 5 verbunden, die über der unteren Wand mit Abstand angeordnet und mit spitzem Winkel aufwärts gerichtet ist, und zur Ebene der Mündung M führt.

Wie ^igur 3 zeigt, eind die vertikalen Wände 21 und 22 in voneinander getrennten Ebenen einander gegenüber angeordnet, die senkrecht zu der vom Schnittpunkt der Ebenen der Rückwände und der unteren Wand 9 gebildeten Linie verlaufen. Die beiden Seitenwände 21 und 22 stoßen an gegenüberliegende Kanten der Tafel 16, der oberen, unteren und vorderen Trägerleitplatte 18, 19 bzw. 5 und an die Rückwand 9 und die untere Wand 9 an.

Wenn der Niederfrequenzlautsprecher 12 tragbar sein soll, dient die untere Wand 9 nicht nur als Tonleitplatte, sondern erhöht auch die Festigkeit des Gesamtaufbaues. Wenn jedoch der Niederfrequenzlautsprecher 12 auf einem glatten Boden aufliegt oder an einer glatten Decke aus tonreglektierendem Material angebracht ist, können Boden und Decke die untere Wand 9 bilden.

Der Aufbau des Exponentialtrichters 17 besitzt vorzugsweise Elemente, die flache Flächen aufweisen, die mehr exponentiell gekrümmte Flächen sind und weniger solche, die nach der Exponentialfunktion gekrümmt sind. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung flacher Elemente bei einem Exponentialtrichter Niederfrequenzlautsprecher nicht

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weit von der Hi-Fi-Wiedergabe niedriger Tonfrequenzen abweicht. Die Verwendung flacher Elemente und weniger exponentiell gekrümmter Elemente wird von Olson und Massa in "A Compound Horn loudspeaker" Jour.Acous.Soc. Am., Juli 1936, Seiten 48 bis 52 beschrieben, wo "Hgur 6 Trichter mit richtig exponentiell gekrümmten Flächen und solche mit annähernd exponentiell gekrümmten Flächen zeigt. Diese Autoren stellen fest, daß der Vergleich einen sehr kleinen Unterschied bei einem Betrieb bei Frequenzen unter 300 Hz zeigt. Die Verwendung flacher Flächen anstelle exponetiell gekrümmter beim Ausführungsbeispiel nach der Erfindung erleichtert den Aufbau des Exponentialtrichters 17. Die Erfindung beabsichtigt jedoch die Verwendung von Elementen mit annähernd gekrümmten Flächen, wie auch mit flachen Flächen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Tafel 16, die obere Wand 6, die vordere Wand 7, die vordere Trägerleitplatte 5, die Seitenwand 21 und schließlich die Seitenwand 22 von einer rückwärtigen Luftkammer 20 für den elektroakustischen Wandler 13. Die Luftkammer 20 dient zwei Zwecken: 1. dem Neutralisieren der induktiven Reaktanz der Verengungsimpedanz des Trichters 17 in Niederfrequenzpaßband und 2. dem Wirken als Element eines Hochpaßfilters, der im unteren abgeschnittenen Gebiet wirksam ist und die reaktive Belastung auf der Membran 15 zum Begrenzen unerwünschter Vibrationen erhöht, die sonst eine Modulationsverzerrung bewirken würden. Die Rückluftkammer muß praktisch gerade sein. Sonst erseheint die ^ückluftka.mmer 20 als Kombination von akustischem Widerstand und induktiver Reaktanz anstatt als reine akustische kapazitive Reaktanz, wie es beim Betrieb des Wandlers 13 im

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Niederfrequenzpaßband erwünscht ist.

Zusammengefaßt enthältder Niederfrequenzlautsprecher 12 nach der Erfindung einen elektroakustischen Wandler 13 mit praktisch luftdichter Rückluftkammer 20. Der Lautsprecher 12 enthält ferner einen Exponentialtriehter 17, der vorzugsweise mit flachen Elementen aufgebaut ist, die sich exponentiell gekrümmten Flächen nähern, um den Aufbau zu erleichtern. Der Lautsprecher 12 besitzt verhältnismäßig kleine Abmessungen, da der Exponentialtrichter 17 durch den gekrümmten Tonpfad 3 gefaltet ist, der vom elektroakustischen Wandler 12 an der Verengung T in den Raum führt, in den der Ton von der Mündung M abgestrahlt wird. Der lautsprecher 12 hat einen vereinfachten Ausbau, da der gefaltete Exponentialtrichter einen einheitlich gekrümmten Tonpfad ergibt.

Als Beispiel eines Niederfrequenzlautsprechers nach der Erfindung wird eine besondere Konstruktion zum Tonabstrahlen in einen 7Γ/2 Raumwinkel beschrieben. Die Konstruktion bezieht sich auf einen Niederfrequenzlautsprecher der beschriebenen Art, die für reisende Musiker bestimmt ist, die tragbare Tonverstärkung für den unteren Tonbereich und die oberen Bässe mancher Musikinstrumente benötigen. Der unterste wichtigste Grundton der männlichen Stimme liegt beispielsweise bei etwa 100 Hz und übliche Begleitinstrumente haben einen Grundton von etwa 70 Hz. Demnach ist eine besondere Konstruktion für einenNiederfrequenzlautsprecher gegeben, der eine untere -^ndgrenzfrequenz unter 70 Hz. aufweist.

Die Wahl des elektromagnetischen Wandlers 13 basiert primär auf Erfordernissen der Leistung und der Frequenz-

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ansprechschwelle in dem gewünschten Frequenzbereich ab 70 U¹Z bis mindestens 400 Hs. Das untere Ende des Frequenzbereichs wird von dem Umstand abgeleitet, daß übliche Begleitinstrumente für reisende Musiker einen wesentlichen Ausgang unter 70 Hz aufweisen. Das obere &nde des Frequenzbereichs wird beim erläuternden Ausführungsbeispiel von der Benutzung flacher Flächenannäherungen an die exponentiell gekrümmten Flächen abgeleitet, um , wie erwähnt, die Trichterkonstruktion zu erleichtern. Demnach kann ein Wandler mit einer 38 cm-Konusblende KLIPSCH K33E verwendet werden.

Wenn der Wandler 13 gewählt worden ist, können seine Charakteristiken, die bekannt sind, zum Bestimmen des Gebiets der Verengung T des Exponentialtrichters 17 entsprechend dem Aufsatz von Wente und ^xhuras in "Auditory Perspective-Loudspeakers and Microphons" Trans.A.I.E.E., Januar 1934, Seiten 19 und 20 benutzt werden.Das so bestimmte Verengungsgebiet ergibt somit eine maximale Übertragung oder Leistung für den gewählten elektroakustischen Wandler. Für den Wandler KLIPSCH K33E

2 muß das Verengungsgebiet etwa 503 cm betragen.

Da ein Ansprechen unter 70 Hz erwünscht ist, kann eine untere -^dgrenzfrequenz von 63»4 Hz gewählt werden. Mit 63»4 Hz als gewählte unter Endgrenzfrequenz kann die Wellenlänge, die dieser Frequenz entspricht, bestimmt werden, da die Wellenlänge gleich der Geschwindigkeit des Tons geteilt durch die Frequenz ist. Da die Tongeschwindigkeit in Luft annähernd 344 mm pro Sekunde ist, beträgt die der gewählten Frequenz von 63»4 Hz entsprechende Wellenlänge etwa 543 cm.

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Der Durchmesser (äquivalenter -k-reis) der Mündung des Trichters muß ein Bruchteil der Wellenlänge sein, wenn die Impedanz seiner Verengung nicht mit der Frequenz verändert werden muß. Die Arbeit von Kellog, "Means for Radiating Large Amounts of Low Frequency Sound", Jour.Acous.Soc.Am., JuIi 1931, Seite 105 zeigt, daß der Mündungsdurchmesser (äquivalenter Kreis) eines Exponentialtrichters mindestens die halbe Wellenlänge (vorzeugsweise mehr) an der unteraten wiederzugebenden Frequenz betragen soll, aber sicher auf ein Drittel der Wellenlänge herabgesetzt werden kann, wenn die Mündung durch eine ebene Leitplatte unendlichen Verlaufs abgerundet ist und der Trichter in einem Loch in einer großen Leitplatte oder Wand für einen Lautsprecher endet, um Ton in einen 2 IT Raumwinkel oder in die Hemisphäre abzustrahlen.

Obwohl Kellog die allgemeine Regel erläutert, zeigen Wente und ^xhuras in ihrer Arbeit, daß die Wirkung von Veränderungen der Impedanz am Tonausgang, die sich aus der Verwendung eines Horns mit einem kleineren Mündungsdurchmesser (äquivalenter Kreis) als einhalb Wellenlänge ergibt, unter einem verhältnismäßig kleinen Wert gehalten werden kann, wenn der Wandler richtig gewählt worden ist. Folglich haben Wente und Thuras einm Mündung sdurchmesser von etwa ein Sechstel Wellenlänge der unteren Endfrequenz für einen Lautsprecher gewählt, um in einen Raumwinkel von 2 5V abzustrahlen.

Der Mündungsdurchmesser kann halb so groß für einen Niederfrequenzlautsprecher sein, der vorzugsweise zum

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Abstrahlen in einen 2 5Γ Raumwinkel "bestimmt ist, d.h. für einen Lautsprecher, der beispielsweise in einerEcke eines Raumes aufgestellt ist. Polglich kann der Mündungsdurchmesser ein Zwölftel der Wellenlänge der gewählten -^ndfrequenz von 63»4 Hz betragen.Diese wird auf einen Mündungsdurchmesser von etwa 45 cm und eine Mündungsfläche

ρ
von etwa 1,607 cm übertragen.

Nach Figur 3 ist die Mündung des Ausführungsbeispiels des Niederfrequenzlautsprechers nach der Erfindung rechtwinkelig, -^ine ^echteckmündung von 45,7 x 35,6 cm ergibt

ρ
ein Mündungsgebiet von 1 626 cm und überschreitet den

2
Wert von 1 607 cm , der ein Minimum ist, das durch das Kriterium nach Wente und '^huras aufgestellt worden ist.

Die -"usdehnungsrate des Exponential stricht er s muß nicht das überschreiten, in dem der Querschnitt des Trichters im Verhältnis £ oder etwa 2,7183 in axialer Länge von 1/4 X"der Wellenlänge der untersten wiederzugebenden Frequenz ansteigt. Die Querschnittsfläche eines Exponentialtrichters aknn nicht mehr als das Doppelte von etwa dem 1/18,1 -fachen der Wellenlänge der untersten wiederzugebenden Frequenz sein, wie es von Kellog in seiner Arbeit gezeigt wird. Folglich kann, weil die Wellenlänge bei 63,4 Hz etwa 522 cm beträgt, die Querschnittsfläche des Exponentialtrichters des Ausführungsbeispiels des Lautsprechers nach der Erfindung nicht mehr als das Doppelte von 30 cm betragen.Da der Trichter 17 sich von

2 2

503 cm an der Verengung zu 1625,4 cm an der Mündung ausdehnt, ist die mittlere Länge des Tonpfades 3 in Figur 2 etwa 50,8 cm lang.

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Kellog zeigt in seiner Arbeit,daß in einem Exponentialtrichter Palten gemacht werden können, d.h. der Trichter kann ohne ernsthaftes Andern seiner Arbeitsweise gebogen werden. Die Differenz zwischen den kürzesten und dem längsten Tonpfad beträgt dabei weniger als die halbe Wellenlänge. Mit diesem Kriterium und der Verengungsfläche,
der mittleren Tonpfadlänge und der Mündungsfläche kann
der Exponentialtrichter 17 nach dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung hergestellt werden (Pig» 2 und 3). Wie erwähnt werden zum Erleichtern des Aufbauens Elemente mit flachen Flächen verwendet, die sich exponentiell gekrümmten Flächen nähern» Exponentiell gekrümmte Flächen können jedoch verwendet werden und würden auch vorzugsweise bei
einem Niederfrequenzlautsprecher verwendet, der in einem Bereich wesentlich über 300 Hz arbeitet,

Klipsch leitet in "A Low Frequency Horn of Small Dimensions", Jour. Acous. Soc.A., VoI 13 Nr. 2, 1941. Seiten
137 bis 144 den analytischen Ausdruck für das Volumen der Rückluftkammer ab„ Theoretisch soll die Rückluftkammer etwa 10 bis 20$ größer sein, um die Biegung der aufgehängten Membran 15 und das eingetauchte Volumen des Elektromagneten 14 des Wandlers 13 in Figur 2 zu kompensieren.
Da eine 2O?6~Ä*nderung des Volumens der Kammer von weniger als ein Dezibel Ansprechfehler erzeugt und der Fehler zu einer kleineren Kammer wegen der unterschallschnellen
Eingänge eine geringere Modulationsverzerrung bedingt, besitzt die Rückluftkammer 20 vorzugsweise von einen Volumen 44,74 cm , so daß das Volumen nur 2fi und nicht 10 bis 20# größer als der analytische Wert ist.

Matehmatisch erhöht die Verwendung der Luftkammer 20 mit einem um 2fi den analytischen Wert übersteigenden Volumen

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die wirksame niedrige Endfrequenz zwischen 5 und 10% von 63,4 Hz. Da beim Ausführungsbeispiel des Laufsprechers nach der Erfindung ein das Ziel einer niedrigen Endfrequenz von etwa 70 Hz gewählt worden ist, ist die Zunahme dieser niedrigen Frequenz wegen der Verwendung der Kammer 20 mit einem den analytischen Wert um 2fi übersteigenden Volumen annehmbar.

Die Werte der einzelnen Parameter für eine besondere Konstruktion eines Niederfrequenzlautsprechers nach der Erfindung in den Fig. 2 und 3 sind in der Tabelle I zu sammengefaßt.

Tabelle I

Elektroakustischer Wandler = Klipsch K33E

Analytische untere Endfrequenz = 66 bis 70 Hz

ρ Verengungsfläche = 503 cm

2 Mündungsfläche = 1625 cm

Erweiterungsrate d. Trichters = 50,8 cm Volumen der Rückluftkammer = 44,7 Liter

Der Lautsprecher nach der Erfindung kann in eine Lautsprecheranlage eingebracht werden, die daneben noch einen Mittelbereichslautsprecher und einen HochtonlautSprecher zusammen mit einer LC-Übergangsschaltung enthält, die die Frequenzbereiche für die einzelnen Lautsprecher aufbaut.

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In Verbindung mit einem entsprechenden elektroakustischem Wandler kann ein Exponentialtrichter mit gerader Achse zum Ausbilden des Mittelfrequenzbereichslautsprechers 10 nach den Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Dieser Lautsprecher ist dem ähnlich, der von Klipsch in der Arbeit "A New High Frequenz Horn" , I.R.E. Trans, on Audio, Vol. ATJ- 11, Nr. 6 Nov. Dec. 1963, Seiten 202 bis 206 beschrieben wird, wobei eine unere Endfrequenz von beispielsweise 375 Hz verwendet werden kann.

Ein erläuterndes Ausführungsbeispiel eines Mittelbereichslautsprechers 10 enthält einen elektroakustischen Wandler "Klipsch K55V". Zur maximalen Leistung Übertragung mit diesem Wandler muß die Verengungsfläche seines Exponential-

2
trichtere etwa 2,6 cm betragen. Da der Lautsprecher 10 infolge seiner Lage in der Lautsprecheranlage nach der Erfindung den Ton vorwiegend in eien 2 TT Raumwinkel strahlt, muß der Durchmesser (äquivalenter Kreis) der Mündung nach dem Kriterium nach der erwähnten Arbeit von Wente und Thuras mindestens ein Wechsel der Wellenlänge der Endfrequenz von 375Hz betragen. Aufgrund der Abmessungen nach dem Beispiel der Erfindung kann ein Exponentialtrichter für einen Mittelfrequenzbereichslautsprecher 10 mit einer

2
Mündung von 297 cm bequem verwendet werden. Diese Frequenz wird auf die Mündung übertragen, die einen Durchmesser von einem /4,7 Wellenlänge der unteren Endfrequenz von 375 Hz besitzt. Nach dem erwähnten Aufsatz von Kellog muß die Querschnittsfläche des Exponentialtrichters für den Mittelbereichslautsprecher 10 nicht das Doppelte von weniger als 50 mm betragen. Mit der Verengungsfläche, der Mündungefläche und der Erweiterungsrate des geraden Mittelbereichslautsprecher-Exponentialtrichters wird ein mittlerer Ton-

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pfad von etwa 97 cm Länge aufgebaut. Die Rückluftkammer für diesen lautsprecher erfordert ein Volumen von 41,8 cnr oder eine gleichwertige, kombinierte Luftkammer und Membranaufhängung. Die Daten für den MittelfrequenzbereichslautSprecher 10 nach der Erfindung sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

elektroakust. Wandler = Klipsch K55V analytische Endfrequenz = 375 Hz

ρ Verengungsflache = 2.6 cm

Erweiterungsrate des

Trichters = 297 cm²

mittlerer Tonpfad = 97 cm

Volumen der Rückluft-

p kammer = 41,8 cm oder

äquivalente Kombination von Luftkammer und Membranaufhängung.

Ein Wandler Klipsch K-77 kann für den Hochfrequenzlautsprecher des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels verwendet werden. Obwohl die Leistung dieses Lautsprechers niedriger als die der beiden anderen ist, ist der Leisfcmgebedarf im Hochtonfrequenzbereich, d.h. im Bereich von 6000 bis 15 000 Hz gering. Folglich kann wie beschrieben, ein Autotransformator in die LO-Schaltung eingebaut werden, um den Klipsch K-77 -Wandler benutzen zu können.

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Die Figuren zeigen, daß der Mittelbereichslautsprecher 10 und der Hochtonlautsprecher 11 sich in dichter Nähe des Niederfrequenzlautsprechers 12 befinden, um die Größe der Anlage nach der Erfindung so klein wie möglich zu halten. Die IC-Schaltung 25 verbindet die drei Lautsprecher mit einem Verstärker (nicht dargestellt), der den elektroakustischen Wandler der Anlage betreibt.

Es müssen bestimmte Grundsätze beachtet werden, wenn eine gute Gesamttonqualität erhalten werden soll.

1. Die Exponentialtrichter des Mittelbereichs- und des Hochtonlautsprechers müssen gerade, d.h. nicht gefaltete oder zurückgebogene Achsen aufweisen, da das Palten eine starke Veränderung des Amplitudensprechschelle ergeben würde.

2. Die Tonanordnung muß in Verbindung mit dem Mittelbereichs- und dem Hochtonlautsprecher beachtet werden.

3. Die Ausgänge der Lautsprecher müssen ausbalanciert sein.

4. Das menschliche Ohr muß für die Hörfrequenzen im Bereich von 300 bis 6000 Hz empfindlich sein und folglich muß die Gesamtlautsprecheranlage in diesem Bereich mit hoher Wiedergabetreue arbeiten. Die Darstellung der Lautsprecher in den Figuren 1 bis 4· zeigt die Anwendung der ersten beiden Grundsätze, da der Mittelbereich und der Hochtonlautsprecher gerade Exponentialtrichter haben und sich über dem Nieder freqirtnzlautSprecher befinden, beispielsweise über dem Boden, um die Reflektion zu verringern und dem Hörer einen besseren Lokalisationseffekt zu liefern. Die beiden zweiten Grundsätze werden in Verbindung mit einer LC-Schaltung nach der Erfindung erläutert.

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Die LC-Schaltung 25 für die Lautsprecheranlage nach der Erfindung enthält nach Figur 5 passive Zweipolschaltungen, den Nieder- und den Mittelfrequenzlautsprecher 10 und 11 und eine passive Dreipolschaltung für den Hochtonlautsprecher_o In die LC-Schaltung 25 ist ein Autotransformator 26 eingeschaltet, um einen Hochtonlautsprecher verwenden zu können, der weniger Leistung als die "beiden anderen Lautsprecher aufweist. Im Gegensatz zu bekannten Techniken werden die elektrischen Signale, die der Eingang zu den leistungsstärkeren Lautsprecher sind, nicht herabgesetzt, um einen weniger leistungsstarken Lautsprecher verwenden zu können. Dafür wird das elektrische Signal für den weniger starken Lautsprecher so verstärkt, daß der Ausgang des weniger leistungsstarken Lautsprechers mit den Ausgängen der stärkeren Lautsprecher ausgeglichen ist. Dies ermöglicht die Verwendung des weniger leistungsstarken Lautsprechers mit den stärkeren Lautsprechern und das optimale Arbeiten der Lautsprecheranlage nach der Erfindung.

Die LC-Schaltung 25 nach der Erfindung ist eine selektive Schaltung zum Teilen des Hörfrequenzausgangs des (nichtdargestellten) Verstärkers, der den elektoakustischen Wandler speist, in drei Frequenzbändern. Die Frequenztrennung dient dazu die drei elektroakustischen Wandler zu speisen, so daß jeder in einem beschränkten Frequenzband arbeitet und dadurch leistungsfähiger und mit geringerer Verserrung arbeitete In der Lautsprecheranlage nach der Erfindung ist die LG-Schaltung zum Übergang zwischen dem Niederfrequenz- und dem Mittelfrequenzlautsprecher bei einer Frequenz von etwa 400 Hz und zwischen dem Mittelfrequenz- und dem HochtonlautSprecher bei einer Frequenz von etwa 6000 Hz gewählt.

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Figur 5 zeigt die LC-Schaltung mit Induktivitäten und Kondensatoren, die zusammen einen Tiefpaßfilter für den Niederfrequenzwandler ergeben, der an den Klemmen L liegt, und einen Bandfilter für den Mittelfrequenzwariüler, der an den Klemmen M liegt und einen Hochfrequenzwandler der an den Klemmen H liegt. Bei der Übergangsfrequenz von 400 Hz sind die Leistung des Tiefpaßfilters für den Niederfrequenzlautsprecher und die Leistung für den Bandpaßfilter für die Mittelbereichslautsprecher etwa gleich. Bei 6000 Hz sind die Leistung des Bandpaßfilters für den Mittelbereichslautsprecher und die des Hochpaßfilters für den Hochtonlautsprecher etwa gleich. Bei dieser Frequenzen betragen die Ausgänge der einzelnen Filter etwa 3 Dezibel (dB) unter der Spitzenamplitudenansprechwelle.

Die LC-Schaltung 25 nach der Erfindung enthält "Entzerrer"-Schaltungen, die leichten Verbesserungen in Glätte des Amplitudenansprechens nahe dem gewählten Übergangsfrequenzen erzielen. Demnach erzeugen L-, und C₁ nach Figur 5 ein ähnliches Ansteigen bei etwa 350 Hz und Lp₁ und Cp-i einen Anstieg bei etwa 5500 Hz. In ähnlicher Weise erzeugen der Autotransformator 26 und die Kondensatoren CU₁ und C,ρ einen Anstieg bei etwa 6500 Hz.

Die Werte für die einzelnen Komponenten in einer Anlage der LC-Übergangsschaltung 25 nach der Erfindung Bind in Figur 5 angezeigt. Der Autotransformator 26 kann ein Klipsch T.-2-A -Transformator sein, aus dem der Eisenkern entfernt worden ist. L₂₁ kann ein Klipsch -T2-A-Transformator mit Eisenkern "E" sein, wobei der "1"-Eisenkern entfernt worden ist. L₁ und L₂₂ können Eisen wie

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IA

bei L₁ oder einen Luftkern enthalten wie bei Lpo· Wenn Eisen in einer induktiven Komponente verwendet wird, wird vorzugsweise jedoch ein Luftspalt vorgesehen, so daß während des Betriebes keine Sättigung eintritt. Folglich bleibt die induktive Reaktanz dieser Komponenten konstant„ Die bedeutet wiederum, daß die Prequenztrennung, die durch die LC-Übergangsschaltung 25 erhalten wird, fest bleibt und daß jeder Wandler in einem beschränkten Frequenzband betrieben wird, in dem jeder Wandler leistungsfähiger und mit weniger Verzerrung arbeitet.

Die Entzerrerschaltungen liegen nahe den angezeigten frequenzen in Resonanz und erhöhen so die Araplitudenansprechfähigkeit der einzelnen Filter nahe diesen Frequenzen. Folglich ist die Amplitudenansprechfähigkeit der Lautsprecheranlage nach der Erfindung, wie es Figur 6 zeigt, glatter im Gebiet der Übergangsfrequenzen von 400 und 6500 Hz.

Der Entzerrereffekt leitet sich von der Tatsache ab, daß die LC-Schaltung einen Eingang oder Antriebspunkt niedriger Impedanz nahe den Resonanzfrequenzen der einzelnen Entzerrerschaltungen aufweist. Bei diesen Frequenzen fällt die Eingangsimpedanz von 8 oder 16 Ohm auf 40hm. Folglich erzeugen übliche Verstärker, die charakteristisch ihren maximalen Ausgang in eine 4 0hm Belastung geben, nahe den Übergangsfrequenzen von 400 und 6500 Hz. eine hohe Ausgangsleistung, wo die Leistungen der Lautsprecher herabsinken.

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In der Praxis können die Werte von Induktivitäten und Kapazitäten die in den Spitzenschaltungen verwendet werden, analytisch basiert auf die gewählten Übergangsfrequenzen abgeleitet werden. Geringe EinsteLlungen mittels einer veränderbaren Induktivität und/oder Kapazität erzeugen dann das niedrigste Spitzen-Tal-Verhältnis, so daß eine glatte Amplitudenansprechkurve entsteht. Die Werte können "maßgeschneidert" sein, um das Ansprechen zu verändern.

Das Vorliegen von Hohlräumen an den Seiten einer Lautsprecheranlage bewirkt eine Verschlechterung der Glätte der Amplitudenarisprechwelle. Deshalb sollen die Mündungen der Lautsprecher durch eine große Leitplatte gegrenzt sein, um Hohlräume an den Seiten der Anlage zu vermeiden. (S. Klipsch, "Eight Cardinal Points in Laudspeakers for Sound Reproduction", I.R.E. Trans, on Audio, Vol. AU-9 Nr. 6 Nov. - Dec. 1961, Seiten 204 bis 209).

Im praktischen Gebrauch wird die Lautsprecheranlage nach der Erfindung beispielsweise gegen den Boden oder die Decke eines Saals, eines Auditoriums oder auf der Plattform einer Treppe zum Abstrahlen des Tons in einen Raumwinkel JT oder in einer Ecke, die vom Boden oder der Decke und zwei sich kreuzenden Wänden begrenzt ist, um den Ton im Winkel 'JY/2. abzustrahlen. Wenn die Lautsprecheranlage, die allgemein von rechteckigem Aufbau ist, z.B. in einer Ecke angeordnet ist, würden Hohlräume an den Seiten eine Verschlechterung des Amplitudenansprechens bewirken.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Lautsprecheranlage dienen deshalb Seitenflügel 23 und 24· zum Eliminieren von Ohlräumen an den Seiten der Anlage wie es die

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Figuren 1 und 4 zeigen«

Figur 6 zeigt die Amplitudenansprechcharakteristiken einer besonderen Konstruktion der Lautsprecheranlage nach der Erfindung mit dem erläuternden .Ausführungsbeispiel _c Die Charakteristik nach Figur 6 wird mittels dreier Mikrophone in einem typischen Hörraum erhalten, wie es von V/.B. Snow, "Lauiüspealrcr Testing in Rooms", Jour. Audio Eng. Soc, Vol. 1, Jan. 1961, Seiten 54 Ms 60 beschrieben wird.

Wie bereits erwähnt, wurde der analytische Wert der unteren Endfrequenz unter 70 Hz gewählt, Figur 6 zeigt, daß die effektive untere Endgrenzfrequenz etwa 55 Hz beträgt, was der Punkt ist, an dem das Amplitudenansprechen 10 dB unter dem Spitzenamplitudenansprechen liegt. Dies ist in Übereinstimmung mit Klipseh, "A Note an Acoustic Horn", Proc. O.R.E., Vol. 33, No. 7, Juli 1945, Seiten 447 bis 449, wo der Autor anzeigt, daß es dort kein scharfes Abschneiden an der analytischen Endgrenzfrequenz gibt*

Nach Figur 6 ist das Amplitudenansprechen über den Arbeitsbereich von etwa 55 Hz bis 15 000 Ha verhältnismäßig glatt. Die Ansprechlcurve nach Figur 8 zeigt ein Spitze-Tal-Verhältnis von weniger als 10 dB gegenüber dem wesentlichen Teil dieses Arbeitsbereichs.

Die Lautsprecheranlage gibt etwa 108 dB SPL-Ausgang an einem Meter mit einem Eingang von einem Watt Leistung, was einem Wirktmgsgrad von etwa 20$ entspricht. Bei einer Eingangskapazität von 200 Watt Spitze (Verstärkungsgrad 100 Watt) gibt die Ansprecheranlage auch 80 dB SPL bei 30 Meter.

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Claims

Patentansprüche

(IJ Lautsprecher zum Betrieb in einem niedrigen Frequenzbereich, mit einem elektroakustischen Wandler, der in eine Rückluftkammer eingetaucht ist und durch einen Exponentialtrichter mit einer Verengung und einer Mündung in einem Luftraum Tonschwingungen abstrahlt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau einen einheitlichen Tonpfad (3) für akustisches Koppeln eines elektroakustischen Wandlers (13) an der Verendung (T) mit einem Luftraum an der Mündung (11) besitzt, und daß der Pfad (3) so gekrümmt ist, daß die Größe des Lautsprechers (12) sehr klein gehalten wird und die Länge bei einer exponentiellen Erweiterungsrate zwischen Verengung (ϊ) und Mündung (M) diese bei Anordnung an mindestens einer Grenzfläche eine angemessene Fläche für Hi-Fi-Tonwidergabe unter einer gegebenen unteren Endfrequenz besitzt.

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1 - 856 44 INVENTION BERLIN BERLIN 31 W. MEISSNER, BLN-W 8000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AG. 122 82 -109 TEL.: 089/22 35 44 030/892 23 82 3695716000

ORIGINAL INSPECTED

2. Lautsprecher nach ^Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exponentialtrichter (17) einen Aufbau mit folgenden Teilen enthält:

a) eine Tafel (16) mit vier Kanten und einer öffnung innerhalb der Kanten, die eine Verengung (T) ergibt, und mit einem Abschnitt in der Mitte zwischen der Verengung (T) und der vierten Kante der Tafel;

b) eine vordere Trägerplatte (5) mit vier Kanten, wobei die dritte Kante mit dem Abschnitt verbunden ist, der zusammen mit der Träger-Leitplatte in Serie liegt und von der Venengung (T) zu einer Öffnung führt, die die Mündung nahe der vierten Kante der Leitplatte bildet;

c) eine Rückwand (8) mit vier Kanten;

d) ein· obere Trägerleitplatte (18) mit vier Kanten, von der die dritte Kante mit der Tafel (16) zwischen deren Mitte der dritten Kante und der Verengung (T) verbindet und wobei die obere Trägerleitplatte (18) die Rückwand (8) in der Mitte zwischen der dritten Kante der Rückwand (8) und deren vierten Kante liegt;

e) eine untere Wand mit vier Kanten;

f) eine untere Trägerleitplatte (19) mit vier Kanten, von der die dritte Kante mit der Rückwand (8) in der Mitte zwischen der oberen Leitplatte (18) und der vierten Kante der Rückwand (8) liegt und deren vierte Kante an der unteren Wand in der Mitte zwischen der dritten Kante der unteren Wand (9) und deren vierten Kante liegt und die Rückwand (8), die unter Trägerleitplatte (19) und die untere Wand in Serie liegen und von der Verengung (T) zur

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Mündung (M) nahe der vierten Kante der unteren Wand führen, wobei der in Serie liegende Abschnitt und die vordere Trägerleitplatte (5) eine obere Grenzfläche für das Gebiet ergeben und die in Serie liegende obere Trägerleitplatte (5), die Rückwand (8), die untere Trägerleitplatte (19) und die untere Wand (9) eine untere Grenzfläche für dieses Gebiet bilden und die obere und die untere Grenzfläche in einem Exponentialverhältnis von der Verengung (T) zur Mündung (M) divergieren;

g) eine erste Seitenwand (21) mit einer an die ersten Seitenkanten anstoßenden Seite, die eine erste Grenzfläche für dieses Gebiet ergeben; und

h) eine zweite Seitenwand (22) mit an die zweiten Seitenkanten anstoßenden Seite, die eine zweite Grenzfläche für dieses Gebiet ergeben, das von der oberen, unteren und den beiden Seitengrenzflächen bestimmt sind, die eine gebogene Achse besitzen, die von der "Verengung (T) zur Mündung (M) verläuft.

Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exponentialtrichter (17) einen Aufbau enthält mit

a) einer Tafel (16) mit vier Kanten und einer Öffnung innerhalb der Kanten, die die Verengung ergeben;

b) einer vorderen Trägerleitplatte (5) mit vier Kanten, von denen die dritte Kante an der Tafel (16) in der Mitte zwischen der Verengung (T) und der vierten Kante der Tafel liegt, und die Tafel und die vordere Trägerleitplatte (5) eine obere Grenzfläche für das Gebiet bilden, das von der Verengung (T) zur Mündung (M) nahe der vierten Kante der oberen Leitplatte (18) führt;

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c) eine untere Grenzfläche für das Gebiet mit vier Kanten, von denen die dritte Kante an der Tafel (16) zwischen der Verengung (T) und der dritten Kante der Tafel (16) liegt, wobei die obere und die untere Grenzfläche in einem Exponentialverhältnis von der Verengung zur Mündung divergieren;

d) die erste Seitenwand (21) mit einer Seite an die vrsten Seitenkanten anstößt, die eine erste Seitengrenzfläche für das Gebiet bilden; und

e) die zweite Seitenwand (22) mit einer Seite an die zweiten Seitenkanten anstößt, die eine zweite Grenzfläche für dieses Gebiet bilden, das durch die Seitengrenzflächen bestimmt ist, die eine gebogene Achse besitzen, die von der Verengung zur Mündung verläuft.

Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Grenzflächen enthalten:

eine Rückwand (8)mit vier Kanten, eine Verbindung zwischen der dritten Kante der Rückwand zur Tafel(16) zwischen der Verengung (T) und der dritten Kante der Tafel, eine untere Wand (9) mit vier Kanten und einer zweiten Verbindung zwiwehen der Rückwand (8) in der Mitte zwischen der ersten Verbindung und der vierten Kante der Rückwand mit der unteren Wand in der Mitte zwischen der dritten Kante der unteren Wand und der vierten Kante der unteren Wand.

Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tafelabschnitt, die Ltitplatten (5,18,19) und die Rückwand (8) und die untere Wand (9) flache flächen aufweisen, die dich exponentiell gekrümmten Flächen nähern.

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6. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählte untere End-Grenzfrequenz die Wellenlänge λ und die Verengung (T) einen Durchmesser ( äquivalenter Kreis 7 von etwa A/20 besitzt, daß die Mündung (M) einen Durchmesser eines äquivalenten Kreises von etwa Λ/12 und der Tonpfad (3) eine mittlere Länge von etwa A/10 besitzt und das Erweiterangsverhältnis des Exponentialtrichters (17) sich etwa alle /1/18 verdoppelt.

7. Lautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere End-Grenzfrequenz eine Wellenlänge von etwa 541 cm, der elektroakustische Wandler (13) eine Membran (15) von 38 cm, die Verengung (T) eine Fläche von 503 cm², die Mündung (M) eine Fläche von 1625 cm², der ^xonpfad (3) eine Länge von 50 cm besitzt, und die Querschnittsfkäche des Exponentialtrichters sich alle 30 cm verdoppelt und die Rückluftkammer (20) ein Volumen von 44,774 cm aufweist.

8. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exponentialtrichter (17), der elektroakustische Wandler (13) und die Rtickluftkammer (20) ein rechteckiges Gebilde ergeben.

9· Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Niederfrequenzlautsprecher (12) ein Mittelfrequenzbereichs- (10) und ein Hochtonlautsprecher (12) und eine LC-Übergangsschaltung (25) vorgesehen sind, die den Hörfrequenzausgang in drei Frequenzbänder aufteilt, von denen jedes einem besonderen Lautsprecher zugeordnet ist.

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10. Lautsprecher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenflügel (23,24) zum Eliminieren von Hohlräumen an den Seiten der Lautsprecher vorgesehen sind.

11. Lautsprecheranlage mit einem Niederfrequenz-, einem Mittelfrequenzbereich und einem Hochtonlautsprecher sowie einer LC-Ubergangsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Lautsprecher weniger leistungsstark als andere ist und daß die LC-Schaltung (25) einen Autotransformator (26) enthält, der zwischen einem Verstärker und mindestens einem weniger leistungsstarken Lautsprecher liegt, um den Hörfrequenzeingang von mindestens einem weniger leistungsstarken Lautsprecher zu verstärken, und der Ausgang dieses Lautsprechers so erhöht wird, daß mindestens dieser Lautsprecher mit den anderen verwendet werden kann und die gesamte ^Anlage bei optimalem Wirkungsgrad arbeitet.

12. Lautsprecheranlage nach den Ansprüchen 9 und 11, mit den Frequenzbändern, von denen jedes einen besonderen Lautsprecher zugeordnet ist und η - 1 Übergangsfrequenzen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Entzerrerschaltung in der LC-Schaltung (25) vorgesehen ist, die nahe einer Übergangsfrequenz bei Resonanz liegt, um das Amplitudenansprechen der Lautsprecheranlage zu erhöhen, und daß im Gebiet mindestens einer Übergangsfrequenz eine glatte Amplitudenansprechcharakteristik besteht.

13. Lautsprecheranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsfrequenzen bei drei Lautsprechern bei 4-00 und 6000 Hz liegen und die Entzerrer schaltung bei etwa 350, 4-50, 5500 und 6500 Hz in Resonanz liegt.

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14. Lautsprecheranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Entzerrerschaltung eine einstellbare Impedanz besitzt und daß mindestens eine Spitzenschaltung zum Erhalt des untersten Spitzen-Tal-Verhältnisses für die Amplitudenansprechcharakteristik der Anlage einstellbar ist.

15. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Exponentialtrichter (17) einen Aufbau enthält mit:

a) einem ersten Element mit einer inneren Fläche, die ein Gebiet umgibt und eine Öffnung aufweist, die die Verengung (T) bildet;

b) einem zweiten ^lement mit einer inneren, das Gebiet umgebenden Fläche, das mit dem ersten Element so verbunden ist, daß dessen innere Fläche und die des zweiten Clements einen Winkel von mehr als 180° bilden;

c) einem dritten Element mit einer das Gebiet umgebenden Innenfläche, das mit nahe der Verengung (T) mit einem ersten Element verbunden ist.

d) einem vierten Element mit einer das Gebiet umgebenden Innenfläche, das mit dem dritten Element so verbunden ist, daß dessen Innenfläche und die des vierten

Elements einen Winkel von weniger als 180° bilden, und daß die beiden ersten Elemente zu den beiden letzten so ausgerichtet sind, daß der Abstand zwischen ihnen exponentiell von der Verengung an ansteigt, und die Seitenwände eine Innenfläche besitzen und mit den Elementen verbundensind und das Gebiet von der Verengung zur Mündung umgeben.

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