DE3327994C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Lautsprecheranordnung ist aus der
DE-OS 17 62 735 bekannt, dort sind jedoch
nur gleichartige Lautsprecher in einer Zeile angeordnet,
wobei mindestens zwei Zeilen nebeneinander
vorgesehen sind. Der Nachteil einer solchen
Anordnung besteht darin, daß durch Interferenzen
der von den beiden Schallzeilen abgestrahlten
Wellen an bestimmten Stellen des Raumes Auslöschungen
auftreten können.
In der DE-OS 27 29 051 ist eine Lautsprecheranordnung
beschrieben, bei der zwar verschiedene
Frequenzbereiche abstrahlende Lautsprecher übereinander
angeordnet sind, jedoch nicht abwechselnd,
so daß sich in vertikaler Richtung keine homogene
Abstrahlung von hohen und tiefen Frequenzen
ergibt.
Die AT-PS 3 58 114 zeigt Lautsprecheranordnungen,
bei denen Hoch- und Tieftöner in einer Zeile angeordnet
sind; jedoch ergibt sich bei Verwendung
von Hochtönern an nur einer Stelle in der Vertikalen
ebenfalls keine homogene Abstrahlung von
hohen und tiefen Frequenzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der
Vertikalen homogene Schallwellen abzustrahlen, wobei
die horizontale Abstrahlung ohne phasenbedingte
Auslöschungen erfolgen soll.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Lautsprecheranordnung
durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Der Vorteil eines zylindrisch abstrahlenden Lautsprechers besteht
hauptsächlich in der Abstrahlung einer geraden Wellenfront,
bei der in der Vertikalachse keine örtlichen
Sprünge der Schallquelle aufkommen, wie es bei Zweiwege-,
Dreiwege- und sonstigen Mehrwegelautsprechern der Fall
ist. Dieser Effekt tritt um so stärker auf, je höher die
Flankensteilheit der verwendeten Frequenzbereiche ist.
Auch bei Mehrwegelautsprechern, bei denen die einzelnen
Systeme in einer vertikalen Zeile mit geringstmöglichem
Abstand zueinander angeordnet sind, ergeben sich geringe
örtliche Sprünge der Schallquelle, weil die Membranen
sehr unterschiedliche Abmessungen haben. Außerdem verändern
sich die Abstrahlebenen solcher Konstruktionen
im Rundstrahlverhalten.
Ziel der Erfindung war, eine Lautsprecheranordnung zu
finden, die möglichst viele akustische
Vorteile in sich vereinigt. Selbst ein
Entzerrer (Equalizer) für den Frequenzgang ist
bei diesem Lautsprecher nicht erforderlich, da spezielle
Beschleuniger die Luftbewegungen bei kleinen Membranhüben
auf dem notwendigen Niveau halten. Schalleitbleche
vermeiden Klangverfälschungen durch
Schallverkleidungen oder benachbarte Wände.
Der Gehäuseaufbau und die Einbauten wirken mit der
Trennfrequenz zusammen und unterbinden Resonanzen.
Die am Ende mit Schaumgummidämpfern abgeschlossene
Transmissionsline entlüftet das Gehäuse und unterstützt
die Membranbewegungen des Mitteltieftonsystems.
Durch die Übergangsfrequenz und zeilenförmig plazierte
Lautsprecher, können alle 11 Systeme wie eine Membran
phasengleich abstrahlen. die bei Elektrostaten auftretenden
Partialschwingungen, durch die Membran
überlaufenden Schallwellen, die sich in ihrer Fläche
mehrmals teilen, sind ausgeschlossen.
Der Klirrfaktor ist durch das Multisystem entsprechend
gering: Setzt man z. B. für ein Hifi-Breitbandsystem
mit Hochtonkegel einen angenommenen Klirrfaktor
von 6% bei 10 kHz an, so ergibt sich bei
25% Leistungsanteil ein Klirrfaktor von 1,5%. Mit
den Beschleunigern ist es möglich, den Klirrfaktor noch
unter 1% zu senken. Das erlaubt, die Lautsprecherbestückung
zu variieren: z. B. 4 Hochtöner mit 5 Tieftönern
oder 3 Hochtöner mit 4 Tieftönern und umgekehrt.
Erhält man dabei das Grundkonzept, so bleibt
die Transparenz der Wiedergabe erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist
in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1a Frontverkleidung links,
Fig. 1b Gehäuse links,
Fig. 2a Gehäuse rechts,
Fig. 2b Frontverkleidung rechts,
Fig. 3a Seitenansicht und Draufsicht links
Gehäuse innen,
Fig. 3b Perspektivansicht zu Fig. 3a,
Fig. 3c Außenhülle links mit Luftwegdarstellung,
Fig. 4a Seitenansicht und Draufsicht rechtes
Gehäuse innen,
Fig. 5a Anordnung Schalleitblech vor dem Mitteltieftöner
(Draufsicht),
Fig. 5b Anordnung des 90° - und 45° - Schalleitbleches
vor dem Hochtöner (Draufsicht),
Fig. 6 Anordnung des Beschleunigers im Hochtonkegel
des Mitteltieftöners (Querschnitt),
Fig. 7 Bändchenhochtöner (Explosionszeichnung).
Das verwendete Gehäuse ist als Transmissionsline ausgelegt.
Sie wird für den reflexionsfreien Innenausbau
und zur Belüftung benutzt. Fig. 3c zeigt den Luftweg
und die Dämpfungselemente. Beim Einschwingen des
Lautsprechers läuft die Druckwelle zuletzt gegen
Schaumgummidämpfer an der Frontplatte, die nach außen
offen sind. Somit ist die Druckwelle vernichtet und
der Innendruck der Außenluft angeglichen. Der Druckanstieg
beim Einschwingen des Lautsprechers ist
wesentlich geringer als bei geschlossenen Gehäusen,
Baßreflex oder ähnlichen Konstruktionen. Die im Gehäuse
schnellere Welle dringt durch die Dämpfungselemente
nach außen, während die Außenluft wegen des
wesentlich niedrigeren Druckes nur wenig eindringen
kann. Der so erhaltene Summengleichdruck bewirkt die
zur Amplitude angepaßte Membranbelastung, bei der die
gesamte Membran im Rückwärtsschwingen gestützt wird.
Die Innenwände des Gehäuses sind mit 3 mm dickem Schaumgummi
beklebt. die teils konische Gehäuseform und zusätzliche
Dämpfer hinter den Lautsprechern gewähren
einen reflektionsfreien Innenraum. Die Frequenzaufteilung
zwischen Hoch- und Tiefton ist dem Innenraum angepaßt:
2500 Hz = 13,6 cm Wellenlänge. Fig. 3a und b
zeigt wie die Transmissionsline mit den Versteifungen
zusammenhängt am Beispiel der linken Box: Auf die
Rückplatte sind 2 Träger aufgestellt auf denen die Umkehrplatte
ruht. Deren Breite ist 34 cm. Ihr Abstand
zu den Seitenwänden ist je 6 cm. Auf der Umkehrplatte
steht das Trägerbrett der Frontplatte, zugleich Seitenteil
der Lautsprecherkammer. Breite Frontplatte : 17,5 cm.
Die runden Dübel versteifen Rück- und Umkehrplatte, die
rechten Klötze Umkehr-, Frontplatte und rechte Schrägwand.
Die linke Schrägwand wird durch schräge Klötze
mit der Umkehrplatte und seitlich durch Stege (10 × 3,5 cm)
mit der Frontplatte verbunden. Das rechte Gehäuse muß
genau spiegelbildlich aufgebaut werden, um den Boxen
ein äußerlich symmetrisches Aussehen zu geben. Siehe
Fig. 1a, b und 2a, b. Fig. 5a und b zeigt die linke Schallverkleidung.
Dabei wird die Wirkungsweise der Schalleitbleche
klar: Das mittlere Schalleitblech (Fig. 5b)
verhindert Schallreflexionen an einer benachbarten
Wand. Das nur auf Fig. 5a zu sehende ist für
den Baßmittelton gedacht. Das schräggestellte
Schalleitblech auf Fig. 5b vermeidet
Reflexionen an Gehäuse und Schallverkleidung. Der
Aufbau für die rechte Box ist spiegelbildlich.
Das Bruttovolumen einer Box umfaßt ca. 212 Ltr.
Die Abmessungen können Fig. 3c entnommen werden.
Fig. 5a und b sind im Maßstab 1 : 1 gezeichnet.
Das Gehäuse des Ausführungsbeispiels ist aus
20-mm-Spanplatte gefertigt und dient mit
Hilfe einer Transmissionsline als reflexionsfreier
Innenraum. Gekennzeichnet durch schräge Wände, die
keine stehenden Wellen aufkommen lassen, und die am
Ende mit Schaumgummi verschlossene Transmissionsline,
die somit keine Halbwellen und Gehäuseschall abstrahlt,
sondern zur Ventilation des Gehäuses beiträgt. Die
Gehäuseinnenwände sind mit Schaumgummi bezogen. Hinter
den Einbaulöchern der Mitteltieftöner hier ein Dämpfungselement
aus Glaswolle.
Die Abmessungen sind: Höhe 170 cm, Breite 50 cm,
Gesamttiefe mit Schallverkleidung: 35 cm.
Tiefe der Seitenwände 18 cm.
Schrägwände: Tiefe 11 cm, Breite 18 cm.
Tiefe bis zur Frontplatte: 28,5 cm.
Winkel: Seiten-Schrägwand 52°-, Schrägwand-Frontplatte 38°-.
Volumen 212 l.
Gesamttiefe mit Schallverkleidung: 35 cm.
Tiefe der Seitenwände 18 cm.
Schrägwände: Tiefe 11 cm, Breite 18 cm.
Tiefe bis zur Frontplatte: 28,5 cm.
Winkel: Seiten-Schrägwand 52°-, Schrägwand-Frontplatte 38°-.
Volumen 212 l.
Auf die Rückplatte sind 2 Träger aufgestellt, auf denen
die Umkehrplatte ruht. Sie ist ebenso in der Decken-
und Bodenplatte verankert. Ihre Breite ist 34 cm, der
Abstand zu den Seiten ist je 6 cm, der Abstand zwischen
Trägern und Platten 8 cm. auf der Umkehrplatte steht (Fig. 3c)
das Trägerelement der Frontplatte, zugleich Seitenwand
der Lautsprecherkammer. Dabei ist der spiegelbildliche
Aufbau zu beachten. Die Frontplatte wird mit dem
Seitenteil und der Schrägwand verbunden.
Breite der Frontplatte 17,5 cm.
Der so entstandene Austrittsspalt zwischen Schrägwand
und Frontplatte, Breite 3,5 cm, wird neben den Hochtönern
mit Klötzen 10 × 3,5 cm (6 Stück) verschlossen.
In die restlichen Freiräume sind die o. a. Schaumgummielemente
eingefügt. Das Gehäuse ist weiterhin mit
6 Dübeln und 10 Klötzen stabilisiert.
An den Hochtonlautsprechern (Fig. 7) wurden folgende Veränderungen
vorgenommen: Zwischen Befestigungsplatte Nr. 2
und Membran Nr. 4 wurde eine Distanzscheibe mit 1 mm
Dicke eingesetzt, die hohe Luftturbulenzen vor der
Membraneinspannung mildert und ein Anschlagen der
Membran verhindert. Teil Nr. 5 ist eine weitere zusätzliche
Distanzscheibe aus Pappe. Sie mildert ebenfalls
die Luftturbulenzen hinter der Membran und
verhindert ein rückwärtiges Anschlagen der Membran. Um
die durch die Erwärmung der Leiterbahnen entstehende
Ausdehnung der Luft in der Luftkammer zu kompensieren,
und somit ein Blähen der Membran zu
verhindern, wird eine luftdurchlässige Distanzscheibe
Nr. 5 eingefügt. Sie erlaubt eine genügende
Ventilation der Luftkammer.
Die Dicke des Teils Nr. 5 beträgt 0,2 mm, was der halben
Amplitudenlänge entspricht. Die Teile Nr. 7, Dämpfungsstege sind
ebenfalls gegen selbstgefertigte Schaumgummistege
ausgetauscht.
Erklärung zur Zeichnung, Bändchenhochtöner
Teil
Nr. 1 Frontplatte
Nr. 2 Befestigungsplatte
Nr. 3 Distanzscheibe 1 mm dick Pappe
Nr. 4 Membran
Nr. 5 Distanzscheibe 0,2 mm dick Pappe
Nr. 6 Distanzscheibe 0,2 mm dick Kupferblech
Nr. 7 Dämpfungsstege Schaumgummi
Nr. 8 Magnetplatte
Nr. 2 Befestigungsplatte
Nr. 3 Distanzscheibe 1 mm dick Pappe
Nr. 4 Membran
Nr. 5 Distanzscheibe 0,2 mm dick Pappe
Nr. 6 Distanzscheibe 0,2 mm dick Kupferblech
Nr. 7 Dämpfungsstege Schaumgummi
Nr. 8 Magnetplatte
Claims (5)
1. Lautsprecheranordnung zur Abstrahlung zylindrischer
Schallwellen mit Vertikalachse, bei der die einzelnen
Lautsprecher mit geringstmöglichem Abstand zueinander
in einer vertikalen Zeile montiert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeile aus 5 Mitteltieftönern und 6
Hochtönern besteht (Fig. 1 und 2), die in einer Achse
abwechselnd angeordnet sind, wobei sich an den beiden
Enden der Zeile jeweils ein Hochtöner befindet.
2. Lautsprecheranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Frontverkleidung vertikal verlaufende Schalleitbleche
montiert sind (Fig. 1a und 2b), wobei die beiden mittleren
Bleche im 90°-Winkel und ein seitliches, auf den Zuhörer gerichtetes Blech im 45°-Winkel
zur Frontplatte stehen und über die gesamte Lautsprecherzeile
reichen (Fig. 5a und 5b, Fig. 1a und 1b, Fig.
2a und 2b).
3. Lautsprecheranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Hochtonkegeln der Mitteltieftöner
Beschleuniger montiert sind, die im Querschnitt zum
Hochtonkegel gesehen, die Form eines Kegelstumpfes haben,
und nach außen hin in eine elliptische Form auslaufen,
wobei jeder Mitteltieftöner mit diesem Beschleuniger
versehen ist (Fig. 6, Fig. 1b und 2a).
4. Lautsprecheranordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige
Schall der Lautsprecher in eine horizontal
angeordnete Transmissionsline abgestrahlt wird, wobei
er mit Hilfe einer Umkehrplatte etwa in Form
eines horizontalen Dreiecks umgeleitet wird und
nach Durchlaufen eines konusförmigen Teiles der
Transmissionsline durch Schaumgummidämpfer
neben den Lautsprechern austritt (Fig. 3c).
5. Lautsprecheranordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine linke und
eine rechte Box spiegelbildlich aufgebaut sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833327994 DE3327994A1 (de) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | Permanent - dynamischer lautsprecher mit zylindrischer abstrahlung |
DE19833347753 DE3347753A1 (de) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | Frequenzweiche zur zentrierung magnetostatischer lautsprecher |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE3327994A1 DE3327994A1 (de) | 1985-02-21 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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