DE3637910A1

DE3637910A1 - Lautsprechergehaeuse

Info

Publication number: DE3637910A1
Application number: DE19863637910
Authority: DE
Inventors: Joachim Weckler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1988-05-19
Also published as: JP2791661B2; JPS63296500A; US4807293A; DE3637910C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Lautsprechergehäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Lautsprechergehäuse werden für zahlreiche Zwecke benötigt. Am häufig sten ist ihr Einsatz in der HiFi-Technik, und zwar bei der Wiedergabe von Rundfunk-, Plattenspieler-, Tonband-, Compact Disc- und anderen Tonin formationen. Ein weiteres Anwendungsgebiet von Lautsprechergehäusen ist die verstärkte Wiedergabe von Live-Musik, die von Orchestern oder kleine ren Bands produziert wird.

Bei der verstärkten Wiedergabe von Live-Musik oder bei der Musikwieder gabe in Diskotheken ist insbesondere die Wiedergabe von akustischen Si gnalen im Tief- und Mitteltonbereich von lnteresse. Die tiefen Töne müs sen hierbei mit relativ hohem Schalldruck und großer Impulstreue wieder gegeben werden.

Hierfür werden in der Regel Lautsprechergehäuse mit relativ großen Ab messungen benötigt.

Es ist bereits ein Lautsprechergehäuse für die Mitteltonübertragung be kannt, bei dem die Schallerregung durch einen konusförmigen Lautsprecher erfolgt, der mit einem Horn kombiniert ist (DE-OS 28 05 253). Dieses Lautsprechergehäuse ist jedoch sehr voluminös, weil das Horn einen großen Raum beansprucht.

Um den Platzbedarf von Lautsprechergehäusen mit Horn zu verringern, ist es bereits bekannt, das Horn zu falten (DE-OS 29 03 005). Hierbei ist ein Faltenexporentiallautsprecher mit einem gegabelten Tonweg für die Richtung der Schallwellen von wenigstens einem elektroakustischen Wan dler zu einem Raum vorgesehen, in den die Schallwellen abgestrahlt wer den.

Nachteilig ist bei diesem Lautsprechergehäuse indessen, daß der Laut sprecher keinen direkten Schall abstrahlen kann, sondern daß die gesamte Schallabstrahlung durch das gefaltete Horn erfolgt. Hierdurch werden die hochfrequenten Töne stark gedämpft.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein möglichst kleines Lautsprechergehäuse mit gefaltetem Horn zu schaffen, bei dem auch eine direkte Schallabstrahlung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß das Lautsprechergehäuse einerseits sehr einfach aufgebaut ist und andererseits eine hohe mechanische Stabilität des Horns aufweist. Dies ist wichtig, um das Mitschwingen von Hornbauteilen zu vermeiden, das zu Interferenzen und Resonanzen führen könnte. Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, tiefe Töne bis unter 40 Hz bei hohem Wirkungsgrad, nahezu linearem Frequenzgang und hoher Impulstreue wiederzugeben. Aber auch Töne bis zu 3000 Hz können mit dem erfindungsgemäßen Lautsprechergehäuse über tragen werden, ohne daß hierbei der undifferenzierte Klang, der bei Laut sprechergehäusen mit gefaltetem Horn oft feststellbar ist, auftritt, denn die Abstrahlung der höheren Töne erfolgt direkt vom Lautsprecher nach vorn.

Durch die besondere Ausbildung des Lautsprechergehäuses wird die Schall geschwindigkeit vom Lautsprecher zum Horn vergrößert, so daß sich der Strahlungswiderstand erhöht, was wiederum einen hohen Wirkungsgrad für die Baßtöne bei gleichzeitig minimaler Auslenkung der Membrane bedeutet. Die durch die Geschwindigkeitstransformation des Schalls bewirkte Ver zerrung wird somit durch die sehr kleine Amplitude der Lautsprechermem bran wieder ausgeglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Lautsprecher gehäuses;

Fig. 2 einen ersten Längsschnitt durch das Lautsprechergehäuse, und zwar von einer Seite aus gesehen;

Fig. 3 einen zweiten Längsschnitt durch das Lautsprechergehäuse, und zwar von hinten gesehen;

Fig. 4 einen dritten Längsschnitt durch das Lautsprechergehäuse, und zwar von vorne gesehen.

In der Fig. 1 ist ein Lautsprechergehäuse 1 dargestellt, das im wesent lichen die Form eines Parallelepipeds hat und durch die Seitenwände 3, 5 sowie durch die obere Wand 2 bzw. die untere Wand 4 begrenzt wird. Die Front des Lautsprechergehäuses 1 ist in einen oberen und einen un teren Teil gegliedert. Im oberen Teil 25 ist eine Lautsprechermembran 8 angeordnet, die einen umlaufenden Wulst 9 besitzt, während im unteren Teil eine expotentiell von vorn unten nach hinten oben verlaufende Wand 6 zu erkennen ist, über der sich eine ebene, von oben vorn nach hinten un ten erstreckende Wand 7 befindet. Die hohen Töne, d. h. die Töne im Mitteltonbereich, werden im Betrieb von der Membran 8 direkt in den Raum gestrahlt. Dagegen treten die tiefen Töne zwischen der Wand 6 und der Wand 7 aus. Beide Wände 6, 7 bilden zusammen einen Teil eines ge falteten Horns.

In der Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt durch das Lautsprechergehäuse 1 dargestellt, und zwar parallel zur Seitenwand 3. Man erkennt hierbei wie der das untere Ende des gefalteten Horns, das durch die Wände 6 und 7 gebildet wird. Die Wand 6 wird durch mehrere Stege abgestützt, von denen jedoch in der Fig. 2 nur der Steg 13 erkennbar ist, der sich auf der un teren Wand 4 und der Rückwand 12 abstützt. Über der Wand 6 befindet sich ein Bogen 14, der ebenfalls exponentiell ausgebildet ist und zur Rück wand 12 führt. Der Bogen 14 ist gestrichelt dargestellt, weil er von einem Steg 20 abgedeckt wird.

An der Verbindungsstelle 26 zwischen der Wand 7 und dem Bogen 14 setzt eine Zwischenwand 17 an, die parallel zur Rückwand 12 nach oben ver läuft und dort gegen die obere Wand 2 stößt. Diese Zwischenwand 17 weist eine Öffnung 18 auf, welche die akustische Verbindung zwischen einem Lautsprecher 27 und dem Hornende 6, 7, 4 herstellt. Das obere Ende des Stegs 20 ist durch einen Bogen 15 überdacht. In dem Raum zwischen der Zwischenwand 17, dem Lautsprecher 27, der oberen Wand 2 und der Wand 7 sind einige Stellen 10, 11 mit Schaumstoff versehen, um eine bessere Schallführung zu ermöglichen.

Die Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des Lautsprechergehäuses 1 paral lel zur Rückwand 12, und zwar von hinten gesehen. Man erkennt hierbei vier Stege 13, 18, 19, 28, welche den exponentiell gekrümmten Teil 6 des gefalteten Horns abstützen. Die Rückseite des exponentiell gekrümmten Bogens 14 ist ebenfalls zu erkennen. An die Zwischenwand 17 mit ihrer Öffnung 18 stoßen die beiden Führungsstege 20, 21, die einen Winkel zu einander bilden und die Öffnung 18 sowie den Bogen 14 einschließen. Da die Öffnung nicht sichtbar ist, ist ihr oberer Rand gestrichelt eingezeich net.

Die Schallführung erfolgt bei dem Lautsprechergehäuse 1 in der Weise, daß die zur Zwischenwand 17 gerichteten Schallwellen der Lautsprecher membran zunächst durch die Schaumstoffauskleidung 10, 11 geführt werden und sodann durch das Loch 18 gehen, von wo aus sie durch den Bogen 14 zwischen die Stege 20, 21 geführt werden.

Hierauf werden sie um die oberen Enden der Stege 20, 21 mittels der Bö gen 15, 16 geleitet und gelangen schließlich über die exponentielle Wand 6 und die Wand 7 ins Freie.

In der Fig. 4 ist ein weiterer senkrechter Schnitt durch das Lautsprecher gehäuse 1 gezeigt, und zwar parallel zu den Wänden 17 und 25. Bei dieser Darstellung ist die partielle Auffüllung des Zwischenraums zwischen den Wänden 17 und 25 deutlich zu erkennen.

Die Faltstellen des Horns sind stets exponentiell oder hyperbolisch aus gelegt. Die erste Faltstelle wird durch den Bogen 14 gebildet, während die zweite Faltstelle durch die Bögen 15 bzw. 16 und die dritte Faltstelle durch die Wand 6 gebildet werden.

Aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Faltstellen werden Teilreflex ionen an Unstetigkeitsstellen vermieden. Derartige Teilreflexionen bewir ken bekanntlich einen ungünstigen Frequenzgang und einen schlechten Wir kungsgrad.

Eine präzise Gestaltung der Faltstellen ist mit Hilfe von mehrfach über einander verleimten Sperrholzschichten oder mit Hilfe von Teilstücken aus Plastikrohren möglich. Es ist auch ein Ausschäumen mit Hartschaum denk bar, wobei der Hartschaum mit einer besonders gut reflektierenden Schicht überzogen sein kann.

Der Einsatz der Zwischenwand 17, in Verbindung mit den beiden Führungs stegen 20, 21, verleiht dem Lautsprechergehäuse eine außerordentlich sta bile Form, denn die erwähnten Führungsstege, z.B. aus Sperrholz, sind so wohl mit der Zwischenwand 17 als auch mit der Rückwand 12 fest ver bunden. Durch die hohe mechanische Stabilität wird einerseits das Auftreten von Interferenzen verhindert und andererseits eine geringe Tiefe des Lautsprechergehäuses ermöglicht.

Die Auskleidung des Druckraums zwischen der Wand 25 und der Zwischen wand 17 mit Hartschaum bewirkt eine optimale Hinführung des nach hin ten gerichteten Schallanteils zum Hornhals, der durch die Öffnung 18 ge bildet wird. Die Schallführung kann noch verbessert werden, wenn die Oberfläche des Hartschaums mit einer geeigneten Schicht versehen wird.

Wie sich aus den Fig. 2 und 4 ergibt, umschließt der obere Teil des Hartschaums 10, 11 einen Kugelausschnitt. Es können aber auch andere Räume, z. B. parabolische Räume, umschlossen werden. Der untere Teil des Hartschaums hat die Form der logistischen Funktion von Verhülst.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch mit mehreren Lautsprechern realisiert werden kann und daß diese Lautsprecher keine elektrodyna mischen Lautsprecher sein müssen.

Claims

1. Lautsprechergehäuse, insbesondere für die Wiedergabe des Tief- und Mitteltonbereichs, mit einer Frontseite und einer Rückwand sowie mit einer zwischen Frontseite und Rückwand angeordneten Zwischenwand, ferner mit einem an der Frontseite vorgesehenen schallabstrahlenden Ele ment, wobei die Rückseite dieses schallabstrahlenden Elements mit einem gefalteten Horn akustisch in Verbindung steht, das im wesentlichen in dieselbe Richtung abstrahlt wie die Vorderseite des schallabstrahlenden Ele ments, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rückwand (12) und der Zwischenwand (17) Stege (20, 21) vorgesehen sind, deren obere Enden ge gen Schallumlenk-Vorrichtungen (15, 16) gerichtet sind und deren untere Enden eine Öffnung (18) in der Zwischenwand (17) einschließen.

2. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Unterseite der Öffnung (18) ein Bogen (14) auf die Rückwand (12) führt, dessen Breite an den jeweiligen Abstand der Stege (20, 21) angepaßt ist.

3. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallumlenk-Vorrichtungen (15, 16) bogenförmig ausgebildet sind.

4. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (14) exponentiell oder hyperbolisch ausgebildet ist.

5. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des gefalteten Horns (14; 20, 21; 15, 16, 6) durch eine exponentiell oder hyperbolisch gekrümmte Wand (6) gebildet ist.

6. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Wand (6) mit ihrem einen Ende an der Bodenwand (4) des Gehäuses (1) ansetzt, während ihr anderes Ende auf der Rückwand (12) und in der Höhe des unteren Endes der Zwischenwand (17) ansetzt.

7. Lautsprechergehäuse nach einem oder nach mehreren der vorangegange nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand (25) kürzer als die Zwischenwand (17) ist und daß die unteren Enden der Front- und Zwischenwand über eine weitere Wand (7) verbunden sind.

8. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stege (20, 21) vorgesehen sind, die in einem bestimmten Winkel zueinander geneigt sind.

9. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (20, 21) spiegelsymmetrisch angeordnet sind, wobei die Symmetrie achse parallel zu einer Seitenwand (3, 5) des Lautsprechergehäuses (1) ver läuft.

10. Lautsprechergehäuse nach einem oder nach mehreren der vorangegan genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Enden der Stege (20, 21) und den Schallumlenk-Vorrichtungen (15, 16) etwa ein Fünftel oder ein Viertel des Länge eines Stegs (20, 21) beträgt.

11. Lautsprechergehäuse nach einem oder nach mehreren der vorangegan genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der unteren Enden der Stege (20, 21) etwa halb so groß ist wie der der oberen Enden.

12. Lautsprechergehäuse nach einem oder nach mehreren der vorangegan genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrodynamischer Lautsprecher (27) an der Frontwand (25) derart befestigt ist, daß sich sein Magnetteil zwischen der Frontwand (25) und der Zwischenwand (17) befindet.

13. Lautsprechergehäuse nach einem oder nach mehreren der vorangegan genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldruckraum zwi schen der Frontwand (25) und der Zwischenwand (17) derart mit Hart schaum oder dergleichen ausgeschäumt ist, daß der von der Lautsprecher membran (8) in Richtung auf die Zwischenwand (17) abgestrahlte Schall in Richtung auf die Öffnung (18) in der Zwischenwand (17) geführt wird.

14. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Hartschaum (10, 11) umgebene Raum die Form einer Kugel kalotte besitzt.

15. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaum (10, 11) auf der zum Lautsprecher (9, 27) gerichteten Seite eine schallreflektierende Schicht aufweist.

16. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (11) des Hartschaums die Form der logistischen Funktion von Verhülst hat.

17. Lautsprechergehäuse nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die hyperbolisch oder exponentiell gekrümmte Wand (6) und Wand (7), welche die unteren Enden der Front- und Zwischenwand (17, 25) verbindet, zusammen einen Ausgang bilden, welcher der hyperbolischen oder exponentiellen Form wenigstes angenähert ist.