DE3708422C2 - Stereo-Lautsprechersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stereo-Lautsprecheranordnung mit linken und rechten Lautsprechereinheiten, welche bezüglich einer Symmetrieebene, die sich bei Aufstellung im Raum zwischen den Lautsprechereinheiten befindet, spiegelbildlich zueinander sind und jeweils mindestens einen Tieftöner und mindestens einen Hochtöner aufweisen; wobei der mindestens eine Tieftöner jeweils derart angeordnet ist, daß er ein Maximum an Strahlung innerhalb eines ersten vorgegebenen Frequenzbereichs abgibt und daß seine Strahlungsachse einen spitzen Winkel mit der Symmetrieebene bildet; wobei die Hochtöner derart angeordnet sind, daß ihre Achsen je einen Winkel mit den Achsen der zugeordneten Tieftöner bilden, um ein Maximum an Strahlung innerhalb eines zweiten Frequenzbereichs auszusenden, und daß ihre Strahlungsachsen einen spitzen Winkel mit der Symmetrieebene bilden; und wobei die Hochtöner jeweils benachbart zu den Tieftönern angeordnet sind.

Herkömmliche, direkt abstrahlende Lautsprecher werden allgemein üblich so entworfen, daß mit ihnen ein gerader Frequenzgang und eine Abstrahlung in alle Richtungen erzielt werden kann. Jeder dieser Lautsprecher ist in sich monophon, und ein Paar solcher monophonen Lautsprecher bilden üblicherweise eine Stereo-Lautsprecheranordnung. Diese herkömmlichen monophonen Lautsprecher werden üblicherweise in einem Abstand von 1,5 bis 3,6 m zueinander aufgestellt. Das sich ergebende Stereo-Abbild, d. h. die scheinbare horizontale Lage der wiedergegebenen Schallquellen ist nur in einem schmalen Abhörbereich, innerhalb dessen die Entfernung zwischen Hörer und beiden Lautsprechern gleich groß ist, gleichförmig. Außerhalb dieses schmalen Bereichs zwischen den beiden Lautsprechern führen das unterschiedliche Vorherrschen und die unterschiedliche Lautstärke zu einer Ortung beim näherstehenden Lautsprecher, wobei es zu einem entsprechenden Verlust an Informationen aus dem weiter entfernten Lautsprecher kommt, dessen Hörbarkeit wesentlich eingeschränkt ist.

Es wurden bereits verschiedene Lautsprecheranordnungen bekannt, bei denen durch die Wahl der Richtwirkung und der Abstrahlwinkel einzelner Lautsprecher ein möglichst großer Abhörbereich erzielt werden soll (US 3,080,012, EP 0 080 990 A2). Es ist ferner die Anordnung von mehreren Lautsprechern, insbesondere Hochtönern, je Lautsprechereinheit, die in verschiedene Richtungen strahlen, bekannt (US 4,006,311, DE 11 30 856). Solche Anordnungen sind entweder sehr aufwendig oder führen nicht zu einem großen Abhörbereich mit gleichförmig guter Hörbarkeit des dargebotenen akustischen Ereignisses.

Ein im US-Patent Nr. 4,503,553 beschriebenes Verfahren zur Lösung dieses Problems enthält den Entwurf von komplexen elektrischen Wandlernetzwerken, mit denen versucht wird, die an jedem beliebigen Punkt im Abhörbereich von jedem Lautsprecher erhaltene Energie so auszugleichen, daß der Zuhörer an jedem Abhörpunkt im Raum ein korrektes Stereo-Abbild wahrnimmt. Dieses Verfahren führt zu einer Vorrichtung, deren Entwurf und Herstellung schwierig und teuer sind.

Dementsprechend ist ein wichtiger Gegenstand dieser Erfindung die Schaffung einer direkt abstrahlenden Stereo-Lautsprecheranordnung, die mit einem relativ leicht und preiswert herzustellenden Aufbau und ohne die Anwendung komplexer elektronischer Schaltungen ein gutes Stereo-Abbild in einem weiten Bereich von Abhörpositionen innerhalb eines Raumes ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tieftöner Strahlung innerhalb des Baßfrequenzbereichs und des unteren Hochtonbereichs und die Hochtöner Strahlung oberhalb des Baßbereichs aussenden, daß je eine Frequenzweiche den Tieftöner und den Hochtöner der linken Lautsprechereinheit und den Tieftöner und den Hochtöner der rechten Lautsprechereinheit verbindet, die derart ausgelegt ist, daß in dem unteren Hochtonbereich die relative Phase zwischen den ausgestrahlten Signalen des jeweiligen Hochtöners und des jeweiligen Tieftöners ein Strahlungsmaximum innerhalb des zweiten vorgegebenen Frequenzbereichs im unteren Hochtonbereich in der Richtung auf den Hochtöner und den Tieftöner der anderen Lautsprechereinheit zur Folge hat.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Gemäß der Erfindung enthalten eine erste und eine zweite Lautsprechereinheit Mittel, mit denen das polare Abstrahldiagramm jeder dieser Lautsprechereinheiten so in Richtung zueinander versetzt wird, daß von dem Lautsprecherpaar ein gutes Stereo-Abbild in einem weiten Abhörbereich erzeugt wird.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Paars von Lautsprechereinheiten, von denen jede gemäß der Erfindung über einen Tieftöner und zwei Hochtönern verfügt,

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Laut­ sprecherpaars, von denen jedes gemäß der Erfindung einen Tieftöner und einen Hochtöner mit offener Rückwand enthält,

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Laut­ sprecherpaars, von denen jedes gemäß der Erfindung ein Paar Tieftöner und ein Paar Hochtöner enthält,

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Laut­ sprecherpaars, von denen jedes gemäß der Erfindung einen Tieftöner und einen Hochtöner enthält,

Fig. 5 ist die bildliche Darstellung von verschiede­ nen Tieftönern und Hochtönern unter einer graphischen Darstellung des Tonfrequenzspek­ trums,

Fig. 6 ist der Stromlaufplan eines der in Fig. 1 dargestellten Lautsprechersysteme.

Durch psychoakustische Versuche wurde festgestellt, daß jeder Lautsprecher eines Stereo-Lautsprecher­ paars ein in Bezug auf das Gegenstück schräg angeord­ netes polares Abstrahldiagramm aufweisen sollte, um über einen weiten Abhörbereich ein gleichförmiges Abbild der zuerst auftretenden Einschwingvorgänge zu erreichen; der Schalldruckpegel bei den neben der Achse bei 40 bis 50 Grad von der Längsachse auftre­ tenden Maxima sollte typisch 5 bis 10 dB über dem der Längsachse sein. Dieser Unterschied ist wegen der vorherrschenden Wirkung der zuerst auftretenden Einschwingvorgänge in dem näheren Lautsprecher grö­ ßer als bei Lautstärkeunterschieden erwartet. Da reale Musik eine Kombination von Einschwingvorgängen und quasi-eingeschwungenen Tönen ist und da Stereo­ aufzeichnungen veränderbare Kanaltrennungswerte auf­ weisen, wurde durch empirische Hörtests festge­ stellt, daß eine Differenz von 3 bis 6 dB eine wahr­ genommene Verteilung von Tonquellen angemessen simu­ liert, die der Verteilung im Original-Programmateri­ al, die in der Stereo-Aufzeichnung festgehalten wurde, entspricht. Die linken und rechten Lautspre­ cher in einem solchen Stereo-System sollten folglich symmetrische, spiegelbildliche, kreuzweise gerichte­ te Abstrahldiagramme aufweisen.

Diese Ergebnisse werden in der vorliegenden Erfin­ dung durch eine Vielzahl von Techniken erreicht. Die tiefen Frequenzanteile des Programmaterials (typisch 20 Hz bis 200 Hz) haben für die Ortung keine Bedeu­ tung und werden daher in dieser Erfindung nicht be­ handelt.

Die mittleren Frequenzanteile des Programmaterials (typisch 200 Hz bis 1,5 kHz) werden schräg abge­ strahlt, indem zwei Schallwandler für tiefe Frequen­ zen (Tieftöner) verwendet werden, deren Achsen in derselben horizontalen Ebene angeordnet sind, und die Winkelhalbierende des durch diese Achsen gebilde­ ten Winkels wirksam 40 bis 50 Grad von der Längsach­ se des Lautsprechers entfernt ist, dadurch daß der Tieftöner in der Schallwand außermittig angeordnet ist, wodurch in Richtung auf die Seite mit der größe­ ren durchgehenden Schallwandfläche die größere akustische Abstrahlung stattfindet, und dadurch daß der Tieftöner einfach abgewinkelt in die gewünschte Richtung weist.

Die höherfrequenten Anteile des Programmaterials (typisch 1,5 kHz bis 20 kHz) werden durch richtiges Plazieren und durch richtige Wahl der Phasenanpas­ sung der (des) höherfrequenten Schallwandler(s) in Bezug auf den Tieftöner ausgerichtet - in einem System mit zwei Hochtönern durch richtige Anordnung und Phasenanpassung der beiden Hochtöner ausgerich­ tet, sowie dadurch, daß die Hochtöner einfach ent­ lang der gewünschten Achse ausgerichtet werden, um die höchsten Höhen zu steuern. Die linken und rech­ ten Lautsprecher sind spiegelbildlich gleich ausge­ legt, um so das spiegelbildlich über Kreuz verlaufen­ de Strahlungsdiagramm zu erhalten und gleichzeitig unabhängig von der Durchlaßfrequenz einen ausgegli­ chenen Leistungsfrequenzgang aufrechtzuerhalten.

Bei einigen Realisierungen dieser Grundsätze wird ein hinten offener Dipol-Hochtöner gemäß Fig. 2 zur Erzeugung einer gewünschten, senkrecht zur Hochtöner­ achse angeordneten Nullinie verwendet. Bei anderen Realisierungen sind zwei Hochtöner gegeneinander phasenversetzt miteinander verbunden, um den mittle­ ren Bereich der Höhen von der Längsachse wegzulen­ ken. Die Tiefton-/Hochtonchassis sind ungefähr in derselben horizontalen Ebene angeordnet, um erstens die Abstrahlkeulen im unteren Bereich der Höhen empi­ risch zu lenken und zweitens in dem Streudiagramm die Abweichungen möglichst klein zu halten, wobei diese Minimierung unabhängig von der (stehenden oder sitzenden) Position des Zuhörers zu gleichmäßigen Frequenzgängen hinsichtlich dem ersten Auftreten führt.

Die Erfindung ermöglicht es dem Zuhörer, beide Laut­ sprecher eines Stereo-Lautsprecherpaars in einem sehr breiten Abhörbereich zu hören. Durch psychoaku­ stische Versuche wurden die die Ortbarkeit bestimmen­ den Zeit- und Lautstärkeverhältnisse bei Stereo-Laut­ sprechern bestimmt. Die Erfindung realisiert diese Verhältnisse in effizienter Weise bei relativ niedrigen Kosten.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Figuren, und zwar speziell auf Fig. 1, die eine perspekti­ vische Darstellung einer Stereo-Lautsprecheranordnung gemäß der Erfindung zeigt. Der linke Lautsprecher 11 und der rechte Lautsprecher 12 sind entlang der Wand 13 eines Abhörraums rechts bzw. links von der Mittel­ linie des Abhörraums angeordnet.

Die rechte und die linke Lautsprechereinheit enthal­ ten den linken Tieftöner 15L bzw. den rechten Tieftö­ ner 15R. Senkrechte Tragelemente 16L und 16R, die längs der senkrechten Durchmesserebenen der Tieftö­ ner 15L bzw. 15R befestigt sind, tragen die linken bzw. rechten Hochtöner 17L bzw. 17R, die so ausge­ richtet sind, daß sie in Richtung auf die Mittelli­ nie 14 aufeinander weisen. Die Hochtöner 18L bzw. 18R sind so ausgerichtet, daß sie von der Mittelli­ nie wegweisen. Der Winkel der Achse eines jeden Hoch­ töners bezogen auf die Achse des benachbarten Tief­ töners beträgt typisch wirksam 40 bis 50 Grad, um ein Abstrahlmaximum vorzusehen, das entlang der Achse liegt, die wirksam um 50 bis 60 Grad von der Längsachse der Lautsprechereinheit versetzt ist.

Fig. 2 zeigt eine weitere Realisierung der Erfindung mit einem linken Lautsprecher 21 und einem rechten Lautsprecher 22. Der linke Lautsprecher 21 besitzt einen Tieftöner 22L, der in der Nähe der linken Sei­ tenwand 23L des Lautsprechergehäuses angebracht ist. Analog dazu besitzt der rechte Lautsprecher 22 einen Tieftöner 22R, der in der Nähe der rechten Seiten­ wand 23R angebracht ist. Der linke Lautsprecher 21 besitzt einen Hochtöner 24L, der so plaziert ist, daß er die linke Hälfte des Tieftöners 22L bedeckt, und der so abgewinkelt ist, daß seine Achse die Mit­ tellinie zwischen den Lautsprechern 21 und 22 schnei­ det.

Der rechte Lautsprecher 22 besitzt einen rechten Hochtöner 24R, der die rechte Hälfte des Tieftöners 22R bedeckt und dessen Achse die Mittellinie zwi­ schen den Lautsprechern 21 und 22 schneidet. So wei­ sen die Hochtöner 24L und 23R beide in Richtung auf die Mittellinie des Raums, wobei der Winkel typisch 40 bis 50 Grad beträgt. Der linke Lautsprecher 21 hat eine Öffnung 25L in der Nähe der rechten Seite 26L des Lautsprechers 21. Der rechte Lautsprecher 22 hat eine Öffnung 25R in der Nähe der linken Seite 26R. Somit sind die Lautsprecher 21 und 22 spiegel­ bildlich aufgebaut.

Fig. 3 zeigt die perspektivische Ansicht einer weite­ ren Realisierung der Erfindung, bestehend aus einem linken Lautsprecher 31 und einem rechten Lautspre­ cher 32. Der linke Lautsprecher 31 besitzt ein Paar um 90 Grad zueinander versetzte Tieftöner 32L und 33L, wobei der linke Tieftöner 32L nach vorne und der linke Tieftöner 33L nach rechts gerichtet ist. Analog dazu besitzt der rechte Lautsprecher 32 zwei Tieftöner 32R und 33R, wobei der Tieftöner 32R nach vorne und der Tieftöner 33R nach links gerichtet ist.

Der linke Lautsprecher 31 besitzt ein Paar winkelför­ mig versetzt angeordnete Hochtöner 34L und 35L vor dem Tieftöner 32L. Analog dazu besitzt der rechte Lautsprecher 32 ein Paar Hochtöner 34R und 35R vor dem Tieftöner 32R. Die Tieftöner 32L und 33L werden ebenso wie die Tieftöner 32R und 33R phasengleich angesteuert. Die Hochtöner 34L und 35L werden ebenso wie die Hochtöner 34R und 35R gegenphasig angesteu­ ert.

Fig. 4 zeigt eine weitere Realisierung der Erfin­ dung, bestehend aus linkem Lautsprecher 41 und rech­ tem Lautsprecher 42 mit je einem einzelnen Tieftöner 43L und 43R und je einem Hochtöner 44L und 44R, die alle in einem Winkel von ca. 40 bis 50 Grad von der Längsachse des jeweiligen Lautsprechers abgewinkelt angeordnet sind. Weil der Hochtöner über einen größe­ ren Frequenzbereich eine stärkere Richtwirkung auf­ weist, ist er etwas weniger abgewinkelt angeordnet als der Tieftöner, um eine über die Frequenz hinweg gleichbleibende Bündelung zu gewährleisten. Der Hoch­ töner weist auch in Bezug auf die Mittelebene des Gehäuses einen geringfügigen Versatz auf, um Fre­ quenzgangabweichungen zu verhindern, die sonst durch die symmetrische Anordnung der Hochtöner in Bezug auf die Gehäusebegrenzungen hervorgerufen würden.

Bei allen Realisierungen dieser Erfindung liefert eine geeignete Frequenzweiche in Übereinstimmung mit der anschließend behandelten räumlichen Verteilung der Spektralanteile Energie mit Spektralanteilen, die wirksam über dem Übergangsbereich liegen, an den (die) Hochtöner und mit Spektralanteilen, die wirk­ sam unterhalb des Übergangsbereichs liegen, an den (die) Tieftöner. Für jene Spektralanteile im Über­ gangsbereich, d. h. jene Frequenzen, bei denen der (die) Tieftöner und Hochtöner vergleichbare Energien abstrahlen, werden Weichenelemente gewählt, die diese Spektralanteile entlang des gewünschten kreuz­ förmigen Abstrahldiagramms lenken.

Die Erfindung erzielt das gewünschte Abstrahldia­ gramm durch eine Kombination von verschiedenen Tech­ niken:

• 1. Bei den Frequenzen, deren Wellenlängen gleich dem oder kleiner als der Durchmesser des Schallwandlers sind, erzeugt der Schallwandler die größte akusti­ sche Energie entlang seiner Mittelachse. Somit läßt sich das gewünschte Abstrahldiagramm dadurch errei­ chen, daß man den Schallwandler so abgewinkelt anord­ net, daß seine Achse in der horizontalen Ebene in die gewünschte Richtung weist. Diese abgewinkelte Anordnung wird, wie anschließend beschrieben, sowohl bei den hohen Frequenzen des Hochtöners (5 kHz und darüber) als auch bei den Tieftönern (200 Hz bis 1,5 kHz) angewendet. Dieses Diagramm kann auch da­ durch erzielt werden, daß man zwei gleichphasig mit­ einander verdrahtete, baugleiche Schallwandler gemäß Fig. 3 nebeneinander anordnet. Die Kombination die­ ser beiden Schallwandler ergibt ein gerichtetes Abstrahldiagramm, das dem eines einzelnen, größeren Schallwandlers an derselben Stelle ähnelt, wobei die größte akustische Energie entlang der Symmetrieachse beider Schallwandler auftritt; d. h. wenn man zwei baugleiche Schallwandler auf zwei im Winkel von 90 Grad zueinander angeordneten Schallwänden anbringt, wird die größte akustische Energie entlang der Achse abgestrahlt, die einen 45 Grad-Winkel mit jeder der beiden Schallwände bildet (siehe Fig. 3).
• 2. Bei den Frequenzen, deren Wellenlängen gleich den oder kleiner als die Abmessungen der Schallwand des Schallwandlers sind, führt die Anordnung eines Schallwandlers auf der einen Seite seiner Schallwand dazu, daß eine größere akustische Energie in die ent­ gegengesetzte Richtung abgestrahlt wird.
• 3. Bei den Frequenzen im Übergangsbereich eines Zwei- oder Dreiwegesystems weist die akustische Ab­ strahlung ein komplexes, keulenförmig gebündeltes Abstrahldiagramm in der die Schallwandlerachsen ent­ haltenden Ebene auf. Wenn, wie das bei herkömmlichen Lautsprechern der Fall ist, der (die) Tieftöner und der (die) Hochtöner eines Zweiwegesystems in einer vertikalen Ebene versetzt angeordnet werden, ist dieses gebündelte Abstrahldiagramm unerwünscht und verursacht spektrale Veränderungen, je nachdem in welcher senkrechten Position (stehend oder sitzend) sich der Zuhörer befindet. Durch Anordnen sowohl des Tieftöners als auch des Hochtöners in derselben hori­ zontalen Ebene kann in dieser horizontalen Ebene eine ähnliche Schallbündelung hervorgerufen werden. Wenn der Tieftöner und der Hochtöner in einer Entfer­ nung zueinander angeordnet werden, die größer als eine Wellenlänge ist, werden mehrere Abstrahlbündel erzeugt, während eine Anordnung in (unmittelbarer) Nähe zueinander nur ein einzelnes Abstrahlbündel er­ gibt. Letzteres wird in dieser Erfindung verwendet.

Durch richtiges Anordnen des (der) Tieftöner(s) und des (der) Hochtöner(s) in der horizontalen Ebene, durch richtige Wahl der Weichenbestandteile und durch richtige Phasenanpassung des Hochtöners wird das gewünschte Abstrahldiagramm erzielt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten System mit einem Tieftöner und einem Doppelhochtöner in derselben Achse wird die Abstrahlkeule in Richtung auf den Hochtöner gelenkt, der mit dem Tieftöner in Phase ist, und von dem Hoch­ töner, der sich nicht mit dem Tieftöner in Phase befindet, weggelenkt.

• 4. Bei den Höhen (d. h. bei den von dem (den) Hochtö­ ner(n) erzeugten Frequenzen), deren Wellenlänge mit dem Hochtönerabstand in einem Zweiwegesystem vergli­ chen werden kann, kann das Abstrahldiagramm dadurch gelenkt werden, daß man die Hochtöner nicht phasen­ gleich anschließt. Bei nahe beieinander angeordneten Hochtönern ergibt dies ein 8-förmiges Abstrahldiagramm. In dieser Erfindung ist eine der beiden "Achter"-Keulen entlang der gewünschten Achse ausgerichtet.

Fig. 5 zeigt die bildliche Darstellung verschiedener Tieftöner- und Hochtönerkonfigurationen unterhalb einer graphischen Darstellung des Tonfrequenzspek­ trums, die verständlich machen soll, wie die zuvor beschriebenen Prinzipien in speziellen Aufbauten rea­ lisiert werden.

Die im Handel erhältlichen Stereo-Laut­ sprecher-Systeme BOSE 4.2, 6.2, 8.2 und 10.2 enthalten die verschiedensten Kombinationen von Tieftöner- und Hochtöneraufbauten und diese Aufbauten sind mit den Kennbuchstaben A bis J gekennzeichnet, die, wie ange­ geben, einem besonderen Frequenzbereich entsprechen, in dem dieser Aufbau abstrahlt. Zu jedem dieser Kenn­ buchstaben gehört eine Skizze des Aufbaus zur Erzeu­ gung der Abstrahlkeule in der durch den Pfeil be­ zeichneten Richtung innerhalb des Frequenzbereichs, der in dem mit dem Kennbuchstaben markierten Bereich der Frequenzskala oben in der Figur angegeben ist. In tabellarischer Form sieht diese Information dann wie folgt aus:

In Fig. 5 zeigt jede Einzeldarstellung jeweils ein oder mehrere Lautsprecherchassis einer linken Laut­ sprechereinheit. Der bzw. die Lautsprecherchassis einer entsprechenden rechten Lautsprechereinheit ist (sind) spiegelbildlich zu den Darstellungen in Fig. 5 aufgebaut. Die beiden räumlich um 90 Grad abgewin­ kelt angeordneten Tieftöner in Fig. 3 bzw. der ein­ zelne abgewinkelt angeordnete Tieftöner in Fig. 4 liefern über den Frequenzbereich von ca. 200 Hz bis ca. 1000 Hz die gewünschte Abstrahlkeule. Der asymme­ trisch angeordnete einzelne Tieftöner wie z. B. in Fig. 1 und Fig. 2 liefert über den Frequenzbereich von ca. 600 Hz bis 1000 Hz die nach innen gerichtete Abstrahlkeule. Die beiden abgewinkelt angeordneten und gegenphasig betriebenen Hochtöner arbeiten mit dem Tieftöner, vor dem sie gegenphasig zu dem nach außen gerichteten Hochtöner angeordnet sind, so zusammen, daß sie bei den Realisierungen gemäß Fig. 1 und Fig. 3 über den Frequenzbereich von ca. 1000 Hz bis 3000 Hz die nach innen gerichtete Ab­ strahlkeule liefern.

Die nach innen gerichteten asymmetrisch angeordneten Hochtöner in Fig. 2 und Fig. 4 arbeiten mit den zuge­ hörigen Tieftönern so zusammen, daß sie über den Frequenzbereich von ca. 1000 bis 3000 Hz die nach innen gerichtete Abstrahlkeule erzeugen. Das abgewin­ kelt angeordnete und gegenphasig betriebene Hochtö­ nerpaar in Fig. 1 und Fig. 3 arbeitet so zusammen, daß über den Frequenzbereich von ca. 3000 Hz bis ca. 7000 Hz die nach innen gerichtete Abstrahlkeule erzeugt wird. Der einzelne, nach innen gerichtete Hochtöner in den Fig. 2 und 4 liefert über den Frequenzbereich von ca. 3000 Hz bis 7000 Hz die nach innen gerichtete Abstrahlkeule. Und schließlich der einzelne Hochtöner in Fig. 2 und Fig. 4 und der nach innen gerichtete Hochtöner in den Systemen gemäß Fig. 1 und Fig. 3 liefern über den Frequenzbereich oberhalb von 7000 Hz die gewünschte, nach innen ge­ richtete Abstrahlkeule.

Fig. 6 zeigt den Stromlaufplan einer speziellen Anordnung gemäß der Erfindung mit einem Hochtönerpaar und einem einzelnen Tieftöner gemäß Fig. 1. Der Sig­ naleingangsanschluß 51 ist mit dem positiven An­ schluß des Tieftöners 15 über einen stromabhängigen Widerstand 52 verbunden, der durch den Ruhekontakt eines Thermoschalters 53 überbrückt ist, der bei Vorhandensein eines starken Stroms öffnet und den stromabhängigen Widerstand 55 als Schutzwiderstand in Reihe zum System schaltet. Der positive Anschluß des Tieftöners 15 ist über den Kondensator 54, den stromabhängigen Widerstand 55 und den Widerstand 56 mit dem positiven Anschluß des nach innen strahlen­ den Hochtöners verbunden.

Der nach innen gerichtete Hochtöner 17 ist gegenpha­ sig mit dem nach außen gerichteten Hochtöner 18 in Reihe geschaltet. Der Kondensator 57 ist als Neben­ schluß über den nach außen gerichteten Hochtöner 18 geschaltet, damit der nach innen gerichtete Hochtö­ ner 17 die Abstrahlung im Frequenzbereich über 7000 Hz übernehmen kann. Parallel zur Reihenschal­ tung aus dem Widerstand 56 und den Hochtönern 17 und 18 liegt die Spule 58, die einen mittleren Gütefak­ tor Q aufweist. Die Schaltung für die Systeme in den Fig. 2, 3 und 4 ist ähnlich.

Es wurden neuartige Vorrichtungen und Techniken zum Erzielen einer verbesserten räumlichen Wahrnehmung über einen breiten Hörbereich unter Verwendung di­ rekt abstrahlender Lautsprecher beschrieben, wobei eine Vorrichtung verwendet wird, die relativ unkom­ plex und relativ leicht und kostengünstig herstell­ bar ist.

Claims (10)

1. Stereo-Lautsprecheranordnung mit linken und rechten Lautsprechereinheiten, welche bezüglich einer Symmetrieebene, die sich bei Aufstellung im Raum zwischen den Lautsprechereinheiten befindet, spiegelbildlich zueinander sind und jeweils mindestens einen Tieftöner und mindestens einen Hochtöner aufweisen;
wobei der mindestens eine Tieftöner jeweils derart angeordnet ist, daß er ein Maximum an Strahlung innerhalb eines ersten vorgegebenen Frequenzbereichs abgibt und daß seine Strahlungsachse einen spitzen Winkel mit der Symmetrieebene bildet;
wobei die Hochtöner derart angeordnet sind, daß ihre Achsen je einen Winkel mit den Achsen der zugeordneten Tieftöner bilden, um ein Maximum an Strahlung innerhalb eines zweiten Frequenzbereichs auszusenden, und daß ihre Strahlungsachsen einen spitzen Winkel mit der Symmetrieebene bilden; und
wobei die Hochtöner jeweils benachbart zu den Tieftönern angeordnet sind;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tieftöner Strahlung innerhalb des Baßfrequenzbereichs und des unteren Hochtonbereichs und die Hochtöner Strahlung oberhalb des Baßbereichs aussenden,
daß je eine Frequenzweiche den Tieftöner und den Hochtöner der linken Lautsprechereinheit und den Tieftöner und den Hochtöner der rechten Lautsprechereinheit verbindet, die derart ausgelegt ist, daß in dem unteren Hochtonbereich die relative Phase zwischen den ausgestrahlten Signalen des jeweiligen Hochtöners und des jeweiligen Tieftöners ein Strahlungsmaximum innerhalb des zweiten vorgegebenen Frequenzbereichs im unteren Hochtonbereich in der Richtung auf den Hochtöner und den Tieftöner der anderen Lautsprechereinheit zur Folge hat.

2. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste vorgegebene Frequenzbereich im wesentlichen zwischen 250 Hz und 1000 Hz liegt und
daß der zweite vorgegebene Frequenzbereich im wesentlichen zwischen 1000 Hz und 3000 Hz liegt.

3. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die linke und die rechte Lautsprechereinheit je zwei Tieftöner aufweisen, welche gleichphasig angesteuert werden und miteinander sowie mit einer senkrechten Achse einen rechten Winkel bilden.

4. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Tieftöner asymmetrisch nahe einer Seitenkante einer vorderen Schallwand angeordnet ist.

5. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Tieftöner auf der vorderen Schallwand mit einem Winkel angeordnet ist, der zu dem Tieftöner der jeweils anderen Lautsprechereinheit zeigt.

6. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochtöner vor dem zugehörigen Tieftöner asymmetrisch nach außen weisend angeordnet sind und
daß die Hochtöner und die Tieftöner gleichphasig angesteuert sind.

7. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtöner Mittel umfaßt, um ein Strahlungsmaximum innerhalb eines dritten vorgegebenen Frequenzbereichs im oberen Hochtonbereich in Richtung auf die jeweils andere Lautsprechereinheit auszusenden, wobei der dritte vorgegebene Frequenzbereich oberhalb des zweiten vorgegebenen Frequenzbereichs liegt.

8. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtöner jeweils einen ersten und einen zweiten Einzellautsprecher umfassen, welche einen Winkel miteinander bilden und welche gegenphasig angesteuert sind.

9. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hochtöner einen Einzellautsprecher umfassen, der nach hinten geöffnet ist, um Energie innerhalb des dritten vorgegebenen Frequenzbereichs sowohl rückwärts als auch vorwärts auszustrahlen, und
daß die Achse des Hochtöners mit dem zugeordneten Tieftöner einen Winkel bildet.

10. Stereo-Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtöner Mittel umfassen, welche eine maximale Strahlungsleistung innerhalb eines vierten vorgegebenen Frequenzbereichs im oberen Hochtonbereich oberhalb des ersten und des zweiten vorgegebenen Frequenzbereichs in Richtung auf die andere Lautsprechereinheit ausstrahlen.