DE3710464C2 - - Google Patents

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DE3710464C2
DE3710464C2 DE19873710464 DE3710464A DE3710464C2 DE 3710464 C2 DE3710464 C2 DE 3710464C2 DE 19873710464 DE19873710464 DE 19873710464 DE 3710464 A DE3710464 A DE 3710464A DE 3710464 C2 DE3710464 C2 DE 3710464C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lautsprechersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-GM 85 29 497 ist eine Lautsprecherbox bekannt, bei der zum Erzielen einer rundum gleichmäßigen Richtcharakteristik die Mittel- und Hochtöner in senkrechter Richtung und die abgestrahlten Schallwellen auf rotationssymmetrische Reflexionskörper gerichtet sind, durch die die Schallwellen in horizontaler Richtung umgelenkt werden.
Aus der DE-OS 29 24 204 ist ein Lautsprecher mit einer bienenwabenförmig strukturierten Membran bekannt.
In der DE-OS 22 36 374 ist ein elektro-akustisches Wandlersystem offenbart, dessen mit der Schwingspule gekoppelte Membran aus einem textilen hochelastischen Material besteht.
In der FR 12 27 457 ist ein Lautsprecher beschrieben, dessen Gehäuse sphärische Form haben kann und dessen Membran ein Schallreflektor mit elliptischen Seitenflächen gegenübergesetzt ist, wobei die Hauptachsen der Membran und des Reflektors zusammenfallen.
Ferner ist der GB 6 53 263 ein Lautsprecher mit einem teilkugelförmigen Lautsprechergehäuse zu entnehmen, an dessen offener Seite die Lautsprechermembran angesetzt ist.
In der US 20 96 192 ist ein Lautsprecher offenbart, dessen Gehäuse elliptische oder kugelförmige Gestalt haben kann und einen internen, der Lautsprechermembran gegenübergesetzten Reflektor umschließt, dessen Hauptachse mit der Achse der Membran übereinstimmt.
Des weiteren ist in der DE-GM 85 11 970 ein Lautsprecher beschrieben, an dem oberhalb der Lautsprechermembran ein Schallreflektor angebracht, dessen Winkellage steuerbar ist.
Schließlich ist in der DE-AS 11 33 759 ein oberhalb der Lautsprechermembran angeordneter Reflektor beschrieben, dessen Reflexionsoberfläche im wesentlichen kreisförmig ist.
Hinsichtlich der Erzeugung eines stereophonen Schallfelds mit getreuer Tonwiedergabe war also bisher ein System vorherrschend, bei dem als ideale Hörstelle nur ein Scheitel eines gleichseitigen Dreiecks mit zwei Laut­ sprechern für die Tonfrequenzsignal-Abstrahlung in getreuer Tonwiedergabe vorgesehen war, wobei jeweils einer der Laut­ sprecher an einem Ende der Basislinie des Dreiecks angeordnet war. Daher ist offenbar kein Tonsystem geschaffen worden, welches das Genießen einer stereophonen Tonwiedergabe mit echter Naturtreue in einem breiten Bereich erlaubt. Dies beruht hauptsächlich auf einer schmalen Richtcharakteristik bei der Schallabstrahlung.
Fig. 9A und 9B zeigen einen Hörbereich und eine Richtcharak­ teristik bei einer herkömmlichen stereophonen Schallabstrahlung. In den Fig. 9A und 9B sind mit 121, 122 und 124 jeweils Lautsprecher bezeichnet, während als schraffierter Bereich ein Hörbereich 123 bezeichnet ist.
Andererseits wird behauptet, daß mit einem als Vortragssaal- Lautsprechersystem bekannten Lautsprechersystem von BOSE (USA) auch an einer Stelle außerhalb des Scheitels eines gleichseitigen Dreiecks ein ausgeglichenes stereophones Schallempfinden hervorgerufen wird. Dies beruht darauf, daß beim BOSE-System in einem Wiedergabeschallfeld auch indirekter Schall hervorgerufen wird, um unter Berücksichti­ gung der Bedeutung von indirektem Schall (der von den Wänden, dem Fußboden, der Decke und dergleichen im Schallfeld reflektiert wird) einen erweiterten Hörbereich wie in einer üblichen Kon­ zerthalle zu gewinnen, während dagegen bei einem herkömmlichen stereophonen System für getreue Tonwiedergabe hauptsächlich der sog. direkte Schall, nämlich der direkt von Lautsprechern ankommende Schall angestrebt wird.
In Fig. 10A und 10B sind der Hörbereich und die Richtungsver­ teilung der stereophonen Schallabstrahlung beim BOSE- System dargestellt. Mit 121′, 122′ und 124′ sind Lautsprecher bezeichnet, während als schraffierter Bereich ein Hörbereich 123′ als Standort eines Zuhörers angegeben ist.
Hinsichtlich der getreuen stereophonen Tonwiedergabe hat die BOSE-Theorie Schwachpunkte. Der jeweilige Anwender wird näm­ lich vorbringen, daß zu viel Wert auf einen verbreiterten Hörbereich für die echte stereophone Tonwiedergabe gelegt ist, um eine echte stereophone Schallwirkung in genauer Ton­ wiedergabe zu erhalten. Das heißt, das BOSE-System ergibt zwar ein stereophones System, jedoch nicht ein stereophones Wiederga­ besystem mit hoher Wiedergabetreue. Dies ergibt sich haupt­ sächlich aus folgenden beiden Mängeln:
  • 1. Mangelhafte Phasencharakteristik:
  • Die BOSE-Lautsprecher sind derart aufgebaut, daß die Schallenergie sowohl nach vorne für den direkten Schall als auch nach hinten für den indirekten Schall abgestrahlt wird. Beispielsweise hat das BOSE-System 901 Lautsprecher mit kleinem Durchmesser, die radial an der Rückseite des Systems angeordnet sind, und einen einzigen Lautsprecher an der Vor­ derseite des Systems. Dazu ist zu sagen, daß ein System mit mehreren Lautsprechern hinsichtlich der Phasencharakteristik im allgemeinen einem System mit einem einzigen Lautsprecher unterlegen ist. Genauer gesagt ist das BOSE-System 901 ein System mit mehreren Lautsprechern für den gleichen Frequenz­ bereich, so daß diese Tendenz auffallend sein dürfte. Ferner wird durch die tatsächliche Auslegung der Lautsprecher nicht eine Schallquelle mit gleicher Phase in jeder Richtung reali­ siert, obwohl die Gestaltungstheorie erfüllt sein könnte. Fig. 11 zeigt die Phasenverteilung bei einem idealen BOSE-Lautsprecher. Diese Phasencharakteristik wird durch Ortskurven konstanter Schallenergie-Pegel erhalten und ist zusammen mit der Schallintensität von großer Bedeu­ tung. Falls man aus einem System mit mehreren Lautsprechern einen Ton mit verschiedenerlei gemischten Phasen hört, der einen großen Anteil an reflektierten Wellen enthält, kann durch das Hörempfinden nicht auf genaue Weise das Schallfeld nachempfunden werden.
  • 2. Mangelhafte Steuerung des indirekten Schalls:
  • Bei der Auslegung eines Schallfelds ist größte Sorgfalt da­ rauf zu richten, wie der indirekte Schall in verschiedenerlei Räumen gesteuert wird, da nämlich der Hörbereich, die Echos und dergleichen alle vom indirekten Schall beeinflußt werden. In dieser Hinsicht kann die BOSE-Theorie als richtig bezeichnet werden. Der tatsächliche Zustand eines Wiedergabe- Schallfelds ist jedoch ziemlich vielgestaltig, so daß mit einer normierten festgelegten Richtcharakteristik wie bei­ spielsweise derjenigen von BOSE-Lautsprechern kein ideales Schallfeld erzeugt werden kann. Dies gilt natürlich auch für ein herkömmliches Lautsprechersystem mit getreuer Tonwiedergabe. Bei diesem herkömmlichen System wird nicht auf den reflektierten Schall von der Rückseite der Lautsprecher und dergleichen zurückgegriffen, so daß es weniger anfällig ist als das BOSE- System. Das Problem bei dem BOSE-System besteht darin, daß dieses zwar ein Lautsprechersystem ist, bei dem der reflek­ tierte Schall von der Rückseite und dergleichen beachtet wird, aber die Anpassung des BOSE-Systems an ein wichtiges Schallreflektionsobjekt, nämlich die Abstimmung auf das Wie­ dergabe-Schallfeld nur bei der Einstellung des Systems wie bei herkömmlichen Lautsprechern erfolgt.
Die Ursache, warum das BOSE-Lautsprechersystem nicht als echtes stereophones Lautsprechersystem für getreue Tonwieder­ gabe anzusehen ist, obgleich es verschiedenerlei Vorteile hat, beruht nicht auf einem theoretischen Problem, sondern auf den vorstehend beschriebenen technischen Mängeln.
Bei den bekannten Verfahren ist also bei der Erzeugung eines stereophonen Schallfeldes entweder der Ort für eine ideale Tonwiedergabe räumlich stark begrenzt, oder es besteht kein echtes stereophones System mit echter Naturtreue.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Lautsprechersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß in einem relativ großen räumlichen Bereich eine stereophone Tonwiedergabe möglich ist, bei der eine hohe Wiedergabetreue gewährleistet ist, d. h. gute Phasencharakteristik sowie die Möglichkeit der Steuerung des indirekten Schalls.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1A und 1B jeweils das Funktionsprinzip und die Richtungsverteilung eines Rundstrahler-Schallreflek­ tor-Lautsprechersystems als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2A und 2B jeweils das Funktionsprinzip und die Richtungsverteilung eines Schallreflektor-Lautspre­ chersystems mit spezieller ±30°-Richtwirkung als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3A und 3B jeweils das Funktionsprinzip und die Richtungsverteilung eines Schallreflektor-Lautspre­ chersystems, das praktisch eine einfache ±30°- Richtwirkung hat, als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 eine Darstellung der Richtungsverteilung eines herkömmlichen Lautsprechersystems bei 1000 Hz und 4000 Hz,
Fig. 5 eine Darstellung von Rundstrahlungs-Frequenz­ kennlinien eines herkömmlichen Lautspre­ chersystems,
Fig. 6A und 6B jeweils die Schallquelle, falsche Schallquellen und Abstrahlungswellen eines herkömm­ lichen Lautsprechersystems bzw. eine vir­ tuelle Schallquelle und die Abstrahlungswellenformen eines Schallreflektor-Lautsprechers,
Fig. 7 als viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein auf­ zuhängendes Rundstrahler-Zweikanal-Lautsprechersys­ tem mit Schallreflektoren,
Fig. 8 als fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein feststehendes Lautsprechersystem mit zwei Bereichen, Schallreflektoren und veränderbarer Richtwirkung,
Fig. 9A und 9B die Verteilung von Stereophonie-Hör­ positionen bei einem herkömmlichen Laut­ sprechersystem mit getreuer Tonwiedergabe bzw. die Richtungsverteilung des Lautsprechers,
Fig. 10A und 10B die Verteilung der Hörpositionen bei einem stereophonen BOSE-System bzw. die Richtungs­ verteilung eines Lautsprechers desselben, und
Fig. 11 ein Beispiel für die Phasenverteilung bei einem idealen BOSE-Lautsprecher.
In den Fig. 1A und 1B sind jeweils die prinzipielle Gestal­ tung bzw. die Richtungsverteilung eines Rundstrahler-Schall­ reflektor-Lautsprechersystems als ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Aus der Fig. 1A ist ersichtlich, daß einer kreisförmigen Membran 1 auf einem Lautsprechergehäuse 3 ein konischer Schallspiegel bzw. Schallreflektor 2 koaxial zu der Membran 1 gegenübergesetzt ist, so daß die senkrecht von der Membran 1 abgestrahlte akustische Energie gleichmäßig radial nach außen reflektiert wird, was schließlich einer virtuellen Rundstrah­ ler-Schallquelle äquivalent ist. Diese Ausführungsform wird deshalb verwendet, da die Probleme hinsichtlich der Tonqualität, insbesondere hinsichtlich der Phase, die gleichen wie bei einem herkömmlichen Lautsprecher für getreue Tonwiedergabe sind und weil die Verwendung der Abstrahlung eines einzelnen Lautspre­ chers sowie die perfekte Rundstrahleigenschaft eines Schall­ spiegels bzw. Schallreflektors auf einfache Weise sowohl theoretisch als auch praktisch zu realisieren sind.
Ein stereophones Schallreflektor-Lautsprechersystem für ge­ treue Tonwiedergabe gemäß der vorstehenden Beschreibung ist ein äußerst fortschrittliches System, mit dem die Vereinbar­ keit der Steuerung der Tonqualität (insbesondere der Phase) mit der Steuerung der Richtungsverteilung herbeigeführt wird, die mit herkömmlichen Verfahren nicht erzielbar ist. In einem herkömmlichen Lautsprechersystem für getreue Tonwiedergabe kann natürlich dieses System zu einem Mehrfach-System abge­ wandelt werden, um dadurch die Tonqualität weiter zu verbes­ sern, vorausgesetzt, daß wie bei dem herkömmlichen Lautsprechersystem für die getreue Tonwiedergabe eine (Phan­ tom)-Schallquelle nur auf der gleichen Achse wie die Laut­ sprecher gelegt werden muß.
Abhängig von den Bedingungen für das Wiedergabeschallfeld ist die Rundstrahlung nicht immer am günstigsten. Das heißt, es könnte eine gesteuerte Richtwirkung richtig sein. Dies ist deshalb der Fall, weil vielerlei Bedingungen oder Einschränkungen hinsichtlich der Größe und Form eines Wiedergabeschallfelds, der Beschaffenheit von Wänden oder dergleichen, der Lautspre­ cheraufstellung, der Abstände an der Rückseite der Lautspre­ cher und dergleichen bestehen. In diesem Fall kann die Rich­ tungsverteilung bzw. Richtcharakteristik nach Belieben durch die Form der Fläche der Lautsprechermembran, die Form des Schallreflektors und die Lage des Lautsprechers bestimmt werden. Die Richtcharakteristik steht natürlich in Zusammen­ hang mit der von der virtuellen Schallquelle in der Hauptach­ se abgestrahlten Energiemenge, so daß durch das Wählen einer breiten Richtcharakteristik der Wirkungsgrad auf der Haupt­ achse verringert wird. Daher ist es erforderlich, bei der Auslegung des Lautsprechers einen Ausgleich zwischen der Richtcharakteristik und dem Wirkungsgrad zu finden.
Die Fig. 2A und 2B zeigen jeweils ein System mit einem fest­ gelegten Richtbereich von ±30° als zweites Ausführungsbei­ spiel bzw. dessen Richtcharakteristik. In diesem Fall nimmt ein Schallreflektor 11, bei dem die Form einer Laut­ sprechermembran 12 gegenüber einer Kreisform abgeändert ist, während eine Rotationssymmetrie beibehalten ist, eine Form an, bei der hauptsächlich ein Teil eines konischen Drehkör­ pers verwendet ist.
Im praktischen Einsatz ist es jedoch für dieses System aus­ reichend, eine schwache Richtwirkung dadurch zu erhalten, daß die Hauptachsen einer kreisförmigen Membran und des konischen Drehkörpers des Schallreflektors versetzt werden. Die Richt­ wirkung ist entsprechend den tatsächlichen Zuständen eines Zuhörerraums und nach Wunsch einstellbar. Die Fig. 3A und 3B zeigen jeweils ein System gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel, bei dem die Mittelachse eines Schallreflektors 21 in Form eines konischen Drehkörpers mit dem Außenumfang einer kreisförmigen Membran 22 übereinstimmt, bzw. die Richtcharak­ teristik dieses Systems. Obgleich Abweichungen von ungefähr ± 7% in einem Bereich von bis zu ±30° auftreten können, ent­ stehen dadurch in der Praxis keinerlei Probleme, während sich außerhalb des Bereichs von ±30° eine weiche bzw. flache Energieverteilung ergibt.
Vorstehend wurden zwar die Merkmale des stereophonen Laut­ sprechersystems für getreue Tonwiedergabe mit einem Schall­ reflektor hauptsächlich im Hinblick auf die gleichphasige Abstrahlung über einen sehr weiten Winkel beschrieben, jedoch hat dieses System weitere Vorteile, die mit dem Lautsprecher­ system nach dem Stand der Technik nicht erreichbar sind. Die Richtcharakteristik des Systems gemäß den Ausführungsbeispie­ len ist frequenzunabhängig. Die Fig. 4 zeigt die Richtcharak­ teristik eines herkömmlichen Lautsprechers bei 1000 Hz und 4000 Hz. Üblicherweise ergibt sich mit zunehmender Frequenz eine schärfere Richtwirkung. Das heißt, die Richtcharak­ teristik ist frequenzabhängig. Demgegenüber ist die Richtcha­ rakteristik des vorstehend beschriebenen stereophonen Laut­ sprechersystems für getreue Tonwiedergabe mit dem Schallre­ flektor im wesentlichen von der Frequenz unabhängig und konstant. Dies gilt deshalb, weil die Richtungsverteilung bzw. Richtcharakteristik ohne weitere Bedingungen durch die Zusam­ menhänge zwischen der Form und Lage der Membran und des Schallreflektors bestimmt ist. Ferner entsteht, anders als bei Licht, bei Schallwellen eine Ablenkung bzw. Beugung, da im Vergleich zum Licht die Schallwellen eine große Wellen­ länge haben. Allgemein sind Schallwellen großer Wellenlänge (für niedrige Tonhöhe) schwierig zu reflektieren, so daß der Schallreflektor nicht sehr viel Einfluß hat, während Schall­ wellen mittlerer und hoher Töne praktisch wie bei der Refle­ xion von Licht zu handhaben sind. Als physikalische Gegeben­ heit kann dies nicht vermieden werden, jedoch entsteht vor­ teilhafterweise in der Praxis dadurch kein Problem, was nach­ folgend beschrieben wird. Die Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, die den Grund hierfür veranschaulicht und die Rundstrahlungs-Frequenzkennlinien eines herkömmlichen Lautsprechers für getreue Tonwiedergabe zeigt. Gemäß diesen Kennlinien werden Schallwellen niedriger Töne bis ungefähr 400 Hz auch in der Richtung von ±90° nur um unge­ fähr 7 dB und in der Richtung ±60° nur um ungefähr 2 bis 3 dB abgeschwächt. Das heißt, die Schallwellen niedriger Töne ver­ teilen sich von selbst in einem beträchtlichen Ausmaß durch ihre Beugung ohne Verwendung des Schallreflektors. Daher werden diese Gegebenheiten, wenn auch unvollkommen, durch einen Schallreflektor ver­ bessert.
Weiterhin ist praktisch gesehen das menschliche Richtungsemp­ finden um so schwächer, je niedriger die Tonfrequenz wird, wobei insbesondere unterhalb von 200 Hz das Orten einer Schallquelle sehr schwierig ist. Das heißt, die Schallwellen mit weniger als 200 Hz müssen nur vorhanden sein, was auch die Grundlage des sog. 3 D-Stereosystems bildet (bei dem von einem rechten und einem linken Lautsprecher die mittleren und hohen Töne abgegeben werden, während die tiefen Töne nur von einem einzigen Lautsprecher abgegeben werden, um Raum usw. zu spa­ ren). Somit entsteht kein Problem, wenn die tiefen Töne, insbesondere unterhalb von 200 Hz von einem herkömmlichen Tieftöner abgegeben werden, wobei die physikali­ schen Gegebenheiten und das Hörempfinden genutzt werden, nämlich die Umstände, daß infolge der Beugung der Schallwel­ len tiefer Töne die Richtcharakteristik auch eines gewöhn­ lichen Lautsprechers verbreitert ist und daß die Ortsbestim­ mung einer Schallquelle um so unbestimmter wird, je niedriger die Tonfrequenz wird.
Ein weiteres Merkmal des Schallreflektor-Systems beruht in der Verteilung virtueller Schallquellen auf einer vertikalen Linie. Ein herkömmlicher Lautsprecher ist eine Schallquelle mit begrenzter Oberfläche, bei dem Schallwellen aus unechten Schallquellen an den Rändern eines Gehäuses überlagert sind, so daß das akustische Empfinden hinsichtlich der Lokalisie­ rung der Schallwelle irregeführt wird. Falls im einzelnen der Abstand zwischen der Mitte der Schallquelle und den Randli­ nien des Gehäuses im wesentlichen gleich dem Ohrenabstand ist, wird die Irreführung um so stärker. Diese Bedingungen sind in Fig. 6A dargestellt.
Beim Schallreflektor-System sind die virtuellen Schall­ quellen prinzipiell nur auf einer zu jeder Richtung senkrech­ ten Linie verteilt, so daß auch ein übliches Kastengehäuse keine Reflexion an dem Schallreflektor ergibt, da dieser konisch ist und seine Achse vertikal steht. Die Fig. 6A und 6B veranschaulichen den Vergleich zwischen virtuellen Schall­ quellen und zwischen Abstrahlungswellen eines herkömmlichen Lautsprechersystems und eines Schallreflektor-Sys­ tems. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß beim Schall­ reflektor-System keine Phantom-Schallquellen auftreten und die Schallquellen vertikal auf einer Linie verteilt sind, so daß sich keine Ausdehnung der abgestrahlten Schallwellen in horizontaler Richtung ergibt. Daher ist dieses System hin­ sichtlich der Ortung der Schallquellen optimal. Ferner ergibt gemäß der vorstehenden Beschreibung der Umstand, daß die Richtcharakteristik von der Frequenz unabhängig ist und eine breite Gleichphasigkeit erzielt wird, eine echte stereophone getreue Wiedergabe, die mit einem herkömmlichen System nicht erreichbar ist.
Die Eigenschaften des vorstehend beschriebenen stereophonen Lautsprechersystems für getreue Tonwiedergabe mit einem Schallreflektor sind folgende:
  • 1. Ein echtes stereophones System für getreue Tonwiedergabe in Theorie und/oder praktischer Ausführung, nämlich ein Laut­ sprechersystem mit hoher Tonqualität, insbesondere gleich­ mäßiger Phasenabstrahlung und mit steuerbarer Richtcharakte­ ristik.
  • 2. Im wesentlichen konstante Richtcharakteristik über den ganzen Tonfrequenzbereich (was mit herkömmli­ chen Lautsprechersystemen nicht erreichbar ist).
  • 3. Richtcharakteristik, die entsprechend den Eigenschaften und Bedingungen des Wiedergabe-Schallfelds veränderbar ist.
  • 4. Einfügung von Lautsprechern wie herkömmlichen Lautsprechern für getreue Tonwiedergabe in ein Mehrkanal-System.
  • 5. Leichtes Erzielen perfekter Rundstrahlung.
  • 6. Aufteilung von Schallquellen auf nur einer vertikalen Linie ohne Entstehung von unechten Schallquellen in Gehäuse­ rändern.
In der vorstehenden Beschreibung wurden ein kugelförmiges Lautsprechergehäuse und ein ebener Lautsprecher dargestellt, jedoch sind das keine wesentlichen Bedingungen, obgleich dies vorzuziehen ist. Natürlicherweise müssen die Lautsprecher für getreue Tonwiedergabe ausgelegt sein, so daß sie ferner Ei­ genschaften haben müssen, die üblicherweise von hochwertigen Lautsprechern gefordert werden. Als Material für den Schall­ reflektor muß ein Material gewählt werden, das Schallwel­ len sehr wenig absorbiert und eine Resonanz innerhalb des Tonfrequenzbereichs verhindert. Ferner ist es in Anbetracht der Beugung der Schallwellen erforderlich, daß die Refle­ xionsfläche des Schallreflektors etwas größer als die erfor­ derliche geometrische Fläche ist.
Es wird nun ein viertes Ausführungsbeispiel für den tatsächlichen Aufbau des vorstehend beschriebenen Systems beschrieben.
1. Ungerichtetes Zweikanal-Lautsprechersystem für stereo­ phone getreue Tonwiedergabe mit Schallreflektoren:
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht dieses Systems, in welchem ein Tief/Mitteltonlautsprecher 33 mit flacher Membran mit dem Durchmesser von 16 cm und ein Hochtonlautsprecher 37 mit flacher Membran mit einem Durchmesser von 4 cm in kugelför­ mige Lautsprechergehäuse 32 bzw. 36 derart eingesetzt sind, daß sie nach unten gerichtet sind. Der obere Teil des Hochtö­ ner-Lautsprechergehäuses 36 ist konisch geformt und der Mem­ bran des Tief/Mittelton-Lautsprechers gegenübergesetzt, wobei die Lautsprecher 33 und 37 die gleiche Achse haben. Das heißt, bei diesem System bildet das Hochtöner-Lautsprechergehäuse 36 eine Einheit mit einem Schallreflektor für tiefe und mittlere Töne. Ein Hochton-Schallreflektor 39 hängt derart herunter, daß die Achse des konischen Teils dieses Schallreflektors 39 mit der der Lautsprechermembran übereinstimmt. Dies ergibt eine gleichförmige Rundstrahlung im ganzen Frequenzbereich von 90 Hz bis 20 kHz bei diesem Lautsprechersystem. Ferner wird ein ausgeglichenes stereophones Hörempfinden in hoher Wiedergabegüte über einen weiten Hörbereich hervorgerufen.
2. Ungerichtetes Hybrid-Lautsprechersystem mit drei Kanälen für getreue stereophone Tonwiedergabe:
Dieses Hybrid-Lautsprechersystem besteht aus einer Kombina­ tion eines Tieftöners für die Abgabe von Schallwellen mit 40 bis 150 Hz und dem vorstehend beschriebenen Rundstrahler- Lautsprechersystem für die stereophone getreue Tonwiedergabe in zwei Frequenzbereichen. Der Tieftöner wird auf dem Boden aufgestellt und dem Hörbereich zugewandt. Dies gibt einen weiten Hörbereich, in dem auch die Töne sehr niedriger Fre­ quenz wiedergegeben werden. In diesem Fall ist ein Übergang mit 12 dB/Oktave vorzusehen.
3. Zweikanal-Lautsprechersystem zur stereophonen getreuen Tonwiedergabe mit veränderbarer Richtwirkung:
Die Fig. 8 zeigt die grundlegende Gestaltung dieses Systems, bei dem ein Tief/Mittelton-Lautsprecher 43 mit ebener Membran mit dem Durchmesser von 16 cm auf der oberen Fläche eines kastenförmigen Gehäuses 44 befestigt ist und der Membran des Lautsprechers 43 ein konischer Schallreflektor 42 gegenüber­ gesetzt ist. Dieser Schallreflektor dient auch als Gehäuse für einen Hochton-Lautsprecher 41 mit einem Durchmesser von 4 cm. Der ganze Schallreflektor ist bewegbar und auf irgendeine beliebige Lage zwischen der Mitte und dem Rand des gegenüber­ liegenden Lautsprechers 43 einstellbar. Ferner ist ein koni­ scher Hochton-Schallreflektor 40 in eine beliebige Lage zwischen der Mitte und dem Rand des Hochton-Lautsprechers 41 einstell­ bar.
Mit den gestrichelten Linien sind die Lagen der Schallreflek­ toren für das Erzielen der Rundstrahlcharakteristik darge­ stellt. Der Hochton-Schallreflektor 40 wird nur horizontal oberhalb des Tief/Mittelton-Schallreflektors und -Gehäuses 42 bewegt, während der Tief/Mittelton-Schallreflektor in Form des Gehäuses 42 schräg zum Gehäuse 44 für den Tief/Mittel­ ton-Lautsprecher bewegt wird. Wenn die beiden virtuellen Schallquellen so eingestellt werden, daß sie die gleiche Richtcharakteristik haben, befinden sie sich auf der gleichen vertikalen Achse, wobei sie zu Schallquellen gleicher Phase werden.
Die Anordnung kann so getroffen werden, daß dann, wenn die Schallreflektoren auf die gleiche Richtcharakteristik einge­ stellt sind, mit einer Einstellvorrichtung der Abstand zwi­ schen dem Schallreflektor und der Lautsprechermembran derart verändert werden kann, daß die virtuellen Schallquellen auf der gleichen vertikalen Achse ausgefluchtet sind.
4. Zweikanal-Lautsprechersystem zur stereophonen getreuen Tonwiedergabe mit Schallreflektoren und mit einer Baßumlei­ tung:
In dem vorstehend beschriebenen System gemäß 3. wird ein Baßumleitungskanal mit einer Auslaßöffnung an der Vorder­ seite des kastenförmigen Gehäuses für den Tief/Mitteltonlaut­ sprecher vorgesehen, um den Tieftonbereich zu verstärken.

Claims (10)

1. Lautsprechersystem mit zwei Lautsprecheranordnungen, die jeweils einen Lautsprecher mit einer Membran, die Schallwellen in vertikaler Richtung abstrahlt, und einen einen konischen Körper aufweisenden akustischen Reflektor, der der Membran gegenüberliegt und die von der Membran abgestrahlten Schallwellen in horizontaler Ebene reflektiert, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Reflektoren jeder Lautsprecheranordnung derart angeordnet sind, daß die Hauptachse des jeweiligen akustischen Reflektors im äußeren Bereich der zugehörigen Membran (12, 22) liegt, so daß sich eine derartige Richtcharakteristikverteilung einstellt, daß über einen großen Bereich der horizontalen Ebene ein stereophoner Eindruck erzielt wird.
2. Lautsprechersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran jeder Lautsprecheranordnung als flache Platte ausgebildet ist.
3. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Reflektor und die Membran jeder Lautsprecheranordnung zur Steuerung der Richtwirkungsverteilung des Lautsprecheranordnungspaars relativ zueinander bewegbar sind.
4. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lautsprecheranordnung ein Gehäuse (32; 44) aufweist, in dem die Membran befestigt ist und das eine sphärische Außenoberfläche besitzt.
5. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Lautsprecher vorhanden ist, der niederfrequente Töne abgibt.
6. Lautsprechersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lautsprecheranordnung einen weiteren Lautsprecher mit einer weiteren Membran, die Schallwellen mit einer oberhalb der Frequenz der von der ersteren Membran erzeugten Schallwellen liegenden Frequenz in vertikaler Richtung abgibt, und einen weiteren akustischen Reflektor (39; 40) umfaßt, der der weiteren Membran gegenüberliegt und die von der weiteren Membran abgegebenen Schallwellen in horizontaler Ebene reflektiert, und daß die weiteren akustischen Reflektoren (39; 40) derart angeordnet sind, daß sich eine solche Richtwirkungsverteilung ergibt, daß ein stereophoner Eindruck über einen großen Bereich der horizontalen Ebene erzielt wird.
7. Lautsprechersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lautsprecheranordnung ein Gehäuse (36; 42) besitzt, in dem die weitere Membran befestigt und das integral mit dem ersteren akustischen Reflektor ausgebildet ist.
8. Lautsprechersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Lautsprecheranordnung eine durch den ersteren Lautsprecher und den ersteren akustischen Reflektor gebildete virtuelle Schallwelle und eine durch den weiteren Lautsprecher und den weiteren akustischen Reflektor gebildete virtuelle Schallwelle auf derselben Achse angeordnet sind.
9. Lautsprechersystem nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere akustische Reflektor (39; 40) und die weitere Membran jeder Lautsprecheranordnung relativ zueinander beweglich sind.
10. Lautsprechersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Membran in einem Gehäuse angebracht ist, das eine spärische Außenoberfläche besitzt.
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Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61075144A JP2823157B2 (ja) 1986-04-01 1986-04-01 オーデイオ出力システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3710464A1 DE3710464A1 (de) 1987-10-15
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JP (1) JP2823157B2 (de)
DE (1) DE3710464A1 (de)
GB (1) GB2188811B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9205731U1 (de) * 1992-04-29 1992-08-20 Schoor, Bodo, 3404 Adelebsen Lautsprecheranordnung

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144670A (en) 1987-12-09 1992-09-01 Canon Kabushiki Kaisha Sound output system
GB2213677A (en) * 1987-12-09 1989-08-16 Canon Kk Sound output system
JPH0282189U (de) * 1988-12-05 1990-06-25
JPH02237297A (ja) * 1989-03-10 1990-09-19 Canon Inc オーディオ出力装置
JPH02237296A (ja) * 1989-03-10 1990-09-19 Canon Inc オーディオ出力装置
GB2230408A (en) * 1989-03-17 1990-10-17 Dimitris Lioupis Loudspeakers
JP2771003B2 (ja) * 1990-01-23 1998-07-02 キヤノン株式会社 オーディオ・ミラー・スピーカ
NL9000670A (nl) * 1990-03-22 1991-10-16 Hendrik Vastenhoud Inrichting voor geluidsweergave.
GB2248996A (en) * 1990-10-17 1992-04-22 Canon Res Ct Europe Ltd Speaker assembly
AU8723991A (en) * 1990-10-17 1992-05-20 Canon Research Centre Europe Ltd Sound output device
GB2256773A (en) * 1991-06-12 1992-12-16 Canon Res Ct Europe Ltd Loudspeaker uinit
GB2269959B (en) * 1992-08-19 1996-03-06 Canon Audio Ltd Sound output
JP3358836B2 (ja) * 1992-12-25 2002-12-24 株式会社東芝 反射型スピーカシステム
DE4440583C2 (de) * 1994-11-14 2002-02-28 Albert Baur Lautsprecher-Leuchten-Kombination
GB2305062B (en) * 1995-09-06 2000-03-22 Thomas Davies Richard John Double accoustic deflector
US20030219133A1 (en) 2001-10-24 2003-11-27 Acentech, Inc. Sound masking system
DE102021003110A1 (de) 2021-06-17 2023-01-05 Thilo Hinterberger Lautsprecherdesign mit Reflektoren zur verbesserten Teilraumbeschallung bei Mehrwege-Lautsprecherboxen

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR605534A (de) * 1924-11-25 1926-05-28
GB441061A (en) * 1934-07-04 1936-01-06 Robert Rodger Glen Improvements in or relating to loudspeakers and the like
US2096192A (en) * 1937-07-01 1937-10-19 Aston L Moore Loudspeaker unit
GB653263A (en) * 1947-10-30 1951-05-09 C M C Switchmatic Ltd Improvements in mountings for loudspeakers
NL97567C (de) * 1953-10-02
GB928377A (en) * 1959-01-27 1963-06-12 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in or relating to sound reproducing devices comprising the combination of a conical loudspeaker and a reflector
FR1227457A (fr) * 1959-03-07 1960-08-22 Perfectionnements apportés aux émetteurs de son comportant une source acoustique et un réflecteur
DE2236374C3 (de) * 1972-07-25 1975-01-16 Josef Wilhelm 8725 Arnstein Manger Elektroakustisches Wandlersystem
US3819005A (en) * 1973-01-22 1974-06-25 J Westlund Loudspeaker cabinet with sound reflectors
JPS5216202Y2 (de) * 1974-09-05 1977-04-12
JPS5143805U (de) * 1974-09-30 1976-03-31
JPS54130015A (en) * 1977-12-05 1979-10-09 Bii Sumisu Roido Loudspeaker system
JPS603277B2 (ja) * 1978-06-15 1985-01-26 ソニー株式会社 スピーカ装置
GB2107956A (en) * 1981-10-20 1983-05-05 Norman Dusanek Woofer loudspeaker
JPS59121991U (ja) * 1983-02-03 1984-08-16 パイオニア株式会社 無指向性スピ−カシステム
US4530077A (en) * 1983-05-19 1985-07-16 Xecutek Corporation Efficient low cost transducer system
JPS60199296A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Mitsubishi Electric Corp スピ−カ−装置
DE8511970U1 (de) * 1985-04-23 1985-06-20 Geier, Dieter Lautsprecherbox
JPS61264896A (ja) * 1985-05-20 1986-11-22 Mitsubishi Electric Corp 反射形スピ−カシステム
DE8529497U1 (de) * 1985-10-17 1985-12-05 Nehring, Alejandro, 5401 Dörth Lautsprecherbox

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9205731U1 (de) * 1992-04-29 1992-08-20 Schoor, Bodo, 3404 Adelebsen Lautsprecheranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
GB8707400D0 (en) 1987-04-29
GB2188811B (en) 1990-12-12
JPS62232297A (ja) 1987-10-12
GB2188811A (en) 1987-10-07
JP2823157B2 (ja) 1998-11-11
DE3710464A1 (de) 1987-10-15

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