DE4013636A1 - Lautsprechertrichter - Google Patents
LautsprechertrichterInfo
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen
Lautsprechertrichter und betrifft insbesondere einen
Lautsprechertrichter mit einer konstanten Richtwirkung über
einen weiten Frequenzbereich.
Aus der US-PS 41 87 926 (C.A. Henricksen et al. vom
12. Februar 1980), der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 6 875/82 und dem Artikel "The Manta-Ray Horns", Journal
of the Audio Engineering Society, September 1978, Volume 26,
Nr. 9, Seite 629-634 (C.A. Henricksen et al.) ist ein
Lautsprechertrichter gemäß den Fig. 1a und 1b bekannt. Ein
derartiger Trichter hat vertikale und horizontale
Seitenwände, die lineare Formen aufweisen, die durch die
Gleichungen wie Y=ax+b ausgedrückt werden. Diese
Trichterart hat den Vorteil eines leicht steuerbaren
Richtwinkels, hat jedoch den Nachteil, daß die Strahlkennwerte
im niedrigen Fequenzbereich des Trichters gestört werden, da
die Querschnittsfläche des Trichters einen konischen Trichter
bildet.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 76 995/82 beschreibt
einen Trichter gemäß den Fig. 2a und 2b. Die Seitenwände
eines derartigen Trichters werden durch die Gleichung
y=a₀(1+α x) n ausgedrückt, wobei n an der Seite der
Trichteröffnung gleich n₁ (<2) und an der Halsseite n₂ (<n₁)
ist. Diese Trichterform ist insoweit von Vorteil, als die
Strahlungskennwerte im niedrigen Frequenzbereich weniger
gestört werden, da die Seitenwand des Trichters durch zwei
Arten von Besser-Funktionen gebildet wird und die
Querschnittsfläche des Trichters sich nahezu exponential
erstreckt. Andererseits hat diese Trichterform den Nachteil,
daß es schwierig ist, den Richtwinkel zu steuern, da der
eingeschlossene Winkel des Trichters sich vom Halsende an
ändert und eine Unsicherheit dahingehend besteht, wo sich
die zwei Kurven am besten schneiden.
Aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2 12 198/86 ist
die in Fig. 3 dargestellte Trichterform bekannt. Bei einem
derartigen Trichter sind die Seitenwände bogenförmig
ausgebildet. Dies führt zu einer nahezu exponentialen
Steigerung des Querschnitts und erzeugt gute
Strahlungskennwerte im niedrigen Frequenzbereich des
Trichters, liefert jedoch keine Lösung für die Steuerung des
Richtwinkels des Trichters.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Lautsprechertrichter der eingangs genannten Art zu schaffen,
der gleichförmige Kennwerte bezüglich der Richtwirkung und
einen höheren Schalldruck über einen weiteren Frequenzbereich
aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Lautsprechertrichter gelöst, der gekennzeichnet ist durch
ein erstes Paar gegenüberliegender Seitenwände und ein im
wesentlichen senkrecht zum ersten Paar gegenüberliegender
Seitenwände angeordnetes zweites Paar gegenüberliegender
Seitenwände. Das erste Paar gegenüberliegender Seitenwände
weist einen ersten und einen zweiten Abschnitt zwischen
ersten und zweiten Enden auf, und der zweite Abschnitt ist
mit dem ersten Abschnitt verbunden. Das erste Ende des ersten
Paares gegenüberliegender Seitenwände ist mit einer
Treibereinheit verbunden. Das zweite Ende des ersten Paares
gegenüberliegender Seitenwände bildet einen Mund des Trichters,
und das erste Paar gegenüberliegender Seitenwände hat in einer
die Mittelachse des Trichters einschließenden Ebene senkrecht
zu den Seitenwänden des ersten Paares eine durch folgende
Gleichung bestimmte Form:
y=a+b · e cx
wobei a, b und c Konstanten sind, die in den ersten und
zweiten Abschnitten unterschiedliche Werte haben.
Durch die Ausbildung des ersten Paares gegenüberliegender
Seitenwände in einer derartigen durch die Gleichung bestimmten
Form, die einen konstanten Ausdruck und einen exponentialen
Ausdruck hat, ist es möglich, einen gleichförmigen
Richtwirkungswinkelkennwert über einen weiten Frequenzbereich
in einer die Mittelachse des Trichters einschließenden Ebene
senkrecht zu den gegenüberliegenden Seitenwänden des ersten
Paares und einen hohen Schalldruck zu erhalten, insbesondere
im niedrigen und mittleren Frequenzbereich.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
der Differentialkoeffizient der oben beschriebenen Gleichung
an der Grenze des ersten und zweiten Abschnitts für den ersten
Abschnitt gleich dem für den zweiten Abschnitt. Das zweite
Paar gegenüberliegender Seitenwände kann die gleiche Form wie
das erste Paar aufweisen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt
der Lautsprechertrichter ein erstes Paar gegenüberliegender
Seitenwände und ein im wesentlichen senkrecht zum ersten Paar
gegenüberliegender Seitenwände angeordnetes zweites Paar
gegenüberligender Seitenwände. Das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände hat zwischen seinen ersten und
zweiten Enden einen ersten Abschnitt und einen zweiten
Abschnitt, und der zweite Abschnitt ist mit dem ersten
Abschnitt verbunden. Das erste Ende des ersten Paares
gegenüberliegender Seitenwände ist mit einer Treibereinheit
verbunden, und das zweite Ende des ersten Paares
gegenüberliegender Seitenwände bildet einen Mund des Trichters.
Das erste Paar gegenüberliegender Seitenwände ist in einer
die Mittelachse des Trichters einschließenden Ebene senkrecht
zu dem ersten Paar gegenüberliegender Seitenwände im ersten
Abschnitt linear und im zweiten Abschnitt bogenförmig.
Durch die lineare Ausbildung des ersten Paares
gegenüberliegender Seitenwände im ersten Abschnitt und die
bogenförmige Ausbildung im zweiten Abschnitt ist es möglich,
daß eine Schallwelle glatt vom Mund des Trichters abgestrahlt
wird. Vorzugsweise ist die Länge des zweiten Abschnitts des
ersten Paares etwa die Hälfte der gesamten Länge. Wenn die
Lehre der vorliegenden Erfindung auf ein Paar horizontaler
gegenüberliegender Seitenwände eines Trichters zur Steuerung
der vertikalen Richtwirkung angewendet wird, kann ein
Dämpfungsphänomen vermieden und ein gleichförmiger
Richtwinkelkennwert über einen weiten Frequenzbereich erhalten
werden, obwohl die vertikale Richtwirkung im allgemeinen
schmal ist und eine genauere Steuerung erfordert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Trichters ist vorgesehen, daß die an die Seitenwände im
ersten Abschnitt laufenden Linien an der Grenze des ersten
und zweiten Abschnitts Tangenten an die Seitenwände des
zweiten Abschnitts sind. Das zweite Paar gegenüberliegender
Seitenwände kann die gleiche Form wie das erste Paar aufweisen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt
der erfindungsgemäße Lautsprechertrichter ein erstes Paar
gegenüberliegender Seitenwände und ein im wesentlichen
senkrecht zu dem ersten Paar gegenüberliegender Seitenwände
angeordnetes zweites Paar gegenüberliegender Seitenwände. Das
erste Paar gegenüberliegender Seitenwände hat zwischen seinem
ersten und zweiten Ende einen ersten und zweiten Abschnitt,
und der zweite Abschnitt ist mit dem ersten Abschnitt
verbunden. Das zweite Paar gegenüberliegender Seitenwände hat
einen dritten und einen vierten Abschnitt zwischen seinem
dritten und vierten Ende, und der dritte Abschnitt ist mit
dem vierten Abschnitt verbunden. Das erste und dritte Ende
ist mit einer Treibereinheit verbunden, und das zweite und
vierte Ende bildet einen Mund des Trichters. Das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände hat in einer die Mittelachse
des Trichters einschließenden ersten Ebene senkrecht zu den
Seitenwänden des ersten Paares eine durch folgende Gleichung
bestimmte Form:
y=a+b · e cx
wobei a, b und c Konstanten sind, die in den ersten und
zweiten Abschnitten unterschiedliche Werte aufweisen, und das
zweite Paar der gegenüberliegenden Seitenwände in einer
zweiten, die Mittelachse des Trichters einschließenden Ebene
senkrecht zu den Seitenwänden des zweiten Paares im dritten
Abschnitt linear und im vierten Abschnitt bogenförmig ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, daß in der ersten Ebene an der Grenze des
ersten und zweiten Abschnitts ein Differentialkoeffizient der
Gleichung für den ersten Abschnitt gleich dem für den zweiten
Abschnitt ist, und daß in der zweiten Ebene die an die
Seitenwände im dritten Abschnitt laufenden Linien an der
Grenze des dritten und vierten Abschnitts Tangenten an die
Seitenwände im vierten Abschnitt sind.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen stimmt in
vorteilhafter Weise die Form des Trichtermundes mit einer
gleichphasigen Linie einer sich im Inneren des Trichters
ausbreitenden Schallwelle überein.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a und 1b schematische horizontale und vertikale
Querschnitte eines üblichen Trichters mit
linearen horizontalen Seitenwänden und
linearen vertikalen Seitenwänden;
Fig. 2a und 2b schematische horizontale und vertikale
Querschnitte eines anderen üblichen Trichters
mit horizontalen und vertikalen Seitenwänden,
die durch eine Kombination unterschiedlicher
Polynome gebildet werden;
Fig. 3 schematisch einen horizontalen Querschnitt
eines weiteren üblichen Trichters mit
bogenförmigen Seitenwänden;
Fig. 4 schematisch einen horizontalen Querschnitt
einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Trichters;
Fig. 5 schematisch einen vertikalen Querschnitt des
in Fig. 4 dargestellten Trichters;
Fig. 6a und 6b gegenseitige lagemäßige Beziehungen zwischen
dem horziontalen Querschnitt gemäß Fig. 4 und
dem vertikalen Querschnitt gemäß Fig. 5,
zusammen mit sich im Inneren des Trichters
ausbreitenden Schallwellen;
Fig. 7 eine dreidimensionale Kombination der
horizontalen und vertikalen Querschnitte des
Trichters;
Fig. 8a eine Frontansicht der Ausführungsform des
erfindunsgemäßen Trichters;
Fig. 8b und 8c einen horizontalen Querschnitt des Trichters
längs der Linie A-A und einen vertikalen
Querschnitt des Trichters längs der Linie B-B;
Fig. 9 und 10 ein Diagramm zur Erläuterung, wie die
horizontalen und vertikalen Seitenwände
aufgebaut sind;
Fig. 11a, 11b und 11c Diagramme zur Darstellung der
Richtwirkungskennwerte von drei
unterschiedlichen Trichterarten gemäß der
Erfindung;
Fig. 12a, 12b, 12c und 12d Polardiagramme eines Trichters
gemäß der Erfindung, gemessen bei
unterschiedlichen Frequenzen;
Fig. 13a und 13b, 14a und 14b und 15a und 15b Diagramme zur
Darstellung des Richtwinkelkennwertes von drei
unterschiedlichen Trichterarten gemäß der
Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik;
und
Fig. 16 und 17 Diagramme zur Darstellung
von Frequenzkennwerten zweier unterschiedlicher
Trichter gemäß der Erfindung im Vergleich zum
Stand der Technik.
Fig. 4 und 5 zeigen Querschnitte einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Trichters in einer die Mittelachse des
Trichters einschließenden horizontalen und vertikalen Ebene.
Wie man in Fig. 4 sieht, ist die Grundform der vertikalen
Seitenwände 1, 2 symmetrisch in bezug auf die Mittelachse X
des Trichters im horizontalen Querschnitt ausgebildet, um eine
horizontale Richtwirkung zu steuern. Die vertikalen Seitenwände
1, 2 sind in einen ersten Abschnitt S H 1, der mit einem
Halsabschnitt 3 verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt
S H 2, der in einem Trichtermund 4 endet, unterteilt. Die
vertikalen Seitenwände 1, 2 werden durch folgende Gleichungen
(1) und (2) im ersten Abschnitt S H 1 bzw. im zweiten Abschnitt
S H 2 ausgedrückt:
y=a₁+b₁ · e c 1x (1)
y=a₂+b₂ · e c 2x (2)
Diese Gleichungen umfassen konstante Ausdrücke und
exponentiale Ausdrücke.
Fig. 5 zeigt eine Grundform der horizontalen Seitenwände 5, 6,
die in bezug auf die Mittelachse des Trichters X im vertikalen
Querschnitt symmetrisch angeordnet sind, um eine vertikale
Richtwirkung zu steuern. Die horizontalen Seitenwände 5, 6
sind in einen ersten Abschnitt S V 1, der mit einem Halsabschnitt
3 verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt S V 2, der in dem
Trichtermund 4 endet, unterteilt.
Der erste und zweite Abschnitt S V 1 und S V 2 werden durch
folgende Gleichungen (3) und (4) ausgedrückt:
Wie man aus den Gleichungen (3) und (4) sieht, bildet der
erste Abschnitt S V 1 eine gerade Linie und der zweite Abschnitt
S V 2 ist bogenförmig ausgebildet. D.h. mit anderen Worten, bei
dieser Ausführungsform wird die Form der vertikalen Seitenwände
1, 2 des Trichters durch mathematische Gleichungen ausgedrückt,
die sich von den Gleichungen, die die horizontalen Seitenwände
5, 6 ausdrücken, unterscheiden. Der Grund hierfür liegt darin,
daß man beabsichtigt, die vertikale Richtwirkung (die im
allgemeinen einen schmaleren Richtwinkel hat) genauer zu
steuern und den Abstrahlwiderstand im niedrigen Frequenzbereich
in horizontaler Richtung flacher auszubilden, um die
horizontale Richtwirkung (die im allgemeinen einen breiteren
Richtwinkel hat) zu steuern. Es soll jedoch darauf hingewiesen
werden, daß die horizontalen und vertikalen Seitenwände so
ausgebildet werden können, daß sie die gleiche Form haben,
indem man das erste Paar Gleichungen (1) und (2) oder das
zweite Paar Gleichungen (3) und (4) verwendet.
Es ist bekannt, daß konische Trichter mit linearen Seitenwänden
im allgemeinen sehr gut die Richtwirkung steuern. Entsprechend
macht der erfindungsgemäße Trichter von einem konischen
Trichter als Grundform zum Steuern der vertikalen Richtwirkung
Gebrauch. Konische Trichter haben jedoch den Nachteil, daß der
Richtwinkel schmaler als ein ausgelegter Wert im niedrigen
Frequenzbereich wird. Dies ist als Dämpfungsphänomen bekannt.
Beispielsweise ist bei einer Frequenz von 630 Hz der
tatsächliche Richtwinkel 60°, im Gegensatz zum ausgelegten
Wert von 90°. Ein derartiges Phänomen beruht darauf, daß die
Seitenwände des konischen Trichters am Mundende linear sind,
wodurch ein Sekundärton mittels Brechung erzeugt und eine
Phaseninterferenz mit einem Primärton erzeugt wird. Um ein
derartiges Dämpfungsphänomen zu verhindern, hat der zweite
Abschnitt S 2 der horizontalen Seitenwände 5, 6 des Trichters,
wie in Fig. 5 dargestellt und oben beschrieben, die Form eines
Bogens, so daß die Schallwellen sich vom Trichtermund 4
gleichförmiger ausbreiten.
Wie oben ausgeführt, ist es möglich, die vertikalen Seitenwände
1, 2 so auszubilden, daß die ersten und zweiten Abschnitte
S H 1 und S H 2 dieser Seitenwände linear bzw. bogenförmig sind.
In diesem Fall ist jedoch der Abstrahlwiderstand im niedrigen
Frequenzbereich ungefähr dem eines konischen Trichters gleich
und niedriger als der eines exponentiellen Trichters. Da ein
exponentieller Trichter keine konstante Richtwirkung haben
kann, hat der erfindungsgemäße Trichter die oben beschriebene
Form, um dem exponentiellen Trichter so nahe wie möglich zu
kommen, während eine konstante Richtwirkung beibehalten wird.
Weiter ist erfindungsgemäß der Trichter so aufgebaut, daß die
von den virtuellen Schallquellen Q H und Q V (Fig. 6a und 6b)
abgestrahlten Schallwellen sich im Innern des Trichters
konzentrisch ausbreiten, wie dies mittels gestrichelten
Linien dargestellt ist. Weiter verlassen gleichzeitig die
Schallwellen das Mundende der vertikalen Seitenwände und das
Mundende der horizontalen Seitenwände. Somit erhält man ein
gleichförmiges Abstrahlmuster, wobei die axiale Länge des
Trichters im Vergleich zum Stand der Technik verkürzt werden
kann.
Verschiedene Parameter zur Bestimmung der Form der vertikalen
Seitenwände 1 und 2 (Fig. 4) des Trichters werden wie folgt
bestimmt. In diesem Fall wird angenommen, daß als gewünschte
Leistung des Trichters ein gewünschter Richtwinkel durch 2α
(Grad) und die die oberen und unteren Grenzfrequenzen
steuernde Richtwirkung durch F H (Hz) und durch F L (Hz)
ausgedrückt wird.
(1) Ein tangentialer Winkel α₁ an einem Schlitz 7 beträgt:
a₁/α=0,87∼0,9
Es wird angenommen, daß die virtuelle Schallquelle Q H an einem
Schnittpunkt der Tangente am Schlitz 7 mit der Mittelachse X
des Trichters angeordnet ist.
(2) Die horizontale Breite 2T H des Schlitzes 7 beträgt:
T H≦103,8/(F H · sin α) [m]
(3) Die horizontale Länge 2W H des Trichtermundes 4 beträgt:
W H≧103,8/(F L · sin α) [m]
(4) Der Winkel α₃ zwischen der Mittelachse X des Trichters und
einer die virtuelle Schallquelle Q H mit einem Endpunkt des
Trichtermundes 4 verbindenden Linie beträgt:
a₃/α=1,17∼1,21
(5) Die Länge L H längs der Mittelachse X des Trichters zwischen
dem Schlitz 7 und dem Mund 4 beträgt:
L H=W H/tan α₃-P H [m]
wobei P H=T H/tan α₁
(6) Die Länge D H des ersten Abschnitts S H₁ längs der
Mittelachse X des Trichters beträgt:
D H/L H=0,56∼0,62
(7) Ein Winkel α₂ zwischen der Mittelachse X des Trichters
und einer die virtuelle Schallquelle Q H und einen Endpunkt
der Seitenwände 1 und 2 des ersten Abschnitts verbindenden
Linie beträgt:
α₂/α=0,9∼0,95
α₂<α₁
(8) Die horizontale Breite 2H H der Grenze zwischen dem ersten
und zweiten Abschnitt S H 1 bzw. S H 2 beträgt:
H H=(D H+P H)tan a₂ [m]
P H=T H/tan α₁
Auf der Grundlage der oben beschriebenen Bedingungen werden
die entsprechenden Konstanten a₁, b₁, c₁, a₂, b₂ und c₂ der
Grundgleichungen (1) und (2) der ersten und zweiten Abschnitte
S H 1 und S H 2 wie folgt bestimmt:
(9) Zur Bestimmung der Konstanten a₁, b₁ und c₁ der
Gleichungen "y=a₁+b₁e c 1x " für den ersten Abschnitt
S H 1 wird angenommen:
Wenn x=0, dann beträgt y=T H und dy/dx=tan α₁.
Wenn x=D H, beträgt y=H H und entsprechend wird
Wenn x=D H, beträgt y=H H und entsprechend wird
Aus dieser Gleichung erhält man b₁ durch numerische Berechnung.
Wenn b₁ bestimmt ist, werden a₁ und c₁ durch folgende
Gleichungen entsprechend bestimmt:
a₁=T H-b₁, c₁=tan a₁/b₁
(10) Zur Bestimmung der Konstanten a₂, b₂ und c₂ der Gleichung
"y=a₂+b₂e c 2x " für den zweiten Abschnitt S H 2 wird wie
folgt vorgegangen:
Die x-Koordinate des Ausgangspunktes des zweiten
Abschnitts wird als Null angenommen. Wenn x=0, dann ist
y=H H und dy/dx=a₁b₁e c 1D H. Wenn x=L H-DH, dann ist
y=W H. Es ergibt sich daher
Die Konstante b₂ erhält man aus der obigen Gleichung
durch numerische Berechnung. Wenn der Wert für b₂ bestimmt
ist, erhält man die restlichen Konstanten aus folgenden
Gleichungen:
a₂=H H-b₂
c₂=b₁c₁ · e c 1D H/b 2
Wie oben beschrieben, werden die entsprechenden Konstanten der
Grundgleichungen und die Grundformen der vertikalen Seitenwände
bestimmt.
Im folgenden wird das Verfahren zur Bestimmung der
entsprechenden Konstanten beschrieben, die die Form der
horizontalen Seitenwände 5 und 6 des Trichters unter Bezugnahme
auf Fig. 5 bilden. In diesem Fall werden die gewünschten
Leistungen (2α, F H und F L) ebenso angenommen, wie sie zur
Bestimmung der Form der vertikalen Seitenwände angenommen
wurden, wobei jedoch die Werte der Konstanten nicht
notwendigerweise die gleichen wie die unter Bezugnahme auf
Fig. 4 beschriebenen sind.
(1) Ein Winkel α₄ zwischen der Mittelachse X des Trichters
und einem der linearen Seitenwandabschnitte des ersten
Abschnitts S V 1 beträgt:
α₄/α=0,90∼0,95
Die virtuelle Schallquelle Q V ist am Schnittpunkt der
Mittelachse X des Trichters und einer an die linearen
Seitenwandabschnitte des ersten Abschnitts S V 1 laufenden
Linie angeordnet.
(2) Die vertikale Breite 2T V eines Schlitzes 8 beträgt:
T V≦103,8/(F H · sinα) [m]
Wenn 2T V kleiner als der Druchmesser des Halses einer
Treibereinheit ist, sollte der Hals des Trichters auf den
gleichen Wert wie 2T V vermindert werden.
(3) Die vertikale Breite 2W V des Trichtermundes 4 beträgt:
W V≧103,8/(F L · sin a) [m]
(4) Ein Winkel α₅ zwischen der Mittelachse X des Trichters
und einer den Schnittpunkt Q V und einen Endpunkt des
Mundes 4 verbindenden geraden Linie beträgt:
α₅/α=1,21∼1,28
(5) Die Länge L V längs der Mittelachse X des Trichters zwischen
dem Schlitz 8 und dem Mund 4 beträgt:
L V=W V/tan α₅-P V [m]
P V=T V/tan α₃
(6) Die Länge D V des ersten Abschnitts S V 1 längs der
Mittellinie des Trichters beträgt:
D V/LV=0,52∼0,57
Entsprechend den in (1), (2) und (6) beschriebenen Bedingungen
wird die den ersten Abschnitt S V 1 bildende gerade Linie
bestimmt.
(7) Ein den zweiten Abschnitt S V 2 bildender Bogen wird so
bestimmt, daß der Bogen tangential zur geraden Linie des
ersten Abschnitts S V 1 am Ausgangspunkt des zweiten
Abschnitts S V 2 verläuft und der Bogen am Endpunkt des
Mundes 4 endet.
In der oben beschriebenen Weise werden die Grundformen der
horizontalen und vertikalen Seitenwände des Trichters
bestimmt.
Zum Schluß werden die gekrümmten Flächen der gegenüberliegenden
Seitenwände, wie im folgenden beschrieben, ausgebildet. Es wird
angenommen, daß sich die Schallwellen im Inneren des Trichters
von der virtuellen Schallquelle Q H im horizontalen Querschnitt
und von der virtuellen Schallquelle Q V im vertikalen
Querschnitt konzentrisch ausbreiten. Fig. 6a zeigt den Zustand,
wenn die sich von der virtuellen Schallquelle Q H ausbreitende
Schallwelle den Mund 4 erreicht, und Fig. 6b zeigt den Zustand,
wenn die sich von der virtuellen Schallquelle Q V ausbreitende
Schallwelle den Mund 4 erreicht. In diesen Figuren bezeichnet
das Bezugszeichen 9 einen Hals des Trichters. Es sei darauf
hingewiesen, daß die Lage der vertikalen und horizontalen
Seitenwände 1, 2; 5, 6 längs der Mittelachse des Trichters so
bestimmt wird, daß ein Schnittpunkt der Schallwelle mit der
Mittelachse X des Trichters am Mund 4 im horizontalen
Querschnitt mit einem Schnittpunkt der Schallwelle mit der
Mittelachse des Trichters am Mund 4 im vertikalen Querschnitt
zusammenfällt. Fig. 7 zeigt, wie der horizontale Querschnitt
des Trichters (Fig. 6a) und der vertikale Querschnitt des
Trichters (Fig. 6b) kombiniert werden, wenn die oben
beschriebenen Bedingungen erfüllt sind. Fig. 8a ist eine
Frontansicht einer tatsächlichen Form des Trichters dieser
Ausführungsform gemäß der Erfindung, und Fig. 8b und 8c sind
Querschnitte längs der Linien A-A bzw. B-B.
Wie in den Fig. 6a, 6b, 7, 8a, 8b und 8c dargestellt, nehmen
die Wellenfronten C H im horizontalen Querschnitt und die
Wellenfronten C V im vertikalen Querschnitt solche Formen ein,
daß die Wellenfronten C H und C V mit den Wellenfronten der im
Innern des Trichters sich ausbreitenden Schallwellen
zusammenfallen, d.h. diese Ränder C H und C V haben die Form
eines Bogens.
Im folgenden werden die Schritte für die tatsächliche
Konstruktion der vertikalen Seitenwände 1 und 2 und der
horizontalen Seitenwände 5 und 6 des Trichters unter Bezugnahme
auf die Fig. 6a bis 10 beschrieben. Um die Erläuterung der
einzelnen Schritte zu vereinfachen, wird im folgenden das
Verfahren zur Konstruktion der oberen Hälften der vertikalen
und horizontalen Seitenwände des Trichters beschrieben.
(I) Wie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5, 6a und 6b
beschrieben, wurden die horizontalen und vertikalen
Querschnitte bestimmt und, wie in Fig. 7 dargestellt,
zusammengesetzt.
(II) Der in Fig. 6a dargestellte horizontale Querschnitt des
Trichters wird in die obere Richtung um einen Winkel α₄ um
die Achse Φ, die durch die virtuelle Schallquelle Q V verläuft,
und senkrecht zur Mittelachse X des Trichters gedreht, wodurch
der erste Abschnitt S V 1 der oberen horizontalen Seitenwand 5
und der entsprechende Abschnitt der vertikalen Seitenwände
gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der Schlitz 7 die Form
eines Bogens zwischen den vertikalen Seitenwänden 1 und 2, wie
in Fig. 8 dargestellt.
(III) Der zweite Abschnitt S V 2 der oberen horizontalen
Seitenwand 5 wird wie folgt bestimmt:
Im horizontalen Querschnitt werden zwischen dem Schlitz 7 und
der Wellenfront C H mehrere konzentrische Bögen mit ihrem
Mittelpunkt an der virtuellen Schallquelle Q H angenommen, wie
in Fig. 6a dargestellt. Dann werden diese konzentrischen Bögen
in die obere Richtung um einen Winkel α i (α₄≦α₁≦α₅) um
die Achse Φ gedreht. Die Drehung wird beendet, wenn der
Mittelpunkt jedes Bogens die obere Seitenlinie der horizontalen
Seitenwand 5 im vertikalen Querschnitt schneidet, so daß sich
die entsprechenden Bögen so bewegt haben, daß sie sich an der
horizontalen Seitenwand 5 befinden. Die horizontale
Wellenfront C H wird in der gleichen Richtung um den Winkel α₅
um die Achse Φ zum oberen Endpunkt der vertikalen
Öffnungskante C V gedreht, um die horizontale Mundkante C′ H
der horizontalen Seitenwand 5 des Trichters zu bilden. In
Fig. 9 ist dieser Schritt dargestellt. Die horizontale
Wellenfront C H wird in die obere Richtung um die Achse Φ um
den Winkel α₅ zum oberen Endpunkt der horizontalen Seitenwand
gedreht. Somit bildet die Ortskurve der Kante C H die obere
Hälfte der vertikalen Mundkante. Irgendeiner der im
horizontalen Querschnitt angenommenen Bögen ℓ wird in der
gleichen Richtung um die Achse Φ um den Winkel a i bis zu
einem Bogen ℓ′ gedreht, der die obere Seitenlinie der
Seitenwand 5 im vertikalen Querschnitt schneidet. Auf diese
Weise wird die sich ergebende horizontale Seitenwand 5, wie
in Fig. 10 gezeigt, gebildet.
(IV) Der in Fig. 6a dargestellte horizontale Querschnitt des
Trichters wird in die obere Richtung um den Winkel α₅
gedreht, wodurch die verbleibenden vertikalen Seitenwände als
Folge der Schnitte der Ortskurven des horizontalen
Querschnitts des Trichters mit mehreren der an der horizontalen
Seitenwand 5 in Schritt (III) angeordneten Bögen gebildet
werden. Auf diese Weise wird die obere Hälfte der gesamten
vertikalen Seitenwände konstruiert.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß in Fig. 8b der Abstand
zwischen den Seitenwänden des Halsabschnitts 3 zwischen dem
Hals 9 und dem Schlitz 7 so bestimmt wird, daß er in der
Querschnittsebene exponential zunimmt.
Durch die oben beschriebenen Schritte werden schließlich die
vertikalen und horizontalen Seitenwände 1, 2; 5, 6 gebildet.
Als praktische Ausführung wird ein Trichter mit konstanter
Richtwirkung konstruiert, der einen horizontalen Richtwinkel
von 90° und einen vertikalen Richtwinkel von 40° hat. Die
entsprechenden Parameter dieses Trichters sind wie folgt:
- (1) in bezug auf die vertikalen Seitenwände 1 und 2:
2a=90°, α₁=40,5° (α₁/α=0,9), T H=12,5 (mm),
W H=380 (mm), α₃=53,2° (a₃/α=1,18), L H=274,5 (mm),
D H=170 (mm) (D H/LH=0,62), α₂=41,9° (a₂/α=0,93),
H H=164,8 (mm), a₁=-1520,9, b₁=1533,4,
c₁=5,57×10-4, a₂=95,1, b₂=69,7, c₂=1,35×10-2. - (2) In bezug auf die horizontalen Seitenwände 5 und 6:
2α=40°, α₄=18,6° (α₄/α=0,93), T V=20 (mm),
W V=347,5 (mm), α₅=24,6° (α₅/a=1,23),
L V=714,9 (mm), D V=394,8 (mm) (D V/LV=0,55), a₃=20,
a₄=-271,8, b₃=0,377, b₄=960,5, r=852,1.
Im folgenden werden die verschiedenen Kennwerte verschiedener
Trichterbeispiele gemäß der Erfindung erläutert.
Fig. 11a bis 11c zeigen Diagramme der gemessenen Werte der
Richtkennwerte von drei unterschiedlichen Trichtern gemäß der
Erfindung; einen Trichter mit einem horizontalen Richtwinkel
von 90° und einem vertikalen Richtwinkel von 40° (Fig. 11a),
einen Trichter mit einem horizontalen Richtwinkel von 60° und
einem vertikalen Richtwinkel von 40° (Fig. 11b) und einen
Trichter mit einem horizontalen Richtwinkel von 40° und einem
vertikalen Richtwinkel von 20° (Fig. 11c). In diesen Figuren
werden die horizontalen Richtwirkungen durch ein Symbol "○"
und die vertikalen Richtwirkungen durch "" bezeichnet. Man
sieht aus den Diagrammen, daß die Richtkennwerte der Trichter
mehr den vorbestimmten Auslegungswerten mit geringerer
Streuung angenähert sind, und daß ein Dämpfungsphänomen im
niedrigen Frequenzbereich aufgelöst werden kann, wodurch man
eine gleichförmige Richtwirkung über einen weiten
Frequenzbereich erhält, wenn die vorliegende Erfindung zur
Steuerung der vertikalen Richtwirkungen, die eine genauere
Steuerung erfordern, verwendet wird. Dies beruht darauf, daß
die horizontalen Seitenwände dieser Trichter so konstruiert
sind, daß die Schallwellen gleichförmiger von den Seitenwänden
in der Nähe des Mundes abgestrahlt werden, indem man die
Abschnitte der Seitenwände in der Nähe des Mundes (etwa 1/2
der gesamten Länge) bogenförmig macht.
Fig. 12a bis 12d stellen polare Muster eines erfindunsgemäßen
Trichters mit einem horizontalen Richtwinkel von 90° und
einem vertikalen Richtwinkel von 40° bei Frequenzen von 1 KHz,
2,5 KHz bzw. 12,5 KHz dar. In diesen Figuren werden
die horizontalen Muster durch ausgezogene Linien und die
vertikalen Muster durch gestrichelte Linien dargestellt.
Fig. 13a, 13b, 14a, 14b, 15a und 15b stellen die horizontalen
und vertikalen Richtwinkelkennwerte von drei unterschiedlichen
Trichterformen gemäß der Erfindung dar (dargestellt durch das
Symbol "○") und von üblicherweise verwendeten Trichtern
(dargestellt durch das Symbol "∆").
Fig. 13a und 13b zeigen die horizontalen und vertikalen
Richtwinkelkennwerte von einem erfindungsgemäßen Trichter und
von einem üblichen Trichter, wobei diese Trichter einen
horizontalen Richtwinkel von 90° und einen vertikalen
Richtwinkel von 40° haben. Fig. 13a zeigt, daß der horizontale
Richtwinkel des erfindungsgemäßen Trichters breiter als der
des üblichen Trichters in einem Frequenzbereich von 4 KHz bis
10 KHz ist, jedoch in einer hohen Frequenz von 20 KHz
steuerbar ist. Fig. 13b zeigt, daß der erfindungsgemäße
Trichter Kennwerte aufweist, die mehr an die vorbestimmten
Auslegungswerte mit kleinerer Streuung in einem Frequenzbereich
höher als 1 KHz angenähert sind, und daß der horizontale
Richtwinkel dieses Trichters bei einer hohen Frequenz von
20 KHz steuerbar ist. Weiter ist in einem
Arbeitsfrequenzbereich von 630 Hz bis 16 KHz ein Mittelwert
und eine Abweichung des Richtwinkels des Trichters gemäß der
Erfindung 43° bzw. 15°, was bedeutet, daß dieser Trichter
besser als der Trichter nach dem Stand der Technik ist.
Fig. 14a und 14b zeigen horizontale und vertikale
Richtwinkelkennwerte eines Trichters gemäß der Erfindung bzw.
eines üblichen Trichters, wobei diese Trichter einen
horizontalen Richtwinkel von 60° und einen vertikalen
Richtwinkel von 40° aufweisen. Fig. 14a zeigt, daß der
erfindungsgemäße Trichter Kennwerte aufweist, die mehr an die
vorbestimmten Auslegungswerte angenähert sind, wobei eine
niedrigere Streuung in einem Frequenzbereich höher als 800 Hz
vorliegt. Der Mittelwert und die Abweichung des Richtwinkels
beim erfindungsgemäßen Trichter betragen 64° bzw. 19°, was
eine Verbesserung gegenüber dem üblichen Trichter darstellt.
Fig. 14b zeigt, daß der vertikale Richtwinkel des
erfindungsgemäßen Trichters etwa gleich dem Auslegungswert in
einem Frequenzbereich höher als 1 KHz ist, wobei eine
niedrigere Streuung und eine Steuerbarkeit bis 20 KHz vorliegt.
Der Mittelwert und die Abweichung des Richtwinkels betragen
44° bzw. 18°, was eine Verbesserung gegenüber dem üblichen
Trichter darstellt.
Fig. 15a und 15b zeigen horizontale und vertikale
Richtwinkelkennwerte eines Trichters gemäß der Erfindung und
eines üblichen Trichters, wobei die Trichter einen horizontalen
Richtwinkel von 40° und einen vertikalen Richtwinkel von 20°
aufweisen. Fig. 15a zeigt, daß der horizontale Richtwinkel
des Trichters gemäß der Erfindung mehr an einen Auslegungswert
angenähert ist, d.h. einen objektiven Richtwinkel, der
gleichförmiger in einem niedrigen Frequenzbereich bis 16 KHz
als der des üblichen Trichters ist. Der Mittelwert und die
Abweichung des Richtwinkels des erfindungsgemäßen Trichters
betragen 43° bzw. 14°, was eine Verbesserung gegenüber dem
üblichen Trichter darstellt. Fig. 15b zeigt, daß der vertikale
Richtwinkel des Trichters gemäß der Erfindung in etwa gleich
dem Auslegungswert ist, und in einem Frequenzbereich von 1 KHz
bis 16 KHz gleichförmiger ist. Der Mittelwert und die
Abweichung des Richtwinkels dieses Trichters betragen 22° und
11°, welches eine Verbesserung gegenüber dem üblichen Trichter
darstellt.
Aus den obigen Werten sieht man, daß der erfindungsgemäße
Trichter Richtwinkel hat, die mehr an die nominalen Werte
(Auslegungswerte) angenähert sind, wobei eine niedrigere
Abweichung als bei üblichen Trichtern vorliegt. Insbesondere
zeigen die vertikalen Richtwinkel der erfindungsgemäßen
Trichter eine Verbesserung gegenüber den üblichen Trichtern
und eine Steuerbarkeit bis zu 20 KHz in dem Fall, in dem der
vertikale Richtwinkel 40° beträgt. Dies beruht darauf, daß
der vertikale Richtwinkel durch die horizontalen Seitenwände
verursacht wird, die eine Form haben, die eine Kombination
einer geraden Linie und eines Bogens darstellen.
Fig. 16 zeigt Frequenzkennwerte eines erfindungsgemäßen
Trichters (dargestellt durch ausgezogene Linien) und die von
üblichen Trichtern (dargestellt durch gestrichelte Linien),
wobei diese Trichter einen horizontalen Richtwinkel von 90°
und einen horizontalen Richtwinkel von 40° aufweisen und
durch die gleiche Treibereinheit angetrieben werden. Ebenfalls
zeigt Fig. 17 Frequenzkennwerte eines erfindungsgemäßen
Trichters (ausgezogene Linie) und eines üblichen Trichters
(dargestellt durch gestrichelte Linie), wobei diese Trichter
einen horizontalen Richtwinkel von 60° und einen vertikalen
Richtwinkel von 40° haben und von der gleichen Treibereinheit
angetrieben werden. In diesen Figuren zeigen die durch
gestrichelte Linien dargestellten Bereiche, daß die
erfindungsgemäßen Trichter höhere Ausgangsschalldrücke als
übliche Trichter haben.
Man sieht deutlich aus den Fig. 16 und 17, daß die
erfindungsgemäßen Trichter eine bessere Leistung in einem
Frequenzbereich von 500 Hz bis 2 KHz als übliche Trichter
haben. Dies zeigt, daß die erfindungsgemäßen Trichter in
diesem Frequenzbereich hohe Strahlungswiderstände aufweisen,
was darauf beruht, daß die vertikalen Seitenwände eine Form
haben, die durch eine Kombination von konstanten und
exponentialen Ausdrücken gebildet werden, und wobei die Form
des Mundrandes mit einer Äquiphasenfront einer ausgestrahlten
Schallwelle übereinstimmmt.
Man sieht aus den Vergleichen der Richtwinkelsteuerkennwerte
und der Frequenzkennwerte, daß die erfindungsgemäßen Trichter
eine bessere Leistung als übliche Trichter haben. Dies beruht
auf der Tatsache, daß die erfindungsgemäßen Trichter genau
ausgelegt werden können, und daß die Seitenwände und der
Mund des Trichters geformt werden.
Claims (17)
1. Lautsprechertrichter, gekennzeichnet durch ein erstes
Paar gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) und ein im
wesentlichen senkrecht zum ersten Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) angeordnetes zweites Paar gegenüberliegender
Seitenwände (5, 6), wobei das erste Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) einen ersten Abschnitt (S H 1) und einen
zweiten Abschnitt (S H 2) zwischen ersten und zweiten Enden
aufweist, und der zweite Abschnitt (S H 2) mit dem ersten
Abschnitt (S H 1) verbunden ist, wobei weiter das erste Ende des
ersten Paares gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) mit einer
Treibereinheit verbunden ist und das zweite Ende des ersten
Paares gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) einen Mund (4)
des Trichters bildet, und wobei das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) in einer die Mittelachse
(X) des Trichters einschließenden Ebene senkrecht zu den
Seitenwänden (1, 2) des ersten Paares eine durch folgende
Gleichung bestimmte Form hat:
y=a+b · e cxwobei a, b und c Konstanten sind, die in den ersten und zweiten
Abschnitten (S H 1, S H 2) unterschiedliche Werte haben.
2. Lautsprechertrichter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konstanten in der die Form des ersten
Paares gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) definierenden
Gleichung durch folgende Parameter bestimmt werden:
α₁/α=0,87∼0,90
α₂/α=0,90∼0,95
α₃/α=1,17∼1,21
D/L=0,56∼0,62wobei α, α₁ bis α₃, D und L in der Ebene genommen werden; α ein gewünschter Richtwinkel ist; α₁ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; a₂ (<α₁) ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Punkt an der Grenze des ersten und zweiten Abschnitts (S H 1, S H 2) der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₃ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer den Schnittpunkt und einen Endpunkt des zeiten Abschnitts (S H 2) am zweiten Ende verbindenden Linie ist; D die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem ersten und zweiten Ende ist.
α₂/α=0,90∼0,95
α₃/α=1,17∼1,21
D/L=0,56∼0,62wobei α, α₁ bis α₃, D und L in der Ebene genommen werden; α ein gewünschter Richtwinkel ist; α₁ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; a₂ (<α₁) ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Punkt an der Grenze des ersten und zweiten Abschnitts (S H 1, S H 2) der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₃ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer den Schnittpunkt und einen Endpunkt des zeiten Abschnitts (S H 2) am zweiten Ende verbindenden Linie ist; D die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem ersten und zweiten Ende ist.
3. Lautsprechertrichter nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Grenze des ersten und zweiten
Abschnitts ein Differentialkoeffizient der Gleichung für den
ersten Abschnitt (S H 1) gleich dem für den zweiten Abschnitt
(S H 2) ist.
4. Lautsprechertrichter nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form des Mundes (4) des Trichters mit
einer gleichphasigen Front einer sich im Innern des Trichters
ausbreitenden Schallwelle übereinstimmt.
5. Lautsprechertrichter nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Übergangsabschnitt zwischen der
Treibereinheit und einem Schlitz (7) des Trichters angeordnet
ist, wenn die Treibereinheit einen größeren Halsdurchmesser
als die Schlitzbreite hat.
6. Lautsprechertrichter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Paar gegenüberliegender
Seitenwände (5, 6) die gleiche Form wie das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) hat.
7. Lautsprechertrichter, gekennzeichnet durch ein erstes
Paar gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) und ein im
wesentlichen senkrecht zum ersten Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) angeordnetes zweites Paar gegenüberliegender
Seitenwände (5, 6), wobei das erste Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) einen ersten Abschnitt (S H 1) und einen
zweiten Abschnitt (S H 2) zwischen ersten und zweiten Enden
aufweist, und der zweite Abschnitt (S H 2) mit dem ersten
Abschnitt (S H 1) verbunden ist, wobei das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) mit einer Treibereinheit
verbunden ist und das zweite Ende des ersten Paares
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) einen Mund (4) des
Trichters bildet, und wobei das erste Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) in einer die Mittelachse (X) des Trichters
einschließenden Ebene und senkrecht zum ersten Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) in dem ersten Abschnitt
(S H 1) linear und im zweiten Abschnitt (S H 2) bogenförmig ist.
8. Lautsprechertrichter nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) eine durch folgende Parameter bestimmte
Form hat:
α₁/α=0,90∼0,95
a₂/α=1,21∼1,28
D/L=0,52∼0,57wobei α, α₁, α₂, D und L in der Ebene genommen werden; α der gewünschte Richtwinkel ist; α₁ der Winkel zwischen der Mittelachse des Trichters und einer an die gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) verlaufenden Linie ist; α₂ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Seitenwände (1, 2) im zweiten Abschnitt (S H 2) am zweiten Ende und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der an die gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) verlaufenden Linie ist; D die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L die Länge längs der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem ersten und zweiten Ende ist.
a₂/α=1,21∼1,28
D/L=0,52∼0,57wobei α, α₁, α₂, D und L in der Ebene genommen werden; α der gewünschte Richtwinkel ist; α₁ der Winkel zwischen der Mittelachse des Trichters und einer an die gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) verlaufenden Linie ist; α₂ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Seitenwände (1, 2) im zweiten Abschnitt (S H 2) am zweiten Ende und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der an die gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) verlaufenden Linie ist; D die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L die Länge längs der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem ersten und zweiten Ende ist.
9. Lautsprechertrichter nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die an die Seitenwände (1, 2) im ersten
Abschnitt (S H 1) laufenden Linien an der Grenze des ersten und
zweiten Abschnitts (S H 1, S H 2) Tangenten an die Seitenwände
(1, 2) des zweiten Abschnitts (S H 2) sind.
10. Lautsprechertrichter nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form des Mundes (4) des Trichters mit
einer gleichphasigen Front einer sich im Innern des Trichters
ausbreitenden Schallwelle übereinstimmt.
11. Lautsprechertrichter nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Übergangsabschnitt zwischen der
Treibereinheit und einem Schlitz (7) des Trichters angeordnet
ist, wenn die Treibereinheit einen größeren Halsdurchmesser
als die Schlitzbreite des Trichters hat.
12. Lautsprechertrichter nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Paar gegenüberliegender
Seitenwände (5, 6) die gleiche Form wie das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) hat.
13. Lautsprechertrichter, gekennzeichnet durch ein erstes
Paar gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) und ein im
wesentlichen senkrecht zum ersten Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) angeordnetes zweites Paar gegenüberliegender
Seitenwände (5, 6), wobei das erste Paar gegenüberliegender
Seitenwände (1, 2) einen ersten Abschnitt (S H 1) und einen
zweiten, zwischen ersten und zweiten Enden mit dem ersten
Abschnitt (S H 1) verbundenen Abschnitt (S H 2) aufweist, und das
zweite Paar gegenüberliegender Seitenwände (5, 6) einen dritten
und einen vierten, zwischen dritten und vierten Enden mit dem
dritten Abschnitt (S V 1) verbundenen Abschnitt (S V 2) aufweist,
die ersten und dritten Enden mit einer Treibereinheit
verbunden sind, und die zweiten und vierten Enden einen Mund
(4) des Trichters bilden, wobei weiter das erste Paar
gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) in einer die Mittelachse
(X) des Trichters einschließenden Ebene senkrecht zu den
Seitenwänden (1, 2) des ersten Paares eine durch folgende
Gleichung bestimmte Form hat:
y=a+b · e cxwobei a, b und c Konstanten sind und in den ersten und zweiten
Abschnitten unterschiedliche Werte haben, und wobei das zweite
Paar gegenüberliegender Seitenwände (5, 6) in einer die
Mittelachse (X) des Trichters einschließenden Ebene senkrecht
zu den Seitenwänden (5, 6) des zweiten Paares im dritten
Abschnitt linear und im vierten Abschnitt bogenförmig ist.
14. Lautsprechertrichter nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konstanten in der die Form des ersten
Paares gegenüberliegender Seitenwände (1, 2) bestimmenden
Gleichung durch folgende Parameter bestimmt werden:
α₁/a H =0,87∼0,90
α₂/α H =0,90∼0,95
α₃/a H =1,17∼1,21
D₁/L₁=0,56∼0,62wobei α H , α₁ bis a₃, D₁ und L₁ in der ersten Ebene genommen werden; α H ein gewünschter Richtwinkel ist; α₁ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₂ (<a₁) ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Grenze des ersten und zweiten Abschnitts (S H 1, S H 2) und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₃ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer den Schnittpunkt und einen Endpunkt des zweiten Abschnitts (S H 2) am zweiten Ende verbindenden Linie ist; D₁ die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L₁ die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen den ersten und zweiten Enden ist, und wobei die Form des zweiten Paares gegenüberliegender Seitenwände (5, 6) durch folgende Parameter bestimmt wird:α₄/a V =0,90∼0,95
α₅/α V =1,21∼1,28
D₂/L₂=0,52∼0,57wobei α V , α₄, α₅, D₂ und L₂ in einer zweiten Ebene genommen werden; α V der gewünschte Richtwinkel ist; α₄ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Linie an den gegenüberliegenden Seitenwänden (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) ist; α₅ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Seitenwände (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) am dritten Ende und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) verlaufenden Linie ist; D₂ die Länge des dritten Abschnitts (S V 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L₂ die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem dritten und vierten Ende ist.
α₂/α H =0,90∼0,95
α₃/a H =1,17∼1,21
D₁/L₁=0,56∼0,62wobei α H , α₁ bis a₃, D₁ und L₁ in der ersten Ebene genommen werden; α H ein gewünschter Richtwinkel ist; α₁ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₂ (<a₁) ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Grenze des ersten und zweiten Abschnitts (S H 1, S H 2) und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der Tangente an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (1, 2) im ersten Abschnitt (S H 1) am ersten Ende ist; α₃ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer den Schnittpunkt und einen Endpunkt des zweiten Abschnitts (S H 2) am zweiten Ende verbindenden Linie ist; D₁ die Länge des ersten Abschnitts (S H 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L₁ die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen den ersten und zweiten Enden ist, und wobei die Form des zweiten Paares gegenüberliegender Seitenwände (5, 6) durch folgende Parameter bestimmt wird:α₄/a V =0,90∼0,95
α₅/α V =1,21∼1,28
D₂/L₂=0,52∼0,57wobei α V , α₄, α₅, D₂ und L₂ in einer zweiten Ebene genommen werden; α V der gewünschte Richtwinkel ist; α₄ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer Linie an den gegenüberliegenden Seitenwänden (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) ist; α₅ ein Winkel zwischen der Mittelachse (X) des Trichters und einer einen Endpunkt der Seitenwände (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) am dritten Ende und einen Schnittpunkt der Mittelachse (X) des Trichters verbindenden Linie und der an eine der gegenüberliegenden Seitenwände (5, 6) im dritten Abschnitt (S V 1) verlaufenden Linie ist; D₂ die Länge des dritten Abschnitts (S V 1) längs der Mittelachse (X) des Trichters ist; und L₂ die Länge der Mittelachse (X) des Trichters zwischen dem dritten und vierten Ende ist.
15. Lautsprechertrichter nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Grenze des ersten und zweiten
Abschnitts in der ersten Ebene ein Differentialkoeffizient der
Gleichung für den ersten Abschnitt gleich dem für den zweiten
Abschnitt ist, und wobei in der zweiten Ebene die an die
Seitenwände im dritten Abschnitt laufenden Linien an der
Grenze des dritten und vierten Abschnitts Tangenten an die
Seitenwände im vierten Abschnitt sind.
16. Lautsprechertrichter nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form des Trichtermundes (4) mit einer
gleichphasigen Linie einer sich im Innern des Trichters
ausbreitenden Schallwelle übereinstimmt.
17. Lautsprechertrichter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Übergangsabschnitt zwischen der
Treibereinheit und einem Schlitz (8) des Trichters vorgesehen
ist, wenn die Treibereinheit einen größeren Halsdurchmesser
als die Schlitzbreite des Trichters hat.
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