DE4108504A1

DE4108504A1 - Doppel-hochtonkalotten-lautsprecher

Info

Publication number: DE4108504A1
Application number: DE4108504A
Authority: DE
Inventors: Hubert Etzel
Original assignee: Nokia Deutschland GmbH
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1992-09-17
Also published as: EP0503611B1; DE59200288D1; JPH05252586A; ES2061292T3; EP0503611A1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung befaßt sich mit einer Lautsprecheranordnung, insbesondere mit einer Hochtonlautsprecheranordnung, wie sie in Kraftfahrzeugen Verwendung findet.

Stand der Technik

Zur guten Klangwiedergabe ist es bekannt, das zu übertragende Frequenzband nicht mittels eines Lautsprechers, sondern mittels einer Mehrzahl von Lautsprechern zu übertragen. Dabei wird aber nicht das zu übertragende Frequenzband von allen Lautsprechern gleichermaßen übertragen. Vielmehr ist es üblich, beispielsweise die hochfrequenten Töne, die Töne der mittleren Frequenzen und die tiefen Töne durch verschiedene und dem jeweiligen Übertragungszweck angepaßte Lautsprecher abzustrahlen. Damit auch die hochfrequenten Töne von den Hochtonlautsprechern und die tiefen Töne von den Tieftonlautsprechern abgestrahlt werden, sind zwischen dem Verstärkerausgang und dem Lautsprecher sogenannte Frequenzweichen zwischengeordnet Wie diese Frequenzweichen arbeiten, bedarf angesichts der Geläufigkeit dieser Bauteile keiner weiteren Erklärung.

Verbindet man beispielsweise einen Hochton-, Mittelton- und Tieftonlautsprecher zu einem Boxenkonzepts, kann es vorkommen, daß eine derartig aufgebaute Box trotz einer optimalen Lautsprecherbestückung nicht klingt. Derartige Erscheinungen lassen sich durch den Einsatz von Equalizern in gewissen Grenzen verbessern. Auf die Arbeitsweise der Equalizer braucht im einzelnen nicht eingegangen zu werden, da auch deren Wirkweise allgemein bekannt ist.

Die Abstimmung eines Boxenkonzepts ist dann als relativ einfach zu bezeichnen, wenn es gilt, dieses Boxenkonzept für einen großen, geometrisch sehr regelmäßigen Raum - folgend Raumkonzept genannte - auszubilden.

Soll jedoch ein Boxenkonzept für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges ausgebildet werden, ist der Optimierungsvorgang gegenüber dem bloßen Optimierungsvorgang bei einem Raumkonzept erheblich schwieriger. Dies vor allem deshalb, weil der Innenraum eines Kraftfahrzeuges von seiner Größe her recht klein ist und außerdem die Anwesenheit von Sitzen und Polsterungen eine stark dämpfende Wirkung ausübt. Wegen des darüber hinaus beim Kraftfahrzeug bestehenden begrenzten Platzangebotes zum Einbau von Lautsprechern bzw. ganzen Lautsprecherboxen, werden vielfach die Lautsprecher, die beispielsweise die Übertragung eines Stereokanals übernehmen sollen, nicht in räumlicher Nähe zueinander, sondern an verschiedenen Einbauorten verteilt im Fahrzeug angeordnet. Wie schon bei den Raumkonzepten angedeutet, erfährt auch die Fahrzeugbeschallung eine Optimierung durch den Einsatz von Equalizern, obwohl durch diese Art der Optimierung nicht die Klangqualität erreicht werden kann, wie sie bei sogenannten Raumkonzepten vorherrscht.

Da eine Optimierung der Beschallung des Innenraums eines Kraftfahrzeuges auch durch den Einsatz von sogenannten Equalizern nicht oder doch nur sehr bedingt erreicht werden kann, werden Konzepte dargetan, die sich auf eine Klangoptimierung bezogen auf eine bestimmte Position im Fahrzeug - zum Beispiel auf den Fahrersitz - beschränken. Diese Anordnungen haben aber den Nachteil, daß durch die Optimierung der Beschallung an einen Ort im Fahrzeuginneren die Beschallung der übrigen Orte zwangsläufig verschlechtert wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lautsprecheranordnung anzugeben, die die obigen Nachteile nicht aufweist und zumindest für den Hochtonbereich eine verbesserte; räumliche Klangwiedergabe zeigt, die außerdem weitgehend unabhängig von der Sitzposition im Fahrzeug ist.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Gehäuseteil eine etwa trichterförmige Vertiefung aufweist, deren Kopffläche und deren - Vergleich zur Kopffläche kleinere - Bodenfläche in etwa halbkreisförmig ausgebildet ist und deren in etwa gleich lange Teilgeraden, welche jeweils die Enden eines Kreisbogens einer Kopf- oder einer Bodenfläche miteinander verbinden, unter einem solchen Winkel zueinander verlaufen, daß ein Teilgeradenpaar zumindest einen Winkel α 180° gemessen zur Innenseite der Vertiefung einschließen, und daß ein Hochtonlautsprecher in dem einen, ebenen Mantelsegment der Vertiefung und der andere Hochtonlautsprecher in dem anderen ebenen Mantelsegment der Vertiefung angeordnet ist, beide Hochtonlautsprecher ihren Schalldruck in Richtung des in Draufsicht kreisbogenförmigen und im seitlichen Schnitt konkav gekrümmten Mantelsegments der Vertiefung abstrahlen unter die Mittelachsen der beiden Hochtonlautsprecher einen Winkel β einschließen, wobei der Winkel β=180°-α beträgt. Die mittels der erfinderischen Lautsprecheranordnung erzielten guten Eigenschaften in der Klangwiedergabe beruhen nach Erkenntnissen der Anmelderin darauf, daß, wenn die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung jeweils in der linken und rechten Hälfte der Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist, die Abstrahlung des Schalls nicht durch die Frontscheibe des Kraftfahrzeuges gebrochen wird, sondern direkt auf die Fahrer- und Beifahrerposition gelenkt wird. Die weitgehende Unabhängigkeit von der Sitzposition ist darauf zurückzuführen, daß durch die gewinkelte Anordnung der beiden Hochtonlautsprecher zueinander und die etwa kreisförmige Wölbung des Gehäuseteils für eine weitgehende Vereinheitlichung der Beschallung im Fahrzeug im hochfrequenten Bereich sorgt. Werden die erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnungen wie oben angeführt im Fahrzeug miteinander kombiniert, hat dies den weiteren Vorteil, daß damit klangliche Verbesserungen im Hochtonbereich erzielt werden, die durch ein Equalizing nicht erreicht werden können.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß, wenn der Winkel β etwa 30° beträgt, dies ein Wert ist, der für eine Vielzahl von Fahrzeugen eine optimale Hochtonwiedergabe liefert. Gleiches gilt auch für die in Anspruch 5 angegebene Neigung der Mantelsegmente, in welchen die Hochtonlautsprecher eingesetzt werden. Dies heißt aber nicht, daß die soeben erörterten Gradzahlen auf diese Werte beschränkt sind. Vielmehr können die angegebenen Bandbreiten in vollem Umfang ausgeschöpft werden.

Kurze Darstellung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1 eine Lautsprecheranordnung in Draufsicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Lautsprecheranordnung in perspektivischer Darstellung; und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Lautsprecheranordnung gemäß der in in Fig. 1 angegebenen Linie A-A.

Wege zum Ausführen der Erfindung

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden. Die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuseteil 2. Dieses Gehäuseteil 2, welches eine runde Außenkontur aufweist, besitzt in der Mitte eine etwa trichterförmige Vertiefung 4, deren etwa halbkreisförmige Kopffläche 5 und deren ebenfalls halbkreisförmige, im Vergleich zur Kopffläche 5 aber kleinere Bodenfläche so ausgebildet sind, daß zwei gleich lange Teilgeraden 7.1, 7.2, welche die Enden 8 des Kreisbogens einer Kopf- oder einer Bodenfläche 5; 6 miteinander verbinden, zur Innenseite der Vertiefung 4 einen Winkel α einschließen. Die Hochtonlautsprecher 3.1 und 3.2 sind in die ebenen Mantelsegmente 9.1 und 9.2 der Vertiefung 4 eingesetzt.

Bei den hierbei eingesetzten Hochtonlautsprechern 3.1, 3.2 handelt es sich um sogenannte Kalottenhochtonlautsprecher, die zusätzlich, wie die Figur zeigt, mit Schalldiffusoren versehen sind. Diese Mantelsegmente 9.1 und 9.2 sind gegenüber der waagerechten Bodenfläche 6 um etwa 30° angewinkelt, wie die Fig. 3 näher veranschaulicht. Der Winkel β, mit dem die Mittelgeraden der beiden Hochtonlautsprecher 3.1 und 3.2 aufeinander zulaufen, beträgt in Fig. 1 etwa 30°, so daß der Winkel α, den die aufeinander zulaufenden Teilgeradenpaare 7.1 und 7.2 einschließen, 150° beträgt.

Die konkave Ausbildung des Mantelsegments 9.3 der Vertiefung 4 ist in Fig. 3 deutlich erkennbar. Auch zeigt diese Fig. 3, daß die Mantelsegmente 9.1 und 9.2, in die die Hochtonlautsprecher eingesetzt sind, eben ausgebildet sind.

Die perspektivische, in Fig. 2 gezeigte Darstellung der erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung verdeutlicht weiterhin, daß die Übergänge 10.1, an denen die Enden 8 des kreisbogenförmigen Mantelsegments 9.3 an die ebenen Mantelsegmente 9.1 und 9.2 stoßen, sowie der Übergang 10.2 zwischen den beiden ebenen Mantelsegmenten 9.1 und 9.2 gerundet ausgebildet sind. Diese gerundete Ausbildung hat den Vorteil, daß hierdurch die Klangqualität der erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung weiter verbessert wird.

Die im hier dargestellten Ausführungsbeispiel gewählte symmetrische Anordnung der beiden Hochtonlautsprecher 3.1 und 3.2 zueinander ist nicht erfindungswesentlich. Ebensogut kann der Lautsprecher 9.1 zur Schnittlinie A-A - in Fig. 1 - einen Winkel von beispielsweise nur 10° einnehmen, während der andere Lautsprecher 9.2 einen solchen von 20° aufweist. Durch diese Ausbildung der Lautsprecheranordnung 1 läßt sich die Klangqualität im Hochtonbereich noch weiter steigern, da durch eine spezielle Anwinkelung der beiden Hochtonlautsprecher 3.1, 3.2 die Klangwiedergabe den jeweiligen Fahrzeug angepaßt werden kann bzw. für diesen Fahrzeugtyp optimiert werden kann. Jedoch muß dabei beachtet werden, daß für die stereophone Wiedergabe von Tönen im Kraftfahrzeug für jede Seite der Armaturentafel ein eigenes Gehäuseteil, welches die spezifischen Winkelwerte aufweist, erforderlich ist. Dies erhöht die Werkzeugkosten beträchtlich.

Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Vertiefung 4 des Gehäuseteils 2 beim Einbau in Kraftfahrzeugen selbstverständlich durch ein entsprechendes Gitter abgedeckt sein kann.

Claims

1. Lautsprecheranordnung (1),
mit einem Gehäuseteil (2), und
mit zwei Kalotten-Hochtonlautsprechern (3.1, 3.2), die in das Gehäuseteil (2) eingesetzt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (1) eine etwa trichterförmige Vertiefung (4) aufweist, deren in etwa halbkreisförmige Kopffläche (5) und deren ebenfalls halbkreisförmige, im Vergleich zur Kopffläche (5) aber kleinere Bodenfläche (6) so ausgebildet sind, daß zwei gleich lange Teilgeraden (7.1, 7.2), welche jeweils die Enden (8) des Kreisbogens einer Kopf- oder einer Bodenfläche (5; 6) miteinander verbinden, unter einem solchen Winkel zueinander verlaufen, daß ein Teilgeradenpaar (7.1 und 7.2) zueinander einen Winkel α 180° gemessen zur Innenseite der Vertiefung (4) einschließen, und
daß ein Hochtonlautsprecher (3.1) in dem einen, ebenen Mantelsegment (9.1) der Vertiefung (4) und der andere Hochtonlautsprecher (3.2) in dem anderen ebenen Mantelsegment (9.2) der Vertiefung (4) angeordnet ist, beide Hochtonlautsprecher (3.1; 3.2) ihren Schalldruck in Richtung des in Draufsicht kreisbogenförmigen und im seitlichen Schnitt konkav gekrümmten Mantelsegments (9.3) der Vertiefung (4) abstrahlen und die Mittelachsen der beiden Hochtonlautsprecher (3.1, 3.2) einen Winkel β einschließen, wobei der Winkel β = 180° -α beträgt.

2. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel β einen Wert von 25-45°, bevorzugt etwa 30° aufweist.

3. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (10.1) von dem kreisbogenförmigen Mantelsegment (9.3) zu den ebenen Mantelsegmenten (9.1, 9.2) sowie der Übergang (10.2) zwischen den beiden ebenen Mantelsegmenten (9.1, 9.2) gerundet ausgebildet sind.

4. Lautsprecheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit der ebenen Mantelsegmente (9.1, 9.2) und somit die Steilheit der Mittelachsen der Hochtonlautsprecher (3.1, 3.2) so gewählt ist, daß die - verlängert gedachten - Mittelachsen der Hochtonlautsprecher (3.1, 3.2) den oberen Rand (11) des kreisbogenförmigen Mantelsegments (9.3) mit Abstand überragen.

5. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit der ebenen Mantelsegmente (9.1, 9.2), an den Einbauorten der Hochtonlautsprecher (3.1, 3.2) etwa 25-35°, bevorzugt 30° bezogen auf die sich waagerecht ausdehnende Bodenfläche (6) beträgt.