DE4131712A1 - Lautsprechereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lautsprechereinheit nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Derartige bekannte Lautsprechereinheiten weisen üblicherweise ein im Quer­ schnitt rechteckförmiges oder quadratisches Gehäuse auf. Dabei sind in einer einzigen Seitenwand ein oder mehrere Lautsprecher angeordnet. Bei der An­ ordnung von mehreren Lautsprechern sind die im wesentlichen mit einem ver­ tikalen Abstand voneinander angeordneten Lautsprecher jeweils unterschied­ lichen Frequenzbereichen zugeordnet.

So können beispielsweise ein Hochton-, ein Mittelton- und ein Baßlaut­ sprecher angeordnet sein.

Für eine Schallausbreitung mit einem großen Abstrahlbereich bzw. in un­ terschiedliche Richtungen ist es bereits bekannt Lautsprechereinheiten mit Lautsprechern zu bestücken, von denen sich Schallwellen nach Art eines Ku­ gelstrahlers bzw. eines Dipols ausbreiten. Eine Schallabstrahlung erfolgt dabei ausgehend von dem Lautsprecher in zwei einander gegenüberliegenden oder mehreren Richtungen. Ein Hörer nimmt dabei die von einem derartigen Laut­ sprecher direkt in seine Richtung abgestrahlten Schallwellen wahr; die sich in den übrigen Richtungen ausbreitenden Schallwellen werden von Wänden reflektiert, die die Lautsprechereinheit umgeben. Dadurch kommt der Aufstel­ lung derartiger Lautsprechereinheiten in einem Raum und der Oberflächenbe­ schaffenheit der Wände dieses Raums im Hinblick auf die Reflektion von Schallwellen eine große Bedeutung zu. Für normale Wohnräume können sich erhebliche Aufstellungsprobleme für die Lautsprechereinheit dadurch ergeben, daß die für einen guten Klang erforderlichen Abstände zu den die Laut­ sprechereinheit umgebenden Wänden nicht eingehalten werden können. Die Abhängigkeit der Klangeigenschaften von der Oberflächenbeschaffenheit der Raumwände kann sich gleichfalls ungünstig auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße Laut­ sprechereinheit so weiterzuentwickeln, daß sich in einfacher Weise gute Klangeigenschaften ergeben, die im wesentlichen unabhängig von der Art der Aufstellung und dem die Lautsprechereinheit umgebenden Raum sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Lautsprechereinheit der genannten Gattung er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Gehäuse eine erste und eine zweite Seitenwand auf, die unter einem Winkel α größer als 90° bis etwa 120° angeordnet sind. Das erfindungsgemäße, säulenförmige Gehäuse unterscheidet sich somit von herkömmlichen Gehäusen dadurch, daß die beiden Seitenwände nicht in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Weiterhin ist in der ersten und der zweiten Seitenwand mindestens ein Lautsprecher angeordnet. In einfacher Weise ergeben sich damit zwei Abstrahlbereiche, die unabhängig von der Auf­ stellung der Lautsprechereinheit und der Oberflächenbeschaffenheit von den den Lautsprecher umgebenden Wänden zu einer Verbesserung der Klangei­ genschatten führen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Lautsprechergehäuse einen ein regelmäßiges Fünfeck bildenden Querschnitt auf, so daß der Winkel α zwi­ schen der ersten und der zweiten Seitenwand 108° beträgt. Damit ergibt sich neben einem einfachen Aufbau und einem ansprechenden Äußeren des Ge­ häuses eine Anordnung der Lautsprecher in der ersten und zweiten Seitenwand derart, daß die Mittelachsen der beiden Schallabstrahlungsbereiche unter einem Winkel β von 72° zueinander stehen.

Für eine weitere Verbesserung der Klangeigenschaften ist es von Vorteil, daß in der ersten und zweiten Seitenwand jeweils eine gleiche Anzahl im wesentlichen gleich ausgebildeter Lautsprecher angeordnet ist.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, daß in der ersten und der zweiten Seitenwand jeweils einander hinsichtlich des Frequenzbereichs entsprechende Lautsprecher in im wesentlichen gleicher Höhe angeordnet sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist mindestens ein Laut­ sprecher der ersten Seitenwand und ein diesem hinsichtlich des Fre­ quenzbereichs entsprechender Lautsprecher der zweiten Seitenwand einem kegelförmigen Abstrahlbereich mit einem Winkel δ von mehr als 70° auf. Ein­ ander benachbarte Randbereiche der Schallabstrahlungsbereiche beider Laut­ sprecher überlagern sich somit, so daß ein in einem Abstand vor dem Gehäuse liegender Überlagerungsbereich gebildet wird. Dadurch entsteht in diesem Überlagerungsbereich eine neue virtuelle Schallquelle, die für das menschliche Gehör wesentlich mehr Informationen in bezug auf räumliche Breite und räum­ liche Tiefe enthält. Das Klangbild wirkt unter Einbeziehung dieser neu ent­ standenen virtuellen Schallquelle somit wesentlicher voluminöser und naturge­ treuer. Das sich daraus ergebende Abstrahlverhalten der Lautsprechereinheit führt über eine Erhöhung des auf einen Hörer einwirkenden indirekten Schall­ anteils, der für die Stereoortbarkeit sehr wichtig ist, auch zu einem verbesserten Stereoeffekt.

Besonders gute Klangeigenhaften können dadurch erreicht werden, daß in der ersten und zweiten Seitenwand jeweils drei Lautsprecher jeweils für Frequenzen in einem hohen, einem mittleren und einem tiefen Frequenzbereich angeordnet sind. Einander hinsichtlich des Frequenzbereichs entsprechende Lautsprecher der ersten und der zweiten Seitenwand können dabei gleich ausgebildet sein. Durch sich für alle drei Lautsprecher ergebende Überlagerungsbereiche erge­ ben sich in einfacher Weise virtuelle Schallquellen.

Die Wirksamkeit der Überlagerungsbereiche bzw. der dadurch gebildeten vir­ tuellen Schallwellen läßt sich in einfacher Weise dadurch noch erhöhen, daß zwei erfindungsgemäße Lautsprechereinheiten derart in einem Abstand aufge­ stellt werden, daß die jeweils zwischen der ersten und der zweiten Wand lie­ gende Kante beider Lautsprechereinheiten auf die Hörposition gerichtet sind. Damit ergibt sich aufgrund der Schallabstrahlungen beider Lautsprecherein­ heiten in dem Mittenbereich zwischen den beiden Lautsprechereinheiten ein ausgeprägter, als virtuelle Schallquelle empfundener Überschneidungsbereich zwischen Überlagerungsbereichen der einzelnen Lautsprechereinheiten.

Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lautsprechereinheit wird mit weiteren Einzelheiten anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Laut­ sprechereinheit,

Fig. 2 einen Querschnitt der Lautsprechereinheit nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine Anordnung zweier erfindungsgemäßer Lautsprechereinheiten mit zugehörigen Schallabstrahlbereichen, Überlagerungsbereichen und Überschneidungsbereichen.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Lautsprechereinheit weist, wie in Fig. 1 dargestellt, ein säulenförmiges Gehäuse 3 mit insgesamt fünf Seitenwänden und einer oberen und einer unteren Abschlußwand 5, 7 auf. Die obere und die untere Abschlußwand 5, 7 sind entsprechend der Querschnittsform der Laut­ sprechereinheit 1 bzw. des Gehäuses 3 als regelmäßiges Fünfeck ausgebildet, so daß sämtliche Seitenwände des Gehäuses 3 zueinander unter einem Winkel α von 108° stehen. Dies gilt entsprechend für eine erste und eine zweite Seitenwand 9, 11, die beide mit Lautsprechern bestückt sind.

Vorliegend sind in der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 jeweils drei Lautsprecher in vertikalem Abstand voneinander angeordnet, beginnend von oben nach unten mit einem Lautsprecher 13 für einen hohen, einem Lautspre­ cher 15 für einen mittleren, und einem Lautsprecher 17 für einen tiefen Fre­ quenzbereich. Die Lautsprecher 13, 15 und 17 sind dabei so angeordnet, daß jeweils einem gleichen Frequenzbereich zugeordnete Lautsprecher der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 in jeweils im wesentlichen der gleichen Höhe angeordnet sind, so daß sie im wesentlichen in gleichen horizontalen Ebenen Schall ausstrahlen können.

Die Lautsprecher 13, 15 und 17 sind, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich so angeordnet, daß Achsen 19, 21 der Schallabstrahlungsbereiche 23, 25 der in der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 angeordneten Lautsprecher 13, 15 und 17 unter einem Winkel β von 72° stehen.

Die Schallabstrahlungsbereiche 23, 25 der Lautsprecher 13, 15 und 17 der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 verlaufen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, kegel- bzw. trichterförmig mit einem Schallabstrahlungswinkel δ. Bei einem Wert von mehr als 72° für die im vorliegenden Fall gleich ausgebildeten Schallabstrahlungswinkel δ für in der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 angeordnete Lautsprecher 13, 15 und 17 führt dazu, daß sich abgestrahlte Schallwellen einander zugewandter Bereiche der beiden Schallabstrahlungs­ bereiche 23, 25 in einem Bereich 27 überlagern. Durch den Bereich 27 in denen sich Schallwellen von Lautsprechern 13, 15, 17 der ersten und der zweiten Sei­ tenwand 9, 11 überlagern, wird jeweils im wesentlichen für einen, dem je­ weiligen Paar von Lautsprechern 13, 15, 17 entsprechenden, Frequenzbereich eine neue virtuelle Schallquelle geschaffen. Die Überlagerungsbereiche 27, die sich in entsprechender Weise für jeden der Lautsprecher 13, 15 und 17 erge­ ben, führen dazu, daß ein sich im Abstand vor den beiden Seitenwänden 9, 11 befindender Hörer wesentlich mehr Schallinformationen in bezug auf räumliche Breite und räumliche Tiefe wahrnehmen kann. Das unter Mitwirken dieser neu entstandenen virtuellen Schallquelle gebildete Klangbild wird damit deutlich voluminöser und natürlicher.

Durch die in einfacher Weise mit einem Abstrahlwinkel δ von mehr als 72° ver­ breiterten Abstrahlbereiche 23, 25 der Lautsprechereinheit 1 wird über die Überlagerungsbereiche 27 eine Erhöhung des indirekten Schallanteils erreicht, welche zu einer Steigerung der Stereowiedergabe bzw. des Stereoeffektes führt.

In einfacher und vorteilhafter Weise kann durch die Anordnung zweier erfin­ dungsgemäßer Lautsprechereinheiten 1 gemäß Fig. 3 eine sehr gute Be­ schallung eines ausgewählten Bereichs eines Raumes erreicht werden. Zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Lautsprechereinheiten 1 werden dabei im Abstand voneinander so angeordnet, daß Überlagerungsbereiche 27 beider Lautsprechereinheiten 1 zu dem ausgewählten Bereich hin verlaufen. Für den ausgewählten Bereich ergibt sich eine weitere Überlagerung von Schallwellen infolge des Überschneidens der beiden Überlagerungsbereiche 27 in einem Überschneidungsbereich 29. Die Größe des Überschneidungsbereiches 29 hängt von dem Abstrahlwinkel δ jeder der Lautsprechereinheiten 1 ab, der im allgemeinen bei tiefen Frequenzen sehr groß ist und bei höheren Frequenzen durch eine Bündelung der Schallstrahlen verkleinert ist. Innerhalb des Überschneidungsbereiches 29 ergibt sich ein ausgeprägt räumlich wirkendes, dreidimensionales Klangbild mit einem stark verbesserten Stereoeffekt bzw. einer stark verbesserten Stereoortbarkeit. Ein Hörer 31, der sich innerhalb des Überschneidungsbereiches 29 befindet, nimmt deshalb kaum mehr wahr, daß die abgestrahlten Schallwellen von einer der beiden Lautsprechereinheiten 1 kommen; es wird ihm vielmehr das Gefühl vermittelt, als wäre die Musik unab­ hängig von einzelnen Schallquellen über den gesamten Raum verteilt.

Im wesentlichen unabhängig von der Beschaffenheit des Raumes wie auch von der Oberflächenbeschaffenheit der Raumwände ergibt sich mit der erfin­ dungsgemäßen Lautsprechereinheit 1, bzw. durch die Anordnung zweier er­ findungsgemäßer Lautsprechereinheiten 1, eine sehr gute Breiten- und Tiefen­ staffelung der Schallwellen; im Gegensatz zu herkömmlichen Direkt- oder Di­ polstrahlern sind dabei Aufstellungsprobleme für die Lautsprechereinheiten 1 weitestgehend vermieden.

Im Überschneidungsbereich 29 ergibt sich bei dicht nebeneinander ange­ ordneten Lautsprechereinheiten 1 über eine Kopplung von Schallwellen eine Erhöhung des Wirkungsgrades um etwa 3 dB. Dies führt dazu, daß bei gleicher elektrischer Eingangsleistung eine akustische Leistung abgestrahlt wird, die doppelt so groß ist als diejenige bei herkömmlichen Lautsprechereinheiten, bei denen Lautsprecher lediglich an einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet sind.

Die Ausbildung des Gehäuses 3 mit einem fünfeckigen Querschnitt führt in einfacher Weise auch dazu, daß störende stehende Wellen zwischen den ein­ zelnen Seitenwänden 3 vermieden werden, denn aufgrund der Fünfeckform liegt jeweils eine ebene Seitenwand eines Gehäuses 3 einem Eckenbereich zwischen zwei weiteren Seitenwänden gegenüber. Stehende Wellen, die bei herkömmlichen Gehäusen aufgrund einander gegenüberliegender ebener Sei­ tenflächen entstehen können, sind damit in einfacher Weise wirksam vermie­ den, was insbesondere zu einer sauberen, präzisen und konturierten Baßwie­ dergabe führt. Bei einer Baßreflexanwendung braucht damit weniger Dämmaterial eingesetzt zu werden; dies führt zu einer effektiveren Tief­ baßwiedergabe.

Mit der erfindungsgemäßen Lautsprechereinheit 1 wird somit zum einen über Überlagerungsbereiche 27 zwischen Schallabstrahlbereichen 23, 25 der Laut­ sprecher 13, 15 und 17 der ersten und der zweiten Seitenwand 9, 11 eine virtu­ elle Schallquelle erzeugt, die zu einer Verbesserung der Stereowiedergabe führt. Diese Wirkung läßt sich bei einer entsprechenden Aufstellung zweier Lautsprechereinheiten 1 noch dadurch verstärken, daß durch Überlagerung der jeweils gebildeten Überlagerungsbereiche 27 der Lautsprechereinheiten 1 ein Überschneidungsbereich 29 gebildet wird, in dem ein Hörer 31 Schallwellen als im wesentlichen unabhängig von einzelnen Schallquellen über den ganzen Raum verteilt wahrnimmt. Zum anderen wird durch die Ausbildung des Ge­ häuses 3 der erfindungsgemäßen Lautsprechereinheit 1 mit einem fünfeckigen Querschnitt in einfacher Weise das Auftreten von stehenden Wellen innerhalb des Gehäuses 3 verhindert. Andernfalls mögliche Gehäuseresonanzen die zu einer unsauberen, verwaschenen und dröhnenden Baßwiedergabe führen können, sind damit vermieden, so daß eine saubere, präzise und konturierte Baßwiedergabe erreicht wird.

Claims (6)

1. Lautsprechereinheit mit einem säulenförmigen Gehäuse mit Seitenwänden, einer oberen und einer unteren Abschlußwand und mindestens einem in einer Seitenwand des Gehäuses angeordneten Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) mindestens eine erste und eine zweite Seitenwand (9, 11) aufweist, die unter einem Winkel (α) von mehr als 90° und weniger als etwa 170° zueinander angeordnet sind, und daß in der ersten und der zwei­ ten Seitenwand (9, 11) jeweils mindestens ein Lautsprecher (13, 15, 17) an­ geordnet ist.

2. Lautsprechereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lautsprechergehäuse (3) einen ein regelmäßiges Fünfeck bildenden Querschnitt aufweist, so daß der Winkel (α) zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand (9, 11) 108° beträgt.

3. Lautsprechereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und der zweiten Seitenwand (9, 11) jeweils eine gleiche Anzahl Lautsprecher (13, 15, 17) angeordnet ist.

4. Lautsprechereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und in der zweiten Seitenwand (9, 11) jeweils einander hin­ sichtlich des Frequenzbereichs entsprechende Lautsprecher (13, 15, 17) in im wesentlichen gleicher Höhe angeordnet sind.

5. Lautsprechereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Lautsprecher (13, 15, 17) der ersten Seitenwand (9) und ein diesem hinsichtlich des Frequenzbereichs entsprechender Lautsprecher (13, 15, 17) der zweiten Seitenwand (11) einen kegelförmigen Abstrahlungs­ bereich (23, 25) mit einem Winkel (δ) von mehr als etwa 70° aufweist.

6. Lautsprechereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und der zweiten Seitenwand (9, 11) jeweils drei Lautspre­ cher (13, 15, 17) jeweils für Frequenzen in einem hohen, einem mittleren und einem tiefen Frequenzbereich angeordnet sind.