Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem
zur Wiedergabe von Niedrigtönen und insbesondere ein
verbessertes Lautsprechersystem, besonders für Tieftöne. Das
Lautsprechersystem der vorliegenden Erfindung kann in ein
Fernsehgehäuse integriert vorgesehen sein.
Hintergrund der Erfindung
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Der Niedrigton bzw. die Niederfrequenz wurde bisher nicht
als für die Klangwiedergabe des Fernsehempfängers wichtig
erachtet. Bei Fernsehempfängern in den letzten Jahren wurde
jedoch beabsichtigt, durch stärkere Gewichtung des
Niedrigtonbereichs, insbesondere von Tieftönen, qualitativ bessere
Klänge zu erzeugen und dadurch zu versuchen, die
Wahrnehmung in lebensechter Vorstellung zu simulieren. Zum
Beispiel wurde ein 3D (3-Dimensionen) -System entwickelt,
dessen R- und L-Signale im mittleren und hohen Frequenzbereich
während einer stereophonischen Rundfunksendung über den
rechten und linken Lautsprecher für Mittel- und Hochtöne
wiedergegeben werden und die Signale im
Niederfrequenzbereich über einen einzelnen Lautsprecher für Tieftöne
wiedergegeben werden.
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Der Niedergfrequenzbereich umfaßt im allgemeinen die Töne
mit einer Frequenz in dem Bereich von 20-200 Hz. Der
Tieftonfrequenzbereich besitzt jedoch keine klare Definition
seines Bereiches. Zum Beispiel werden die Töne mit der
Frequenz von bis zu 100 Hz, bis zu 70 Hz oder bis zu 50 Hz
oder dgl. im allgemeinen als vom Tieftonfrequenzbereich
umfaßt erachtet.
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Die japanische ungeprüfte Gebrauchsinusterschrift SHO-58-
54177 offenbart einen Fernsehempfänger mit einem darin
installierten Lautsprechersystem, das zur Tieftonwiedergabe
ausgebildet ist. Fig. 9 zeigt das in dieser
Veröffentlichung offenbarte Fernsehgehäuse. Bei diesem Fernsehgehäuse
weist ein Gehäuse 6 einen unteren Bereich mit einer-darin
installierten Lautsprecherbox 64 auf, in welcher ein
Tieftonlautsprecher 4 und ein Baß-Resonanzkegel 5 angebracht
sind.
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Ferner offenbart die japanische ungeprüfte
Gebrauchsmusterschrift SHO-58-50781 ein Lautsprechersystem, das an dem
unteren Bereich des Fernsehgehäuses 6 vorgesehen ist, wie in
Fig. 10 gezeigt wird. Das Lautsprechersystem umfaßt die
Treiberlautsprecher 63, 63 für Mittel- und Hochtöne
(Mittelfrequenz- und Hochfrequenz-Lautsprechertreiber) und die
Treiberlautsprecher 4, 4 für Tieftöne (Niederfrequenz-
Lautsprechertreiber) mit damit verbundenen
Schalltrichtern 7, 7.
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Mit den vorstehenden Lautsprechersystemen ist es jedoch zur
Wiedergabe der Tieftöne erforderlich, das Volumen der
Lautsprecherbox oder des Schalltrichters zu vergrößern. Deshalb
gab es den Nachteil, daß das gesamte Volumen des
Fernsehempfängers vergrößert werden mußte.
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DE-B-20 57 905 offenbart ein Lautsprechersystem mit einem
vertikal angeordneten Rohrelement, einem elektrischen
Treiber-Lautsprecher und einem Resonanzkegel, der an den
jeweiligen Enden des rohrförmigen Elements angebracht ist.
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Dieses kann jedoch wegen seiner Positionierung in
vertikaler Ebene keine Montagefläche für ein Fernsehgehäuse und
keine breite Raumöffnung zur Unterbringung liefern.
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Der Lautsprecher mit einer Schwingspule ist mit einer
Lautsprecherbox oder einem Schalltrichter versehen, um so zum
Wiedergeben des Tieftones den Schalldruck zu erhöhen. Diese
Arbeitsweise basiert auf einer Art des säulenförmigen
Resonanzprinzips. Zum Beispiel ist mit Bezug auf Fig. 7a an
einem Ende eines zylindrischen Schalltrichters 65 ein
Treiber-Lautsprecher 4 angebracht und an dem anderen Ende eine
Öffnung vorgesehen. Wenn das Tonsignal dem
Treiber-Lautsprecher 4 zugeführt wird und die Frequenz des Tonsignals
verändert wird, zeigt das an der von dem Lautsprecher 4 in
einem Abstand "d" entfernt liegenden Stelle positionierte
Mikrofon 66 Brummeigenschaften mit der in Fig. 7b gezeigten
frequenzabhängigen Wellenform.
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Die Resonanzfrequenz ist durch die folgende Formel gegeben:
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[(2n - 1) C/4 l,
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in der n eine positive ganze Zahl, l die Länge des
zylindrischen Schalltrichters und C die Schallgeschwindigkeit
ist.
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Der durch das Mikrofon 66 empfangene Schalldruck hat eine
derartige Charakteristik, daß die Spitzen des Schalldrucks
beinahe an den gleichen Stellen erzeugt wurden, wie die
durch Berechnung der Resonanzfrequenz des zylindrischen
Schalltrichters erhaltenen. Das beweist, daß die
tatsächliche Schalldruckcharakteristik gut mit den theoretischen
Ergebnissen übereinstimmt. Ein solcher zylindrischer
Schalltricher ist nicht zur Verwendung in dem Lautsprechersystem
für niedrige Töne geeignet, da der Schalldruck in
Abhängigkeit von der Frequenz des Tonsignals variiert.
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Mit Bezug auf Fig. 8a ist der zylindrische Schalltrichter
in U-Form gestaltet und mit dem anderen Ende zur
Vorderseite hin geöffnet. Im Falle dieses zylindrischen
Schalltrichters wird, wenn Tonsignale dem Treiber-Lautsprecher 4
zugeführt werden, der Ton sowohl von dem Lautsprecher 4 als
auch der Schalltrichteröffnung 14 an das in einem Abstand
"d" von dem Schalltrichter befindliche Mikrofon 66
übertragen. Die Töne aus dem Lautsprecher 4 und der
Schalltrichteröffnung 14 steigern sich bzw. verstärken sich
miteinander, wenn die Phasen des Tones an dem Mikrofon 14 in
Übereinstimmung gebracht werden, reduzieren sich aber, wenn die
Phasen des Tones voneinander um 180º verschoben sind.
Deshalb wird die sich ergebende Wellencharakteristik aufgrund
einer Interferenz kompliziert, wie in Fig. 8 mit einer
unterbrochenen Linie dargestellt wird.
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Die Erfinder haben herausgefunden, daß, wenn der
Resonanzkegel 5 an der Schalltrichteröffnung 14 angebracht wird,
der Resonanzkegel 5 dazu veranlaßt wird, in Übereinstimmung
mit dem durch die Vibration des Lautsprechertreibers 4
erzeugten Druckwechsels innerhalb des Schalltrichters 65 zu
vibrieren, was zu der in Fig. 8b mit einer durchgezogenen
Linie dargestellten Freguenzcharakteristik führt. Da der
Resonanzkegel 5 eine Schwingplatte bzw. ein Diaphragma aber
keine Treiberspule aufweist, vibriert das Diaphragma nur
durch die in dem Schalltrichter 65 erzeugte Luftvibration.
Dieses Lautsprechersystem hat einen höheren Schalldruck im
Bereich von 30-100 Hz im Vergleich zu dem des
Lautsprechersystems ohne Resonanzkegel. Ferner wurde zudem für den
Bereich von 200-600 Hz herausgefunden, daß das
Lautsprechersystem mit Resonanzkegel sehr viel bessere Charakteristika
als das System ohne Resonanzkegel aufweist.
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Das Lautsprechersystem der vorliegenden Erfindung wurde auf
der Basis der vorstehenden Beobachtung ausgeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein
Lautsprechersystem zu schaffen, welches in einem kleinen Raum
installiert werden kann und eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit bezüglich einer starken Tieftonwiedergabe hat.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt
darin, ein Lautsprechersystem zu schaffen, welches in ein
Fernsehgehäuse eingebaut werden kann, um Tieftöne
wiederzugeben und für das es dennoch nicht erforderlich ist, die
Abmessung des Fernsehempfängers zu vergrößern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen mit
einem Lautsprechersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung montierten Fernsehempfänger wiedergibt;
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Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II
in Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das
Lautsprechersystem gemäß der vorliegenden Erfindung
wiedergibt;
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Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die untere
Hälfte des Lautsprechersystems wiedergibt;
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Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die untere Hälfte des
Lautsprechersystems wiedergibt;
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Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI
in Fig. 3;
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Fig. 7a und 7b sind Diagramme, die jeweils das Experiment
mit einem zylindrischen Schalltrichter und eine bei
dem Experiment erhaltene Wellenform-Frequenzcharak
teristik wiedergeben;
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Fig. 8a und 8b sind Diagramme, die jeweils das Experiment
mit einem U-förmigen zylindrischen Schalltrichter
und eine mit dem Experiment erhaltene Wellenform-
Frequenzcharakteristik wiedergeben; und
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Fig. 9 und 10 sind perspektivische Ansichten, die das mit
einem herkömmlichen Lautsprechersystem montierte
Fernsehgehäuse wiedergeben.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsform
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Mit Bezug auf Fig. 1 ist das Lautsprechersystem gemäß der
vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß es als ein
Unterbau eines Fernsehgehäuses verwendet werden kann und ein
von dem Boden des Fernsehgehäuses nach unten vorstehendes
Steuerteil 62 aufnimmt. Das Lautsprechersystem ist an
seinem Frontbereich mit genügend Raumöffnung versehen, und
kann somit das Fernsehgehäuse kompakt machen.
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Das vorliegende Lautsprechersystem weist eine Konfiguration
auf, die durch Umbiegen eines länglichen Rohrkörpers 1 in
eine im wesentlichen U-Form gebildet wird. Der Rohrkörper
hat einen geraden Abschnitt 10, welcher an seinen beiden
Enden mit einem Paar sich nach vorne erstreckender Arme 11,
11 versehen ist. Der Endbereich 12 des Armes ist
vergrößert, um darin einen Lautsprechertreiber 4 aufzunehmen
und weist ein vergrößertes anderes Ende 12 auf, um darin
einen Resonanzkegel aufzunehmen, wobei jedes der Armenden
am inneren Umfang mit einem Schallstrahlraum 24 ausgebildet
ist. Die entlang der Mittellinie des Raumes in dem
Rohrkörper 1 gemessene Gesamtlänge 1 ist so bestimmt, daß die
optimale Länge für eine Resonanz mit dem Tiefton in dem
Lautsprecher geschaffen wird. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt wird,
umfaßt der Rohrkörper 1 des Lautsprechersystems einen
unteren Halbkörper 2 und einen oberen Halbkörper 3, wobei jeder
der Halbkörper aus einem Kunststoffmaterial durch Spritzguß
ausgebildet und mit dem anderen verbunden wird. Der untere
Halbkörper 2 hat eine Bodenwand 28 in der Gestalt einer U-
Form, die die gleiche Breite über ihre gesamte Länge hat,
und ist an beiden ihrer Seiten mit vertikalen Seitenwänden
20, 20 versehen, die die gleiche Breite über ihre gesamte
Länge haben. Die Bodenwand 28 des Armes 11 ist an dem
vorderen Ende in einer vergrößerten kreisförmigen Gestalt mit
einer zentralen kreisförmigen Öffnung 21 ausgebildet. Die
Seitenwand 20 dehnt sich zylinderförmig auf den Umfang der
kreisförmigen Bodenwand aus, um die kreisförmige Öffnung 21
zu umgeben.
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Der Lautsprechertreiber 4 umfaßt eine Magnetschaltung 40
und Leitungen 41 und ist in eine der in dem vorderen Ende
des Armes auf dem unteren Halbkörper 2 ausgebildete
kreisförmige Öffnung 21 eingepaßt.
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So, wie in dem vorstehenden, ist der Resonanzkegel 5 in die
in dem vorderen Ende des anderen Armes aus dem unteren
Halbkörper 2 ausgebildete kreisförmige Öffnung 21
eingepaßt. Das vordere Ende des Armes ist an seiner Unterseite
mit einer Schallstrahlplatte 22 versehen, die eine große
Anzahl von vertikalen Rippen 23 aufweist, von denen jede
sich von der dem Umfang der kreisförmigen Öffnung 21 des
Armes entsprechenden Position radial erstreckt.
Schallstrahlungsausgänge sind zwischen den Rippen 23 und 23 auf
der Schallstrahlungsplatte 22 ausgebildet und kommunizieren
mit der kreisförmigen Öffnung 21 des Armes. Die
Schallstrahlungsplatte 22 hat eine Bodenfläche mit einem
zentrisch erhabenen Bereich, welcher eine gebogene Oberfläche
definiert, die sich graduell zu einem äußeren Rippenbereich
absenkt, wodurch die Klangvibration des
Lautsprechertreibers 4 und des Resonanzkegels 5 jeweils nach außen, entlang
der gebogenen Oberfläche des Bodenbereichs ausgestrahlt
werden.
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Die aus Gummi hergestellten Fußplatten 27 sind an der
Unterseite der Bodenwand 28 an den Positionen, die den Ecken
des unteren Halbkörpers 2 entsprechen angebracht, und die
Bodenplatte 26 ist an der Unterseite der Schallstrahlplatte
22 vorgesehen.
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Ein oberer Halbkörper 3 ist in einer im wesentlichen U-Form
ausgebildet, die der Konfiguration der Bodenwand 28 des
unteren Halbkörpers 2 entspricht. Seitenwände 30, 30
erstrekken sich von beiden Seitenkanten der oberen Wand 35 und
gegenüber den sich nach oben erstreckenden Seitenwänden 20,
20 des unteren Halbkörpers 2 nach unten. Der untere und der
obere Halbkörper 2, 3 sind an ihren Endflächen der
Seitenwände miteinander verbunden.
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Der obere Halbkörper hat Montierflächen 31, 31 an seinem
vorderen Endbereich und ferner Löcher 33 zum Durchführen
von Befestigungselementen, wie beispielsweise Bolzen, zur
Verbindung mit dem Vordergehäuse 60 des Fernsehgehäuses und
ein Loch 36 für die mit dem Lautsprechertreiber 4
verbundene Leitung 41.
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Der obere Halbkörper ist an beiden Ecken auf seinem
hinteren Bereich mit Montageflächen 32, 32 versehen, die nach
oben vorstehen, und ferner an beiden Seitenenden auf der
Rückwand mit Aussparungen 34, 34 versehen, um darin eine
Fixierplatte 67 einzusetzen, die von dem Hintergehäuse 61
des Fernsehgehäuses nach unten vorsteht, so daß diese
mittels des Befestigungselementes miteinander verbindbar sind,
wie in Fig. 6 gezeigt wird.
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Die Leitung 41 des auf dem unteren Halbkörper 2
angeordneten Lautsprechertreibers 4, wird durch das in dem oberen
Halbkörper 3 ausgebildete Loch 36 herausgezogen. Dann wird
die Seitenwand 20 des unteren Halbkörpers und die
Seitenwand des oberen Halbkörpers so zusammengesetzt, daß diese
miteinander an den jeweiligen Endflächen verbunden sind.
Der Rohrkörper 1 ist auf diese Weise einstückig
ausgebildet, um die Herstellung des Lautsprechers abzuschließen.
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In dem Lautsprechersystem gemäß der vorliegenden Erfindung
ist das Vordergehäuse 60 des Fernsehgehäuses 6 über den
vorderen Montageflächen 31, 31 des oberen Halbkörpers 3
angeordnet und an dem unteren Halbkörper mit in den Löchern
33 eingeführten Bolzen befestigt. Das Hintergehäuse 61 ist
über den hinteren Montageflächen 32, 32 angeordnet und
ferner mit dem oberen Halbkörper durch Einsetzen der
Fixierpl1atte 67, 67 in die Ausnehmung 34, 34 und Festlegung
miteinander befestigt. So sind das Fernsehgehäuse 6 und die
Lautsprecher einstückig zusammengebaut. Die Montage dieser
Kombination macht es möglich, das Steuergerät 62 des
Fernsehgehäuses in den Frontraum 13 des Lautsprechersystems
aufzunehmen, wie in Fig. 2 gezeigt wird, wodurch ermöglicht
wird, daß die gesamte Gestalt eine kompakte und klein
bemessene Struktur liefert.
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Mit dem vorstehenden Lautsprechersystem wird der Rohrkörper
1 in seinem Innenraum in Resonanz mit der Vibration von
Tieftönen gebracht, die von dem Lautsprechertreiber 4
abgestrahlt werden, und veranlaßt dadurch, daß der
Resonanzkegel 5 an dem anderen Armende vibriert, mit dem Ergebnis,
daß die Töne von jedem der an den vorderen Enden der Arme
ausgebildeten Schallstrahlungsausgänge 24 ausgestrahlt
werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende
Beschreibung und Darstellung in den Zeichnungen beschränkt.
Zum Beispiel kann ein zweiter Lautsprechertreiber anstelle
des Resonanzkegels 5 angeordnet sein, so daß der von dem
zweiten Lautsprechertreiber stammende vibrierende Ton mit
dem von dem ersten Lautsprechertreiber 4 phasengleich
getrieben werden kann. In diesem Fall arbeitet der
Lautsprecher
in einer Weise ähnlich der des geschlossenen
Lautsprechertyps mit einem Raum, der das halbe Volumen des
Rohrkörpers 1 hat.