DE69116728T2

DE69116728T2 - Hornlautsprecher

Info

Publication number: DE69116728T2
Application number: DE69116728T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Date; Kazuki Honda; Shuji Saiki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2011-05-09
Also published as: EP0457487A3; DE69116728D1; EP0457487A2; EP0457487B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hornlautsprecher und eine in einem Fahrzeug angebrachte Lautsprecher-Vorrichtung mit Verwendung eines solchen Lautsprechers.
2. Beschreibung von Beispielen des Standes der Technik Bisher wurden Hornlautsprecher benutzt als ein Mittel für eine hochwirksame Schallwiedergabe und zum Steuern der Richtungs- Charakteristik.
Bei Lautsprechern nach dem Stand der Technik kann hochwirksame Schallwiedergabe durch den Horneffekt bewirkt werden, jedoch wird die Wellenfront des Schalldruckpegels an den Hornmündungen bestimmt durch die Horn-Seitenwandform, und die Richtungs- Charakteristik wird ebenfalls unbedingt durch die Wellenfront bestimmt. Das bedeutet, die Wellenfront des Schalldruckpegels wurde bei der Fortpflanzung in dem Horn längs der Hornseitenwand zu sphärischen Schallwellen, die nicht sonderlich eng auf die Hornmündungsform bezogen sind.
Um die Richtungs-Charakteristik des Hornlautsprechers zu ändern, war es dementsprechend notwendig, die Hornseitenwandform entsprechend der angestrebten Richtungs-Charakteristik zu verändern. Bei jeder Form der Hornseitenwand, der Hornmündung und dergleichen bildet die Wellenfront des sich im Horn fortpflanzenden Schalldruckpegels unvermeidbar trotz einer Änderung ihrer Krümmung eine sphärische Schallwellenform aus, und die von der Hornmündung zu einem Schallfeldraum abgestrahlten Schallwellen werden ebenfalls sphärische Schallwellen, wodurch es bisher schwierig war, eine sehr scharfe Richtungs-Charakteristik durch das Horn zu erreichen.
Auf dem allgemeinen Gebiet von Hornlautsprechern offenbart US- A-2 214 591 einen Hornlautsprecher, dessen Ansteuerschaltung zwei Teile enthält, die in besonderer Weise jeweils auf hohe bzw. niedere Tonfrequenzen reagieren. In einer der dargestellten Ausführungen ist der Lautsprecher mit zwei Ausgangs-Horneinheiten versehen.
Die japanische Anmeldung 56052994, die als am nächsten kommender Stand der Technik angesehen wird und damit die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, offenbart eine stereophone Lautsprechervorrichtung mit Benutzung von Hornlautsprechern, insbesondere mit Benutzung einer Anzahl von Horneinheiten, die durch Röhren unterschiedlicher Längen mit Schall versorgt werden. Die Röhren sind in an einer Platte befestigt, die zu einer oszillierenden Bewegung veranlaßt wird, so daß der durch die Lautsprecher erzeugte Schall sich so ausbreitet, daß er einen Stereophonie-Effekt ergibt.
US-A-4 091 891 offenbart einen Hornlautsprecher, der eine in der Nähe der Engstelle und der Seitenwände eingesetzte Membran umfaßt, wodurch Schalldurchlässe zum Abstrahlen Vibrationen der Membran-Schallwellen aus der Mündung des Lautsprechers bilden. Die für diese Anordnung angegebenen Vorteile enthalten die Einfachheit der Herstellung und eine flache Frequenzkennlinie.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hornlautsprecher zu schaffen, der leicht eine willkürliche Richtungs- Charakteristik realisieren kann durch Horneinheiten mit einheitlicher Form.
Um das erwähnte Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung einen Hornlautsprecher, welcher umfaßt: einen Horntreiber zum Erzeugen von Schallwellen; eine Vielzahl von Rohren mit jeweils ersten und zweiten Enden, wobei das erste Ende jedes der Vielzahl von Rohren mit dem Horntreiber gekoppelt ist, um dadurch durch den Horntreiber erzeugte Schallwellen zu übertragen; und
eine Vielzahl von Horneinheiten, die jeweils eine Mündung zum Abstrahlen von Schallwellen besitzen, welche Vielzahl von Horneinheiten jeweils mit den zweiten Enden der Vielzahl von Rohren gekoppelt ist, um dadurch die über die Vielzahl von Rohren übertragenen Schallwellen von den Mündungen abzustrahlen; dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Vielzahl von Rohren ein flexibles Rohr ist, wodurch die Rohre abgebogen werden können, um so die Vielzahl von Horneinheiten so anzuordnen, daß ihre Mündungen in einer bestimmten Ebene liegen, um eine Einzelschallquelle mit einer gewünschten Richtwirkung zu bilden.
Bei dieser Anordnung kann eine willkürliche Richtungs-Charakteristik erzielt werden durch Ändern der Anordnungsform der jeweiligen Horneinheiten oder durch stufenweises Ändern der Länge der Rohre.
Der Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Aggregat aus einer Vielzahl von Horneinheiten, die durch jeweilige Rohre mit dem Horntreiber verbunden sind und die in einer gewünschten Weise zum Erzielen einer gewünschten Richtungs-Charakteristik angeordnet sind.
So kann jede Horneinheit als eine unabhängige Schallquelle betrachtet werden, und das Horn kann als ein Aggregat solcher Schallquellen behandelt werden. Dementsprechend kann die Richtungs-Charakteristik so angesehen werden, als wäre sie von einem Aggregat von Linienquellen abgeleitet.
Deswegen kann durch Ändern der Anordnungsform der Horneinheiten, indem die Rohrlängen einander gleich gemacht oder die Rohrlängen stufenweise geändert werden, ein Hornlautsprecher realisiert werden, mit dem eine willkürliche Richtungs-Charakteristik erreicht werden kann, unter Benutzung desselben Horntreibers und derselben Horneinheiten.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Hornlautsprechers einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung;
Fig. 2 ist eine Graphik der Schalldruckpegel-Richtungs- Charakteristik bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführung;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Hornlautsprechers einer zweiten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Hornlautsprechers einer dritten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Hornlautsprecher einer vierten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Querschnitts-Aufbauansicht eines Horntreibers nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine schematische Aufbauansicht einer an einem Fahrzeug angebrachten Lautsprechervorrichtung der ersten Ausführung, in welcher ein Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung für Fahrzeugeinsatz angewendet ist;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht eines Hornlautsprechers für den oberen Tonfrequenzbereich in der zweiten Ausführung, bei dem ein Hornlautsprecher der vorliegenden Erfindung für Fahrzeugeinsatz angewendet ist; und
Fig. 9 ist eine schematische Aufbauansicht einer an einem Fahrzeug angebrachten Lautsprechervorrichtung in der dritten Ausführung, bei der ein Hornlautsprecher der vorliegenden Erfindung für Fahrzeugeinsatz angewendet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Fig. 1 zeigt einen Hornlautsprecher in der ersten erfindungsgemäßen Ausführung, wobei die Bezugszeichen 2 bis 7 Rohre bezeichnen, die mit einem Horntreiber 1 verbunden sind und untereinander gleiche Länge besitzen, deren Köpfe mit Horneinheiten 8 bis 13 verbunden sind, von denen die jeweiligen Vordermündungen linear angeordnet sind.
Der Betrieb des Hornlautsprechers mit der vorher erwähnten Anordnung wird erklärt. Von dem Horntreiber 1 ausgegebene Schallwellen werden gleichmäßig auf die Rohre 2 bis 7 aufgeteilt und durch sie weitergeleitet. In den Rohren 2 bis 7, deren Innendurchmesser in solcher Weise ausgewählt wurde, daß er ausreichend kleiner als die Wellenlänge einer wiederzugebenden Referenz ist, werden ebene Schallwellen mit geringem Verlust während der Übertragung übertragen und in die Horneinheiten 8 bis 13 eingeführt, und durch deren Mündungen werden Schallwellen in einen Schallfeldraum ausgestrahlt.
Fig. 1 zeigt gestrichelt die Schalldruckpegel-Wellenfront der Horneinheiten 8 bis 13 an den Mündungen, wo die Schallwellen sphärische Schallwellen an der Mündung der jeweiligen Horneinheit werden. So arbeiten die Hornlautsprecher als ein Aggregat der Horneinheiten 8 bis 13 mit dieser Wellenfront.
Entsprechend den Horneinheiten in der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung können die Hornlautsprecher als ein Aggregat der Horneinheiten 8 bis 13 betrachtet werden mit Schallwellen sphärischer Art mit kleinen Abmessungen an der Mündung, d.h. die jeweiligen Horneinheiten 8 bis 13 können als Äquivalent einer Linienquelle angesehen werden. Bei dieser Ausführung sind die Horneinheiten 8 bis 13 linear angeordnet, wodurch die Hornlautsprecher eine Richtungs-Charakteristik für den Fall besitzt, daß Linienquellen linear angeordnet sind und die Wellenfront derselben ist nahe der ebener Schallwellen. Dementsprechend können Hornlautsprecher realisiert werden, deren Richtungs-Charakteristik sehr scharf im Vergleich mit einer solchen nach dem Stand der Technik ist.
Die Richtungs-Charakteristik der Hornlautsprecher bei dieser Ausführung ist in Fig. 2 gezeigt. Es ist zu verstehen, daß die Hornlautsprecher der vorliegenden Erfindung eine sehr scharfe Richtungs-Charakteristik realisieren kann, wie sie lineare Schallquellen besitzen.
Unter der Annahme, daß die Horneinheiten 8 bis 13 Exponential- Hörner mit einer Grenzfrequenz fc sind, wird bevorzugt, daß ein Äquivalentradius aM der zusammengesetzten Mündungs-Schnittfläche der Horneinheiten 8 bis 13 gleich dem folgenden Wert ist oder ihn übertrifft:
(wobei c die Schallgeschwindigkeit ist).
Bei solchen Hörnern werden die akustisch an den Schallfeldraum an das Schallfeld in dem Band mit der Grenzfrequenz fc oder mehr angepaßten und durch die Rohre übertragenen Schallwellen in den Schallfeldraum im wesentlichen ohne Reflexion ausgestrahlt.
Fig. 3 zeigt einen Hornlautsprecher der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung. Die Ausführung in Fig. 3 ist in der Zusammensetzung die gleiche wie die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, unterscheidet sich davon jedoch darin, daß die Anordnung der Mündungen der Horneinheiten 8 bis 13 gekrümmt ist.
Bei dieser Ausführung sind die in die Mündungen der Horneinheiten 8 bis 13 eingeführten Schallwellen in ihrem Übertragungs betrieb die gleichen wie die der ersten Ausführung und werden durch die mit Krümmung angeordneten Horneinheiten 8 bis 13 als ein Schall in den Schallfeldraum ausgestrahlt. Dementsprechend wird die Wellenfront derselben die von gekrümmt angeordneten Punktquellen, d.h. äquivalent sphärischen Schallwellen, wodurch zugelassen wird, daß ihre Richtungs-Charakteristik breiter wird, obwohl die Komponenten die gleichen wie die bei der ersten Ausführung sind.
Fig. 4 zeigt einen Hornlautsprecher der dritten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung. Auch in Fig. 4 sind der Horntreiber 1 und die Horneinheiten 8 bis 13, die Komponenten des Hornlautsprechers, die gleichen wie bei der ersten und bei der zweiten Ausführung, und die Mündungen der Horneinheiten 8 bis 13 sind linear angeordnet. Bei dieser Ausführung werden jedoch die jeweiligen Längen der Rohre 14 bis 19 stufenweise größer, so daß Rohr 14 < Rohr 15 < ... ... < Rohr 18 < Rohr 19 wird.
Bei der gerade erwähnten Zusammensetzung haben die aus dem Horntreiber 1 ausgegebenen Schallereignisse Verzögerungen bis zur Hornmündung, die sich voneinander unterscheiden, da die Längen der Rohre 14 bis 19 unterschiedlich sind. Dementsprechend besitzen die Schallereignisse von äquivalenten und linear angeordneten Punktquellen, die von den Horneinheiten 8 bis 13 ausgestrahlt werden, Phasenverzögerungen, die sich stufenweise von der Horneinheit 8 zur Horneinheit 13 erhöhen. Das bedeutet, die geradlinigen Schallquellen mit solchen Phasendifferenzen, wie sie durch eine durchgezogene Linie bezeichnet sind im Gegensatz zu der in Fig. 4 gestrichelt gezeichneten Richtungskennlinie der ersten Ausführung, erlauben es, den Strahl zu der Horneinheit 13 mit geringerer Phasenverzögerung hin zu neigen, wodurch eine willkürliche Richtungs-Charakteristik entsprechend diesen Längenverhältnissen realisiert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Hornlautsprecher bei der vierten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Bezugszeichen 2 bis 7 an dem Horntreiber 1 angeschlossene Rohre bezeichnen und die Bezugszeichen 8 bis 13 Horneinheiten bezeichnen, die mit den Köpfen der Rohre 2 bis 7 kombiniert sind und wobei die Mündungen der Horneinheiten in einer Kreisringform angeordnet sind.
Der große Unterschied gegenüber dem Hornlautsprecher der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung des Hornlautsprechers. Die Richtungscharakteristik des Hornlautsprechers in horizontaler Richtung der ersten Ausführung, bei der die Einzelhörner linear angeordnet sind, ist, wie in Fig. 2 gezeigt, sehr scharf. Jedoch wird, da die Länge der Schallquellen in Vertikalrichtung gering ist, ihre Richtungs-Charakteristik breit. Bei dem Hornlautsprecher in der vierten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung, bei dem die Hörner 8 bis 13 gemäß Fig. 5 in Kreisringform angeordnet sind, wird, wenn die Länge der geradlinigen Quellen gleich dem Kreisdurchmesser der Kreisringquellen ist, die Schärfe der Richtungs-Charakteristik der beiden Quellen im wesentlichen einander gleich, wie allgemein bekannt. Das bedeutet, wenn man die Hornlautsprecher in Kreisringform anordnet, kann die scharfe Richtungs-Charakteristik in horizontaler Richtung, welche die geradlinigen Quellen besitzen, durch Verwendung der Kreisringquellen in allen Richtungen realisiert werden.
Eine Ausführung eines Horntreibers gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erklärt.
Fig. 6 ist eine Aufbau-Schnittansicht eines Horntreibers nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Zusammensetzung des mit Rohren verbundenen Horntreibers besonders gezeigt ist.
In Fig. 6 ist eine untere Platte 22 mit einer zentralen Stütze in ihrer Mitte fest an der unteren Fläche eines Kreisringmagneten 21 angebracht, der wiederum fest an der unteren Fläche einer oberen Platte 20 befestigt ist. Der Umfang einer Kuppelmembran 23 ist fest an einem Membranring 24 angebracht. Eine Tonwicklung 25 ist fest an dem Kuppelanstiegsteil der Membran 23 befestigt und in dem Magnetspalt zwischen dem Innendurchmesser der oberen Platte 20 und der Zentralstütze der unteren Platte 22 gehalten. Ein Hornverteiler 26 ist so angeordnet, daß ein schmaler Spalt zwischen dem Ausgleicher und der Membran 23 geschaffen wird, und mit einer Vielzahl von kreisförmigen Löchern 27 und 28 versehen, die jeweils mit Rohren 29 und 30 verbunden sind, welche wiederum an ihren Köpfen mit jeweiligen Horneinheiten verbunden sind, wie vorher erwähnt.
In dem Horntreiber nach der vorliegenden Erfindung mit der eben beschriebenen Anordnung sind die Schallwellen von der Kuppelmembran 23 phasenabgeglichen durch den Hornausgleicher 26 und werden durch die Bohrungen 27 und 28 in dem Hornausgleicher 26 direkt zu den Rohren 29 und 30 und dann zu den Horneinheiten geleitet, wo die Wellen in den Schallfeldraum ausgestrahlt werden, wodurch die Schallwellen von dem Ausgleicher nicht an dem Hornkehlenteil gestört werden, wie bei dem Stand der Technik, so daß eine ebene Schalldruckpegel-Charakteristik erhalten werden kann.
Bei den erwähnten Ausführungen sind die die Horneinheiten mit dem Horntreiber verbindenden Rohre aus flexiblem Material. Das läßt zu, daß bei dem gleichen Hornlautsprecher die Richtungs- Charakteristik in erforderlicher Weise geändert werden kann.
Fig. 7 zeigt die erste Ausführung, bei der ein Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung zum Fahrzeugeinsatz angewendet wird, wobei Bezugszeichen 31 einen Fahrersitz bezeichnet, Bezugszeichen 32 einen Beifahrersitz und Bezugszeichen 33 das Armaturenbrett. Eine Reihe von Hornlautsprechern 34 für den oberen Tonfrequenzbereich ist in solcher Weise installiert, daß deren Hornmündungen zum Fahrersitz hin und linear im rechten Winkel zum Armaturenbrett 33 gerichtet sind. Eine weitere Reihe von Hornlautsprechern 35 für den oberen Tonfrequenzbereich ist in gleichartiger Weise so installiert, daß die Hornmündungen derselben zu dem Beifahrersitz und linear im rechten Winkel des Armaturenbrettes 33 gerichtet sind. Eine Reihe von Hornlautsprechern 36 für den oberen Tonfrequenzbereich ist so installiert, daß die Hornmündungen derselben zu dem Beifahrersitz gerichtet und linear an der linken Ecke des Armaturenbrettes 33 angeordnet sind. Eine weitere Reihe von Hornlautsprechern 37 für den oberen Tonfrequenzbereich ist in gleichartiger Weise so installiert, daß ihre Hornmündungen zum Fahrersitz hin gerichtet und linear an der linken Ecke des Armaturenbrettes 33 angeordnet sind. Eine Lautsprecher 38 für Mittel/Tief-Tonfrequenzbereich ist an der unteren rechten Ecke des Armaturenbrettes 33 so angeordnet, daß er zum Boden hin gerichtet ist, und ein Lautsprecher 39 für Mittel/Tief-Tonfrequenzbereich ist in der unteren linken Ecke des Armaturenbrettes 33 in gleichartiger Weise zum Boden hin gerichtet. Eine elektrische Signalquelle ist mit Bezugszeichen 40 bezeichnet. Ein Hochpaßfilter 41 versorgt den Verstärker 42, welcher die Hornlautsprecher 35 und 37 für den oberen Tonfrequenzbereich ansteuert, sowie ein Verzögerungsglied 43. Der Ausgang des Verzögerungsgliedes 43 wird an einen Dampfer 44 angelegt, der den Verstärker 45 speist, welcher die Hornlautsprecher 34 und 36 für den oberen Tonf requenzbereich ansteuert. Ein Tiefpaßfilter 46 versorgt einen Verstärker 47, welcher die Lautsprecher 34 und 36 für den Mittel/Tief-Tonfrequenzbereich ansteuert.
In Fig. 7 sind alle sowohl an der linken wie an der rechten Seite des Armaturenbrettes 33 installierten Lautsprecher 34, 35, 36 und 37 Hornlautsprecher mit einer scharfen Richtungs- Charakteristik, wie sie in Fig. 1 beschrieben sind.
Die Hornlautsprecher 34 und 36 sind so installiert, daß der davon abgestrahlte Schall begrenzt ist und zu den Schallhörstellen A bzw. B reicht, und die Hornlautsprecher 35 und 37 sind in solcher Weise installiert, daß der davon abgestrahlte Schall begrenzt ist und zu den Schallhörstellen B bzw. A reicht.
Der Verzögerer 43 korrigiert die Ansprechzeitspalte infolge der Schallwegdifferenzen zwischen den Wegstrecken G-A und J-A von den rechten und linken Kanälen an der Schallhörstelle A des Fahrersitzes 31 und zwischen den Wegstrecken I-B und H-B vom rechten bzw. linken Kanal an der Schallhörstelle B des Beifahrersitzes 32, während der Dämpfer 44 die Schalldruckpegel- Differenz durch die Abstandsschwächung korrigiert.
Dementsprechend wird ein Signal für den oberen Tonfrequenzbereich von der Elektrosignalquelle 40 durch das Hochpaßfilter 41 in Bereiche unterteilt, in ein Signal aufgeteilt, das durch den Verzögerer 43 und den Abschwächer 44 geht, und ein Signal, das nicht dort durchgeht und den Verstärkern 42 bzw. 45 zugeführt wird, wodurch der vom Hornlautsprecher 34 abgestrahlte Schall des rechten Kanals und der vom Hornlautsprecher 37 abgestrahlte Schall des linken Kanals an der Schailhörstelle A des Fahrersitzes einen wiedergegebenen Schall ohne den Zeitansprechspalt und die Schalldruckpegel-Differenz ergibt. Die Schallereignisse an der Schalihörstelle B des Beifahrersitzes werden auch durch den gleichen wiedergegebenen Schall gebildet, wie vorher besprochen, und die Hornlautsprecher besitzen eine scharfe Richtungseigenschaft und reduzieren dadurch die Störung des wiedergegebenen Schalls der Lautsprecher eines Kanals durch den wiedergegebenen Schall des anderen Kanals auf ein Minimum.
Die Lautsprecher 38 und 39 für den mittel/niederfrequenten Tonbereich werden unter dem Armaturenbrett 33 abgegeben, und es ist deswegen möglich, daß der davon abgegebene Schall am Boden reflektiert und diffus gemacht wird. Bei einem Schallfeld wie dem in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wo sich die Schallquellenpositionen ganz in der Nähe der Schallhörstellen befinden, kann wegen des nichtgerichteten niederfrequenten Bereiches und durch die Auswirkung der Reflexion und Diffusion des zwischenfrequenten Bereiches am Boden ein Schallbild in der Nähe der Mitte des Fahrgastraumes ohne Versetzung zu den Schallhörstellen hin festgelegt werden. Für den Schall des Mittel/Hoch-Tonfrequenzbereiches läßt dies auch zu, daß die Versetzung der Schallbild-Festposition zu den Schailhörstellen reduziert und so das Breitverteilungs- und Stereophongefühl des wiedergegebenen Schalls vervollständigt wird durch Kombination mit den Lautsprechern für den oberen Tonfrequenzbereich, welche die vorher erwähnte scharfe Richtungs-Charakteristik besitzen.
In der in Fig. 7 gezeigten Ausführung wurden die Längen der Schallrohre, die den Horntreiber des Hornlautsprechers für den oberen Tonfrequenzbereich mit seinen Einzelhörnern verbinden, für alle Einheiten gleich gestaltet, und der elektrische Verzögerer und der Abschwächer wurden als Mittel zum Ausgleichen des Ansprechverhaltens des rechten und linken Kanals an den jeweiligen Schallhörstellen benutzt. Wenn jedoch die Rohrlängen des Lautsprechers für den Hoch-Frequenzbereich des rechten Kanals an dem Fahrersitz, d.h. dem Lautsprecher 34 nach Fig. 7, und die des Lautsprechers 36 für den linken Kanal an dem Beifahrersitz um das Stück, das zum Ausgleich der Zeitverzögerung infolge der Wegdifferenz nötig ist, länger gemacht werden als die Rohrlängen des Lautsprechers 37 für den linken Kanal am Fahrersitz und die des Lautsprechers 35 für den rechten Kanal am Beifahrersitz, können die gleichen Auswirkungen wie mit dem elektrischen Verzögerer rein akustisch erreicht werden. Wenn schon die Rohrlängen auf diese Weise länger gemacht werden, kann die Abstandsschwächung infolge der Übertragung der Schallwellen im Rohr erreicht werden, d.h. der gleiche Effekt wie mit dem elektrischen Abschwächer kann gleichzeitig akustisch realisiert werden, wodurch die elektrischen Bauelemente-Verzögerer und -Abschwächer unnötig werden und die elektrische Schaltung zum Ansteuern der Lautsprechervorrichtung beträchtlich vereinfacht werden kann.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird die zweite Ausführung, bei der ein Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung für Fahrzeugeinsatz verwendet wird, nachfolgend erklärt.
Fig. 8 zeigt die Zusammensetzung eines Lautsprechers für den oberen Tonfrequenzbereich einer im Fahrzeug angebrachten Lautsprechervorrichtung bei der zweiten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung. In Fig. 8 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Horntreiber, und die Bezugszeichen 48 bis 50 bezeichnen Rohre mit der gleichen Länge, deren Köpfe mit der ersten linear angeordneten Reihe von Horneinheiten 11 bis 13 kombiniert sind. Bezugszeichen 51 bis 53 bezeichnen Rohre mit einer etwas kürzeren Länge als die der Rohre 48 bis 50, deren Köpfe mit der zweiten Reihe von Horneinheiten 8 bis 10 verbunden isnd, welche linear angeordnet und gegenüber den Horneinheiten 11 bis 13 etwas geneigt ist. Die vorher erwähnten Lautsprecher des oberen Tonfrequenzbereiches sind an den beiden jeweils linken bzw. rechten Ecken installiert wie bei der ersten Ausführung, wenn sie auch hier nicht gezeigt sind.
Der Betrieb der so aufgebauten Lautsprechervorrichtung wird nachfolgend erklärt. Fig. 8 zeigt die Verteilungsmuster des ersten Hornsatzes, der aus den Horneinheiten 11 bis 13 zusammengesetzt ist, und die des zweiten Hornsatzes aus den Horneinheiten 8 bis 10. Beispielsweise kann der erste Hornsatz in solcher Weise angeordnet werden, daß die Hörner Schall zu dem Fahrersitz hin abstrahlen, während der zweite Hornsatz in solcher Weise angeordnet ist, daß die Hörner zum ersten Hornsatz geneigt angeordnet sind und Schall zu dem Beifahrersitz abstrahlen. Auch wenn die Länge der Rohre 48 bis 50 des ersten Hornsatzes so festgesetzt und ist, daß das Ansprechverhalten von deren Kanal gleich dem von dem entgegengesetzten Kanal gemacht wird, installiert mit dem gleichen Aufbau durch einen akustischen Verzögerungs- und Dämpfungseffekt, können die beiden Sätze von Einzelhornlautsprechern, die in der in Fig. 7 gezeigten Ausführung erforderlich und aus den zwei Horntreibern für jeweils einen Seitenkanal zusammengesetzt sind, ersetzt werden durch zwei Sätze von Hornlautsprechern, die aus dem gemeinsam genutzten einzelnen Horntreiber 1 zusammengesetzt sind, wodurch der Zusammenbau derselben einschließlich der elektrischen Schaltung vereinfacht wird.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird die dritte Ausführung, bei der ein Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung auf den Fahrzeugeinsatz angewendet ist, nachfolgend erklärt.
Fig. 9 zeigt den Aufbau einer in einem Fahrzeug angebrachten Lautsprechervorrichtung der dritten Ausführung nach der vorliegenden Erfindung. In Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 33 ein Armaturenbrett, Bezugszeichen 54 eine Windschutzscheibe, Bezugszeichen 55 und 66 zwei Sätze von Hornlautsprechern für den oberen Tonf requenzbereich, die in Form eines zweistufigen Stapels an der rechten Ecke des Armaturenbrettes 33 installiert und deren Mündungen nach vorne gerichtet sind, Bezugszeichen 57 und 58 zwei Sätze von Hornlautsprechern für den oberen Tonfrequenzbereich, die in der linken Ecke, wie vorstehend beschrieben, installiert sind, und Bezugszeichen 59 und 60 Lautsprecher für den Mittel/Tief-Tonfrequenzbereich, die sowohl in der rechten wie der linken unteren Ecke des Armaturenbrettes 33 installiert und zum Boden hin gerichtet sind.
In Fig. 9 wird für die Hornlautsprecher 55, 56, 57 und 58 für den oberen Tonfrequenzbereich, die in einem zweistufigen Stapel von beiden Ecken aus installiert sind, von den zwei Sätzen von Lautsprechern des einen Seitenkanals mindestens ein Satz von Lautsprechern mit den Hornlautsprechern unter Benutzung der Rohre mit jeweils unterschiedlicher Länge, wie in Fig. 4 gezeigt, benutzt. Bei dieser Ausführung sind die Hornlautsprecher so, daß der Richtungsstrahl des Lautsprechers 55 des rechten Kanals gegen den Beifahrersitz gerichtet ist, während der Richtungsstrahl der Lautsprecher 57 des linken Kanals zu dem Fahrersitz gerichtet ist, und die Lautsprecher 56 und 58 benutzen Hornlautsprecher mit dem Richtungsstrahl an der Horn- Vorderachse, wie in Fig. 1 gezeigt.
Wenn es hier auch nicht gezeigt ist, sind die Lautsprecher 55 und 57, die zu dem entgegengesetzten Kanal hin Schall ausstrahlen, mit einem elektrischen Verzögerer und Abschwächer verbunden, um eine Korrektur so auszuführen, daß die Reaktionen von den beiden Kanälen einander gleich werden, wie bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführung, wodurch die akustische Wirkung dieser Ausführung im wesentlichen die gleiche ist, wie bei der Lautsprechervorrichtung der ersten Ausführung. Für im Fahrzeug angebrachte Lautsprecher ist die Installierungsposition oder der Befestigungswinkel der Lautsprecher in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp begrenzt. So bewirkt diese Ausführung ein Mittel zum Installieren der Lautsprecher mit Ausgleich für eine solche Begrenzung. D.h. bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführung wurden die Hornmündungen der zwei Sätze von Hornlautsprechern sowohl für die rechten wie für die linken Kanäle in einer Weise installiert, daß sie richtig zu dem Fahrersitz bzw. dem Beifahrersitz gerichtet sind. Jedoch kann der Richtungsstrahl auch in eine willkürliche Richtung gelenkt werden durch Einstellen der Rohrlänge, wodurch die Installierungsrichtung der Lautsprecher für den oberen Tonfrequenzbereich grundsätzlich eine willkürliche Richtung werden kann, und so wird der Freiheitsgrad der Laut sprecherinstallierung bedeutsam verbessert.
Ebenfalls wurde bei dieser Ausführung zum Ausgleich des Ansprechverhaltens von beiden Kanälen ein Satz Lautsprecher mit dem elektrischen Verzögerer und Abschwächer korrigiert, jedoch kann die Auswirkung der Verzögerung und Abschwächung auch akustisch über die Länge der Schallrohre erreicht werden, wie in der Ausführung der Fig. 8 gezeigt.
Wenn, wie vorher erwähnt, der Hornlautsprecher nach der vorliegenden Erfindung zum Gebrauch in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, kann ein Lautsprecher realisiert werden, der eine scharfe Richtwirkung besitzt, so daß der Richtungsstrahl seiner Hornmündung nur auf den Fahrersitz bzw. den Beifahrersitz gerichtet ist.
Mindestens ein Satz Lautsprecher des einen Seitenkanals ist mit einem Schalldruckpegel-Abschwächungsmittel und elektrischem oder akustischem Phasenverzögerungsmittel versehen, wodurch das Ansprechverhalten des Schalls vom rechten und vom linken Kanal an den Schallaufnahmestellen des Fahrersitzes bzw. des Beifahrersitzes jeweils gleich wird, und Lautsprecher für den Mittel/Tief-Tonfrequenzbereich, die unter dem Armaturenbrett installiert sind und bei denen der ausgestrahlte Schall am Boden reflektiert und diffus gemacht wird, werden mit den erwähnten Lautsprechern für den oberen Tonfrequenzbereich kombiniert, so daß eine im Fahrzeug angebrachte Lautsprechervorrichtung möglich ist, die ein natürliches stereophones Schallfeld realisiert, ohne daß ein Versatz zu den Schallaufnahmestellen erzeugt wird.

Claims

1. Horn-Lautsprecher, welcher umfaßt:

einen Horntreiber (1) zum Erzeugen von Schallwellen;

eine Vielzahl von Rohren (2-7) mit jeweils ersten und zweiten Enden, wobei das erste Ende jedes der Vielzahl von Rohren mit dem Horntreiber gekoppelt ist, um dadurch durch den Horntreiber erzeugte Schallwellen zu übertragen; und eine Vielzahl von Horneinheiten (8-13), die jeweils eine Mündung besitzen, um davon Schallwellen abzustrahlen, welche Vielzahl von Horneinheiten jeweils mit den zweiten Enden der Vielzahl von Rohren gekoppelt ist, um dadurch von den Mündungen über die Vielzahl von Rohren (2-7) übertragene Schallwellen abzustrahlen;

dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Vielzahl von Rohren (2-7) ein flexibles Rohr ist, wodurch die Rohre befähigt werden, abgebogen zu werden, um so die Vielzahl von Horneinheiten so anzuordnen, daß ihre Mündungen in einer bestimmten Ebene liegen, um eine Einzeischallquelle mit einer gewünschten Richtwirkung zu bilden.

2. Hornlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl von Rohren (2-7) so verformt werden kann, daß die Vielzahl von Horneinheiten (8-13) so angeordnet ist, daß ihre Mündungen linear an einer flachen Ebene angeordnet sind, um eine lineare Schallquelle zu bilden, wodurch der Hornlautsprecher eine scharfe Richtungswirkung besitzt.

3. Hornlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl von Rohren (2-7) so verformt werden kann, daß die Vielzahl von Horneinheiten so angeordnet wird, daß ihre Mündungen an einer gekrümmten Ebene in gekrümmter Weise angeordnet sind.

4. Hornlautsprecher nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Längen jedes Rohres der Vielzahl von Rohren (2-7) gleich sind.

5. Hornlautsprecher nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Längen der Vielzahl von Rohren (2-7) voneinander verschieden sind.

6. Hornlautsprecher nach Anspruch 5, bei dem die Längen der Vielzahl von Rohren (2-7) eine gestufte Folge bilden.

7. Hornlautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem jede der Vielzahl von Horneinheiten ein Exponentialhorn ist mit einem Äquivalenzradius aM mit einem zusammengesetzten Mündungsabschnittsbereich der Horneinheiten in der Weise,

wobei fc eine Grenzfrequenz des Exponentialhorns und

c die Schallgeschwindigkeit ist.

8. Hornlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem der Horntreiber umfaßt eine Kuppelmembran (23), ein Antriebsmittel zum Antreiben der Membran und einen Ausgleicher (20), der vor der Membran mit engem Spalt zwischen dem Ausgleicher und der Membran angeordnet ist, welcher Ausgleicher mit einer Vielzahl von Bohrungen (27, 28) versehen ist, und wobei die ersten Enden der Vielzahl von Rohren jeweils in die Vielzahl von Bohrungen des Ausgleichers eingesetzt sind.

9. In einem Fahrzeug angebrachte Lautsprechervorrichtung, welche umfaßt:

erste und zweite Paare von Hornlautsprecher-Kombinationen, die jeweils erste und zweite Hornlautsprecher nach Anspruch 2 umfassen, welche jeweils an der rechten bzw. linken Seite eines Armaturenbretts in einem Fahrgastraum eines Fahrzeuges zum Abstrahlen von Schallwellen installiert sind, wobei bei jedem ersten bzw. zweiten Hornlautsprecher des ersten Paares der Hornlautsprecher-Kombinationen seine Vielzahl von flexiblen Rohren so verformt ist, daß eine scharfe Richtungswirkung in einer Richtung zu einem Fahrersitz erzeugt wird, und bei jedem ersten und zweiten Hornlautsprecher des zweiten Paares von Hornlautsprecher- Kombinationen seine Vielzahl von flexiblen Rohren so verformt ist, daß eine scharfe Richtungswirkung in einer Richtung zu einem Beifahrersitz hin erzeugt wird;

Verzögerungsmittel (43), die so angeordnet sind, daß von dem ersten und dem zweiten Hornlautsprecher jedes Paares von Hornlautsprecher-Kombinationen abgestrahlte Schallwellen eine an einem entsprechenden Sitz, Fahrersitz oder Beifahrersitz, befindliche Person gleichzeitig erreichen; und

Abschwächungsmittel (44), um die Schalldruckpegel der von dem ersten und zweiten Hornlautsprecher jedes Paares von Hornlautsprecher-Kombinationen abgestrahlten Schallwellen gleichzuhalten.

10. In einem Fahrzeug angebrachte Lautsprechervorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Vielzahl von flexiblen Rohren so verformt ist, daß die Mündungen eines Teils der Vielzahl von Horneinheiten linear an einer flachen Ebene liegt, um so eine Linearschallquelle mit einer scharfen Richtungswirkung in Richtung zu dem Fahrersitz zu bilden, und die Mündungen des verbleibenden Teils der Vielzahl von Horneinheiten linear an einer flachen Ebene so anzuordnen, daß sie eine Linearschallquelle mit einer scharfen Richtungswirkung in Richtung zu dem Beifahrersitz bilden.