DE748718C - Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben - Google Patents

Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben

Info

Publication number
DE748718C
DE748718C DEK159198D DEK0159198D DE748718C DE 748718 C DE748718 C DE 748718C DE K159198 D DEK159198 D DE K159198D DE K0159198 D DEK0159198 D DE K0159198D DE 748718 C DE748718 C DE 748718C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
arrangement according
loudspeakers
arrangement
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEK159198D
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Roesch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to DEK159198D priority Critical patent/DE748718C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE748718C publication Critical patent/DE748718C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/26Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Description

  • Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter überIappung wiedergeben Es ist bekannt, zur Übertragung des Tonfrequenzbereiches mehrere Lautsprecher zu verwenden; es ist auch bekannt, den zu Übertragenden Frequenzbereich aufzuteilen und den Teilfrequenzbereichen besondere Lautsprecher zuzuordnen, beispielsweise einen Hochton- und einen-Tieftonlautsprecher, wobei sich diese beiden Lautsprecher in einem bestimmten Frequenzbereich, z. B. zwischen Zoo und 500 Hz, überlappen.
  • Beim Betrieb- derartiger Lautsprecher können auf elektrischem oder elektromechanischem Wege Phasenverschiebungen gegenüber der angelegten Spannung auftreten; so kann z. B. die für die Aufteilung der Frequenzen verwendete elektrische Weiche eine elektrische Phasenverschiebung bewirken, dasselbe kann auch durch einen komplexen Scheinwiderstand hervorgerufen `!erden. Elektromechanische - Phasenverschiebungen können z. B. durch Verschiebung der Phase der resultierenden Bewegung,der Membran gegenüber der Phase -des Schwingspulenstromes entstehen. Ferner kann auch noch eine akustische Phasenverschiebung eintreten, wenn die Lautsprechertnembranen in Strahlrichtung zueinander versetzt sind. Derartige Vorgänge haben nun zur Folge, daß die von den Membranen ausgehenden Schallwellen in einer Ebene senkrecht zur Hauptstrahlrichtung der Lautsprecheranordnung phasenverschoben oder unter Umständen auch gegenphasig aufeinend@ertrefen; in diesem Gebiet entstehen des-,wegen schalltote Stellen; diese treten besonders unangenehm in Erscheinung, weil dieses Gebiet gerade das Haupthörgebiet ist.
  • Um diesen Mangel zu vermeiden, wird beim Betrieb mehrerer in einem Abstand nebeneinander angeordneter Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter Überlappung wiedergeben und zur F requenztrennung über elektrische Weichen angetrieben werden, gemäß der Erfindung vorgeschlagen, finit Hilfe von Phasenreglungsmitteln zu bewirken, daß die von den Lautsprechern ausgehenden Schallwellen firn Überlappungsbereich eine zur Iauptstrahlrichtung der Lautsprecheranordnung senkrechte Ebene in gleicher Phase durchlaufen. Dadurch wird erreicht, daß die Schallwellen konphas oder wenigstens angenähert konphas aufeinandertreffen. 13s ist bereits bekannt, bei einem oder mehreren Lautsprechern, die den ganzen Frequenzbereich wiedergeben, die von beiden Seiten der Membran ausgehenden Schallwellen auszunutzen und dabei für die nach der einen Seite abgestrahlten Schallwellen eine besondere Schallführung vorzusehen, welche Interferenzerscheinungen mit den Schallwellen der anderen Seite verringern soll. Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Lautsprecheranordnung, bei der die Lautsprecher getrennte Frequenzbereiche unter Überlappung wiedergeben und zur Frequenztrennung über elektrische Weichen angetrieben wer den. Hierbei können für die Phasenreglung an sich bekannte Kettenleiter oder die Verschiebung der Lautsprecher in Strahlrichtung oder auch eine Gegenpolurig in dem elektrischen Svstein oder auch eine Kombination zwischen diesen Maßnahmen verwendet werden, durch eine solche Gegenpolung kann beispielsweise erreicht werden, dafl die -Membranen konphas schwingen.
  • Es hat sich nun ferner gezeigt, daß nicht nur im Bereich einer Ebene senkrecht zur Hauptstrahlrichtung der Lautsprecheranordnung schalltote Stellen entstehen können, sondern auch an Stellen, die davon entfernt liegen, und daß diese Erscheinung von <lein Abstand der Lautsprecher voneinander abliiingig ist. Wenn die Lautsprecher z. P. getrennt in einem bestimmten Abstand, der beispielsweise das -Mehrfache der Wellenlänge der höchsten von beiden Lautsprechern geineinsani abgestrahlten Frequenz beträgt, angeordnet sind, so treten außerhalb des vorhergenanuten Bereiches Interferenzerscheinungen auf, welche schalltote Stellen hervorrufen. Gemäß einem weiteren Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung können derartige Erscheinungen in einem großen Rauni-,vinkel dadurch erfolgreich bekämpft werden, daß der abstand der Lautsprecher möglichst -.lein im Vergleich zu der Wellenlänge der höchsten ;eineinsam abgestrahlten Frequenz gewählt wird. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß hierdurch der Konstruktion der Lautsprecher Schranken gesetzt sind. Es hat sieh jedoch " f e.eigt, daß zufriedenstellende Resultate bei z21 einem Abstand erzielt «-erden, der kleiner ist als eine Wellenlänge der höchsten gemeinsam abgestrahlten Frequenz. Wenn gemäß dieser, Maßnahme die Lautsprecher nahe ziicinandergeriickt «-erden, so ist die vorher .,'fi1@gegebene Arbeitsregel, nach der die von ,-dop beiden Lautsprechern abgestrahlten SchallweTlen eine Ebene senkrecht zur Hauptstrahlrichtung konphas durchlaufen, noch aus einem weiteren Grund von besonderer Bedeutung: wenn nämlich diese Bedingung nicht erfüllt ist, so tritt bei dem gegenphasigen Aufeinandertreffen der Schallwellen eine starke Verininderung der Abstrahlung beider Lautsprecher ein, indem sich die Lautsprecher wechselseitig die Abstrahlungabsaugen. Wenn auch das konphase Arbeiten in diesem Falle von gröfaerer Bedeutung ist, so muß doch festgehalten werden, daß auch beim nichtkonphasen Arbeiten mit der gegebenen Abstandsregel eine Verbesserung in bezug auf die Interferenzerscheinungen erzielt werden kann.
  • Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Abb. i und 2 beispielsweise erläutert: In Abb. i wird eine Lautsprecheranordnung dargestellt, die zur Übertragung des Tonfrequenzbereiches gemäß den Frequenzkurven in Abb. :2 dient. Der Lautsprecher i überträgt den höheren Frequenzbereich zwischen 25o und io ooo Hz und der Lautsprecher 2 den tieferen Frequenzbereich von 3o bis 25o Hz. In dein Bereich der Überlappungsfreduenz von 25o Hz überschneiden sich die beiden Kurven.
  • Der Hochtonlautsprecher wird in an sich bekannter Weise als Trichterlautsprecher ausgebildet, während der Tieftonlautsprecher ein gewöhnlicher Konuslautsprecher mit einer Schallwand 3 ist. Es kann natürlich auch für den Tieftonlautsprecher ein Trichterlautsprecher verwendet werden. Die beiden Laut-Sprecher werden in bekannter Weise aus einem Verstärker t' gespeist, der an ein '1Iikrophon oder auch an eine Tonal tastvorriditung angeschlossen sein kann. Die Ströme «-erden den beiden Lautsprechern über eine elektrische Weiche, bestehend aus den Kondensatoren d. und den Drosseln 5, zugeführt, so daß die beschriebene Frequenzaufteilunr erreicht wird. Bei dieser Stromzuführung sind die an den beiden Lautsprechern liegenden Phasen um i8o° gegeneinander verschoben: das bedeutet, daß bei reinohinischeni Widerstand der Lautsprecher die Ströme in den Schwingspulen ebenfalls um iho° phasenverschoben sind, so daß die beiden ll@inbranen 6 und ; gegenphasig schwingen, falls die elektroakustische Pliasenv erschiebung eines jeden Lautsprechers gleich groß, vorzugsweise gleich Null ist und sich die Membranen auf gleicher Höhe befinden. Unter elektroakustischer Phasenverschiebung wird dabei die Verschiebung der -Phase des abgestrahlten Schalles gegenüber der Phase des Schwingspulenstroms verstanden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Stromleitung des einen Lautsprechers 2 mit Hilfe der Klemmen 8 und g gegenüber dem anderen Lautsprecher i umpolbar, sä daß bei gleicher Magnetfeldrichtung und bei gleichem Wickelsinn der Schwingspule der Strom in dem - Lautsprecher 2 nunmehr bleichphasig mit dem Strom des Lautsprechers i ist. Die Phasenreglung nach dem Prinzip der -.Gegenpolung kann auch dadurch bewirkt werden, daß der Wickelsinn der Schwingspule oder die Kraftlinienrichtung des Magnetfeldes umgekehrt wird. Bei Verwendung von permanenten Magneten können die beiden Pole umgekehrt werden. Diese Gegenpolung ist naturgemäß nur zu empfehlen bei Phasenverschiebungen, die um z8o° liegen. Eine andere Möglichkeit, die Phasenverschiebung zu korrigieren, besteht darin, an sich bekannte -Kettenleiter in die Stromzuführung des einen Lautsprechers einzubauen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Membranen der Lautsprecher in Strahlrichtung gegeneinander zu versetzen. Die Anwendung von Kettenleitern hat gewisse Nachteile, da mit ihnen elektrische Resonanzkreise eingeführt werden. Zweckmäßig wird man daher diese Maßnahmen nur für Teilkorrekturen anwenden.
  • Das gleiche gilt auch für die Verschiebung der Lautsprecher, da hierbei sehr leicht unerwünschte Laufzeitunterschiede auftreten können Lund dabei .auch unter Umständen größere zeitliche Unterschiede. Außerdem ist -die Wirkung der Abstandsreglung verhältnismäßig unsicher, da sie von der Wellenlänge der gemeinsam abgestrahlten Frequenz. und damit von der Größe des gemeinsamen Frequenzbereiches abhängt. Wenn jedoch nur Phasenverschiebungen unterhalb von go° aus-;vugleichen sind, so kann -dieses Mittel wirksam angewendet werden. Mit den Kettenleitern und der Abstandsreglung können daher ohne weiteres jene zusätzlichen Phasenverschiebungenausgeglichen werden, die trotz einer Gegenpolung noch vorhanden sind und die z. B. auf den komplexen Scheinwiderstand des Lautsprechers oder auf die elektroäkustisch-e Phasenverschiebung zurückzuführen sind. Diese Phasenverschiebungen liegen etwa in der Größenordnung von 6o°. Wenn man hier die Korrektur durch Abstandsregelung vornehmen wollte, so wäre demnach der eine Lautsprecher um 1/4 der. Wellenlänge der gemeinsamen Frequenz zu verschieben. Hierbei ist unter gemeinsamer Frequenz die LTberlappungsfrequenz zu verstehen, bei der beide Lautsprecher die gleiche Schalleistung abgeben. Bei dieser Frequenz ist sonst die Gefahr der Auslöschung am größten, während bei anderen Frequenzen wenigstens noch von der Schalleistung des einen oder anderen Lautsprechers etwas übrigblei;bt, so: daß eine totale Auslöschung vermieden ist, -d. h. daß an den beiden Seiten der Überlappungsfreduenz auch bei plrasenglcichern Arbeiten in der Überlappungsfrequenz in einem gewissen Umfange Phasenverschiebungen und als Folge davon Dämpfungen auftreten. Diese Dämpfungen kann man jedoch auf ein erträgliches Maß bringen, wenn dafür gesorgt wird, daß der Überlappungsbereich möglichst schmal ist, oder mit anderen Worten, daß der Abfall und y-'#,nstieg an der Trennstelle möglichst steil ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß einreal beachtenswerte Schwunderscheinungen, wenn überhaupt, so nur in einem verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich auftreten können und daß zum anderen die Phasenverschiebungen, die sich im allgemeinen mit zunehmender Entfernung von. der.Überiappungsfrequenz vergrößern, in dem verkleinerten Überlappungsgebiet keine so großen. Beträge annehmen können, daß sie eine nennenswerte Dämpfung hervorrufen. Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Verhältnisse bei Kombinationslautsprecheranordnungen besonderer Wert zu legen ist. In der Praxis wird man mit einer Abstandsreglung bis zu 1/4 der Wellenlänge der gemeinsamen Frequenz, gegebenenfalls in Verbindung mit der Gegenpolung, alle vorkommenden Phasenverschiebungen beherrschen können; gegebenenfalls kann hierbei-auch noch die Kettenleiteranordnung hinzugenommen werden.
  • Um diejenigen schalltoten Stellen auszuschalten, die auch bei konphasem Arbeiten der beiden Lautsprecher in einem gewissen Abstand von der Hauptstrahlrichtung noch auftreten können, sind die beiden Lautsprecher i und a gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Abstand a voneinander angeordnet, der gleich :der Hälfte der Wellenlänge der Überlappungsfrequenz ist. Bei der Überlappungsfrequenz von :25o Hz :ist also a. = 69 crn. Bei diesem Abstand werden die optimalen Verhältnisse unter Berücksichtigung des konstruktiven Aufbaues der Lautsprecher erreicht. Wenn jedoch der konstruktive Aufbau einen größeren Abstand erfordert, so kann dieser Abstand mit Rücksicht hierauf bis zu einer Größe von zwei Wellenlängen der Überlappungsfrequenz gewählt werden. In der Praxis wird man reit einem Abstand in der Größenordnung einer Wellenlänge der 1Tberlappungsfrequen7 arbeiten, da dann noch brauchbare akustische Resultate erzielbar sind, ohne daß der Konstrukteur in der Rauanfrage allzusehr beengt ist.
  • Die Erfindung ist unabhängig von der Lautsprecherform. So läßt sie sich beispielsweise sowohl bei Trichterlautsprechern wie auch bei Konuslautsprechern oder auch bei Kontislautsprechern mit Trichter anwenden. Die Erfindung ist auch unabhängig von der Antriebsart sowie der Meinbranform; sie läßt sich nicht nur bei Anwendung zweier Lautsprecher, sondern auch ebensogut bei mehreren Lautsprechersystemen anwenden sowie bei mehrfacher Aufteilung des Frequenzbandes.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Anordnung zum Betrieb mehrerer in einem Abstand nebeneinander angeordneter Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter Überlappung wiedergeben und zur Frequenztrennung über elektrische Weichen angetrieben werden, gekennzeichnet durch Thasenreglungsmittel, die bewirken, daß die von den Lautsprechern ausgehenden Schallwellen im Überlappungsbereich eine zur Hauptstrahlrichtung der Lautsprecheranordnung senkrechte Ebene in gleicher Phase durchlaufen. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der Schallwellen durch Gegenpolung der Antriebssysteine eingestellt wird. 3. Anordnung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der Schalhvellen durch gegenseitige Verschiebung der Lautsprecher in Schallrichtung geregelt wird. d.. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der Schallwellen durch elektrische Netzwerke geregelt wird. ;5. Anordnung-nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in der gleichen Ebene senkrecht zur Strahlrichtung angeordneten Membranen der Lautsprecher konphas arbeiten. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lautsprecher senkrecht zur Strahlrichtung kleiner als das Doppelte der Wellenlänge, z. B. gleich der M'ellenlänge, der L'berlappüngsfrequenz ist. Anordnung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ÜUberlappungsbereich schmal und der An- und Abstieg im Übeerlappungsbereich steil ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift ....... N r. 1 943 499.
DEK159198D 1940-11-07 1940-11-07 Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben Expired DE748718C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK159198D DE748718C (de) 1940-11-07 1940-11-07 Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK159198D DE748718C (de) 1940-11-07 1940-11-07 Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE748718C true DE748718C (de) 1945-01-10

Family

ID=7254016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEK159198D Expired DE748718C (de) 1940-11-07 1940-11-07 Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE748718C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976894C (de) * 1949-08-28 1964-08-06 Telefunken Patent Anordnung zur zentralen breitbandigen Schallversorgung eines Luftraumes
DE2608384A1 (de) * 1975-03-03 1976-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mehrweg-lautsprechersystem
DE2556343A1 (de) * 1975-04-02 1976-10-21 Bose Corp Anordnung von lautsprechern

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1943499A (en) * 1928-04-06 1934-01-16 Rca Corp Sound amplifier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1943499A (en) * 1928-04-06 1934-01-16 Rca Corp Sound amplifier

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976894C (de) * 1949-08-28 1964-08-06 Telefunken Patent Anordnung zur zentralen breitbandigen Schallversorgung eines Luftraumes
DE2608384A1 (de) * 1975-03-03 1976-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mehrweg-lautsprechersystem
DE2556343A1 (de) * 1975-04-02 1976-10-21 Bose Corp Anordnung von lautsprechern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2428933C2 (de) Kopfhörer nach dem Zweiwegsystem
EP3590271B1 (de) Lautsprechereinheit mit einem elektrodynamischen und einem mems-lautsprecher
DE102015118872B4 (de) Omnidirektional gelagerter Lautsprecher
DE627679C (de) Elektrostatischer Lautsprecher
DE3410134A1 (de) Lautsprecher-system mit einem mit mehreren schalloeffnungen versehenen gehaeuse
DE2452358C2 (de) Lautsprecheranordnung mit zwei Hauptlautsprechern
DE2815051A1 (de) Kopfhoerer in geschlossener bauweise
DE60002649T2 (de) Lautsprecher für mobile Telefon
DE69203460T2 (de) Lautsprecher.
DE690437C (de) Schalles in einem bestimmten Raumteil
DE748718C (de) Anordnung zum Betrieb mehrerer Lautsprecher, die getrennte Frequenzbereiche unter UEberlappung wiedergeben
DE886476C (de) Elektrische Schalteinrichtung
DE2854912A1 (de) Elektroakustischer wandler
DE1121116B (de) Kondensatormikrophon
DE743231C (de) Hornlautsprecher mit mehreren zur Erzielung einer vorgegebenen Richtcharakteristik faecherartig angeordneten Exponentialhoernern, insbesondere Hochtonlautsprecher
CH223106A (de) Verfahren zum Betrieb mehrerer Lautsprecher.
DE2739523C2 (de)
DE102020121725A1 (de) Koaxiallautsprecher
DE2455336C3 (de) Interferenzlautsprechersystem für stereophone Wiedergabe
DE623800C (de)
DE2512343A1 (de) Hoerhilfsgeraet fuer schwerhoerige oder hoerbehinderte
EP0372186B1 (de) Lautsprecherboxen für Fernseh- und andere Geräte
DE895779C (de) Anordnung zur UEbertragung von stereofonischen Darbietungen
DE2511918A1 (de) Tonabnehmer vom dynamischen typ
DE102018207780B3 (de) Verfahren zum Betrieb eines Hörgerätes