DE884376C

DE884376C - Lautsprecheranlage mit Schaltungsanordnung zur Rueckkopplungs-vermeidung

Info

Publication number: DE884376C
Application number: DES10628D
Authority: DE
Inventors: Georg Dehn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-09-21
Filing date: 1944-09-21
Publication date: 1953-07-27

Description

Lautsprecheranlage mit Schaltungsanordnung zur Rückkopplungsverm-eidung In Lautsprecherübertragungs- und Gegensprechanlagen sind die zur Besprechung der Anlage dienenden Mikrofone im allgemeinen in der Nähe der Lautsprecher aufgestellt, so daß infolge der zwischen Lautsprecher und Mikrofon bestehenden akustischen Kopplung die Gefahr besteht, daß in der Übertragungsanlage eine Rückkopplung zustande kommt, die die Verständigung unmöglich macht. Um die Rückkopplungsgefahr zu beseitigen, sind schon zahlreiche Mittel bekanntgeworden. Hier sind in erster Linie die Gabelschaltungen zu nennen, die unter Anwendung einer abgeglichenen Brückenschaltung mit Nachbildung ein Rückfließen der elektrischen Energie verhindern sollen. Diese Schaltungen haben außer einem erheblichen Aufwand an Schaltelementen den Nachteil, daß die Nachbildung sich nur unter Schwierigkeiten mit der genügenden Genauigkeit herstellen läßt. An Stelle der Gabelschaltungen oder zusätzlich zu diesen sind auch Sperrelais verwendet worden, die die Aufgabe haben, die jeweils nicht benutzte Sprechrichtung aufzutrennen, wenn in der anderen Richtung Ströme fließen. Auch dieses Mittel bedingt einen erheblichen zusätzlichen Aufwand und hat vor allem den Nachteil, daß infolge der mechanischen Trägheit der Relais unerwünschte Verzögerungs- und Nachwirkezeiten aufkommen, die den normalen Fluß der Übertragung behindern. Schließlich gehören auch Kompensationsschaltungen zum Stande der Technik, bei denen die unerwünschten Rückflüsse durch gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Ströme kompensiert werden sollen. Hierbei besteht die Schwierigkeit, den Kompensationsströmen die richtige Phase und Größe zu geben.
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranlage, insbesondere eine Gegensprechanlage, bei der von dem Kompensationsprinzip Gebrauch gemacht- wird. Zur Vermeidung der Rückkopplung werden zwei annähernd gleiche gegeneinandergeschaltete Mikrofone derart in bezug auf den Lautsprecher angeordnet, daß dieser gleiche Spannungen in den Mikrofonen erzeugt. Das eine dieser Mikrofone wird gegen den Sprechenden abgedeckt, so daß die in beiden Mikrofonen entstehenden Sprachspannungen gegeneinander einen möglichst großen Unterschied aufweisen. Da es sich praktisch verhältnismäßig leicht ermöglichen läßt, die Mikrofone in bezug auf den Lautsprecher so anzuordnen,- daß in ihnen annähernd gleiche Ströme durch den Lautsprecher erzeugt werden, ist es auf diese Weise möglich, eine ausreichende Kompensation der Rückkopplungsströme herbeizuführen.
Es ist zweckmäßig, die beiden Mikrofone zu beiden Seiten des Lautsprechers in einem Gehäuse anzuordnen und außer der Lautsprecheröffnung nur für das eine Mikrofon eine Einsprechöffnung vorzusehen.
Weitere Einzelheiten des Erfindungsgedankens und eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Mikrofon- und Lautsprechergehäuses werden an Hand der in den beiden Fig. r und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In Fig. r ist der Lautsprecher L innerhalb des Gehäuses G vorgesehen. Gegenüber dem Lautsprecher befindet sich die Lautsprecheröffnung LÖ, durch die der vom Lautsprecher- erzeugte Schall austreten kann. Die Lautsprecheröffnung LÖ besteht aus einer siebartigen Anordnung, z. B. kleinen Löchern. Die beiden Mikrofone Ml und M2 befinden sich zu beiden Seiten des Lautsprechers L.- Gegenüber den Mikrofonen befinden sich Einsprechöffnungen Öl und 021 von denen die zuerst genannte verschlossen ist. Durch den Sprechenden kann daher im wesentlichen nur das Mikrofön M2 erregt werden. Die beiden Mikrofone sind elektrisch gegeneinandergeschaltet und zu dem gemeinsamen- Mikrofonanschluß MA geführt. Der Lautsprecheranschluß ist mit LA bezeichnet. Die Öffnung- Öl, die praktisch nur eine Vertiefung darstellt, ist vorgesehen, um das Lautsprechergehäuse in seinem Innern möglichst symmetrisch auszubilden, damit eine annähernd gleiche Beaufschlagung der beiden Mikrofone durch die vom Lautsprecher ausgestrahlte Schallenergie- entsteht.
Ein gewisser Nachteil der in Fig. z angegebenen Bauform besteht darin, daß nur ei kleiner Teil der unmittelbar vom Lautsprecher abgestrahlten Energie die beiden Mikrofone beaufschlagt. Es besteht daher die Gefahr; daß von anderen Körpern reflektierte Schallwellen unsymmetrisch zu den -beiden Mikrofonen gelangen und die Kompensation stören. Dieser Nachteil wird durch die i Fig. 2 dargestellte Bauform verhindert. Das Gehäuse G weist i zwei einander gegenüberliegenden Flächen FL, und F12, die parallel zur Achse des Lautsprechers L verlaufen, zwei Schallöffnungen Öl und Ö, auf. Schräg zur Lautsprecherachse sind im Innern des Gehäuses zwei Schalleitflächen SLl und SL2 vorgesehen, deren gemeinsame Kante K sich auf der Lautsprecherachse unmittelbar vor dessen Schallwand S befindet. Dadurch, daß die symmetrisch zum Lautsprecher verlaufenden Trennwände dicht an die Membran des Lautsprechers herantreten, verbleibt zwischen den beiden Teilkammern der Mikrofone nur eine schmale Durchtrittsöffnung, welche bei einseitiger Beaufschlagung der Mikrofone die Schallwellen nur wenig in die andere Mikrofonkammer übertreten läßt. Durch die beiden Schalleitflächen SLl, SL2 wird das Gehäuse symmetrisch zum Lautsprecher unterteilt, wobei die beiden Mikrofone weitgehend gegeneinander akustisch abgeschirmt werden. Die beiden Schalleitflächen bewirken auch, daß der von dem Lautsprecher erzeugte Schall durch die beiden Öffnungen Öl und 0" austritt,. wie durch die Pfeile veranschaulicht. Durch die Anordnung der Schalleitfläch_n erhält der Lautsprcchcr eine Charakteristik, welche auf die Schallöffnungen Öl und Ö2 gerichtet ist. Die beiden Mikroföne Ml und M2, befinden sich in den Schalleitflächen gegenüber den Öffnungen Öl und Ö2. Sie werden von einem erheblichen Teil der vom Lautsprecher erzeugten Schallwellen unmittelbar beaufschlagt. Bei symmetrischer Ausbildung des Gehäuses läßt sich eine sehr weitgehende Übereinstimmung der beiden durch den Lautsprecher erzeugten Mikrofonspannungen herbeiführen, so daß ein höher Kompensationsgrad erzielbar ist. Das Gehäuse wird so aufgestellt, daß sich der Sprecher entweder gegenüber den Schallöffnungen Öl oder Ö2 befindet, so daß die von diesen erzeugten Schallwellen im wesentlichen nur das eine Mikrofon beaufschlagen können. Von ihnen reflektierte Lautsprecherschallwellen, die zu den Mikrofonen gelangen, sind gegenüber den unmittelbar auf die Mikrofone - einwirkenden Schallwellen so klein, daß sie eine Störung der Kompensation praktisch nicht herbeiführen. Die Anordnung der beiden Schallöffnungen Öl und Ö2 auf zwei gegenüberliegenden Gehäuseflächen hat weiterhin den Vorteil, daß das Gehäuse in bequemer Weise zwischen zwei einander gegenübersitzenden Sprechern aufgestellt werden kann. Die Lautsprecheranlage ist also besonders für Konferenzgespräche, an denen mehrere in eiern Raum befindliche Personen teilnehmen sollen, geeignet.
Versuche haben ergeben; daß sich mit dieser Anordnung ein sehr guter Kompensationsgrad erzielen läßt: In den wenigen Fällen, in denen die Kompensation nicht ausreicht; was besonders dann der Fall sein dürfte, wenn mit Rücksicht auf hohe Leitungsdämpfungen eine große Verstärkung erforderlich ist und die akustischen Raumverhältnisse besonders ungünstig liegen, ist es möglich, die Anordnung gemäß der Erfindung mit irgendeiner bekannten Gabelschaltung zu kombinieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Lautsprecheranlage mit Rückkopplungsvermeidung durch Kompensation, insbesondere Gegensprechanlage, dadurch gekennzeichnet, daß Lautsprecher und Mikrofonanordnungen in akustischer Beziehung zueinander symmetrisch angeordnet und gemeinsam symmetrisch in ein schalldichtes Gehäuse eingebaut sind, das eine oder mehrere Nutzschallöffnungen besitzt, die zu den Mikrofonanordnungen entweder symmetrisch oder unsymmetrisch angeordnet sind. z. Lautsprecheranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei annähernd gleiche gegeneinandergeschaltete Mikrofone (Ml, M2) derart in bezug auf den Lautsprecher angeordnet sind, daß dieser gleiche Spannungen in den Mikrofonen erzeugt und daß eines (1V11) dieser Mikrofone gegen den Sprechenden abgedeckt ist, so daß die in den beiden Mikrofonen entstehenden Sprechspannungen einen möglichst großen Unterschied gegeneinander aufweisen. 3. Lautsprecheranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mikrofone zu beiden Seiten des Lautsprechers in einem Gehäuse angeordnet sind, das außer der Lautsprecheröffnung nur für das eine Mikrofon eine Einsprechöffnung aufweist (Fig. i). q.. Lautsprecheranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mikrofone und der Lautsprecher in einem Gehäuse angeordnet sind, das in zwei einander gegenüberliegenden und parallel zur Lautsprecherachse verlaufenden Seitenflächen Schallöffnungen aufweist, und daß im Innern des Gehäuses zwei schräg zur Lautsprecherachse stehende Schallleitflächen vorgesehen sind, deren gemeinsame Kante auf der Lautsprecherachse liegt und die den Lautsprecherschall zu den Schallöffnungen leiten, und daß die Mikrofone in den Schallleitflächen gegenüber den Schallöffnungen angeordnet sind (Fig. 2). 5. Lautsprecheranlage nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung nicht nur akustisch-, sondern auch geometrisch-symmetrisch aufgebaut ist. 6. Lautsprecheranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Kompensationsschaltung der beiden Mikrofone Gabelschaltungen zur weiteren Vermeidung der Rückkopplungsgefahr vorgesehen sind. 7. Lautsprecheranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lautsprecher und Mikrofongehäuse Schaltmittel und Verstärker angeordnet sind. B. Lautsprecheranlage nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß die Schallöffnungen aus einer siebartigen Anordnung, z. B. kleine Löcher, bestehen. g. Lautsprecheranlage nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher durch die Anordnung der Schalleitflächen (SZ,, SZ,) eine Richtcharakteristik besitzt, welche auf die Schallöffnungen gerichtet ist (Fig. 2). io. Lautsprecheranlage nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone so angeordnet sind, daß ihre Einsprache jeweils auf die ihr akustisch nächste Schallöffnung gerichtet ist. ii. Lautsprecheranlage nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß das die Mikrofone enthaltende Gehäuse symmetrisch zum Lautsprecher durch Schalleitflächen (SZ,, SZ.) unterteilt ist, welche die beiden Mikrofone möglichst weitgehend gegeneinander akustisch abschirmt. i2. Lautsprecheranlagen nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß die symmetrisch zum Lautsprecher angeordneten Schalleitflächen möglichst dicht an die Membran herantreten, so daß eine Durchtrittsöffnung zwischen den beiden Teilkammern verbleibt, die möglichst nur Schallwellen hindurch läßt, deren Frequenzen außerhalb des Nutzfrequenzbandes liegen.