DE9313852U1

DE9313852U1 - Lautsprecherboxen

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Publication number: DE9313852U1
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Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2003-09-14

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Lautsprecherboxen zur Schallerzeugung, wie sie in Verbindung mit Stereoanlagen verwendet werden.

Bekanntlich versteht man unter einer Lautsprecherbox ein Gerät zur Umwandlung elektrischer Signale in Schallwellen.

Hochwertige Lautsprecher bestehen in der Regel aus einem Gehäuse, einem oder mehreren Lautsprechern für verschiedene Frequenzen und einer meist elektrischen Vorrichtung zur Trennung der Frequenzen in verschiedene Frequenzbereiche, der Frequenzweiche.

Es sind Lautsprecherboxen bekannt, die aus einem rechteckigen Gehäuse bestehen, das beispielsweise drei Öffnungen aufweist, in die Lautsprecher unterschiedlicher Größe für verschiedene Frequenzbereiche eingebaut sind.

Als Lautsprecher werden üblicherweise Membranlautsprecher in Konus- oder Kalottenbauweise verwendet. Die Wirkungsweise besteht darin, daß an dieser Membran eine oder mehrere Schwingspulen befestigt sind, die sich im Luftspalt eines starken Permanentmagneten bewegen können. Diese Schwingspule wird durch elektrische Signale eines Verstärkers (Stereoanlage) magnetisch erregt und versetzt somit die Membran in Schwingungen. Diese Schwingungen der Membran erzeugen Schallwellen, die sich in beide Richtungen der Membran, daß heißt in Richtung aus der Lautsprecherbox heraus, sowie in die Lautsprecherbox hinein ausbreiten. Um Reflexionen an den Seiten- und Rückwänden der Lautsprecherboxen zu minimieren, sowie Resonanzstörungen und andere für das Klangbild negative Einflüsse gering zu halten, sind die Lautsprecherboxen mit Dämmaterial gefüllt. Damit werden die nach hinten abgestrahlten Schallwellen gedämpft und die Reflexionen an den Gehäusewänden vermindert.

Jedoch ist Dämmaterial alleine nicht ausreichend, um Reflexionen an den geraden Flächen der Seiten- und Rückwände der Lautsprecherbox, die parallel zueinander stehen, zu verhindern. Als Folge dieser unerwünschten Reflexionen und Resonanzen wird das Klangbild durch die Gestalt herkömmlicher Lautsprecherboxen verfälscht. Außerdem wirken die Ecken und Kanten der Lautsprecherboxen aufgrund von Beugungseffekten als Abstrahlquellen und verzerren somit den Stereoeffekt, bzw. die räumliche Klangwiedergabe einzelner Instrumente.
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Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung Lautsprecherboxen zu schaffen, deren Klangbild neutral ist und mit denen Klangverfälschungen wirksam vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Hohlkörper aus einer Vielzahl von, seinen Innenraum umschließenden, im wesentlichen ringförmigen Schichtelementen zu einer im wesentlichen gerundeten Außenkontur aufgebaut ist.

Durch die Ausbildung des Hohlkörpers mit einer gerundeten Außenkontur wird erreicht, daß Schallwellen, die sich im Boxeninneren zur Rückseite hin ausbreiten, kaum noch nach vorne zu den Schallaustrittsöffnungen hin reflektiert werden.

Die runden Formen verursachen vielmehr eine wiederholte Reflexion der Schallwellen innerhalb des Gehäuses, sodaß sich diese "totlaufen" und nicht mehr störend das Klangbild verfälschen. Unterstützend wirkt dazu die Maßnahme, daß der Hohlkörper erfindungsgemäß aus einer Vielzahl von Schichtelementen aufgebaut ist. Dadurch entstehen viele Verbindungsflächen zwischen den einzelnen Schichtelementen, die für eine zusätzliche Dämpfung der Schallwellen in der Gehäusewand sorgen.

Die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch 2, daß die Schichtelemente per se ebenfalls aus in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Teilstücken bestehen, erhöht den vorgenannten Effekt nochmals.

Eine unregelmäßig gestaltete Flächenkontur der Innenseite des Hohlkörpers gemäß Anspruch 4, die durch abgestuftes Anordnen, bzw. durch unterschiedliche Schichtstärken der Schichtelemente erreicht wird, erhöht ebenfalls die Dämpfung des Hohlkörpers.

Durch die kontinuierliche Verjüngung der Breite der Lautsprecherbox nach hinten gemäß Anspruch 6, werden parallele Flächen vermieden, die eine unerwünschte Reflexion der Schallwellen hervorrufen würden. Außerdem wird durch diese Gestaltung eine große Körpertiefe erzielt, die eine sehr gute Schallabsorption gewährleistet. Dies beeinflußt vor allem die Baßwiedergabe positiv.

Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 7 ergibt sich durch die schräge Anordnung des Hochtöners über dem Mitteltöner übereinander in einer schräg nach oben gerichteten Schallabstrahlung, was bekanntermaßen vorteilhaft hinsichtlich der Raumakustik ist, da die Gefahr stehender Wellen im Hörraum minimiert wird, und die Schallreflexion im Hörraum verbessert wird.

Die vorteilhafte Weiterbildung der Lautsprecherbox gemäß Anspruch 8 in Gestalt einer Tropfenform wirkt sich in folgenden Punkten positiv aus. Die Tropfen- bzw. Eiform zeichnet sich bekanntermaßen durch eine sehr gute mechanische Steifigkeit aus. Das bedeutet, daß diese Gestalt sehr verformungsstabil gegenüber Krafteinwirkungen bleibt. Diese Stabilität gegenüber Verformungen wirkt sich auch positiv bezüglich des Schwingungsverhaltens der Lautsprecherbox aus, denn die Festigkeit gegenüber Verformungen verhindert ein Eigenschwingen, das durch Schallwellen erzeugt werden würde.

Man kann hier somit von einer akustischen Steifigkeit sprechen, die mit dieser Formgebung erzielt wird.

Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 9 der Tropfenform ergibt sich dadurch, daß die Baßlautsprecheröffnung gemäß Anspruch 9

an einem Ende auf der Längsachse im bauchigen Abschnitt des "Tropfens" angeordnet ist. Dadurch erhält man einen äußerst großen Abstand vom Baßlautsprecher zum gegenüberliegenden Ende des Korpus der Lautsprecherbox. Dieser lange Abstand erhöht die Absorption der Schallwellen. Außerdem werden durch den konischen Verlauf der Tropfenform vom bauchigen Anfangsabschnitt zum spitz zulaufenden Endabschnitt parallele Wandabschnitte vermieden, wodurch unerwünschte Reflexionen vemieden werden.

Eine Reflektorplatte, die gemäß Anspruch 10 gegenüber des Baßlautsprechers außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, verbessert in vorteilhafter Weise die Schallausbreitung im Raum. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Baßlautsprecher ohne die Reflektorplatte auf eine Fläche gerichtet wäre, die aus einem schallabsorbierenden Material, beispielsweise Teppichboden, besteht. Desweiteren kann die Schallausbreitung dem Raum optimal angepaßt werden, indem die Reflektorplatte gemäß Anspruch 11 in ihrer Neigung einstellbar ist, um den Schall im für den Raum idealen Abstrahlwinkel verteilen zu können.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Lautsprecherbox läßt sich durch die Maßnahme erreichen, daß diese gemäß Anspruch 12 an ihrer spitzen Oberseite schwingungsentkoppelt aufgehängt ist. Die Aufhängung kann entweder in einem Dreibein oder einfach über einen Haken in der Raumdecke erfolgen. Die Schwingungsentkopplung kann beispielsweise durch ein gummielastisches Element erfolgen, das in der Aufhängung angeordnet ist, oder mit dem die Lautsprecherbox in die Aufhängung eingehängt ist.

Diese schwingungsentkoppelte Aufhängung kann gemäß Anspruch 13 vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Höhe der Lautsprecherbox, in der sie sich über dem Boden befindet, einstellbar ist. Dies kann durch einfaches Ablängen einer Aufhängestange oder eines Aufhängeseils erfolgen. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Schallausbreitung optimal

an die Raumverhältnisse, wie beispielsweise der Raumhöhe, dem Raumvolumen, der Oberflächenbeschaffenheit der Wände oder des Fußbodens, angepaßt werden kann. Durch diese Maßnahme wird eine hervorragende räumliche Klangqualität erzielt.
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Als weitere vorteilhafte Gestalt der Lautsprecherbox gemäß Anspruch 15 ist eine im wesentlichen gerundete Säulenform möglich. Bei dieser Säulenform kann die Öffnung für den Baßlautsprecher gemäß Anspruch 16 in der oberen Stirnseite angeordnet sein. Dadurch erhält man, ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Tropfenform, einen großen Abstand vom Baßlautsprecher zur gegenüberliegenden Abschlußwand, mit der vorteilhaften Wirkung einer sehr guten Schallabsorption.

Auch hier kann, wie schon bei der Beschreibung der Tropfenform genannt, gemäß Anspruch 17 eine Reflektorplatte vorgesehen werden, die gegenüber der Austrittsöffnung des Baßlautsprechers angeordnet ist, um damit die Schallausbreitung im Raum zu optimieren. Ebenso wie bei der vorstehend genannten Tropfenform kann die Schallausbreitung gemäß Anspruch 18 durch eine Einstellmöglichkeit des Neigungswinkels der Reflektorplatte den Raumerfordernissen angepaßt werden.

Um eine Reflexion der Schallwellen, die durch rückwärtige Abstrahlung des Baßlautsprechers in an der dem Baßlautsprecher gegenüberliegenden Abschlußwand (entspricht hier der Bodenplatte) auftreffen, zu minimieren, ist gemäß Anspruch 19 kein einheitlicher Durchmesser der Säule in ihrem vertikalem Verlauf vorgesehen, sondern der Durchmesser variiert ungleichmäßig, sodaß die sich in der Lautsprecherbox ausbreitenden Schallwellen an der ungleichmäßigen Kontur der Innenwand abgelenkt werden und zerstreut werden. Zusätzlich können gemäß Anspruch 20 die einzelnen Schichtelemente spiralenförmig zueinander aufgeschichtet sein, sodaß die Säule in vertikaler Richtung einen spiralenförmigen Verlauf aufweist. Diese Maßnahmen erhöhen die akustische Steifigkeit des Gehäuses.

Als weitere vorteilhafte Gestalt der Lautsprecherbox ist gemäß Anspruch 21 eine Mandolinenform möglich. Durch die Anordnung des Baßlautsprechers gemäß Anspruch 22 gegenüber der größten Bauchtiefe erhält man einen großen Abstand zur hinteren Abschlußwand hin. Dies beeinflußt das Absorptionsverhalten positiv und sorgt für ein hervorragendes Klangbild. Auch hier erhöht die eiförmige Gestalt die akustische Steifigkeit des Gehäuses. Zudem ist die schräg nach oben gerichtete Schallabstrahlung, verursacht durch die schräge Aufstellung der Lautsprecherbox, hinsichtlich der Raumakustik vorteilhaft.

Die positiven Klangeigenschaften werden gemäß Anspruch 24 durch die mögliche Verwendung eines Holzwerkstoffes zusätzlich verbessert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den übrigen Unteransprüchen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.
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Fig. 1 ist zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lautsprecherbox in Tropfenform.

Fig. 2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lautsprecherbox in Säulenform.

Fig. 3A zeigt ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Lautsprecherbox in Mandolinenform in einer Ansicht schräg von vorne.
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Fig. 3B ist eine Seitenansicht des dritten Ausführungsbeispiels aus Fig. 3A.

Fig. 3C ist eine Rückansicht des dritten Ausführungsbeispiels aus Fig. 3A.

Fig. 4 ist eine Detaillquerschnittskizze, die die Innenkontur der Lautsprecherboxen zeigt.

Es werden nachfolgend alle Bauteile, die in allen Fig. die gleichartige Bezeichnung haben, mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Folgenden wird das erste Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Lautsprecherbox 1 in Tropfengestalt. Diese Tropfengestalt besteht erfindungsgemäß aus mehreren zusammengesetzten Schichtelementen und ist als Hohlkörper ausgebildet. Weiterhin ist sie in einem Gestell 2 in Form eines Dreibeins aufgehängt. Die Aufhängung erfolgt mittels einem elastischen Zwischen- bzw. Aufhängeelement 3, durch das eine Schwingungsentkopplung erreicht wird. Das heißt, daß keine störenden Schwingungen auf das Gestell 2 und über dies auf den Boden übertragen werden. Außerdem kann der Abstand der Lautsprecherbox zum Boden variiert werden, und somit die Position den Raumverhältnissen, wie beispielsweise Raumhöhe, Raumvolumen, schallabsorbierendes Mobiliar etc, angepaßt werden. An der Unterseite des Tropfenkörpers 1 ist eine Öffnung vorgesehen, die den Baßlautsprecher 5 aufnimmt. Die Schallwellen, die vom Baßlautsprecher erzeugt werden, werden einerseits nach innen oben in den Korpus geleitet, wo sie durch die sich kontinuierlich verjüngende Kontur nicht zurückreflektiert werden, sondern durch den langen Weg und die Beugung an den schrägen und runden Wänden absorbiert werden können. Andererseits breiten sich die Schallwellen nach außen unten aus und treffen auf eine Reflektorplatte 4, die am unteren Abschnitt des Gestells 2, knapp über dem Boden, angeordnet ist. Diese ist leicht geneigt, um die auf sie auftreffenden Schallwellen in einem bestimmten Winkel zu reflektieren, der die Schallausbreitung in den Raum hinein optimiert. Im mittleren Abschnitt der Tropfenform ist die Lautsprecherbox mit Öffnungen versehen, in die ein Mitteltonlautsprecher 6 für mittlere Frequenzen sowie ein

Hochtonlautsprecher 7 für hohe Frequenzen schräg nach oben gerichtet eingebaut sind.

Die erfindungsgeraäße Lautsprecherbox ist aus einzelnen Schichtelementen 8 zusammengesetzt. Diese Schichtelemente sind in diesem Ausführungsbeispiel aus verschiedenen Hölzern gefertigt. Der erfindungsgemäße Schichtaufbau ist in der Fig. 1 durch die, in einem Abschnitt angedeuteten, unterschiedlichen Schattierungen und Maserungen des Holzes erkennbar. In diesem Zusammenhang soll auf die Fig. 4 verwiesen werden, die ebenfalls den Schichtaufbau erkennen läßt. Alle einzelnen Schichten sind übereinander angeordnet und miteinander verleimt. Ebenso ist aus Fig. 4 zu entnehmen, daß jede einzelne Schicht in diesem Ausführungsbeispiel nochmals aus einer Vielzahl von einzelnen Holzelementen besteht, die miteinander verleimt sind. Außerdem ist in Fig. 4 zu erkennen, daß die einzelnen Holzelmente unterschiedliche Wandstärken aufweisen und so angeordnet sind, daß eine außen glatte und innen eine ungleichmäßige Kontur entsteht. Diese ungleichförmige Innenkontur sorgt für eine mehrmalige Beugung und eine gute Absorption der Schallwellen im Korpus und schafft insgesamt ein neutrales Klangbild.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lautsprecherbox. Sie hat eine gerundete Säulenforra, deren Durchmesser im Verlauf von oben nach unten variiert. Der Baßlautsprecher 5 ist stirnseitig auf der Oberseite eingebaut. Eine Reflektorplatte 4 befindet sich über der Öffnung des Baßlautsprechers 5 und ist schräg 0 geneigt, um den Schall optimal von der Öffnung des Baßlautsprechers in den Raum hinein zu reflektieren. Die unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Schichten sorgen für eine gute Beugung und Absorption der Schallwellen die sich im inneren der Lautsprecherboxen befinden und ebenfalls die Erzeugung eines neutralen Klangbilds unterstützen. Der Korpus in diesem Ausführungsbeispiel wird wie im ersten Ausführungsbeispiel durch einen waagrechten Schichtaufbau erzeugt.

Ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3A bis 3C gezeigt. Diese Lautsprecherbox hat eine Mandolinenforra. In diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in Teilabschnitten der Fig. 3A bis 3C zu sehen, die Schichtelemente vertikal angeordnet. In dem Abschnitt des Korpus, der den größten Querschnitt aufweist, ist der Baßlautsprecher plaziert, um auch hier den größtmöglichen Abstand zur Rückseite zu erzielen. Über bzw. unter dem Baßlautsprecher sind der Mitteltonlautsprecher 6 bzw. der Hochtonlautsprecher 7 angeordnet. Die eiförmige Gestalt des Korpus ist lediglich auf der Seite, auf der die Lautsprecheröffnungen vorgesehen sind, abgeflacht, ähnlich dem Bereich einer Mandoline, auf dem die Saiten verlaufen.

Die runde Außenkontur des Korpus vermeidet parallele Flächen, die zu ungünstigen Reflexionen führen könnten. So kann man hier von keiner definierten Rückwand sprechen, da ein fließender Übergang von Seitenabschnitt in Rückabschnitt besteht. Der Mandolinenkörper ist zur einer Verbesserung der Raumakustik schräg auf einer Bodenplatte angebracht.

Claims

Schutzansprüche

1. Lautsprecherbox in Form eines im wesentlichen 15 geschlossenen Hohlkörpers mit Schallaustrittsöffnungen für

unterschiedliche Frequenzbereiche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Hohlkörper aus einer Vielzahl von, seinen Innenraum umschließenden, im wesentlichen ringförmigen Schichtelementen 20 zu einer im wesentlichen gerundeten Außenkontur zusammengesetzt ist.

2. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

25 die Schichtelemente selbst aus mehreren in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Teilstücken bestehen.

3. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

30 die Schichtelemente an der Außenseite des Hohlkörpers kantenfrei aufeinanderfolgen.

4. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß

35 die Schichtelemente auf der Innenseite des Hohlkörpers stufenförmig angeordnet sind und somit eine unebene Innenkontur bilden.

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5. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schichtelemente in horizontalen Lagen übereinander geschichtet sind.
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6. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die den Schallaustrittsöffnungen gegenüberliegenden Wände kontinuierlich verjüngen.
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7. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schallaustrittsöffnung für den Hochtöner über der Schallaustrittsöffnung für den Mitteltöner in einer gemeinsamen, schräg nach oben gerichteteten Ebene, angeordnet ist.

8. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine tropfenförmige Gestalt.

9. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Öffnung für den Baßlautsprecher auf der Unterseite vorgesehen ist.
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10. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß

sich unter der Öffnung für den Baßlautsprecher eine Reflektorplatte befindet.
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11. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Reflektorplatte in ihrem Neigungswinkel bezüglich der Öffnung einstellbar ist.
35

12. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

sie an ihrer Oberseite schwingungsentkoppelt in einem Gestell— aufgehängt ist,

13. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

die Höhe, in der die Lautsprecherbox aufgehängt ist, frei wählbar ist.

14. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß

das Gestell drei Stützbeine aufweist, die an ihrem oberen Ende und in der Höhe der Reflektorplatte miteinander verbunden sind, und an deren unteren Endabschnitt die Reflektorplatte angeordnet ist.
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15. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch

eine im wesentlichen gerundete Säulenforra.

16. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schallaustrittsöffnung für den Baßlautsprecher auf der Oberseite vorgesehen ist.

17. Lautsprecherbox gemäß den Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß

sich über der Schallaustrittsöffnung für den Baßlautsprecher eine Reflektorplatte befindet.

18. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß

die Reflektorplatte in seinem Neigungswinkel bezüglich der Schallaustrittsöffnung einstellbar ist.

19. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß

der Durchmesser der Säule in Vertikalrichtung variiert.

20. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schichten spiralenförmig zueinander versetzt aufeinanderfolgen.
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21. Lautsprecherbox gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch

eine Mandolinenform.

22. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schallaustrittsöffnung für den Baßlautsprecher gegenüber der größten Bauchtiefe vorgesehen ist.

23. Lautsprecherbox gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schichtaufbau der Schichtelemente vertikal erfolgt.

24. Lautsprecherbox gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schichtelemente aus einem Holzwerkstoff bestehen.

25. Lautsprecherbox gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Holzwerkstoff Massivholz, Sperrholz oder Holzfaser wie beispielsweise Preßspanholz oder MDF ist.

26. Lautsprecherbox gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schichtelemente und Teilstücke miteinander verklebt sind.