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Lautsprecher mit Vielzellentrichter Die Erfindung bezieht sich auf
Lautsprecher mit Vielzellentrichtern und hat die Aufgabe, bestimmte Nachteile des
Vielzellentrichters bezüglich seiner Richtwirkung zu vermeiden.
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Die bekannten Vielzellentrichter haben den Zweck, auch für hohe und
höchste Frequenzen des Hörfrequenzbandes eine gleichmäßige Streuung der Schallenergie
zu bewirken, um das gesamte Hörfrequenzband gleichmäßig über die gesamte Breite
des Wiedergaberaumes, z. B. eines Kinotheaters, zu verteilen. Die Vielzellentrichter
bestehen aus einer Gruppe von Einzeltrichtern, die, zweckmäßig zu einer Trichtereinheit
zusammengefaßt, um bestimmte Winkel gegeneinander geneigt angeordnet sind. Die einzelnen
Zellen des Vielzellentrichters sind also auseinandergespreizt, um insbesondere die
hohen und höchsten Frequenzen des Hörfrequenzbereiches zu zerstreuen. Bei der Erfindung
zugrunde liegenden Versuchen wurde festgestellt, daß die bekannten Vielzellentrichtex
noch eine mangelhafte Richtcharakteristik aufweisen, insbesondere in einem bestimmten
mittleren Frequenzbereich des Hörfrequenzbandes.
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Obwohl es an sich bekannt war, an Einzeltrichterlautsprechern Resonatoren
anzubringen, werden gemäß der Erfindung die geschilderten Mängel an Lautsprechern
mit Vielzellentrichtern dadurch beseitigt, daß ein Teil der Zellen, vorzugsweise
die äußeren Zellen des Vielzellentrichters mit frequenzabhängigen akustischen Dämpfungsmitteln,
z. B. akustischen Absorptionskreisen wie Helmholtz-Resonatoren od. dgl., versehen
sind, die eine Dämpfung eines Teilbereiches des übertragenen Hörfrequenzbandes bewirken,
der unten durch diejenige Frequenz (z. B. 700 Hz) begrenzt wird, bei der
eine Gruppenrichtwirkung der einzelnen Zellen des
Trichters wegen
der zu geringen Ausdehnung der Trichteröffnung verhindert wird und oben durch diejenige
Frequenz (z. B. iooo Hz), bei der die Gruppenrichtwirkung wegen der Verwinkelung
der einzelnen Zellen gegeneinander verhindert wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die zerstreuende
Wirkung der gegeneinander geneigten Zellen des Vielzellentrichters nur bei -solchen
Frequenzen zur Wirkung kommt, bei denen die Wellenlänge genügend klein ist, um die
einzelnen Zellen des Trichters als voneinander unabhängige Einzeltrichter arbeiten
zu lassen. Dies ist praktisch nur bei den hohen und höchsten Frequenzen des Hörfrequenzbandes
der Fall. Bei unterhalb dieses Frequenzbereiches liegenden Frequenzen, also bei
größeren Wellenlängen, arbeiten die - Mündungsöffnungen der Trichterzellen als Strahlergruppe
zusammen und bewirken statt einer Schallzerstreuung eine Schallbündelung. In diesem
Frequenzbereich, der meist in der Mitte des Hörfrequenzbandes liegt, ist also die
Richtcharakteristik zu scharf, und der Schall dieses Frequenzbereiches wird nicht
gleichmäßig über die Raumbreite verteilt. Bei den sich daran anschließenden tiefen
Frequenzen, also beinoch längeren Schallwellen, kommt die Gruppenrichtwirkung nicht
mehr zustande, weil dann die Gruppenausdehnung zu klein ist, um hier ,eine Schallbündelung
zu bewirken. Die tiefen Frequenzen werden also wieder einwandfrei über die Raumbreite
abgestrahlt. Die unbrauchbare Richtcharakteristik kommt also in dem Teilbereich
des übertragenen Hörfrequenzbandes zustande, der unten durch diejenige Frequenz
begrenzt wird, bei der eine Gruppenrichtwirkung der einzelnen Zellen des Trichters
wegen der zu geringen Ausdehnung der Trichteröffnung verhindert wird und oben durch
diejenige Frequenz, bei der die Gruppenrichtwirkung wegen der Verwinkelung der einzelnen
Zellen gegeneinander verhindert wird. Gemäß der Erfindung werden die frequenzabhängigen
akustischen Dämpfungsmittel eines Teiles der Zellen, vorzugsweise der äußeren Zellen
des Vielzellentrichters, deshalb so bemessen, daß sie eine Dämpfung gerade nur dieses
Teilbereiches bewirken. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel liegt der erwähnte
Teilbereich, in dem die Dämpfung wirksam sein soll, etwa zwischen 700 und iooo Hz.
Bei Verwendung von Helmholtz-Resonatoren als Dämpfungsmittel werden in der Trichterwand
der zu dämpfenden Trichterzellen Löcher angebracht und außen darüber Kästen aufgesetzt,
die einen geschlossenen Hohlraum bilden. Gemäß der Erfindung werden die Löcher gegebenenfalls
mit Dämpfungsmaterial ausgefüllt.
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Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird erreicht, daß in dem kritischen
Teilbereich des Hörfrequenzbandes der vom Lautsprechersystem ausgehende Schall praktisch
nur von einer Zelle bzw. nur von einer geringen Anzahl von Zellen abgestrahlt wird,
so daß eine Gruppenrichtwirkung dort ausgeschlossen ist. Durch die mit Dämpfungsmitteln
versehenen Trichterzellen kann der Schall des kritischen Frequenzbereiches nicht
hindurchtreten, vielmehr sind diese praktisch nur für die hohen und höchsten Frequenzen
und für die tiefen Frequenzen akustisch leitend.
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Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand von Fig.
i bis 4 beispielsweise erläutert.
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Die Fig. i zeigt -einen Vielzellentrichter im Schnitt, der beispielsweise
fünf Zellen i, 2, 3, 4, 5 hat. Am Trichteranfang ist das Lautsprechersystem, vorzugsweise
ein Druckkammersystem 6, angebracht. Die einzelnen. Zellen z bis 5 sind durch gewölbte
Zwischenwände 7 voneinander getrennt.
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Die Fig. 2 zeigt die Trichteröffnung von vorn gesehen. Die einzelnen
Zellen liegen' nebeneinander und bilden in einem bestimmten Frequenzbereich mit
ihren Öffnungen an der Mündung eine gerade Strahlergruppe, die keine Schallzerstreuung,
sondern eine Schallbündelung bewirkt. Erfindungsgemäß wird bei dem Ausführungsbeispiel
dafür gesorgt, daß der kritische Teilbereich des Hörfrequenzbandes nur durch die
mittlere Zelle 3 abgestrahlt wird, während der Schall dieses Teilbereiches in den
Zellen i und 2 bzw. 4 und 5 gedämpft wird. Für die Dämpfung sind an die Zellen i,
2 bzw. 4, 5 akustische Absorptionskreise angesetzt, die als Helmholtz-Resonatoren
ausgebildet sein können und zweckmäßig aus den in der Trichterwand befindlichen
Löchern 8 und außen aufgesetzten Kästen 9 mit geschlossenen Hohlräumen bestehen.
Dies ist in Fig. 3 in einem Schnitt durch die Achse einer Zelle des Vielzellentrichters
verdeutlicht dargestellt. Die Löcher 8 werden 'zweckmäßig mit Dämpfungsmaterial,
z. B. Filz oder Watte, ausgefüllt. Ein so ausgebildeter Resonator dämpft den Schall
selektiv in einem bestimmten Frequenzbereich entsprechend der Dämpfungskurve nach
Fig. 4. Auf der Abszisse ist hier die Frequenzskaila aufgetragen und auf der Ordinate
die Schalldämpfung in db. Der Dämpfungsbereich des akustischen Absorptionskreises
liegt beispielsweise zwischen 700 und iooo Hz. In diesem Bereich wird durch
die Maßnahmen nach der Erfindung die Wirkung der einzelnen Zellen des Trichters
als Strahlergruppe verhindert, so daß auch in diesem Frequenzbereich eine gleichmäßige
SchallverteIlüng in der Raumbreite zustande kommt.