DE966384C

DE966384C - Electroacoustic transmission system with a loudspeaker arrangement in a playback room

Info

Publication number: DE966384C
Application number: DEP44239A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Spandoeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1949-05-29
Filing date: 1949-05-29
Publication date: 1957-08-01

Description

Bei der Wiedergabe akustischer Darbietungen in großen Räumen wird der Höreindruck durch Nachhall in mehr oder weniger günstigem Maße beeinflußt. Die Praxis zeigt, daß für verschiedene Arten von Darbietungen zur Erzielung eines optimalen Höreindrucks jeweils ein ganz bestimmter Nachhallwert erforderlich ist; für die Sprachwiedergabe soll dieser möglichst klein sein, da sonst die Verständlichkeit leidet; bei Kammermusik ist dagegen ein größerer Wert zulässig, und bei großer Orchestermusik ist unter Umständen ein beträchtlicher Nachhall erwünscht. Man verwendete bisher in den Aufnahme- bzw. Wiedergaberäumen verstellbare Anordnungen für die Raumdämpfung, z. B. in Form von kulissenartigen Wänden oder Klappen, mit Hilfe deren der Nachhall verändert werden kann. Bei anderen bekannten Verfahren wird ein künstlicher Nachhall erzeugt, z. B. in Nachhallkammern oder mit Hilfe elektrischer bzw. akustischer Verzögerungsglieder. In allen diesen Fällen ist der Aufwand beträchtlich und der Erfolg nicht einmal sichergestellt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, an einer Mikrofongruppe zur Einstellung verschiedener Halligkeitswerte Schaltmittel vorzusehen, die es ermöglichen, einzelne Mikrofonsysteme zu- und abzuschalten. Die Erfindung geht demgegenüber von einer elektroakustischen Übertragungsanlage mit einer Lautsprecheranordnung in einem Wiedergaberaum aus, die aus mehreren nach Art der geraden Strahlergruppe in einer Reihe liegenden Einzellautsprechern besteht. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Anlage bei verschiedenen Darbietungen, z. B. Musik oder Sprache, die Lautsprecheranord-When reproducing acoustic performances in large rooms, the auditory impression is caused by reverberation influenced to a more or less favorable extent. Practice shows that for different species Performances have a very specific reverberation value in order to achieve an optimal auditory impression is required; this should be as small as possible for speech reproduction, otherwise intelligibility suffers; for chamber music, however, a larger value is allowed, and for large orchestral music it may be a larger value Reverberation desired. So far, adjustable ones have been used in the recording and playback rooms Arrangements for room damping, e.g. B. in the form of backdrop-like walls or flaps, with the help of which the reverberation is changed can be. In other known methods, artificial reverberation is generated, e.g. Am Reverberation chambers or with the help of electrical or acoustic delay elements. In all of these In some cases, the effort is considerable and success is not even guaranteed. It's already suggested been, on a microphone group for setting different reverberation values switching means provide that make it possible to switch individual microphone systems on and off. The invention In contrast, it is based on an electroacoustic transmission system with a loudspeaker arrangement in a playback room consisting of several in the manner of the straight radiator group consists of individual speakers lying in a row. According to the invention in a such system at different performances, e.g. B. Music or speech, the loudspeaker arrangement

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nung verstellbar oder umschaltbar so eingerichtet, daß der Nachhalleindruck verändert werden kann. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind im Wiedergaberaum mehrere solche wahlweise einschaltbare Richtlautsprecher mit Richtcharakteristiken verschiedener Schärfe und/oder verschiedener Richtung vorgesehen. voltage adjustable or switchable so that the reverberation impression can be changed. In a particularly useful embodiment of the invention are in the playback room several such optionally switchable directional speakers with directional characteristics of different Sharpness and / or different direction provided.

Die verwendeten Richtlautsprecheranordnungen, ίο die aus mehreren nach Art der geraden Strahlergruppe in einer vorzugsweise vertikal gestellten Reihe liegenden Einzellautsprechern bestehen, sind an sich bereits vorgeschlagen worden. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind diese nach Art der geraden Strahlergruppe aufgebauten Lautsprecheranordnungen an Stelle der elektrischen Umschaltung mechanisch so veränderbar, daß Richtcharakteristiken verschiedener Schärfe und/oder verschiedener Richtung entstehen,; dies geschieht z. B. durch Umklappen von. Teilen, Neigen der Schallwände od. dgl. Es soll noch erwähnt werden, daß verstellbare Lautsprecheranordnungen an sich bekannt sind.The directional loudspeaker arrangements used, ίο which consist of several according to the type of straight radiator group exist in a preferably vertically positioned row of individual speakers has already been proposed in itself. In a further embodiment of the invention are these loudspeaker arrangements constructed in the manner of the straight radiator group in place of the electrical switching can be changed mechanically so that directional characteristics are different Sharpness and / or different direction arise; this happens e.g. B. by flipping. Share, tilt the baffles or the like. It should also be mentioned that adjustable loudspeaker arrangements are known per se.

Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand der Abb. 1 bis 6 beispielsweise erläutert. The invention and related details are explained with reference to Figs. 1 to 6, for example.

In Abb. ι ist der Längsschnitt eines Wiedergaberaumes dargestellt, in dem sich eine nach der Erfindung aufgebaute Lautsprecheranlage befindet. Diese besteht aus einer Lautsprecheranordnung L₁ mit mehreren, z. B. sechs Einzellautsprechern in einer vertikalen Reihe an einer schmalen langen Schallwand, die alle gleichphasig zusammengeschaltet sind und aus demselben Kanal gespeist werden; sie ergeben nach dem Prinzip der Gruppenrichtwirkung eine scharfe Schallbündelung senkrecht zur Schallwandebene, dargestellt durch die keulenförmige Richtcharakteristik R₁, die auf die Hörfläche zu geneigt ist. Die Hörer werden nur vom direkten Schall erfaßt, da der Einfluß reflektierender Wände, z. B. der Decke, ausgeschaltet ist. Der Nachhalleindruck ist infolgedessen fast völlig unterdrückt. Im Raum befindet sich ferner die Lautsprecheranordnung L₂, die analog aufgebaut ist und wirkt, jedoch nur z. B. drei Einzellautsprecher besitzt. Ihre Richtcharakteristik i?₂ weist demzufolge eine geringere Schärfe auf und strahlt auch an die Rückwand. Im Raum befindet sich ferner an einer Schallwand der Einzellaut-Sprecher L₃ mit der Richtcharakteristik i?₃ in Form einer Acht. Der Schall des letzteren wird gegen sämtliche Raumwände geworfen, so daß der maximale Nachhall des Raumes zur Wirkung kommt. Die weitere Lautsprecheranordnung L₄ mit der Richtcharakteristik R_i ist so aufgestellt, daß sie im wesentlichen gegen die Decke strahlt; die Hörer erhalten von dieser demzufolge den Schall 'nur auf indirektem Wege. Die vom Mikrofon M kommenden Tonfrequenzströme werden nach Verstärkung im Verstärkeir V über dem Umschalter U wahlweise an die Lautsprecheranordnungen L₁. . . L₄ gelegt, und zwar so, daß j e nach dem gewünschtem Nachhalleindruck jeweils die Anordnung mit der geeigneten Richtschärfe eingeschaltet ist; es können jedoch gegebenenfalls auch verschiedene Lautsprecheranordnungen wahlweise zusammen eingeschaltet werden. Durch die jeder Lautsprecheranordnung eigene Richtwirkung entstehen unterschiedliche Reflexionsverhältnisse und damit verschiedene Nachhallwerte. Bei Sprache wird z. B. nur die am schärfsten gerichtete Lautsprecheranordnung L₁ eingeschaltet, bei Kammermusik die Lautsprecheranordnung L₂, gegebenenfalls zusammen mit L₁. Bei Orchestermusik wird der den. gesamten Raum füllende Einzellautsprecher L₃ eingeschaltet, gegebenenfalls zusammen mit L₁ und/oder L₂. Wird ein noch größerer Nachhall verlangt, so wird außerdem die indirekt wirkende Lautsprecheranordnung L₄ zugeschaltet.In Fig. Ι the longitudinal section of a playback room is shown in which there is a loudspeaker system constructed according to the invention. This consists of a loudspeaker arrangement L ₁ with several, z. B. six individual speakers in a vertical row on a narrow, long baffle, which are all connected in phase and fed from the same channel; According to the principle of group directivity, they result in a sharp focus of sound perpendicular to the plane of the baffle, represented by the club-shaped directional characteristic R ₁ , which is inclined towards the listening surface. The listeners are only detected by direct sound, as the influence of reflective walls, e.g. B. the ceiling, is turned off. As a result, the reverberation impression is almost completely suppressed. In the room there is also the loudspeaker arrangement L ₂ , which is constructed and works analogously, but only z. B. has three individual speakers. Your directional characteristic i? ₂ therefore has a lower sharpness and also radiates on the rear wall. In the room there is also the single-speaker speaker L ₃ with the directional characteristic i? On a baffle. ₃ in the shape of an eight. The sound of the latter is thrown against all the walls of the room, so that the maximum reverberation of the room is effective. The further loudspeaker arrangement L ₄ with the directional characteristic R _i is set up in such a way that it radiates essentially against the ceiling; consequently the listeners receive the sound from this only indirectly. The audio frequency currents coming from the microphone M , after amplification in the amplifier V via the switch U, are optionally sent to the loudspeaker arrangements L ₁ . . . L ₄ placed, in such a way that, depending on the desired reverberation impression, the arrangement is switched on with the appropriate focus; however, different loudspeaker arrangements can optionally also be switched on together if necessary. The directivity of each loudspeaker arrangement creates different reflection ratios and thus different reverberation values. For language z. B. only the most sharply directed loudspeaker arrangement L _{1 is} switched on, for chamber music the loudspeaker arrangement L ₂ , possibly together with L ₁ . With orchestral music it becomes the. _{Individual loudspeakers L 3} that fill the entire room are switched on, possibly together with L ₁ and / or L ₂ . If an even greater reverberation is required, the indirectly acting loudspeaker arrangement L _{4 is also} switched on.

Es ist bei den Lautsprecheranlagen möglich, einseitig gerichtete Lautsprecher zu benutzen, z. B. durch Anwendung von Laufzeitgliedern in Form einer Packung aus Dämpfungsmaterial (Filz oder Watte) auf der Rückseite der Membran. Bei den Lautsprechergruppen ist es im übrigen möglich, die Einzellautsprecher zur Bildung verschiedener Richtcharakteristiken für verschiedene Richtsysteme gemeinsam zu benutzen und bei der Umschaltung gruppenweise zusammenzufassen. Beispielsweise kann man bei einer aus sehr vielen Einzellautsprechern bestehenden Strahlergruppe bei der Einschaltung aller eine sehr scharfe Richtwirkung erzeugen; die Schärfe wird stufenweise verringert, wenn man die Einzellautsprecher nacheinander abschaltet.It is possible with the loudspeaker systems to use unidirectional loudspeakers, e.g. B. by using transit time elements in the form of a pack made of damping material (felt or Cotton wool) on the back of the membrane. In the case of the loudspeaker groups, it is also possible to the individual loudspeakers to create different directional characteristics for different directional systems to be used together and to be combined in groups when switching. For example can be achieved with a group of radiators consisting of a large number of individual speakers produce a very sharp directivity when all are switched on; the sharpness becomes gradual reduced if the individual speakers are switched off one after the other.

An Stelle der elektrischen Umschaltung kann auch eine mechanische Veränderung der Lautsprecheranlage bzw. der Lautsprecheranordnungen vorgenommen werden, z. B. indem man die Lautsprecher nach einer anderen Stelle bewegt bzw. ihre Richtung ändert. Anordnungen dieser Art sind an Hand der Abb. 2 bis 6 erläutert. In Abb. 2 ist eine lattenartige Schallwand mit sechs Einzellautsprechern in der Mitte geteilt. Die beiden Hälften 1 und 2 sind um das Scharnier 3 umklappbar; im aufgeklappten Zustand liegen alle Lautsprecher in einer Reihe und erzeugen eine Richtcharakteristik großer Schärfe. Nach dem Zusammenklappen liegen die Kanten 4 und 5 aneinander, so daß zwei parallele Reihen aus je drei Einzellautsprechern no entstehen. Die Schärfe der Richtcharakteristik ist dann geringer. Bei Abb. 3 ist eine Lautsprecherreihe, z. B. um den zentralen Drehpunkt A, drehbar befestigt. Man kann hierdurch die Richtcharakteristik beliebig in den Raum legen, so daß sich jeweils verschiedene Reflexionsverhältnisse ergeben. Bei Abb. 4 werden die Nachhallverhältnisse durch Verstellen der Neigung der Lautsprecherreihe beeinflußt; die Schallwand ist zu diesem Zweck über ein Scharnier 6 od. dgl. befestigt. Bei der Anordnung nach Abb. 5 ist die Schallwand um die Achse 7 nach oben und unten schwenkbar. Bei Abb. 6 sind die beiden Hälften 8 und 9 einer Lautsprecherreihe um das Scharnier 10 unabhängig voneinander nach oben und unten schwenkbar. Bei allen Anordnungen kann auchInstead of the electrical switching, a mechanical change in the loudspeaker system or the loudspeaker arrangements can be made, e.g. B. by moving the speakers to another location or changing their direction. Arrangements of this type are explained using FIGS. 2 to 6. In Fig. 2 a slat-like baffle with six individual speakers is divided in the middle. The two halves 1 and 2 can be folded over around the hinge 3; When opened, all loudspeakers are in a row and produce a directional characteristic with great sharpness. After folding up, the edges 4 and 5 lie against one another, so that two parallel rows of three individual loudspeakers no are created. The sharpness of the directional characteristic is then less. In Fig. 3 is a row of speakers, z. B. about the central pivot point A, rotatably mounted. This allows the directional characteristic to be placed anywhere in the room, so that different reflection ratios result in each case. In Fig. 4, the reverberation ratios are influenced by adjusting the inclination of the loudspeaker row; For this purpose, the baffle is attached via a hinge 6 or the like. In the arrangement according to Fig. 5, the baffle can be pivoted about the axis 7 up and down. In Fig. 6 the two halves 8 and 9 of a loudspeaker row can be pivoted up and down independently of one another around the hinge 10. With all arrangements can also

eine seitliche Schwenkbarkeit vorgesehen sein, gegebenenfalls eine solche nach allen Richtungen nach Art eines Kardangelenkes.a lateral pivotability can be provided, possibly in all directions in the manner of a universal joint.

Die elektrische oder mechanische Veränderung der Richtcharakteristiken kann auch von einer zentralen Stelle aus vorgenommen werden, z. B. durch Fernsteuerung. Die Einstellvorrichtung wird beispielsweise beim Tonmeister oder beim Orchesterdirigenten angeordnet, der die Nachhallverhältnisse ίο auch während eines Musikstückes verändern kann. Es ist im übrigen auch eine stufenlose Veränderung der Nachhallverhältnisse möglich, z. B. durch ein Regelglied nach Art eines Potentiometers.The electrical or mechanical change in the directional characteristics can also be from a central Place to be made, z. B. by remote control. The adjustment device is for example arranged by the sound engineer or the orchestra conductor, who controls the reverberation ίο can also change during a piece of music. Incidentally, it is also a stepless change the reverberation conditions possible, e.g. B. by a control element in the manner of a potentiometer.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electroacoustic transmission system with a loudspeaker arrangement in a playback room, which consists of several individual loudspeakers arranged in a row in the manner of a straight radiator group, characterized in that, that in order to achieve optimal natural reproduction in different performances, z. B. music or speech, the speaker arrangement adjustable or switchable is set up so that the reverberation impression can be changed.

2. System according to claim 1, characterized in that several optionally switchable directional speakers (L ₁ ... L ₄ ) with directional characteristics (R ₁ ... i? ₄ ) of different sharpness and / or different direction are provided in the playback room.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that single speakers for various arrangements constructed in the manner of the straight radiator group together can be used and can be switched to form different directional characteristics.

4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the type of Loudspeaker arrangements built up in a straight radiator group can be changed mechanically, see above are e.g. B. od by folding down parts, tilting the baffle. Like. That directional characteristics different sharpness and / or different direction arise.

5. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching the loudspeaker arrangement for the formation of different reverberation ratios steplessly, z. B. by a control element in the manner of a potentiometer, can be carried out.

Considered publications:

German patent specifications No. 595406, 598321. 528, 689 564, 700 646, 701 661, 733 972;

Swiss Patent No. 197 911;

Lichte, Narath, "Physik und Technik des Tonfilms", 3rd edition, Leipzig 1945, pp. 59 and 60;

v. Braunmühl, Weber, "Introduction to Applied Acoustics", Leipzig 1936, p. 167;

P e t i 11 ο η, »Loudspeaker and amplifier systems«, Berlin 1936, p. 15;

Journal "Electrical News Technology" (E. N.T.), 5/1929, p. 165.

Cited earlier rights:
German Patent No. 934 353.

1 sheet of drawings

® 709612/52 7.57