DE971730C - Lautsprecher mit Kugelcharakteristik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher, insbesondere einen Hochtonlauitsprecher, mit Kugeloder Teilkugelcharakteristik, mit dem eine besonders naturwahre Tonwiedergabe zu erzielen ist.
Es ist bekannt, für Hochtonlautspretiher eine Sdhallführung aus einzelnen, nebeneinander angeordneten Trichtern vorzusehen, die insgesamt zu einer Einheit vereinigt sind. Ebenfalls ist es bereits bekannt, einen Trichterlautsprecher mit

ίο Druckkammersystem derart aufzubauen, daß zwischen Druckkammer und Trichter bzw. Trichtern eine Schallführung in Form einer beiderseits angepaßten Rohrleitung mit konstantem Querschnitt vorgesehen ist. Derartige Systeme sollen nicht Gegenstand der Erfindung sein.

Weiterhin ist es bekannt, einen Lautsprecher mit Exponentialtrichter in der Weise aufzubauen, daß das Innere des Trichters durch dessen wirksamen Querschnitt nur unwesentlich herabsetzende Schalleitwände so unterteilt ist, daß die aufeinanderfolgenden Querschnitte der einzelnen Teiltrichter ebenfalls ganz oder nahezu nach Exponentialkurven verlaufen und daß die größte Abmessung im Querschnitt an den Anfangsstellen der Teiltrichter kleiner als die Wellenlängen der höchsten wiederzugebenden Töne ist. Hierbei können die Schalleitwände so angeordnet sein, daß die mittleren Weglängen der von den Wänden gebildeten Einzeltrichter von der Membran bis zur Trichtermündung gleich sind.

Diese bekannten Lautsprecher weisen aber den Nachteil auf, daß mit ihrer Hilfe ein verhältnismäßig stark gebündelter Schallstrahl erzeugt wird, soweit es die höheren und höchsten wieder-

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gegebenen Frequenzen angeht. Eine solche Charakteristik ist jedoch nur in bestimmten Fällen erwünscht; meist wird eine Abstrahlcharakteristik von etwa Kugel- oder Teilkugelform angestrebt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Kugelförmige Abstrahlung des gesamten zu übertragenden Frequenzbandes von einem frei im Raum stehenden Lautsprecher eine überlegene Wiedergabegüte ergibt. Es wurde daher bereits eine An-Ordnung ausgeführt, bei der der Hochtonlautsprecher in Kugelform derart aufgebaut ist, daß auf den Flächen eines regelmäßigen Vielflächners je ein Hochtonlautspreaherahassis montiert wurde. Zur Abstrahlung der Tiefen ist außerdem ein zusätzliches Tieftonsystem vorhanden.

Die Wirkung dieser bekannten Anordnung ist sehr gut, aber der Aufwand ist erheblich, und außerdem ist ihr Wirkungsgrad infolge der Verwendung vieler normal gebauter Lautsprechersysteme verhältnismäßig gering. Die Erfindung beseitigt diesen Übelstand, ermöglicht die Anwendung einer überraschend vorteilhaften Bauform und kennzeichnet sich dadurch, daß bei einem Lautsprecher mit mehreren sich nach außen erweiternden, Schall leitenden Führungen diese Schallführungen gleich lang und konzentrisch ineinander angeordnet sind und sich mit ihren Mündungen über eine umhüllende Kugel- oder mindestens Halbkugelfläche erstrecken. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn sich der wirksame Querschnitt jeder einzelnen Schallführung, die hierbei Ringform aufweist, exponentiell nach außen hin erweitert.

Ein vereinfachter Aufbau eines Lautsprechers nach der Erfindung kann darin bestehen, daß der aus ringförmigen Schallführungen bestehende Schallverteiler über ein einfaches·, nicht unterteiltes Schallführungsrohr an Stelle einer Mehrzahl von konzentrischen Rohren mit dem Lautsprechersystem verbunden ist.

Mit Rücksicht auf eine einfache und daher wirtschaftliche Herstellung, z. B. durch einen Preßvorgang, eines Lautsprechers nach der Erfindung empfiehlt es sich, daß der Schallverteiler aus einzelnen trichterförmigen Schallführungswänden besteht, die ineinandergesteckt sind und sich gegeneinander mittels radialer Rippen abstützen.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Schallführungen eines solchen Lautsprechers aus einem schalltoten Werkstoff, insbesondere einem Preßstoff, bestehen.

Für Lautsprecher, die an einer Raumwand, z. B. im Gehäuse eines Rundfunkgerätes, Musikschranks od. dgl., angeordnet sind, ist es ausreichend, wenn die Abstrahlung in Form einer Halbkugelcharakteristik erfolgt. In diesem Fall erhält man eine günstige Anordnung, wenn der Schallverteiler koaxial vor der Membran eines Tieftonlautsprechersystems angeordnet und der unterste Ringspalt des so erhaltenen Schallabstrahlsystems lediglich dem Austritt der tiefen Töne vorbehalten ist. Hierbei kann mit Vorteil das Hochtonsystem im Schallverteilerkörper untergebracht sein. Man erreicht hierbei eine verhältnismäßig einfache Bauart, wobei die beiden Lautsprechersysteme unab- 6j hängig voneinander sind.

Das Hochtonsystem kann jedoch in an sich bekannter Weise auch konzentrisch im Tieftonsvstem angeordnet sein, wobei die hierfür bekannten Vorteile erzielt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in drei beispielhaften Ausführungsformen teils im Schnitt, teils in der Ansicht gezeigt, und zwar stellt

Fig. ι eine Lautsprecheranordnung nach der Erfindung mit Kugelcharakteristik,

Fig. 2 eine ähnliche Lautsprecheranordnung, bei der ein nicht unterteiltes Schallführungsrohr und Rippen für die Abstützung der Schallführungswände vorgesehen sind,

Fig. 3 eine Lautsprecheranordnung mit Halbkugelcharakteristik und koaxialem Tieftonsystem dar.

Im Fuß der Lautsprecheranordnung nach Fig. 1 ist ein Hochtondruckkammersystem 1 angeordnet, das hier nur schematisch dargestellt ist. Vor dessen Membran münden vier konzentrische Schallführungen 2, deren innerste sich zu einem an sich bekannten Exponentialtrichter 3 erweitert. Die Mündungen der anderen Schallführungen sind derart geformt und ausgebildet, daß sich für jede einzelne von ihnen ebenfalls eine trichterförmige Erweiterung nach dem Exponentialgesetz ergibt, wobei die Einzeltrichter jeweils Ringform aufweisen. Die Mündungen der Einzeltrichter liegen dabei auf einer durch den punktierten Kreis 4 angedeuteten Kugelfläche, und es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß der vom Druckkammersystem 1 erzeugte Schall durch die dargestellte Tonführung gleichmäßig in alle Richtungen des Raumes verteilt wird, wie dies die Pfeile 5 andeuten. Die Abstrahlcharakteristik dieser Lautsprecheranordnung besitzt also, unter der Voraussetzung, daß die Exponentialtrichter im einzelnen entsprechend der jeweils gewählten unteren Grenzfrequenz richtig bemessen sind, eine nahezu kugelförmige Gestalt. Für den Aufbau der Schallführung wird zweckmäßig ein schalltoter Werkstoff, z. B. ein Preßstoff, benutzt, wie er sich für derartige Zwecke bereits bewährt hat.

Die Anordnung der einzelnen Schallführungen ist in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, aus der unter anderem auch ersichtlich ist, wie die einzelnen Schallführungskörper sich mittels radial gerichteter Rippen 7 gegeneinander abstützen. Diese Rippen können in einem Arbeitsgang, z. B. Preßvorgang, zusammen mit jedem einzelnen Schallführungskörper hergestellt werden, so daß diese Einzelteile nur ineinandergesteckt und auf geeignete Weise aneinander fixiert zu werden brauchen. Letzteres kann beispielsweise durch ein Klebeverfahren geschehen.

Die einzelnen Rippen können aus ebenen Platten von gleichbleibender Wandstärke bestehen. Es ist aber auch möglich und kann unter Umständen Vorteile bieten, wenn man die Wandstärke der

einzelnen Rippen in geeigneter Weise von innen nach außen veränderlich wählt. Hierdurch ist es möglich, die Exponentialform der einzelnen Schallführung noch zu verbessern.

Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. i, in der die einzelnen Exponentialtrichter bis kurz vor das Druckkammersystem ι herabgeführt sind und mit ihren unteren Enden die Druckkammer bilden, ist der Aufbau der Lautsprecheranordnung

ίο bei Fig. 2 insofern vereinfacht, als zwischen dem eigentlichen, aus den einzelnen Schallführungen bestehenden Schallverteiler und dem Druckkammersystem ι nur ein einfaches Schallführungsrohr 8 vorgesehen ist. Auf diese Weise ist der wirksame Querschnitt des Rohres 8 besser ausnutzbar, jedoch müssen in diesem Fall die inneren Mündungen der Schallführungen in eine scharfe Kante auslaufen, um einen Wellenwiderstandssprung zu vermeiden.

Eine Lautsprecheranordnung nach der Erfindung mit Halbkugelcharakteristik ist in Fig. 3 dargestellt. Die bisher beschriebenen Anordnungen bezogen sich lediglich auf das Hochtonsystem, das in irgendeiner geeigneten Weise mit einem Tieftonsystem kombiniert wird, um den ganzen Tonfrequenzbereich zu erfassen. Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist vor einem Tieftonsystem 9 und koaxial mit diesem im öffnungswinkel der Tieftonmembran 6 das Hochtonsystem 1 angeordnet, das sich innerhalb des Schallverteilers befindet. Die einzelnen Schallführungen des letzteren sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, derart geformt, daß sich entsprechend den durch die Pfeile 5 angedeuteten Abstrahlrichtungen eine Charakteristik von nahezu Halbkugelform ergibt. Die einzelnen Schallführungen können hierbei wieder wie im Falle der Anordnung nach Fig. 2 mit Rippen gegeneinander abgestützt sein, doch ist dies hier nicht näher dargestellt. Auch hier befinden sich die Mündungen der einzelnen Schallführungen auf einer durch den punktierten Kreis 4 angedeuteten Teilkugelfläche. Für die Abstrahlung des Tieftonschalles dient hierbei der zwischen der Tieftonmembran 6 und dem Schallverteiler vorgesehene ringförmige Spalt. Die Art der Aufhängung des Hochtonsystems ι mit zugehörigem Schallverteiler ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt, da sie nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Lautsprecher, insbesondere Hochtonlautsprecher, an dessen System, vorzugsweise ein Druckkammersystem, eine Mehrzahl von sich nach außen erweiternden und den Schall leitenden Führungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallführungen (2) gleich lang und konzentrisch ineinander angeordnet sind und sich mit ihren Mündungen über eine umhüllende Kugel- oder mindestens Halbkugelfläche (4) erstrecken.
2. 2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Querschnitt jeder einzelnen ringförmigen Schallführung (2) sich exponentiell nach außen hin erweitert.
3. 3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus ringförmigen Schallführungen bestehende Schallverteiler über ein einfaches, nicht unterteiltes Schallführungsrohr (8) mit dem Lautsprechersystem (1) verbunden ist.
4. 4. Lautsprecher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der .Schallverteiler aus einzelnen trichterförmigen Schallführungswänden besteht, die ineinandergesteckt sind und sich gegeneinander mittels radialer Rippen (7) abstützen.
5. 5. Lautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Rippen eine von innen nach außen veränderliche Wandstärke besitzen, die eine exponentiell Querschnittsänderung der Einzelschallführung ergibt.
6. 6. Lautsprecher mit Halbkugelcharakteristik nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallverteiler koaxial vor der Membran (6) eines Tieftonlautsprechersystems (9) angeordnet und der unterste Ringspalt des so erhaltenen Schallabstrahlsystems lediglich dem Austritt der tiefen Töne vorbehalten ist. go
7. 7. Lautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtonsystem (1) im Schallverteilerkörper untergebracht ist.
8. 8. Lautsprecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtonsystem (1) konzentrisch im Tieftonsystem (9) angeordnet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 588 363, 591 587, 813265;

   deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 438 299;

   französische Patentschrift Nr. 605 534;

   USA.-Patentschrift Nr. 1 943 499;

   Olson, »Elements of Acoustical Engineering«, 1949, S. 136.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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