EP0252337A2 - Rundstrahlender Hornlautsprecher - Google Patents

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EP0252337A2
EP0252337A2 EP87108573A EP87108573A EP0252337A2 EP 0252337 A2 EP0252337 A2 EP 0252337A2 EP 87108573 A EP87108573 A EP 87108573A EP 87108573 A EP87108573 A EP 87108573A EP 0252337 A2 EP0252337 A2 EP 0252337A2
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loudspeaker
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shells
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pressure chamber
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Pel Dipl.-Ing. Van Neerbos
Dieter Dipl.-Ing. Speck
Christian Dipl.-Ing. Oberschal
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Wandel and Golterman GmbH and Co
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers

Definitions

  • the invention relates to an omnidirectional horn loudspeaker according to the preamble of claim 1.
  • Such loudspeakers are used for the sound reinforcement of extensive areas from an elevated location with speech, music or signal tones, e.g. in sound transmission systems in stadiums or in disaster warning systems, and they mostly have sound funnels whose cross-sectional shape follows exponential or hyperbolic functions.
  • An axially radiating horn loudspeaker is also known, to the funnel neck of which two pressure chamber systems are connected with the interposition of a so-called Y-piece.
  • This known loudspeaker has a pronounced butt joint, which causes poor adaptation of the systems.
  • the invention has for its object to improve the adaptation between several pressure chamber systems and the funnel neck in an omnidirectional horn speaker of the type mentioned.
  • the invention solves this problem by the means characterized in claim 1.
  • a standpipe 1 On a standpipe 1, three lower shells 2, 3, 4 and, each below it, three upper shells 5, 6, 7 are arranged.
  • the outer shells 2 and 7 form an upper and a lower end of the overall arrangement consisting of three bell-shaped bodies.
  • the standpipe 1 is covered at the top with a cap 8.
  • the upper shells 5 and 6 and the lower shells 3 and 4 are convex with respect to one another and each form a rotationally symmetrical horn, the cross section of which widens in the radial direction up to a horn mouth indicated by a broken line 9 according to a hyperbolic function and opposes one another radiates down a horizontal plane 10 in the form of a blunt cone, which is generated by rotation of an imaginary center line 11 about a standpipe axis 12.
  • An outer edge region 13 of the lower shells 3 and 4 is frustoconical, which results in a deviation from the specific cross-sectional function.
  • Regions close to the axis of the lower shells 2, 3 and 4 are pulled upwards and form essentially cylindrical receptacles 14 for the standpipe 1 and at the same time parts of the inner boundaries 15 of the funnel neck 1 6 in the case of the funnel-forming shells 3 and 4.
  • Regions close to the axis of the upper shells 5, 6 and optionally 7 are also pulled upwards and likewise form essentially cylindrical receptacles 17 for the standpipe 1.
  • a summing piece which consists of six sound channels 19 there is arranged in a crown around the standpipe axis 12 and slightly inclined towards it are arranged so that an inlet opening of the adjoining funnel neck is formed by the jacket of a truncated cone.
  • Each sound channel 19 carries at its outer (upper) end of a pressure k ammer system 20, where it has a circular cross-section.
  • the lower ends of the six sound channels 19 of a summing piece each have an annular sector-shaped cross section lying between the inner boundary 15 and an outer boundary 18, and together they form an essentially circular opening in which they abut along radial edges 21.
  • the shape of the cross section of each sound channel 19 changes continuously from the circular shape at the upper end to the circular ring sector shape at the lower end.
  • the total cross-sectional area of all sound channels of a summing piece changes from the funnel neck backwards to the pressure chamber systems in such a way that the specific cross-sectional function of the outer sound funnel formed by the shells is continued.
  • the lower shell 4 of the lower horn 4, 6 does not contain any loudspeaker systems on the inside and, depending on its rigidity, it may require support on the standpipe 1.
  • a support body inserted into the lower shell 4 can be used with three ribs 22, which are firmly connected on the one hand to a sleeve 23 comprising the standpipe 1 and which, on the other hand, lie against the bell-shaped shell 4 with inclined, curved edges 24, as is the case with this is shown in a partial section at the bottom right in FIG.

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Abstract

Es wird ein flächendeckend rundstrahlender Lautsprecher angegeben, dessen Schalltrichter aus zwei rotationssymmetrischen, konvexen und gegeneinanderweisend angeordneten Schalen mit gemeinsamer senkrechter Rotationsachse besteht. In eine der beiden Schalen münden mehrere an ihren freien Enden Druckkammerlautsprechersysteme tragende Schallkanäle, die einstückig mit der betreffenden Schale verbunden sind und die zusammen den von den beiden Schalen gebildeten Schalltrichter bis zum Ansatz der Lautsprechersysteme nach rückwärts stoßstellenfrei fortsetzen. Die Schalen können einfach auf ein ihre Rotationsachse umfassendes Standrohr aufgeschoben werden. Auf diese Weise können leicht mehrere Schalltrichter und einzelne Schalen, die den gesamten Lautsprecher oben und unten abdecken, übereinander angeordnet werden, wobei sich berührende äußere Ränder der Schalen verbunden werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen rundstrahlenden Hornlautsprecher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige Lautsprecher dienen der Beschallung ausgedehnter Flächen von einem erhöhten Standort aus mit Sprache, Musik oder Signaltönen, z.B. bei Tonübertragungsanlagen in Stadien oder bei Katastrophen-Warnanlagen, und sie besitzen zumeist Schalltrichter, deren Querschnittsverlauf exponentiellen oder hyperbolischen Funktionen folgt.
  • Bei bekannten Lautsprechern der eingangs genannten Art ("Tyfonic" (Warenzeichen) ET500 der Firma Kockumation in Malmö/Schweden) bildet ein nach oben gezogener achsnaher Bereich einer oberen Schale des Schalltrichters einen mit einem einzelnen Druckkammersystem verbundenen Trichterhals. Hierbei kann nur eine durch das Druckkammersystem bedingte begrenzte Schalleistung abgestrahlt werden.
  • Es ist auch ein achsial abstrahlender Hornlautsprecher bekannt, an dessen Trichterhals zwei Druckkammersysteme unter Zwischenschaltung eines sogenannten Y-Stückes angeschlossen sind. Dieser bekannte Lautsprecher weist eine ausgeprägte Stoßstelle auf, die eine schlechte Anpassung der Systeme bewirkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem rundstrahlenden Hornlautsprecher der eingangs genannten Art die Anpassung zwischen mehreren Druckkammersystemen und dem Trichterhals zu verbessern.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Mittel.
  • Auf diese Weise ist es möglich, mehrere Druckkammersysteme ohne Querschnittssprung im Schallweg mit dem Trichterhals zu verbinden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellte.; Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei zeigt
    • Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht von zwei vertika gestockten Hornlautsprechern mit einer unteren und einer oberen Schale als oberen bzw. unteren Abschluß, und
    • Fig. 2 eine Unteransicht einer oberen Schale.
  • Auf einem Standrohr 1 sind drei untere Schalen 2, 3, 4 und, jeweils darunter, drei obere Schalen 5, 6, 7 angeordnet. Die äußeren Schalen 2 und 7 bilden einen oberen bzw. einen unteren Abschluß der aus drei glockenförmigen Körpern bestehenden Gesamtanordnung. Das Standrohr 1 ist oben mit einer Kappe 8 abgedeckt.
  • Die oberen Schalen 5 bzw. 6 und die unteren Schalen 3 bzw. 4 sind gegeneinander konvex ausgebildet und bilden jeweils einen rotationssymmetrischen Schalltrichter, dessen Querschnitt sich in radialer Richtung bis zu einem durch eine gestrichelte Mantellinie 9 angedeuteten Trichtermund gemäß einer hyperbolischen Funktion erweitert und sich gegenüber einer waagerechten Ebene 10 nach unten in Form eines stumpfen Kegels abstrahlt, der durch Rotation einer gedachten Mittellinie 11 um eine Standrohrachse 12 erzeugt ist. Ein äußerer Randbereich 13 der unteren Schalen 3 bzw. 4 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, wodurch sich eine Abweichung von der bestimmten Querschnittsfunktion ergibt.
  • Achsnahe Bereiche der unteren Schalen 2, 3 und 4 sind nach oben gezogen und bilden im wesentlichen zylindrische Aufnahmen 14 für das Standrohr 1 und zugleich bei den trichterbildenden Schalen 3 und 4 Teile der inneren Begrenzungen 15 des Trichterhalses 16.
  • Achsnahe Bereiche der oberen Schalen 5, 6 und gegebenenfalls 7 sind ebenfalls nach oben gezogen und bilden ebenfalls im wesentlichen zylindrische Aufnahmen 17 für das Standrohr 1. Zugleich sind sie bei den trichterbildenden Schalen 5 und 6 mit einem Summierstück einstückig verbunden, das aus sechs Schallkanälen 19 besteht, die kronenförmig um die Standrohrachse 12 herum angeordnet und dieser gegenüber leicht geneigt angeordnet sind, so daß eine Eintrittsöffnung des daran anschließenden Trichterhalses vom Mantel eines stumpfen Kegelstumpfes gebildet ist. Jeder Schallkanal 19 trägt an seinem äußeren (oberen) Ende ein Druck- kammersystem 20 und hat dort einen kreisförmigen Querschnitt.
  • Die unteren Enden der sechs Schallkanäle 19 eines Summierstückes haben jeweils einen zwischen der inneren Begrenzung 15 und einer äußeren Begrenzung 18 liegenden kreisringsektorförmigen Querschnitt, und sie bilden zusammen eine im wesentlichen kreisringförmige öffnung, in der sie entlang von radialen Kanten 21 aneinanderstoßen. Der Querschnitt jedes Schallkanales 19 geht hinsichtlich seiner Form stetig von der Kreisform am oberen Ende in die Kreisringsektorform am unteren Ende über. Dabei ändert sich die Gesamtquerschnittsfläche aller Schallkanäle eines Summierstückes vom Trichterhals nach rückwärts bis zu den Druckkammersystemen hin in der Weise, daß die bestimmte Querschnittsfunktion des äußeren, von den Schalen gebildeten Schalltrichters fortgesetzt wird.
  • Die untere Schale 4 des unteren Schalltrichters 4, 6 enthält innen keine Lautsprechersysteme, und sie kann je nach ihrer Formsteifigheit einer Abstützung am Standrohr 1 bedürfen. Hierzu kann ein in die untere Schale 4 eingesetzter Stützkörper mit drei Rippen 22 dienen, die einerseits mit einer das Standrohr 1 umfassenden Hülse 23 fest verbunden sind und die sich andererseits mit schrägen geschw ngenen Kanten 24 von innen an die glockenförmige Schale 4 anlegen, wie dies in Figur 1 unten rechts in einem teilweisen Schnitt dargestellt ist.
  • Es ist aber auch möglich, die untere Schale 4 mit einer ebenen kreisförmigen Platte 25 von unten abzudecken, wie dies ebenfalls in Figur 1 unten rechts schematisch angedeutet ist, oder die untere Schale 4, wie dies in Figur 1 unten links schematisch angedeutet ist, mit einer oberen Schale 7 zu verschließen, deren Schallkanäle dann ohne Funktion sind, so daß für die Schale 7 auch ein Exemplar mit unvollständig oder fehlerhaft ausgebildeten Schallkanälen 19' verwendet werden kann.

Claims (13)

1. Rundstrahlender Hornlautsprecher mit
a) mehreren Druckkammersystemen,
b) einem zwischen zwei gegeneinander konvexen Schalen ausgebildeten rotationssymmetrischen Schalltrichter mit senkrechter Achse, dessen Querschnitt sich zwecks Anpassung der Druckkamersysteme an den Außenraum vom Trichterhals zum Trichtermund stetig im wesentlichen gemäß einer bestimmten Funktion erweitert, und
c) einem Summierstück, das den Trichterhals mit den Ausgängen der Druckkammersysteme verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß
d) das Summierstück mehrere Schallkanäle (19) hat, deren Achsen symmetrisch um die senkrechte Achse (12) angeordnet und Mantellinien eines gedachten, zur Achse (12) koaxialen Kegels sind,
e) die einen Enden der Schall kanäle (19) kreisförmige Querschnitte zum Anschluß je eines Druckkammersystems (20) aufweisen
f) die anderen Enden der Schallkanäle (19) kreisringsektorförmige Querschnitte aufweisen, zusammen einen kreisringförmigen Trichterhals (16) bilden und einstückig miteinander und mit einer (6) der Schalen verbunden sind und
g) der Querschnitt jedes Schallkanales (19) hinsichtlich Form und Fläche von seinem kreisförmigen zu seinem kreisringsektorförmigen Ende stetig übergeht.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der Schallkanäle (19) des Summierstückes einen Querschnittsverlauf hat, der die bestimmte Querschnittsfunktion des Schalltrichters nach rückwärts bis zu den Druckkammersystemen (20) hin fortsetzt.
3. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schallkanäle (19) auf den Mänteln zweier zueinander koaxialer Kegel liegen.
4. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichtermund gegenüber der Waagerechten (10) leicht nach unten geneigt ist.
5. Lautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Randbereich (13) mindestens einer Schale (3,4) des Schalltrichters von der bestimmten Querschnittsfunktion abweicht.
6. Lautsprecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Randbereich (13) eine gerade Mantellinie aufweist (kegelstumpfförmig ist).
7. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein achsnaher Bereich der unteren Schale (3,4) nach oben gezogen ist und als im wesentlichen zylindrische Aufnahme (14) für ein Standrohr (1) des Lautsprechers ausgebildet ist.
8. Lautsprecher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Summierstück bildender achsnaher Bereich der oberen Schale (5,6) nach oben gezogen und als eine im wesentlichen zylindrische Aufnahme (17) für das Standrohr (1) des Lautsprechers ausgebildet ist.
9. Lautsprecher nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikaler Stockung mehrerer Lautsprecher die obere Schale (5) des obersten Lautsprechers (3,5) mit einer unteren Schale (2) abgedeckt ist.
10. Lautsprecher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Standrohr (1) angreifender Stützkörper vorgesehen ist, der die untere Schale (4) des untersten Lautsprechers (4,6) am Standrohr (1) abstützt und/oder nach unten abschließt.
11. Lautsprecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper eine obere Schale (7) gegebenenfalls ohne vollständig ausgebildete Schallkanäle (19') ist.
12. Lautsprecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper eine ebene Platte (25) ist.
13. Lautsprecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper Rippen (22) aufweist, die über eine das Standrohr (1) umfassende Hüle (23) miteinander verbunden sind und deren Kanten (24) innen an der unteren Schale (4) anliegen.
EP87108573A 1986-07-09 1987-06-13 Rundstrahlender Hornlautsprecher Expired - Lifetime EP0252337B1 (de)

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