EP0476082A1 - Vorrichtung zur verbesserung der basswiedergabe bei lautsprechersystemen mit geschlossenen gehäusen. - Google Patents

Vorrichtung zur verbesserung der basswiedergabe bei lautsprechersystemen mit geschlossenen gehäusen.

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EP0476082A1
EP0476082A1 EP91905477A EP91905477A EP0476082A1 EP 0476082 A1 EP0476082 A1 EP 0476082A1 EP 91905477 A EP91905477 A EP 91905477A EP 91905477 A EP91905477 A EP 91905477A EP 0476082 A1 EP0476082 A1 EP 0476082A1
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gas pressure
loudspeaker
housing
membrane
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    • H04R1/283—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm
    • H04R1/2834—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm for loudspeaker transducers

Definitions

  • the invention relates to a loudspeaker system for reproducing low-frequency acoustic tones, which works with a closed housing of small volume.
  • the invention according to the claims enables largely unobstructed low-frequency radiation when using small loudspeaker housings and large-area loudspeakers in low-frequency loudspeaker systems, a direct, actively corrective influence on the signals driving the radiating loudspeakers not having to be carried out.
  • the devices are characterized in that the pressure differences between the gas pressure inside the housing and the time-averaged gas pressure outside of the housing caused by the deflections of the radiating loudspeaker membrane due to changes in volume of the inner volume are greatly reduced by the action of a control circuit.
  • FIG. 1 shows a simple device according to the invention.
  • the outdoor speaker LA is driven directly by the input signal e (t).
  • the electrodynamic converter TR is integrated in a control loop, which consists of the pressure sensor P, the sub-emitter D, the controller R, the power amplifier A and consists of the electrodynamic converter TR.
  • the time-averaged size of the gas pressure that prevails outside the housing G is supplied to the sub-radiator as a setpoint.
  • the duration of the averaging is long compared to the longest signal periods, eg 100 seconds.
  • the output signal of the sensor P which is proportional to the gas pressure in VI, is applied to the inverting input of the sub-radiation element.
  • the regulator R is dimensioned in such a way that the control deviation, and thus the pressure difference, is kept as small as possible. In the simplest case, a proportional element with appropriate amplification is used as controller R.
  • the invention according to claims 2 and 3 ensures a simple and unproblematic usability of the method, which greatly weakens the effects of a finally large internal volume on the reproduction of low frequencies by using a pressure control.
  • control largely unaffected by the actual housing dimensions.
  • This enables the manufacture of an easy-to-use product that can also be used and used by less technically educated people.
  • the aim is to make it easy to use a control that works largely independently of the housing dimensions in the desired manner (compensation of pressure differences, no oscillation due to dead times or running times in the internal volume, no distortion due to transient processes, etc.), and also acoustic , higher-frequency useful signal components is not excited.
  • the solution is achieved on the one hand by the controlled system, i.e. the gas volume, on which the membrane of the interior acts electrodynamic converter, when rapid pressure changes occur, has effectively constant and suitably defined properties.
  • the controlled system i.e. the gas volume, on which the membrane of the interior acts electrodynamic converter, when rapid pressure changes occur, has effectively constant and suitably defined properties.
  • the controlled system is not influenced by higher-frequency interference, that is, the higher-frequency components of the acoustic signal generated by the radiating loudspeaker.
  • both goals are achieved by selecting an appropriately small partial volume V2 of the interior volume of the loudspeaker housing as the controlled system.
  • This small partial volume is delimited by means of a sound-insulating wall T1 against the remaining inner volume VI, which adjoins the membrane of the loudspeaker LA which emits sound into the outside space.
  • Another, third internal volume V3 is constructed as an approximately gas-tight chamber, which is separated from the former, small internal volume V2 by a sound-insulating wall T2 and the membrane M of the internal electrodynamic converter TR.
  • the sound-insulating wall T1 is provided with openings D, via which the middle partial volume V2 is connected to the volume VI.
  • the breakthroughs are designed and filled with sound-absorbing fibers or foams such that sound and pressure are transmitted from the middle sub-volume V2 into the volume VI and also in the opposite direction in time according to a transfer function with low-pass characteristics.
  • the gas pressure is measured by a gas pressure sensor P arranged there and, in cooperation with an electronic controller R and an electrical power amplifier A and through the action of the membrane M of the electrodynamic converter TR on this partial volume V2, the instantaneous pressure differences between the gas pressure in V2 and the mean outside pressure kept negligible.
  • the third, gas-tight chamber V3 prevents the back of the membrane M of the transducer from acting on the remaining volumes VI, V2 or on the external volume. Since the low-pass filter transmits slow pressure changes almost unaffected, slow pressure changes relative to the mean external pressure also become approximately in the internal volume VI suppressed. However, rapid pressure changes caused by the internal electrodynamic converter only work in the precisely defined small partial volume V2. Dead times and the associated tendency to oscillate in the control loop can be easily mastered. In addition, transients in the control circuit are kept away from the external loudspeaker, and higher-frequency sound components generated by the radiating external loudspeaker are kept away from the control circuit (pre-filter effect).
  • the device enables largely unimpeded radiation of low sound frequencies by the external loudspeaker LA by largely eliminating the compression forces which hinder movement of the loudspeaker membrane and arise in the interior of the housing.
  • the device according to the characteristics of claim 3 fulfills the task of easy and problem-free application of the pressure control in loudspeaker housings. It is a mechanical unit that, like a loudspeaker chassis, can be easily bought in specialist shops and can then be easily installed in any closed housing. The control loop is already optimally adjusted, no further adjustment is necessary.
  • the characteristics of claim 4 describe a suitable electrodynamic converter.
  • this converter is constructed like a bass loudspeaker, i.e. with a basket, membrane suspension, membrane, voice coil, magnet, magnetic circuit and air gap.
  • the special features concern the area of the membrane and the possible membrane stroke: The area of the membrane is relatively small, the possible membrane stroke is large. Both of these requirements result from the fact that the converter has to compress or decompress a small gas volume, V2 in Figure 1 or V3 in Figure 2, and must apply the appropriate forces.
  • the device aims to directly measure the difference between the internal gas pressure to be regulated and the time average of the gas pressure outside the loudspeaker housing.
  • the gas volume inside the measuring chamber is connected via a very small opening to the volvunen that timed the chamber.
  • a pressure equalization takes place through this opening, the time constant of which is large in comparison with the periods of the acoustic pressure fluctuations.
  • the deflections of the membrane and thus the signal generated are proportional to the pressure difference.
  • the signal can be fed to the controller without the interposition of a sub-radiator.
  • a first-order high-pass filter with a very low corner frequency is inserted into the signal path.
  • Figures 1, 2 and 3 show devices according to claims 1, 2 and 3.
  • Fig. 1 The internal volume of the loudspeaker cabinet G is divided into 2 volumes VI, V2 by a gas-tight partition T.
  • the external loudspeaker LA drives the input signal e (t) directly.
  • the internal electrodynamic converter TR is integrated in a control loop, which consists of the pressure sensor P, the sub-radiator D, the controller R, the power amplifier A and the electrodynamic converter TR.
  • the time-averaged size of the gas pressure that prevails outside the housing G is supplied to the sub-radiator as a setpoint.
  • a inverting input of the sub-radiator is the Gas pressure in VI proportional output signal of sensor P applied.
  • Figure 2 There are a cross section of the loudspeaker housing G, the outer loudspeaker LA, the inner electrodynamic converter TR with its membrane M, the first partition Tl with an opening D, the second partition T2, the first volume VI, the mean volume V2, the last volume V3, the pressure sensor P, the controller R and the amplifier A shown.
  • FIG. 3 The sectional view shows the housing G with an opening D, the circumferential fold F, the partition T, the electrodynamic converter TR with its membrane M, the one volume VI, the other volume V2, the pressure sensor P, the regulator R and amplifier A shown.

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Description

Vorrichtung zur Verbesserung der Baßwiedergabe bei Lautsprechersystemen mit geschlossenen Gehäusen.
Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem zur Wiedergabe niederfrequenter akustischer Töne, das mit einem geschlossenen Gehäuse kleinen Volumens arbeitet.
Bei herkömmlichen Lautsprechersystemen mit akustisch geschlossenen Lautsprechergehäusen stellt sich das Problem, aß ein kleines Gehäusevolumen die Tieftonwiedergabe stark beeinträchtigt. Bei zu kleinem Gehäusevolumen beeinträchtigen Gasdruckkräfte, d.h. Kompressionskräfte, die Bewegungen der schallabstrahlenden Lautsprechermembran. Diese Druckkräfte werden dadurch hervorgerufen, daß die abstrahlende Lautsprechermembran durch ihre Auslenkung das Volumen der im Gehäuse eingeschlossenen Gase verändert, die Gase komprimiert bzw. dekomprimiert . Diese Druckkräfte wirken als Federkräfte auf die Lautsprechermembran ein und erhöhen die Resonanzfrequenz und zusätzlich die Güte des Gesamtsystems.
Um eine gute Tieftonwiedergabe zu ermöglichen, werden daher entweder unhandlich große Gehäuse verwendet, oder es werden die die Lautsprecher treibenden Signale einer Frequenzgangkorrektur unterzogen, oder es werden die abstrahlenden Lautsprechermembranen direkt in korrigierende Regelkreise eingebunden. Die beiden letzteren Maßnahmen verursachen selbst wiederum akustische Verfälschungen, insbesondere das Impulsverhalten wird durch die notwendigen Frequenzweichen beeinträchtigt.
Weiters sind Verfahren bekannt ( Tiefenbrun; US-Pat. 4008374) , die durch Einwirkung einer innenliegenden Lautsprechermembran eine wirkungsmäßige Volumsvergrößerung des Gehäuses bezwecken. Bei diesem Verfahren wird jedoch das Problem auf den innenliegenden Lautsprecher verlagert. Um befriedigende Ergebnisse zu erzielen, sind wiederum große Volumina erforderlich. Außerdem entstehen Verzerrungen durch Phasenunterschiede in den Bewegungen der beiden Lautsprechermembranen.
Die Erfindung gemäß den Ansprüchen ermöglicht eine weitgehend unbehinderte Tieftonabstrahlung bei Verwendung kleiner Lautsprechergehäuse und großflächiger Lautsprecher in Tiefton- Lautsprechersystemen, wobei eine direkte, aktiv korrigierende Beeinflussung der die abstrahlenden Lautsprecher treibenden Signale nicht vorgenommen werden muß.
Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Vorrichtungen, die in den Ansprüchen 1 bis 6 beschrieben werden, gelöst.
Die Vorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, daß die von den Auslenkungen der abstrahlenden Lautsprechermembran durch Volumsänderungen des Innenvolumens verursachten Druckdifferenzen zwischen dem Gasdruck im Gehäuseinneren und dem zeitlich gemittelten Gasdruck im Außenraum des Gehäuses durch die Wirkung eines Regelkreises stark verringert werden.
Druckunterschiede zwischen Innen- und Außenraum werden mittels eines Gasdrucksensors erfaßt und durch die Wirkung einer Regelung vermindert. Diese Verminderung der Druckdifferenzen erfolgt durch die Bewegungen einer an das Innenvolumen angrenzenden Membran eines innerhalb des Gehäuses angeordneten elektrodynamischen Wandlers, der als Glied eines Regelkreises arbeitet. Der zu dem Regelkreis gehörende Regler verarbeitet das Signal, das die Druckunterschiede beschreibt. Mittels des nachgeschalteten Leistungsverstärkers regt der Regler die Membran des innenliegenden elektrodynamischen Wandlers zu Bewegungen an, die die auftretenden Druckunterschiede stark verringern.
Bild 1 zeigt eine einfache Vorrichtung gemäß der Erfindung. Der Außenlautsprecher LA wird direkt durch das Eingangssignal e(t) angetrieben. Der elektrodynamische Wandler TR ist in eine Regelschleife eingebunden, die aus dem Drucksensor P, dem Substrahierglied D, dem Regler R, dem Leistungsverstärker A und eben aus dem elektrodynamischen Wandler TR besteht. Dem Substrahierglied wird als Sollwert die zeitlich gemittelte Größe des Gasdruckes, der außerhalb des Gehäuses G herrscht, zugeführt. Die Zeitdauer der Mittelwertsbildung ist dabei groß gegenüber den längsten Signalperioden, z.B. 100 Sekunden. Am invertierenden Eingang des Substrahiergliedes wird das dem Gasdruck in VI proportionale Ausgangssignal des Sensors P angelegt. Der Regler R ist so bemessen, daß die Regelabweichung, und somit die Druckdifferenz, möglichst klein gehalten wird. Im einfachsten Fall wird als Regler R ein Proportionalglied mit angemessener Verstärkung eingesetzt.
Die Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 und 3 gewährleistet eine einfache und unproblematische Einsetzbarkeit des Verfahrens, das durch Anwendung einer Druckregelung die Auswirkungen eines endlich großen Innenvolumens auf die Wiedergabe tiefer Frequenzen stark abschwächt.
Insbesondere wird ein von den tatsächlichen Gehäuseabmessungen weitgehend unbeeinflußter Einsatz der Regelung ermöglicht. Dadurch wird die Fertigung eines einfach einzusetzenden Produktes, das auch von technisch weniger gebildeten Personen angewendet und gebraucht werden kann, ermöglicht. Es soll der einfache Einsatz einer Regelung ermöglicht werden, die weitgehend unabhängig von den Gehäuseabmessungen in erwünschter Art und Weise arbeitet (Ausregelung von Druckunterschieden, kein Schwingen durch Totzeiten bzw. Laufzeiten im Innenvolumen, keine Verzerrungen durch Einschwingvorgänge etc.), und die außerdem von akustischen, höherfrequenten NutzSignalkomponenten nicht angeregt wird.
Die Vorrichtungen, die in den Kennzeichen der Ansprüche 2, 3 und 4 beschrieben sind, lösen obige Aufgaben.
Die Lösung wird einerseits erreicht, indem die Regelstrecke, also das Gasvolumen, auf das die Membran des innenliegenden elektrodynamischen Wandlers einwirkt, beim Auftreten schneller Druckänderungen wirkungsmäßig konstante und geeignet festgelegte Eigenschaften aufweist. Andererseits muß sichergestellt werden, daß die Regelstrecke durch höherfrequente Störungen, das sind die höherfreguenten Komponenten des von dem abstrahlenden Lautsprecher erzeugten akustischen Signales, nicht beeinflußt wird.
Beide Ziele werden gemäß Bild 2 erreicht, indem als Regelstrecke ein angemessen kleines Teilvolumen V2 des Innenvolumens des Lautsprechergehäuses gewählt wird. Dieses kleine Teilvolumen wird mittels einer schallisolierenden Wand Tl gegenüber dem restlichen Innenvolumen VI abgegrenzt, das an die Membran des in den Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers LA angrenzt. Ein weiteres, drittes Innenvolumen V3 ist als annähernd gasdichte Kammer, die durch eine εchallisolierende Wand T2 und die Membran M des innenliegenden elektrodynamischen Wandlers TR von dem ersteren, kleinen Innenvolumen V2 getrennt ist, aufgebaut.
Die schallisolierende Wand Tl ist mit Durchbrüchen D versehen, über die das mittlere Teilvolumen V2 mit dem Volumen VI verbunden ist. Die Durchbrüche sind derart gestaltet und so mit schalldämpfenden Faser- oder Schaumstoffen ausgefüllt, daß eine Schall- und Druckübertragung von dem mittleren Teilvolumen V2 in das Volumen VI und auch in umgekehrter Richtung zeitlich gemäß einer übertragungsfunktion mit TiefpaßCharakteristik erfolgt. In diesem kleinen, mittleren Teilvolumen V2 wird durch einen dort angeordneten Gasdrucksensor P der Gasdruck gemessen und werden, in Zusammenwirkung mit einem elektronischen Regler R und einem elektrischen Leistungsverstärker A und durch Einwirkung der Membran M des elektrodynamischen Wandlers TR auf dieses Teilvolumen V2, die momentanen Druckdifferenzen zwischen dem Gasdruck in V2 und dem mittleren Außendruck verschwindend klein gehalten. Die dritte, gasdichte Kammer V3 verhindert dabei Einwirkungen der Rückseite der Membran M des Wandlers auf die übrigen Volumina VI, V2 oder auf das Außenvolumen. Da das Tiefpaßfilter langsame Druckänderungen fast unbeeinflußt überträgt, werden langsame Druckänderungen relativ zu dem mittleren Außendruck auch im Innenvolumen VI annähernd unterdrückt. Schnelle, durch den innenliegenden elektrodynamischen Wandler verursachte Druckänderungen wirken jedoch nur in dem genau definierten kleinen Teilvolumen V2. Totzeiten und die damit verbundene Schwingneigung des Regelkreises können so einfach beherrscht werden. Zusätzlich werden Einschwingvorgänge des Regelkreises von dem Außenlautsprecher ferngehalten, außerdem werden höherfrequente, vom abstrahlenden Außenlautsprecher erzeugte Schallanteile von dem Regelkreis ferngehalten (Vorfilterwirkung) .
Die Vorrichtung ermöglicht eine weitgehend unbehinderte Abstrahlung niedriger Tonfrequenzen durch den Außenlautsprecher LA dadurch, daß die eine Bewegung der Lautsprechermembran behindernden, im Gehäuseinneren entstehenden Kompressionskräfte weitgehend eliminiert werden.
Die Vorrichtung gemäß den Kennzeichen aus Anspruch 3 erfüllt die Aufgabe der leichten und problemlosen Anwendbarkeit der Druckregelung in Lautsprechergehäusen. Sie stellt eine mechanische Einheit dar, die wie ein Lautsprecherchassis im Fachhandel einfach gekauft werden kann und danach problemlos in ein beliebiges geschlossenes Gehäuse eingebaut werden kann. Der Regelkreis ist dabei schon optimal abgeglichen, ein weiteres Einstellen erübrigt sich.
Die Kennzeichen aus Anspruch 4 beschreiben einen geeigneten elektrodynamischen Wandler. Dieser Wandler ist im Prinzip wie ein Baßlautsprecher aufgebaut, also mit Korb, Membranaufhängung, Membran, Schwingspule, Magnet, Magnetkreis unf Luftspalt. Die Besonderheiten betreffen die Fläche der Membran und den möglichen Membranhub: Die Fläche der Membran ist relativ klein, der mögliche Membranhub ist groß. Beide Forderungen ergeben sich aus der Tatsache, daß der Wandler ein kleines Gasvolumen, V2 in Bild 1 bzw. V3 in Bild 2 , komprimieren oder dekomprimieren muß und entsprechende Kräfte aufbringen muß. Bei gleichem Hubvolumen wirkt auf eine kleine Membran eine entsprechend kleinere axiale Reaktionskraft als auf eine große, die Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb der Kammer und demjenigen außerhalb der Kammer bleibt bei konstantem Hubvolumen und somit konstanter Veränderung des Kammervolumenε auch konstant. Kleine Membranen und somit kleine Reaktionskräfte, die als Federkräfte wirken, halten die Resonanzfrequenz des Systems Wandler Kompressionskammer angenehm niedrig. Außerdem sinken die Anforderungen an die mechanische Festigkeit des Wandlers. Insgesamt ist- der Wandler auf Druckerzeugung optimiert, nicht auf Schallabstrahlung.
Die Vorrichtung gemäß den Kennzeichen aus Anspruch 6 bezweckt die direkte Messung der Differenz zwischen dem zu regelnden Innengasdruck und dem zeitlichen Mittelwert des Gasdruckes außerhalb des Lautsprechergehäuses. Das im Inneren der Meßkammer sich befindende Gasvolumen ist dazu über eine sehr kleine Öffnung mit dem die Kammer timgebenden Volvunen verbunden. Durch diese Öffnung findet ein Druckausgleich statt, dessen Zeitkonstante groß im Vergleich zu den Perioden der akustischen Druckschwankungen ist. Die Auεlenkungen der Membran und damit das erzeugte Signal sind der Druckdifferenz proportional. Das Signal kann ohne Zwischenschaltung eines Substrahiergliedes dem Regler zugeführt werden. Um Gleichanteile des Signals vom Regler abzuhalten, wird in den Signalweg noch ein Hochpaßfilter 1. Ordnung mit sehr niedriger Eckfreguenz eingefügt.
Beschreibung der Zeichnungen.
Die Bilder 1, 2 und 3 zeigen Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 3.
Bild 1 Das ϊnnenvolumen des Lautsprechergehäuses G ist durch eine gasdichte Trennwand T in 2 Volumina VI, V2 aufgeteilt. Den Außenlautsprecher LA treibt direkt das Eingangssignal e(t). Der innenliegende elektrodynamische Wandler TR ist in eine Regelschleife eingebunden, die aus dem Drucksensor P, dem Substrahierglied D, dem Regler R, dem Leistungsverstärker A und dem elektrodynamischer Wandler TR besteht. Dem Substrahierglied wird als Sollwert die zeitlich gemittelte Größe des Gasdruckes, der außerhalb des Gehäuses G herrscht, zugeführt. A invertierenden Eingang des Substrahiergliedes wird das dem Gasdruck in VI proportionale Ausgangssignal des Sensors P angelegt.
Bild 2 Es werden im Schnittbild das Lautsprechergehäuse G , der äußere Lautsprecher LA, der innere elektrodynamischer Wandler TR mit seiner Membran M, die erste Trennwand Tl mit einem Durchbruch D, die zweite Trennwand T2, das erste Volumen VI, das mittlere Volumen V2, das letzte Volumen V3 , der Drucksensor P, der Regler R und der Verstärker A gezeigt.
Bild 3 Es werden im Schnittbild das Gehäuse G mit einem Durchbruch D, der umlaufende Falz F, die Trennwand T, der elektrodynamische Wandler TR mit seiner Membran M, das eine Volumen VI, das andere Volumen V2, der Drucksensor P, der Regler R und der Verstärker A gezeigt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Verbesserung der Tieftonwiedergabe bei einem mit einem akustisch geschlossenen Lautsprechergehäuse arbeitenden LautSprecherSystem, dessen Gehäusevolumen durch eine innenliegende Wand in 2 Teilvolumina geteilt ist, wobei ein Volumen an die Membran des in den das Gehäuse umgebenden Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers angrenzt, und bei dem ein elektrodynamischer Wandler (TR) , dessen bewegliche Membran mittels einer Schwingspule, in Reaktion mit einem Magnetfeld, angetrieben wird, so in die Innenwand eingebaut ist, daß die beiden Innenvolumina durch die Membran des Wandlers voneinander getrennt werden und die Membran durch ihre Bewegung und Auslenkung auf beide Volumina volumsändernd und druckändernd einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des an die Membran des in den Außenraum abstrahlenden Lautsprechers (LA) angrenzenden Innenvolumens (VI) ein Gasdrucksensor (P) angeordnet ist, daß der Gasdrucksensor eine elektrische Signalgröße erzeugt, die den Gasdruck in diesem Innenvolumen beschreibt, daß der Gasdrucksensor als Glied eines Regelkreises arbeitet, daß der innenliegende elektrodynamische Wandler (TR) als Glied dieses Regelkreises arbeitet, daß dieser Regelkreis weiters aus einem elektronischen Regler (R) und einem elektronischen Leistungsverstärker (A) besteht, daß das Ausgangssignal des Gasdrucksensors dem Regler als ein den Istwert des Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird, daß dem Regler als Sollwert ein den zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird, daß der Regler den Leistungsverstärker ansteuert und dieser den innenliegenden elektrodynamischen Wandler (TR) treibt, und daß der Regler und die übrigen Glieder des Kreises derartig dimensioniert sind, daß die Differenz zwischen dem Momentanwert des Gasdruckes in dem an die Membran des in den Außenraum abstrahlenden Lautsprechers angrenzenden Innenvolumen (VI) und dem zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes durch die Wirkung dieses Regelkreises betragsmäßig immer verschwindend klein gehalten wird in Vergleich zu der Druckdifferenz, die im ungeregelten Betriebszustand auftreten würde, und somit der Momentanwert des Innendruckes dem Mittelwert des Außendruckes immer annähernd gleicht.
2. Vorrichtung zur Tieftonwiedergabe bei einem mit einem akustisch geschlossenen Lautsprechergehäuse arbeitenden Lautsprechersystem, dadurch geke_____._eieh_-.et, daß der Innenrau des akustisch geschlossenen Gehäuses (G) durch zwei akustisch trennende Wände (Tl , T2) in drei Teilvolumina (VI, V2, V3) aufgeteilt ist,' wobei das erste Volumen (VI) durch die Membran des in den Außenraum abstrahlenden Lautsprechers (LA) , durch einen Teil der Außenwand des Gehäuses und durch die erste der inneren Trennwände (Tl) begrenzt wird, das mittlere Volumen (V2) durch einen Teil der Außenwand des Gehäuses, durch die erste und die zweite (T2) innere Trennwand gebildet wird und das letzte Volumen durch die zweite Trennwand (T2) und durch einen Teil der Außenwand des Gehäuses gebildet wird, daß die erste Trennwand (Tl) mit Durchbrüchen (D) derart versehen ist, daß die beiden an die Trennwand angrenzenden Volumina (VI, V2) , nämlich das erste und das mittlere Volumen, akustisch verbunden sind, daß diese Durchbrüche so gestaltet sind und mit einem den Strömungswiderstand der Durchbrüche erhöhenden Faser- oder Schaumstoff derart gefüllt sind, oder daß die gesamte Wand aus diesen Stoffen derart aufgebaut ist, daß für die Schallübertragung und die Druckübertragung von dem ersten (VI) in das mittlere (V2) Volumen und umgekehrt eine Übertragungsfunktion mit Tiefpaßcharakteristik gilt, daß in einem Durchbruch der zweiten Trennwand (T2) ein elektrodynamisch arbeitender Wandler (TR) derart angeordnet ist, daß seine Membran (M) die beiden an die Trennwand angrenzenden Teilvolumina (V2, V3) , nämlich das mittlere und das letzte Volumen, voneinander trennt, daß innerhalb des mittleren Volumens ein Gasdrucksensor (P) angeordnet ist, daß der Gasdrucksensor eine elektrische Signalgröße erzeugt, die den Gasdruck in diesem mittleren Volumen beschreibt, daß der Gasdrucksensor als Glied eines Regelkreises arbeitet, daß der in die zweite Trennwand eingebaute innenliegende elektrodynamische Wandler (TR) als Glied dieses Regelkreises arbeitet, daß dieser Regelkreis weiters aus einem Regler (R) und einem elektrischen Leistungsverstärker (A) besteht, daß das Ausgangssignal des Gasdrucksensors dem Regler als Istwert zugeführt wird, daß dem Regler als Sollwert ein den zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird, daß der Regler den Leistungsverstärker ansteuert und dieser den innenliegenden elektrodynamischen Wandler (TR) treibt, und daß der Regler und die übrigen Glieder des Kreises derartig dimensioniert sind, daß die Differenz zwischen dem Momentanwert des Gasdruckes in dem mittleren Volumen (V2) und dem zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes durch die Wirkung dieses Regelkreises betragsmäßig immer verschwindend klein gehalten wird in Vergleich zu der Druckdifferenz, die im ungeregelten Betriebszustand auftreten würde, und somit der Momentanwert des Innendruckes dem Mittelwert des Außendruckes immer annähernd gleicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Verbesserung der Tieftonwiedergabe bei einem mit einem akustisch geschlossenen Lautsprechergehäuse arbeitenden Lautsprechersystem, dadurch gekennseichnet, daß diese Vorrichtung aus einem zylinderförmigen, schallisolierenden und annähernd gasdichten Gehäuse (G) besteht, daß das Innenvolumen des Gehäuses durch eine innenliegende, parallel zu den Zylinderdeckflächen verlaufende, schallisolierende und annähernd gasdichte Trennwand (T) in zwei Teilvolumina (VI , V2) aufgeteilt ist, daß in einem Durchbruch dieser Trennwand ein elektrodynamischer Wandler (TR) derart angeordnet ist, daß seine Membran (M) die zwei an die Trennwand angrenzenden Teilvolumina (VI , V2) voneinander trennt, daß innerhalb des ersteren Volumens (VI) ein Gasdrucksensor (P) angeordnet ist, daß dieser Sensor als Teil eines Regelkreises wirkt, daß dieser Regelkreis aus dem Sensor, einem elektrisch arbeitenden Regler, einem elektrisch arbeitenden Leistungsverstärker und dem in die Trennwand eingefügten elektrodynamischen Wandler (TR) besteht, daß das elektrische Ausgangsεignal des Gasdruckεensorε dem Regler alε Istwert zugeführt wird, daß dem Regler als Sollwert ein den zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Gehäuses (G) herrschenden Gasdruckes beschreibendes Signal zugeführt wird', daß der Regler den Leistungεverstärker ansteuert und dieser den elektrodynamischen Wandler (TR) treibt, daß der Regler und die übrigen Glieder des Kreiseε derartig dimensioniert sind, daß die Differenz zwischen dem Momentanwert des Gasdruckes in dem ersteren Volumen (VI) und dem zeitlichen Mittelwert des außerhalb des Gehäuses (G) herrschenden Gaεdruckeε durch die Wirkung dieseε Regelkreises betragsmäßig immer verschwindend klein gehalten wird in Vergleich zu der Druckdifferenz, die im ungeregelten Betriebszustand auftreten würde, und somit der Momentanwert des Innendruckes dem Mittelwert des Außendruckeε immer annähernd gleicht, daß dieεes erstere Volumen über Öffnungen (D) in der dieseε Volumen begrenzenden Zylinderdeckfläche mit dem im Bereich der Öffnungen an daε Gehäuεe angrenzenden Außenraum verbunden ist, daß diese Durchbrüche so gestaltet sind und mit einem akustisch dämmenden Faser- oder Schaumstoff derart gefüllt sind, daß eine Schallübertragung und Druckübertragung von dem Außenraum in das erstere Volumen und umgekehrt gemäß einer Übertragungsfunktion mit Tiefpaßcharakteristik erfolgt, daß der Zylindermantel mit einem umlaufenden Falz (F) oder Vorsprung versehen ist, der eine akustisch dichte Befestigung des Zylinders in einer passenden Öffnung einer Gehäusewand erlaubt, daß der Regler, der Leistungsverstärker und weitere für den Betrieb erforderliche Bauteile in dem anderen Innenvolumen (V2) untergebracht sind, daß als LeiεtungsVerstärker ein Verstärker mit in Schaltbetrieb arbeitenden Ausgangstransistoren verwendet wird, und daß die gesamte Vorrichtung mechanisch eine Einheit bildet.
. Vorrichtung zur Verbesεerung der Tieftonwiedergabe bei einem mit einem akustisch geschlossenen Lautsprechergehäuse arbeitendem Lautsprechersystem, dessen Gehäusevolumen durch eine oder mehrere innenliegende Wände in Teilvolumina geteilt ist, wobei ein Volumen an die Membran des in den daε Gehäuεe umgebenden Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprecherε angrenzt, und bei dem ein elektrodynamischer Wandler (TR) , dessen bewegliche Membran mittels einer Schwingspule, in Reaktion mit einem Magnetfeld, angetrieben wird, so innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß die Membran des Wandlers durch ihre Bewegung und Auslenkung auf das eine Volumen, das an den schallabstrahlenden Lautsprecher angrenzt, volumsändernd und druckändernd einwirkt, dadurch gekennieichnat, daß ein innenliegender elektrodynamische Wandler (TR) verwendet wird, dessen Membranaufhängung und dessen Schwingspule derart große Membranhübe zulassen, und desεen Membranfläche εo klein iεt, daß daε Verhältniε von εeinem Membranhub zu εeiner Membranfläche bei gleichem Hubvolumen weεentlich größer iεt alε jeneε Verhältniε bei einem üblichen Baßlautεprecher, und dessen Membranfläche klein gegenüber der Membranfläche des in den Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das dem Regler zugeführte Sollwertsignal, das die zeitlich gemittelte Größe des außerhalb des Lautsprechergehäuses herrschenden Gasdruckes beschreibt, mit einem Signal addiert wird, das dem Eingangssignal deε in den Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers direkt proportional ist, und daß das Vorzeichen und die Größe des Proportionalitätsfaktors derart gewählt sind, daß der durch die Wirkung des Regelkreises sich einstellende Gasdruck in dem an die Membran des in den Außenraum Schall abstrahlenden Lautsprechers (LA) angrenzenden Innenvolumen auf diese Membran eine Kraft ausübt, die parallel zu der von dem den Außenlautsprecher treibenden Eingangssignal erzeugten, auf die Membran dieses Lautsprechers einwirkenden Antriebskraft wirkt, und die die von der Membraneinspannung des Lautsprechers herrührenden Federkräfte in ihrer Wirkung annähernd aufhebt.
6. Vorrichtung zur Verwendung als Gasdruckεenεor in den Vorrichtungen nach den Anεprüchen 1, 2, 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als eine annähernd gasdichte Kammer ausgebildet ist, deren Innenvolumen über eine sehr kleine Öffnung mit dem den Sensor umgebenden Außenvolumen derartig verbunden ist, daß ein langsamer Gasdruckausgleich mit einer Zeitkonstante von etwa 100 s ermöglicht wird, deren eine Deckfläche massearm, steif und derart beweglich und mit einer Rückstellfeder versehen gelagert ist, daß Differenzen zwischen dem Innengasdruck und dem Außengasdruck Auslenkungen der Deckfläche aus ihrer Ruhelage bewirken, deren Größe annähernd proportional zu den Druckdifferenzen sind, daß diese Auslenkungen auf elektrostatiεchem oder elektrodynamischem oder optischem Wege gemessen werden , und daß ein den Auslenkungen proportionales elektrischeε Signal erzeugt wird.
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