EP1529418B1 - Lautsprecheranordnung - Google Patents

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EP1529418B1
EP1529418B1 EP03792300A EP03792300A EP1529418B1 EP 1529418 B1 EP1529418 B1 EP 1529418B1 EP 03792300 A EP03792300 A EP 03792300A EP 03792300 A EP03792300 A EP 03792300A EP 1529418 B1 EP1529418 B1 EP 1529418B1
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frequency
loudspeaker
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loudspeaker arrangement
mid
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    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
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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
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14—Cross-over networks
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments

Definitions

  • the present invention relates to a loudspeaker arrangement in a device for the reproduction of stereophonic audio signals.
  • loudspeaker arrangement for the reproduction of stereophonic audio signals, which are integrated in one device.
  • the size specified by the device also predefines the size of a housing used to accommodate the loudspeaker arrangement.
  • a speaker assembly in a device for the reproduction of stereophonic audio signals, with a housing disposed in the housing, a speaker for low frequency signals and speakers for mid and high frequency signals, where crossovers - active or passive - the stereophonic audio signals for the Separate playback with the speakers in low-frequency signals as well as mid and high-frequency signals, whose crossovers have a cross-over frequency that is higher than the cut-off frequency of the speaker for woofer.
  • the present invention has the advantage that a sound experience with great sonic and sonorous richness can be achieved thereby, although the housing available for the loudspeaker arrangement has only a small spatial extent and a low volume.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional representation of a loudspeaker arrangement 10, 12, 13 in a device 20, 21, 22 for the reproduction of stereophonic audio signals.
  • the loudspeaker arrangement 10, 12, 13 comprises a loudspeaker 10 for the reproduction of low tones, for example a so-called subwoofer, as well as a loudspeaker 12 for the reproduction of high and middle tones of a left stereo channel and a loudspeaker 13 for the reproduction of high and middle tones of a right stereo channel.
  • the apparatus 20, 21, 22 comprises a foot 20, for the installation of the device, a fixture 21, for the attachment of other components of the device, such as electronic circuits, a display or panels, and a housing 22 for housing the speaker assembly 10, 12, 13 on.
  • FIG. 2 shows a section through the device 20, 21, 22 or through the housing 22 according to FIG. 1.
  • Each of the loudspeakers 10, 12, 13 has its own sub-housing 27, 23, 24, the sub-housing 23, 24 of the loudspeaker 12 for the left stereo channel and the speaker 13 for the right stereo channel, to avoid interference, are connected by means of chambers 25 and 26 to the sub-housing 27 of the loudspeaker 10 for low tones.
  • the sub-housings 23, 24, 27 and / or the chambers 25 and 26 can be acoustically damped, for example by means of suitable fiber material.
  • FIG. 3 shows a basic circuit diagram of a control 30 of the loudspeaker arrangement 10, 12, 13 according to FIG.
  • a signal S L for the left stereo channel is applied to a crossover 31.
  • the high and middle signal components of the signal S L reach an amplifier 35, which amplifies the signal components for the reproduction with the loudspeaker 12 for the left stereo channel.
  • a signal S R for the right stereo channel is applied to a crossover 32.
  • the high and middle signal components of the signal S R arrive at an amplifier 36, which amplifies the signal components for the reproduction with the loudspeaker 13 for the right stereo channel.
  • the low signal components of the signals S L and S R are forwarded by the Freqeunz Hughes 31 and 32 to a superposition circuit 33, which generates a low-pitched signal therefrom, which is amplified for playback with the loudspeaker 10 from an amplifier 34.
  • the crossovers 31 and 32 can be formed in a known manner from capacitances and inductances.
  • a resistor network can be used for the realization of the superposition circuit 33.
  • the crossover frequency of the crossovers such that the Acquisition frequency is higher than the cutoff frequency of the speaker 10 for the reproduction of the bass signal.
  • a suitable crossover frequency is about 350 Hz.
  • the distance he loudspeakers 12 and 13 for the mid and high tone signal should be in the range of 150 - 500 mm.
  • the device having the speaker assembly may be a consumer electronics device, for. As a CD player, a television, etc. It can also be the device to a monitor for a computer or a computer.
  • the stereophonic audio signals to be reproduced in these cases come from the consumer electronics device or the computer.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen.
  • Es sind Lautsprecheranordnung für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen bekannt geworden, die in einem Gerät integriert sind. Durch die durch das Gerät vorgegebene Größe ist auch die Größe eines für die Unterbringung der Lautsprecheranordnung verwendeten Gehäuses vorgegeben.
  • Bei den bekannten Geräten mit Lautsprecheranordnung für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen, die in dem Gerät angebracht ist, tritt in der Regel das Problem auf, daß bei beschränkten Geräteabmessungen auch nur ein beschränktes Raumangebot für die Lautsprecheranordnung bzw. deren Gehäuse zur Verfügung steht. Dies Problem wirkt sich besonders bei der Wiedergabe stereophonen Audiosignale sowie der Wiedergabe von Tönen tiefer Frequenz aus, da für deren Wiedergabe aufgrund physikalischer Zusammenhänge ein großer Lautsprecherabstand sowie ein großes Volumen - und damit eine große Abmessung - der Lautsprecheranordnung bzw. deren Gehäuse wünschenswert ist, um eine Wiedergabe der stereophonen Signale sowie der Töne tiefer Frequenz zu ermöglichen, die ein angenehmes klangliches Erlebnis erlaubt.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen anzugeben, die es auch bei beschränkten Größenverhältnissen des Geräts erlaubt, eine Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen zu ermöglichen, die als wohlklingend empfunden wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dabei wird von einer Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen, mit einem in dem Gerät angeordneten Gehäuse, einem Lautsprecher für Tieftonsignale und Lautsprechern für Mittel- und Hochtonsignale, wobei Frequenzweichen - in aktiver oder passiver Ausführung - die stereophonen Audiosignale für die Wiedergabe mit den Lautsprechern in Tieftonsignate sowie Mittel- und Hochtonsignale trennen, ausgegangen, deren Frequenzweichen eine Übernahmefrequenz aufweisen, die höher als die Grenzfrequenz des Lautsprechers für Tieftonsignaie ist.
  • Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, däß dadurch ein Klangerlebnis mit großer Schall- und Klangfülle erreicht werden kann, obwohl das für die Lautsprecheranordnung zur Verfügung stehende Gehäuse nur eine geringe räumliche Ausdehnung und ein geringes Volumen aufweist.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen anhand von Figuren.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    eine dreidimensionale Darstellung einer Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen,
    Figur 2
    einen Schnitt durch das Gerät nach Figur 1, und
    Figur 3
    ein Prinzipschaltbild einer Ansteuerung der Lautsprecheranordnung nach Figur 1.
  • Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung sind in den Figuren nur die Bestandteile dargestellt; die im Zusammenhang mit der Erfindung von Bedeutung sind. Gleichartige Bestandteile in unterschiedlichen Figuren weisen die selben Bezugszeichen auf.
  • In Figur 1 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Lautsprecheranordnung 10, 12, 13 in einem Gerät 20, 21, 22, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen dargestellt.
  • Die Lautsprecheranordnung 10, 12, 13 umfaßt einen Lautsprecher 10 für die Wiedergabe von tiefen Tönen, beispielsweise einen sogenannten Sub-Woofer, sowie einen Lautsprecher 12 für die Wiedergabe von hohen und mittleren Tönen eines linken Stereokanals und einen Lautsprecher 13 für die Wiedergabe von hohen und mittleren Tönen eines rechten Stereokanals.
  • Das Gerät 20, 21, 22 weist einen Fuß 20, für die Aufstellung des Geräts, eine Befestigung 21, für die Befestigung weiterer Bestandteile des Geräts, wie elektronische Schaltungen, eine Anzeige oder Verkleidungen, und ein Gehäuse 22 für die Unterbringung der Lautsprecheranordnung 10, 12, 13 auf.
  • Für den elektrischen Anschluß der Lautsprecheranordnung 10, 12, 13 sind Kontakte 15 vorgesehen.
  • Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Gerät 20 , 21, 22 bzw. durch das Gehäuse 22 nach Figur 1. Jeder der Lautsprecher 10, 12, 13 weist ein eigenes Teilgehäuse 27, 23, 24 auf, wobei die Teilgehäuse 23, 24 des Lautsprechers 12 für den linken Stereokanal und des Lautsprechers 13 für den rechten Stereokanal, zur Vermeidung von Störungen, mittels Kammern 25 und 26 an das Teilgehäuse 27 des Lautsprechers 10 für tiefe Töne angeschlossen sind. Die Teilgehäuse 23, 24, 27 und/oder die Kammern 25 und 26 können beispielsweise mittels geeigneten Fasermaterials akustisch bedämpft sein. In Figur 3 ist ein Prinzipschaltbild einer Ansteuerung 30 der Lautsprecheranordnung 10, 12, 13 nach Figur 1 dargestellt.
  • Ein Signal SL für den linken Stereokanal wird an eine Frequenzweiche 31 angelegt. Die hohen und mittleren Signalanteile des Signals SL gelangen zu einem Verstärker 35, der die Signalanteile für die Wiedergabe mit dem Lautsprecher 12 für den linken Stereokanal verstärkt. Ein Signal SR für den rechten Stereokanal wird an eine Frequenzweiche 32 angelegt. Die hohen und mittleren Signalanteile des Signals SR gelangen zu einem Verstärker 36, der die Signalanteile für die Wiedergabe mit dem Lautsprecher 13 für den rechten Stereokanal verstärkt. Die tiefen Signalanteile der Signale SL und SR werden von den Freqeunzweichen 31 und 32 an eine Überlagerungsschaltung 33 weitergeleitet, die daraus ein Tieftonsignal erzeugt, das für die Wiedergabe mit dem Lautsprecher 10 von einem Verstärker 34 verstärkt wird. Die Frequenzweichen 31 und 32 können in bekannter Weise aus Kapazitäten und Induktivitäten gebildet werden. Für die Realisierung der Überlagerungsschaltung 33 kann ein Widerstandsnetzwerk eingesetzt werden.
  • Zur Erzielung der gewünschten klanglichen Eigenschaften ist es vorgesehen, die Übernahmefrequenz der Frequenzweichen derart zu wählen, daß die Übernahmefrequenz höher als die Grenzfrequenz des Lautsprechers 10 für die Wiedergabe des Tieftonsignals liegt.
  • Bei einem Rauminhalt des Teilgehäuses 27 des Lautsprechers 10 für das Tieftonsignal von 0,5 - 1,5 l und einer Leistung des Verstärkers 34 von 5 - 16 W sowie einem Rauminhalt der Teilgehäuse 25 und 26 der Lautsprecher 12 und 13 für das Mittel- und Hochtonsignal von etwa 0,04 I und einer Leistung der Verstärker 35 und 36 von 3 - 7 W, liegt eine geeignete Übernahmefrequenz bei etwa 350 Hz. Der Abstand er Lautsprecher 12 und 13 für das Mittel- und Hochtonsignal sollte dabei im Bereich von 150 - 500 mm liegen.
  • Das die Lautsprecheranordnung aufweisende Gerät kann ein Gerät der Unterhaltungselektronik sein, z. B. einen CD-Player, ein Femsehgerät usw. Es kann sich aber bei dem Gerät auch um einen Monitor für einen Computer oder einen Computer handeln. Die wiederzugebenden stereophonen Audiosignale stammen in diesen Fällen von dem Gerät der Unterhaltungselektronik oder dem Computer.

Claims (10)

  1. Lautsprecheranordnung in einem Gerät, für die Wiedergabe von stereophonen Audiosignalen, mit einem in dem Gerät angeordneten Gehäuse (22), einem Lautsprecher (10) für Tieftonsignale und Lautsprechern (12, 13) für Mittel- und Hochtonsignale, wobei Frequenzweichen (31, 32) die stereophonen Audiosignale (SL, SR) für die Wiedergabe mit den Lautsprechern (10, 12, 13) in Tieftonsignale sowie Mittel- und Hochtonsignale trennen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frequenzweichen (31, 32) eine Übernahmefrequenz aufweisen, die höher als die Grenzfrequenz des Lautsprechers (10) für Tieftonsignale ist.
  2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übernahmefrequenz der Frequenzweichen (31, 32) etwa 350 Hz beträgt.
  3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lautsprecher (12, 13) für Mittel- und Hochtonsignale und der Lautsprecher (10) für Tieftonsignale eigene, abgeschlossene Teilgehäuse (23, 24, 27) aufweisen.
  4. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Teilgehäuse (23, 24, 27) der Lautsprecher (12, 13) für Mittel- und Hochtonsignale und der Lautsprecher (10) für Tieftonsignale durch Kammern (25, 26) voneinander getrennt sind.
  5. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kammern (25, 26) und/oder die Teilgehäuse (23, 24, 27) akustisch bedämpft sind.
  6. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Teilgehäuse (27) des Lautsprechers (10) für die Tieftonsignale einen Rauminhalt von 0,5 - 1,5 I aufweist.
  7. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Teilgehäuse (23, 24) der Lautsprecher (12, 13) für die Mittel- und Hochtonsignale einen Rauminhalt von jeweils etwa 0,04 l aufweisen.
  8. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lautsprecher (12, 13) für die Mittel- und Hochtonsignale einen räumlichen Abstand zueinander von 150 - 500 mm aufweisen.
  9. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Lautsprecher (10) für die Tieftonsignale von einem Verstärker (35, 36) mit einer Leistung von 5 - 16 W betrieben wird.
  10. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Lautsprecher (12, 13) für die Mittel- und Hochtonsignale von Verstärkern (35, 36) mit einer Leistung von jeweils 3 - 7 W betrieben werden.
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