EP2577987A1 - Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnung - Google Patents
Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnungInfo
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- EP2577987A1 EP2577987A1 EP11721529.3A EP11721529A EP2577987A1 EP 2577987 A1 EP2577987 A1 EP 2577987A1 EP 11721529 A EP11721529 A EP 11721529A EP 2577987 A1 EP2577987 A1 EP 2577987A1
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Classifications
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- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
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Definitions
- Loudspeaker device with circumferential, funnel-shaped sound outlet opening
- the invention relates to a loudspeaker device comprising at least one sound generating means, wherein in an Schallabstrahlraum of the sound generating means an at least partially sound conducting channel is arranged, which is adapted to direct the sound generating means emerging sound along the course of the sound conducting channel that the sound a trained as a sound outlet opening second end of the sound-conducting channel exits in a defined by the sound outlet beam angle from the speaker device.
- Loudspeaker devices which radiate the generated sound omnidirectionally have long been state of the art.
- a predominantly cone-shaped sound-reflecting medium is positioned in front of the sound generating unit in such a way that the radiated sound is reflected by the conical walls and radiated radially at a large angle about the axis of the cone axis. This is used, for example, in sirens and alarm systems technical application.
- corresponding devices are also advantageous for the transmission of speech and music, for example in the sound of large squares, halls, stadiums, shopping centers and the like. Accordingly, it is provided, for example, in the subject of the document DE 41 08 409 A1, to achieve a sound pressure gain simultaneously with the omnidirectional radiation of the sound. Accordingly, the soundproof border channels horny extended. This device is therefore also referred to as a ring horn.
- the aim of the subject matter of the document DE 198 49 401 A1 is to improve the efficiency of omnidirectional radiating loudspeaker devices in order to be able to supply large areas acoustically even with low amplifier power. Also in this document, a horn-like widening sound channel is described.
- the object of the device disclosed therein is a loudspeaker, wherein the sound emitted by the latter - after the sound pressure has been amplified by a horn - impinges on a mushroom-like device which deflects the sound omnidirectionally.
- a speaker device comprising at least one sound generating means, wherein in a Schallabstrahlraum of the sound generating means, an at least partially sound-conducting channel is arranged, which is adapted to direct sound emerging from the sound generating means along the course of the sound-conducting channel, that the sound exits the loudspeaker device at a second end of the sound-conducting channel designed as a sound outlet opening in a radiation angle defined by the sound exit opening, and wherein the sound-conducting channel partially comprises on an inner wall a predominantly sound-reflecting material and a predominantly sound-absorbing material, or sections thereof predominantly sound-reflecting and sections predominantly sound-absorbing is formed.
- the section-wise arrangement of predominantly sound-reflecting and predominantly sound-absorbing materials within the channel serves to reduce sound reflections. This reduces reflections between the sound-reflecting and sound-absorbing sections of the sound-conducting channel. As a result, the extended signal delays resulting from multiple reflections within the channel and the resulting in distortions and phase cancellations can be minimized, which in turn leads to an improved and clearer sound.
- a loudspeaker device which comprises at least one sound generating means, wherein an acoustically sounding channel is arranged in a sound emission direction which is suitable for sound emerging from the sound generating means along the path of the sound conducting duct directing that the sound exits the loudspeaker device at a second end of the sound-conducting channel designed as a sound outlet opening in a radiation angle defined by the sound outlet opening and wherein a cross-section of the sound-conducting channel over at least 50% of the length, preferably over at least the length 70%, particularly preferred over at least 80% of the length of the sound-conducting channel is designed to be substantially constant.
- the inner boundary of the sound-conducting channel is a radially inner surface and the outer boundary is a radially outer surface which delimits the sound-conducting channel along the course of its "substantially uniform cross-section" designates that the distance between the radially inner Deviation of less than 10% (based on the change in the distance between radially inner surface and radially outer surface along the course in relation to the length of the channel), preferably less however, as 5%, more preferably less than 2%, more preferably less than 1% are possible.
- the cross-section of the sound-conducting channel is constant over as large a range as possible in order to avoid the disadvantages of horn-like channels.
- a sound outlet which has a different cross-section of the sound-conducting channel cross section and thus defines a specific opening angle for the sound outlet. In this area extensions or constrictions are possible. It is also possible that in the region of the sound inlet opening of the constant cross-section is deviated.
- the sound entrance opening becomes the width in this region of the sound-conducting channel only defined by the radially outer surface.
- the upper and lower boundaries of the sound-conducting channel largely follow the shape of a respective curve, which corresponds to a section, preferably a quarter, a circumference or an ellipse circumference. This course has proven to be particularly advantageous, as this example, sound reflections can be minimized within the channel.
- a largely horizontal radiation of the sound offers a horizontal orientation of the speaker and thus a predominantly vertical sound radiation in the one opening of the sound-conducting channel in combination with sound-conducting channels whose course corresponds exactly to a quarter of a circumference or an ellipse circumference. This is advantageous, for example, if the loudspeaker device is arranged at the level of the receiver or the listener.
- the loudspeaker device is arranged at a different height, it is possible to provide courses of the sound-conducting channel which do not correspond to a quarter of a circumference or of an ellipse circumference, but are larger or smaller.
- courses of the sound-conducting channel which do not correspond to a quarter of a circumference or of an ellipse circumference, but are larger or smaller.
- the sound-conducting channel is as shorter as possible than exactly one quarter of a circumference or of an ellipse circumference.
- the sounding channel is ideally longer than exactly one quarter of a circumference or an ellipse circumference to redirect the sound in the direction of the ground.
- the predominantly sound-reflecting material is arranged within the sound-conducting channel on a radially inner surface and the predominantly sound-absorbing material within the sound-conducting channel on a radially outer surface.
- a sound inlet opening of the sound-conducting channel has an inner diameter which largely corresponds to an outer diameter of the loudspeaker and the sound inlet opening is in indirect contact with the loudspeaker.
- Indirect contact in this context means that the sound inlet opening of the sound-conducting channel is connected via a sound-absorbing element such as a rubber ring to the baffle of the speaker, but is largely decoupled from this.
- sound which is emitted by the loudspeaker passes directly through the sound inlet opening into the sound-conducting channel.
- the flush connection of the channel to the outer boundary of the loudspeaker ensures that sound waves can enter the sound-conducting channel without further hindrance.
- the loudspeaker device has at least two loudspeakers, at least one of which projects the sound at least partially vertically upwards and at least one another at least partially downwards and at least two loudspeakers in the sound emission direction of the sound generating means have a sound-conducting channel ,
- the sound-conducting channel of the speaker device is designed such that sound exits substantially radially over the entire circumference of the sound outlet opening, be arranged in the sound-conducting channel and / or in a path that travels the sound after exiting the sound outlet opening, parts of the speaker device can, which hinder or change a direct sound leakage.
- These parts of the speaker device which are arranged in the channel, in the sound outlet opening or in the Schallabstrahlraum, for example, be stabilizing elements that hold the cone-like element, which is the radially inner boundary of the channel.
- other elements such as cable guides or the like can run through the channel or the sound outlet opening or be arranged in the Schallabstrahlraum.
- the cable guides are used, for example, to supply additional loudspeakers or sound generating means. These may be power cables, fiber optic cables or other suitable cables. It is also possible to combine cable guides and stabilizing elements to common elements.
- sound-absorbing materials in the sound-conducting channel in the sound outlet opening or in the Schallabstrahlraum targeted.
- Such sound-absorbing elements make it possible, with the simultaneous operation of a plurality of such loudspeaker devices, to reduce negative sound effects which arise between the loudspeaker devices as a result of the possibly phase-shifted converging sound waves.
- an amplitude modulation such as a frequency quenching in the area between the loudspeakers can be contained.
- the particularly small angle of at least 5 °, in which the sound exits the sound outlet is preferably due to the targeted introduction of sound-absorbing materials in the sound-conducting channel.
- a preferred embodiment of the loudspeaker device is therefore characterized in that the sound outlet opening is widened in relation to the sound-conducting channel.
- the sound-conducting channel is arranged within a loudspeaker housing and the at least one sound outlet opening preferably represents an opening of the housing.
- Such a speaker device is provided as part of architectural constructions.
- this can be used as ceiling loudspeakers in public buildings such as railway stations, shopping malls, airports, business premises, market halls, stadiums, sports and concert halls. and multipurpose halls and others.
- the sound-conducting channel has the same cross-section over a large part of its length, that is neither widened nor narrowed nor changes in the shape of the cross-section and thus does not have the sound-pressure-boosting effects of horn loudspeakers, may be necessary be to increase the sound pressure by other means. Therefore, in a preferred embodiment of the loudspeaker device it is provided that the sound-conducting channel has sound-pressure-amplifying means. These may be, for example, elements that are introduced into the sound-conducting channel. For example, cams, rings, certain bulges, bulges or the like inside the sound-conducting channel may have sound pressure boosting effects.
- FIG. 1 shows a schematic side view of a loudspeaker device
- FIG. 2 shows a section of a loudspeaker device in a housing
- FIG. 3 shows a side view of a loudspeaker device in an embodiment with two mutually opposing sound generating means
- FIG. 4 shows a section through a loudspeaker device within a loudspeaker housing in an embodiment with two mutually opposing sound generating means
- 5 shows a representation of sound-absorbing elements
- 6 shows a schematic plan view of a loudspeaker device within a loudspeaker enclosure with a circular base area
- FIG. 9 is a schematic side view of a loudspeaker device with capping of the tip of the cone-shaped radially inner surface of the sound-conducting channel
- FIG. 10 is a schematic side view of a loudspeaker device with perforation of the tip of the cone-shaped radially inner surface of the sound-conducting channel.
- FIG. 3 shows a side view of a loudspeaker device 1 in an embodiment with two mutually opposing sound generating means 3.
- each a sound-conducting channel 4 is arranged, which by the radial internal boundaries 5 and the radially outer boundaries 6 are defined.
- the radially inner boundaries 5 of the two sound-conducting channels 4 thereby form a common body 12, which resembles a known from card games diamond in the form, soft rotates about its longitudinal axis.
- the outer radius of this body 12 and thus also of the radially inner boundaries 5 is somewhat the same length as that of the corresponding radially outer boundaries 6.
- the two sound-conducting channels 4 are formed such that they open into separate sound outlet openings 10 ,
- two separate sound outlet openings 10 are formed, which can be very close to each other.
- the radially inner boundaries 5 it is also possible for the radially inner boundaries 5 to have a dial outer boundaries 6 has a reduced outer diameter, whereby the two sound-conducting channels 4 open into a common sound outlet opening 10.
- a combination with direct-emitting woofers is desirable in order to be able to image the entire gamut in a single loudspeaker. Therefore, theoretically for woofer a vertical arrangement of the sound generating means according to the invention with a sound deflection by means of a sound-conducting channel 4 is possible, but offers such a deflection for very low frequencies due to their physical properties not on. In such a case, a loudspeaker device 1 according to the invention can also be integrated into square or rectangular loudspeaker cabinets 11.
- Such wedges 14 can be introduced into the sound conducting channel 4 or the sound conducting channels 4 so as to exclude a certain area from the sound and / or to reduce the sound intensity in this area. As already described, this can be useful to avoid interference in the area directly between two speaker devices 1, or also to avoid the sound radiation directly on a wall in the vicinity of the speaker device 1 and thus to minimize unwanted sound reflections.
- the stabilizing means 3 which are arranged along the circumference of the speaker device 1 and which carry the radially inner boundaries 5. Since this stabilizing agent 13 are located in the sound outlet, the diameter is chosen as small as possible. In an embodiment with two mutually opposing sound generating means 3, however, by one or more of these stabilizing means 13, the cables are also used, which serve the power supply and / or control of a speaker device 1. In such a case, stronger versions of the stabilizing means 13 with internal cable routing are also possible. These stronger stabilizing means 3 are also capable of carrying additional weight through the second loudspeaker device 1 and of dampening vibrations.
- FIG. 8 shows a section through a loudspeaker device 1 in a suspended embodiment, for example as a ceiling loudspeaker.
- the ceiling 16 of the room is interrupted and has a recess 17, in which the loudspeaker device 1 is let in so far that the sound generating means 3 and located in the Schallabstrahlraum 2 radially outer boundary 6 of the sound-conducting channel 4 are completely embedded and are thus above the ceiling level.
- the radially inside Boundary 5 protrudes downward from the recess 17 and therefore ends below the plane which is formed by the ceiling 16.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lautsprechervorrichtung, welche mindestens ein Schallerzeugungsmittel umfasst, wobei in einer Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels ein mindestens teilweise schallleitender Kanal angeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, von dem Schallerzeugungsmittel austretenden Schall derart entlang des Verlaufes des schallleitenden Kanals zu lenken, dass der Schall an einem als Schallaustrittsöffnung ausgebildeten zweiten Ende des schallleitenden Kanals in einem durch die Schallaustrittsöffnung definierten Abstrahlwinkel aus der Lautsprechervorrichtung austritt.
Description
Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger Schallaustrittsöffnung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lautsprechervorrichtung, welche mindestens ein Schallerzeugungsmittel umfasst, wobei in einer Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels ein mindestens teilweise schallleitender Kanal angeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, von dem Schallerzeugungsmittel austretenden Schall derart entlang des Verlaufes des schallleitenden Kanals zu lenken, dass der Schall an einem als Schallaustrittsöffnung ausgebildeten zweiten Ende des schallleitenden Kanals in einem durch die Schallaustrittsöffnung definierten Abstrahlwinkel aus der Lautsprechervorrichtung austritt.
Lautsprechervorrichtungen, welche den erzeugten Schall omnidirektional abstrahlen, sind seit langem Stand der Technik. Dabei ist ein überwiegend Kegelförmiges schallreflektierendes Medium derart vor der Schallerzeugungseinheit positioniert, dass der abgestrahlte Schall durch die Kegelwände reflektiert und in einem großen Winkel radial um die Achse Kegelachse abgestrahlt wird. Dies findet beispielsweise in Sirenen und Alarmanlagen technische Anwendung.
Jedoch sind entsprechende Vorrichtungen auch für die Übertragung von Sprache und Musik von Vorteil, beispielsweise bei der Beschallung großer Plätze, Hallen, Stadien, Einkaufszentren und ähnlichen. Dementsprechend ist es beispielsweise bei dem Gegenstand der Druckschrift DE 41 08 409 A1 vorgesehen, gleichzeitig mit der omnidirektionalen Abstrahlung des Schalls auch eine Schalldruckverstärkung zu erreichen. Dementsprechend sind die schalllei-
tenden Kanäle hornartig erweitert. Diese Vorrichtung wird daher auch als Ringhorn bezeichnet.
Ebenso ist das Ziel des Gegenstandes der Druckschrift DE 198 49 401 A1 den Wirkungsgrad von omnidirektional abstrahlenden Lautsprechervorrichtungen zu verbessern, um auch bei geringer Verstärkerleisung große Flächen akustisch versorgen zu können. Auch in dieser Druckschrift wird ein sich hornartig verbreiternder Schallkanal beschrieben.
Ähnliche Vorrichtungen sind bereits Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt worden. So ist beispielsweise in der Druckschrift US 1 943499 ebenfalls ein omnidirektional abstrahlendes Horn offenbart worden. In dieser Druckschrift sind zusätzlich Ausführungsformen beschrie- ben, bei denen zur Vergrößerung des Hornvolumens und damit zusätzlicher Schalldruckerhöhung eine oder mehrere Windungen in den schallleitenden Kanal integriert sind. Die dadurch erreichte Verlängerung erhöht den Schalldruck zusätzlich. Außerdem ist es damit je nach Ausführung der Windungen und Kurvenradien möglich, eine bevorzugte Schallabstrahlrichtung vorzugeben. Ein weiteres Beispiel eines omnidirektional abstrahlenden Lautsprechers ist in GB 248 061 offenbart. Gegenstand der darin offenbarten Vorrichtung ist ein Lautsprecher, wobei der von diesem abgestrahlte Schall - nachdem der Schalldruck durch ein Horn verstärkt wurde - auf eine pilzartige Vorrichtung trifft, welche den Schall omnidirektional ablenkt.
Ein ähnliches Prinzip ist in DE 10 2007 019 450 offenbart. Gegenstand dieser Druckschrift ist ein omnidirektional abstrahlender und aufnehmender Schalltrichter. Auch bei diesem Schalltrichter ist ein hornartiger Trichterhals vorgesehen, an dessen dünneren Ende das Mikrofon oder der Lautsprecher angeordnet werden kann. An das weitere Ende des Trichterhalses schließt sich ein kegelartiger Volumenkörper an, der zusammen mit dem unteren Volumenkörper einen Schallkanal bildet, durch welchen der Schall derart weiterleitet wird, dass er radial aus der Vorrichtung austreten kann.
Dem durch die Schallabstrahlung über nahezu den gesamten Umfang der Vorrichtung bedingten geringen Schalldruck in eine bestimmte Richtung begegnen diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik durch homartige Ausführungen des schalleitenden Kanals. Dies hat zwar positive Effekte beispielsweise auf den Schalldruck und den Wirkungsgrad, bringt jedoch diverse Nachteile mit sich, welche einer Anwendung derartiger Lautsprechersysteme im HIFI-Bereich entgegenstehen. So wirkt beispielsweise der üblicherweise hohe
Richtfaktor von Hornlautsprechern der Intention eines omnidirektional abstrahlenden Lautsprechers mit nahezu gleicher Tonqualität und Lautstärke über den gesamten Raum entgegen. Durch Reflexionen innerhalb des Horns können Verzerrungen und Phasenauslöschun- gen entstehen und die Signallaufzeit verlängert werden. Diese reduzierte Wiedergabetreue ist im HIFI-Bereich unerwünscht. Ebenso stehen die geringe Bandbreite und vor allem die bei akzeptabler Baugröße zu hohe untere Grenzfrequenz einer Nutzung im Privatbereich entgegen.
Moderne Lautsprecher und Verstärker weisen bereits Leistungsdaten auf, die besonders bei der Beschallung kleinerer Räume nicht auf den hohen Wirkungsgrad von Hornlautsprechern angewiesen sind. Vielmehr steht eine möglichst originalgetreue Tonerzeugung im Vordergrund.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine omnidirektional abstrahlende Lautsprechervorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile hornartig ausgeprägter schalleitender Kanäle und die damit verbundenen Nachteile vermeidet und somit ein verbessertes Klangergebnis bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lautsprechervorrichtung gelöst, welche mindestens ein Schallerzeugungsmittel umfasst, wobei in einer Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels ein mindestens teilweise schallleitender Kanal angeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, von dem Schallerzeugungsmittel austretenden Schall derart entlang des Verlaufes des schallleitenden Kanals zu lenken, dass der Schall an einem als Schallaustrittsöffnung ausgebildeten zweiten Ende des schallleitenden Kanals in einem durch die Schallaustrittsöffnung definierten Abstrahlwinkel aus der Lautsprechervorrichtung austritt und wobei der schallleitende Kanal an einer Innenwandung abschnittsweise ein überwiegend schallreflektierendes und abschnittsweise ein überwiegend schallschluckendes Material auf- weist, bzw. entsprechend abschnittsweise überwiegend schallreflektierend und abschnittsweise überwiegend schallschluckend ausgebildet ist.
Die abschnittsweise Anordnung von überwiegend schallreflektierenden und überwiegend schallschluckenden Materialien innerhalb des Kanals dient der Reduzierung von Schallreflexionen. Damit werden Reflexionen zwischen den schallreflektierenden und schallschlucken- den Abschnitten des schallleitenden Kanals reduziert. Dies führt dazu, dass die durch Mehrfachreflexionen innerhalb des Kanals entstehenden verlängerten Signallaufzeiten und die
daraus resultierenden Verzerrungen und Phasenauslöschungen minimiert werden können, was wiederum zu einem verbesserten und klarerem Klangbild führt.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Lautsprechervorrichtung gelöst, welche mindestens ein Schallerzeugungsmittel umfasst, wobei in einer Schallabstrahlrich- tung des Schallerzeugungsmittels ein mindestens teilweise schallleitender Kanal angeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, von dem Schallerzeugungsmittel austretenden Schall derart entlang des Verlaufes des schallleitenden Kanals zu lenken, dass der Schall an einem als Schallaustrittsöffnung ausgebildeten zweiten Ende des schallleitenden Kanals in einem durch die Schallaustrittsöffnung definierten Abstrahlwinkel aus der Lautsprechervorrichtung austritt und wobei ein Querschnitt des schallleitenden Kanals über mindestens 50% der Länge, bevorzugt über mindestens der Länge 70%, besonders bevorzugt über mindestens 80% der Länge des schallleitenden Kanals weitgehend gleichbleibend ausgebildet ist.
Durch diese parallele Ausführung der Begrenzungen des schallleitenden Kanals wird die Hornartige Ausführung vermieden und der schallleitende Kanal bei größtmöglicher Tonquali- tät lediglich für die Umlenkung des Schalls und dessen radialer Abstrahlung genutzt. Die tonverändernden Eigenschaften von hornartigen Kanälen werden weitgehend vermieden. Als innere Begrenzung des schalleitenden Kanals wird dabei eine radial innenliegende Fläche und als äußere Begrenzung eine radial außenliegende Fläche bezeichnet, die den schalleitenden Kanal entlang dessen Verlaufes begrenzen.„Weitgehend gleichbleibender Quer- schnitt" bezeichnet in diesem Zusammenhang, dass der Abstand zwischen der radial innenliegenden Fläche und der radial außenliegenden Fläche entlang des Verlaufes des schalleitenden Kanals weitgehend konstant bleibt. Abweichungen von weniger als 10% (bezogen auf die Änderung des Abstandes von radial innenliegender Fläche und radial außenliegender Fläche entlang des Verlaufes im Verhältnis zur Länge des Kanals), bevorzugt weniger als 5%, mehr bevorzugt von weniger als 2%, besonders bevorzugt von weniger als 1% sind jedoch möglich.
Außer der Schalleintrittsöffnung und der Schallaustrittsöffnung ist der schalleitende Kanal geschlossen. Bereiche, die jedoch überwiegend schallschluckend ausgebildet sind, können Öffnungen aufweisen, durch die der Schall an dahinterliegende schallschluckende Medien oder Räume hindurchtreten kann.
Dabei ist der Querschnitt des schalleitenden Kanals über einen möglichst großen Bereich konstant, um die Nachteile hornartiger Kanäle zu vermeiden. Am Ende des Kanals kann sich
jedoch optional eine Schallaustrittsöffnung anschließen, welche einen vom Querschnitt des schalleitenden Kanal abweichenden Querschnitt aufweist und somit einen speziellen Öffnungswinkel für den Schallaustritt definiert. In diesem Bereich sind Erweiterungen oder Verengungen möglich. Ebenso ist es möglich, dass im Bereich der Schalleintrittsöffnung von dem gleichbleibenden Querschnitt abgewichen wird. Da der Punkt, in dem die innere Begrenzung des schalleitenden Kanals beginnt und welcher die Spitze des kegelartigen Gebildes darstellt, welches durch die radial innenliegende Fläche gebildet wird, bevorzugt nicht direkt mit dem Schallerzeugungsmittel in direktem Kontakt steht, wird in diesem Bereich der Schalleintrittsöffnung die Breite des schallleitenden Kanals lediglich durch die radial außen- liegende Fläche definiert.
Scharfe Knicke, enge Kurvenradien, Schleifen und ähnliche Verläufe des schallleitenden Kanals beeinflussen die Tonqualität negativ. Daher folgen in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung die obere und die untere Begrenzung des schalleitenden Kanals weitgehend der Form jeweils einer Kurve, welche einem Abschnitt, bevorzugt einem Viertel, eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht. Dieser Verlauf hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da dadurch beispielsweise Schallreflexionen innerhalb des Kanals minimiert werden können. Falls eine weitgehend horizontale Abstrahlung des Schalls erwünscht ist, bietet sich eine horizontale Ausrichtung des Lautsprechers und damit eine überwiegend senkrechte Schallabstrahlung in den eine Öffnung des schallleitenden Kanals in Kombination mit schallleitenden Kanälen an, deren Verlauf exakt einem Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Lautsprechervorrichtung auf der Höhe des Empfängers, bzw. des Hörers angeordnet ist.
Falls die Lautsprechervorrichtung jedoch auf einer anderen Höhe angeordnet ist, bieten sich Verläufe des schallleitenden Kanals an, welche nicht einem Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entsprechen, sondern größer oder kleiner sind. So ist beispielsweise bei einem hängenden Deckenlautsprecher eine etwas nach unten gerichtete Schallabstrahlung erwünscht und damit der schallleitende Kanal möglichst kürzer als exakt ein Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges. Bei nach oben abstrahlenden Schallerzeugungsmitteln, die beispielsweise auf Masten zur Beschallung großer Flächen und Plätze eingesetzt werden können, ist der Schalleitende Kanal idealerweise länger als exakt ein Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges, um den Schall in Richtung des Bodens zu umzulenken.
Die Länge des schalleitenden Kanals kann beliebig gewählt werden und somit den jeweiligen Umgebungsbedingungen angepasst werden. So sind beispielsweise in Bereichen bei denen sich der Hörer verhältnismäßig nah an der Lautsprechervorrichtung befindet wie beispielsweise im Car-HiFi- und Home-Entertainment-Bereich kürzere schallleitende Kanäle ausrei- chend und für ein homogenes Klangbild vorteilhaft. Zur Beschallung größerer Flächen, Stadien, Hallen oder ähnlichen ist es jedoch vorteilhaft, Lautsprechervorrichtungen mit großem Radius und damit auch langen schallleitenden Kanälen zu verwenden. Derartige Lautspreche rvorrichtungen können auch zu Line-Array-Systemen zusammengefasst werden. Es ist auch möglich, Lautsprechervorrichtungen mit unterschiedlich langen schallleitenden Kanälen zu kombinieren und so unterschiedliche Abstrahlwinkel über unterschiedlich lange schallleitende Kanäle zu beschallen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung ist das überwiegend schallreflektierende Material innerhalb des schallleitenden Kanals auf einer radial innenliegenden Fläche und das überwiegend schallschluckende Material innerhalb des schallleitenden Kanals auf einer radial außenliegenden Fläche angeordnet. Durch diese Ausführungsvariante wird erreicht, dass der Schall zwar von dem überwiegend schallreflektierenden Material auf der radial innenliegenden Fläche in Richtung der Schallaustrittsöffnung des Kanals reflektiert wird, jedoch Mehrfachreflexionen innerhalb des Kanals minimiert werden. Sowohl das überwiegend schallreflektierende Material als auch das überwiegend schallschluckende Material können dabei über die jeweilige Fläche komplett bedecken oder nur in bestimmten Abschnitten auf der jeweiligen Fläche angeordnet sein. Beispielsweise in Abschnitten mit einem besonders engen Kurvenradius. Sowohl das überwiegend schallreflektierende Material als auch das überwiegend schallschluckende Material können derart ausge- wählt sein, dass sie die jeweilige Eigenschaft lediglich für bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche aufweisen. Durch eine geeignete Verteilung von beispielsweise für verschiedene Frequenzbereiche überwiegend schallschluckenden Materialien entlang des Kanals kann auf besonders kritische Schallreflexionen in bestimmten Bereichen reagiert werden.
In einer besonderen Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung weist eine Schalleintritts- Öffnung des schallleitenden Kanals einen Innendurchmesser auf, welcher weitgehend einem Außendurchmesser des Lautsprechers entspricht und die Schalleintrittsöffnung ist mit dem Lautsprecher in indirektem Kontakt. Indirekter Kontakt bedeutet in diesem Zusammenhang,
dass die Schalleintrittsöffnung des schallleitenden Kanals über ein schallabsorbierendes Element wie beispielsweise über einen Gummiring mit der Schallwand des Lautsprechers verbunden ist, jedoch von diesem weitgehend entkoppelt ist. Durch diese Ausführungsform gelangt Schall, welcher von dem Lautsprecher abgegeben wird direkt durch die Schallein- trittsöffnung in den schallleitenden Kanal. Der bündige Anschluss des Kanals an die äußere Begrenzung des Lautsprechers bewirkt, dass Schallwellen ohne weitere Behinderung in den schallleitenden Kanal gelangen können. Todvolumina, wie sie bei einer größeren Schalleintrittsöffnung als dem Außendurchmesser des Lautsprechers entstehen würden, werden vermieden. Gleichzeitig wird vermieden, dass Schall von dem Lautsprecher direkt auf eine Au- ßenwandung des schallleitenden Kanals abgegeben wird, wo unerwünschte Reflexionen auftreten würden.
In einigen Fällen ist es jedoch sinnvoll, vom Lautsprecher abgegebene Schallwellen heraus- zufiltern, die in einem besonders steilen Winkel auf eine Außenwandung des schallleitenden Kanals treffen. Da diese Schallwellen wesentlich häufiger innerhalb des schallleitenden Ka- nals zwischen dessen Außenwandungen reflektiert würden, würde dies zu verlängerten Signallaufzeiten führen. Dies kann beispielsweise dadurch vermieden werden, dass die Schalleintrittsöffnung von dem Lautsprecher beabstandet ist. Der dazwischenliegende Bereich kann beispielsweise offen sein oder mit einem überwiegend schallschluckenden Material ausgestattet sein. Omnidirektional abstrahlende Lautsprechervorrichtung sollen vor allem dazu dienen, einem Hörer überall in einem Raum ein möglichst gutes Hörerlebnis zu gewähren. Daher ist es sinnvoll, dass Schall von der Lautsprechervorrichtung durch eine Schallaustrittsöffnung in einem möglichst großen Winkel horizontal an die Umgebung abgegeben wird. Um dies zu gewährleisten ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung ein das SchaHerzeugungsmittel umfassender Lautsprecher weitgehend horizontal angeordnet, welcher erzeugten Schall zumindest teilweise senkrecht aufwärts oder abwärts abstrahlt. Der abgestrahlte Schall kann somit durch den weitgehend rotationssymmetrischen schallleitenden Kanal umgelenkt werden, so dass er die Lautsprechervorrichtung radial weitgehend horizontal verlässt. Wie bereits oben beschrieben sind je nach Ausführungsvariante auch Ab- Strahlwinkel möglich, welche von der weitgehend horizontalen Abstrahlrichtung abweichen. Jedoch ist auch in diesem Fall eine horizontale Lage des Lautsprechers und/oder eine senkrechte Schallabstrahlrichtung des Lautsprechers möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung weist die Lautspreche rvorrichtung mindestens zwei Lautsprecher auf, wobei mindestens einer den Schall zumindest teilweise senkrecht aufwärts und mindestens ein anderer den Schall zumindest teilweise senkrecht abwärts abstrahlt und bevorzugt mindestens zwei Lautsprecher in der Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels einen schallleitenden Kanal aufweisen. Durch eine derartige Ausführungsform ist es möglich, die ringförmigen Schallaustrittsöffnungen zweier Lautsprecher nah beieinander anzuordnen. Handelt es sich beispielsweise bei den beiden Lautsprechern und einen Tiefmitteltöner und einen Hochtöner, ist es möglich, die von einem Hörer wahrgenommenen Schallquellen, nämlich die Schallaustrittsöffnungen, nah beieinander anzuordnen, so dass im Idealfall vom Hörer lediglich eine Schallquelle identifiziert werden kann und nicht zwischen einer Schallquelle für hohe Töne und einer für Mitteltiefe Töne unterschieden werden kann. Damit wird ein sehr homogenes Klangbild erzeugt.
Befindet sich die Schallaustrittsöffnung auf Höhe des Hörers ist die Lautsprechervorrichtung bevorzugt derart ausgeführt, dass mindestens ein schallleitender Kanal derart gekrümmt ausgebildet ist, dass Schall weitgehend horizontal aus der Schallaustrittsöffnung austritt.
Diese Ausführungsform ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn die Lautsprechervorrichtung Teil eines Stand lautsprechers (Standbox) oder evtl. auch eines Regallautsprechers ist.
Wird eine derartige Lautsprechervorrichtung nicht auf Höhe des Hörers betrieben sondern beispielsweise als Deckenlautsprecher, ist es wie bereits oben beschrieben gelegentlich vor- teilhaft, von dieser Ausführungsform abzuweisen. Wird beispielsweise die Ausführungsvariante mit zwei Lautsprechern als Deckenlautsprecher eingesetzt, kann dies ein Beispiel für eine Führung des schaiileitenden Kanals sein, welche einer Kurve entspricht, die einen größeren Abschnitt als ein Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges darstellt. Um den Schall weitgehend kegelförmig abwärts durch die Schallaustrittsöffnung abzugeben sollte der Kanal des abwärts ausgerichteten Lautsprechers kleiner als ein Viertel eines
Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges sein. Um jedoch bei dem aufwärts ausgerichteten Schallerzeugungsmittel den selben Austrittswinkel aus der Schallaustrittsöffnung zu gewährleisten, ist bei diesem ein Kanal längerer oder stärker gekrümmter Kanal notwendig, welcher größer als ein Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung ist mindestens ein schallleitender Kanal derart ausgebildet, dass Schall in einen Winkel von mindestens 5°, bevorzugt mindestens 150°, mehr bevorzugt mindestens 180°, besonders bevorzugt mindes-
tens 230* und besonders bevorzugt mindestens 270° radial aus der Schallaustrittsöffnung austritt. Dabei ist die Schallaustrittsöffnung im Wesentlichen über den gesamten Umfang hinweg geöffnet.
Damit ist der schallleitende Kanal der Lautsprechervorrichtung derart ausgebildet, dass Schall weitgehend über den gesamten Umfang radial aus der Schallaustrittsöffnung austritt, wobei in dem schallleitenden Kanal und/oder in einem Weg, den der Schall nach Austritt aus der Schallaustrittsöffnung zurücklegt, Teile der Lautsprechervorrichtung angeordnet sein können, welche einen direkten Schallaustritt behindern oder verändern. Diese Teile der Lautsprechervorrichtung, die sich in dem Kanal, in der Schallaustrittsöffnung oder in der Schallabstrahlrichtung angeordnet sind, können beispielsweise Stabilisierungselemente sein, die das kegelartige Element halten, welches die radial innenliegende Begrenzung des Kanals darstellt. Außerdem können andere Elemente wie Kabelführungen oder ähnliche durch den Kanal oder die Schallaustrittsöffnung laufen oder in der Schallabstrahlrichtung angeordnet sein. Die Kabelführungen dienen beispielsweise der Versorgung von weiteren Lautspre- ehern bzw. Schallerzeugungsmitteln. Dabei kann es sich um Stromkabel, Lichtwellenleiter oder andere geeignete Kabel handeln. Es ist auch möglich, Kabelführungen und Stabilisierungselemente zu gemeinsamen Elementen zu kombinieren.
Ebenso ist es möglich, gezielt schallabsorbierende Materialien in den schalleitenden Kanal, in die Schallaustrittsöffnung oder in die Schallabstrahlrichtung einzubringen. Durch derartige schallabsorbierende Elemente ist es bei dem gleichzeitigen Betrieb mehrerer derartiger Lautsprechervorrichtungen möglich, negative Klangeffekte zu reduzieren, welche zwischen den Lautsprechervorrichtungen durch die evtl. phasenverschobenen aufeinander zulaufenden Schallwellen Entstehen. So kann beispielsweise bei einem paarweisen Betrieb von Lautsprechervorrichtungen eine Amplitudenmodulation wie beispielsweise eine Frequenzlö- schung im Bereich zwischen den Lautsprechern eingedämmt werden. Der besonders kleine Winkel von mindestens 5°, in dem der Schall aus der Schallaustrittsöffnung austritt, ist vorzugsweise auf das gezielte Einführen von schallabsorbierenden Materialien in den schalleitenden Kanal zurückzuführen.
Durch den überwiegend radial und evtl. horizontal abgestrahlten Schall kann es besonders bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Lautsprechervorrichtung als Deckenlautsprecher dazu kommen, dass direkt unterhalb des Lautsprechers der abgegebene Schall gar nicht, oder nur sehr leise und damit unverständlich wahrzunehmen ist. Daher weist in einer
bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung die radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals Mittel auf, die mindestens teilweise einen Schalldurchtritt ermöglichen. Somit ist es möglich, dass von dem Schallerzeugungsmittel abgestrahlter Schall nicht vollständig durch den schalleitenden Kanal umgelenkt und radial abgestrahlt wird, sondern durch die radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals hindurchtritt und daher direkt in der Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels wahrnehmbar ist. Im Fall eines Deckenlautsprechers ist so auch direkt unter der Lautsprechervorrichtung der von dem Schallerzeugungsmittel abgegebene Schall wahrnehmbar.
Mögliche Varianten der Modifizierung der radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals, welche dies ermöglichen sind beispielsweise Perforation oder Kappung der Spitze der kegelartig ausgebildeten radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals.
Wie bereits beschrieben ist es vorteilhaft, wenn der schallleitende Kanal über einen Großteil seiner Länge den selben Querschnitt aufweist, sich also weder verbreitert, noch verengt. Um jedoch den Abstrahlwinkel beeinflussen zu können ist es möglich, dass sich an das Ende des schallleitenden Kanals eine Schallaustrittsöffnung anschließt, deren Öffnung gegenüber dem schallleitenden Kanal verbreitert oder verengt ausgebildet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung zeichnet sich daher dadurch aus, dass die Schallaustrittsöffnung gegenüber dem schallleitenden Kanal verbreitert ausgebildet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung ist der schallleitende Kanal innerhalb eines Lautsprechergehäuses angeordnet und die mindestens eine Schallaustrittsöffnung stellt bevorzugt eine Öffnung des Gehäuses dar. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Lautsprechervorrichtung in ein entsprechendes Gehäuse zu integrieren und somit sowohl das Design als auch die Klangeigenschaften weiter zu beeinflus- sen. Es ist damit möglich, erfindungsgemäße Lautsprechervorrichtungen beispielsweise in Stand- oder Regallautsprechergehäuse zu integrieren. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Lautsprechervorrichtung mit geeigneten Halterungselementen zu versehen, und in entsprechend vorbereitete Aufnahmevorrichtungen zu integrieren. Dies kann beispielsweise dann erwünscht sein, wenn eine derartige Lautsprechervorrichtung als Bestandteil architek- tonischer Konstruktionen vorgesehen ist. Dies kann in einer sehr einfachen Ausführungsform beispielsweise die Anwendung als Deckenlautsprecher in öffentlichen Gebäuden wie Bahnhöfen, Einkaufszentren, Flughäfen, Geschäftsräumen, Markthallen, Stadien, Sport-, Konzert-
und Mehrzweckhallen und anderen erfolgen. Jedoch ist es in einigen besonderen Fällen auch vorgesehen, dass eine derartige Lautsprechervorrichtung als integraler Bestandteil in ein Bauwerk integriert wird. Dies ist beispielsweise dann gewünscht, wenn hervorragende Klangeigenschaften erforderlich sind. Dies ist beispielsweise in Konzertsälen, Theatern, Opernhäusern, speziellen Kinosälen und ähnlichen erwünscht, wo durch die genaue Positionierung derartiger Lautsprechervorrichtungen und deren Wechselwirkung mit der architektonischen Umgebung spezielle, den Klang und/oder die Architektur positiv beeinflussende Effekte auftreten.
Durch die bevorzugte Ausführungsform, in welcher der schallleitende Kanal über einen Großteil seiner Länge den selben Querschnitt aufweist, sich also weder verbreitert, noch verengt, noch hinsichtlich der Gestalt des Querschnitts ändert und damit nicht die schall- druckverstärkenden Effekte von Hornlautsprechern aufweist, kann es notwendig sein, den Schalldruck durch andere Maßnahmen zu erhöhen. Daher ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung vorgesehen, dass der schallleitende Kanal schall- druckverstärkende Mittel aufweist. Dies können beispielsweise Elemente sein, die in den schalleitenden Kanal eingebracht werden. Beispielsweise können Nocken, Ringe, bestimmte Wölbungen, Ausbuchtungen oder ähnliches im inneren des schallleitenden Kanals schall- druckverstärkende Effekte aufweisen.
Als Materialien zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Lautsprechervorrichtung sind prinzipiell alle Materialien geeignet, die die gewünschte Funktion in Bezug auf die akustischen Eigenschaften aufweisen. Daher ist in einer bevorzugen Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung der schallleitende Kanal aus Metall, Glas, Holz, Stein, Kunststoff und/oder Plexiglas gefertigt. Bei der Abstimmung des Einsatzes der verschiedenen Materialien können sowohl Klangeigenschaften als auch optische Eigenschaften und Design aufei- nander abgestimmt werden. Durch eine derartige Abstimmung der verwendeten Materialien ist eine Realisierung der Lautsprechervorrichtung möglich, welche Klangeigenschaften, Design und Material kosten entsprechend dem Kundenwunsch kombiniert.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Lautsprechervorrichtung, wobei die Lautsprechervorrichtung zur Beschallung großer Flächen oder Gebäude wie beispielsweise Stadien, Hallen, Sälen, Einkaufszentren und ähnlichem, und/oder zur Beschallung innerhalb von Transportmitteln wie beispielsweise Booten, Schiffen, Zügen, U-Bahnen, Straßenbahnen, Flugzeugen, Bussen, privaten PKW (Car-HiFi) und
ähnlichen, und/oder zur Verbreitung von kommerziellen Informationen wie beispielsweise Werbung, Nachrichten und ähnlichen, und/oder in medizinischen Geräten und/oder in Lautsprechern für den HiFi-Bereich und/oder den professionellen Audio-Bereich und/oder in architektonischen Objekten verwendet wird. Mögliche medizinische Geräte, in denen eine erfindungsgemäße Lautsprechervorrichtung Verwendung finden kann, sind Geräte zur Tinnitusbekämpfung, sonographische Geräte, Geräte für Hörtests und andere medizinische Geräte, die den Patienten mit Schall beaufschlagen.
Die Möglichkeit einer erfindungsgemäßen Lautsprechervorrichtung Schall omnidirektional abzustrahlen, macht Kombinationen mit anderen omnidirektional abstrahlenden Lautsprechern sinnvoll. Abhängig von den jeweiligen Frequenzbereichen kann es beispielsweise vorteilhaft sein, eine erfindungsgemäße Lautsprechervorrichtung in Form eines Tiefmitteltöners mit einem Plasmahochtöner zu kombinieren. Auch Kombinationen mit anderen
omnidirektional abzustrahlenden Schallerzeugungsmittel wie lonenlautsprechern sind mög- lieh. Ebenfalls kann eine Kombination mit Biegewellenwandlern vorteilhaft sein.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft eine erfindungsgemäße Lautsprechervorrichtung dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung,
Fig. 2: einen Schnitt einer Lautsprechervorrichtung in einem Gehäuse,
Fig. 3: eine Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung in einer Ausführungsform mit zwei einander entgegen gerichteten Schallerzeugungsmitteln,
Fig. 4: einen Schnitt durch eine Lautsprechervorrichtung innerhalb eines Lautsprechergehäuses in einer Ausführungsform mit zwei einander entgegen gerichteten Schallerzeugungsmitteln,
Fig. 5: eine Darstellung von schallabsorbierenden Elementen,
Fig. 6: eine schematische Aufsicht auf eine Lautsprechervorrichtung innerhalb eines Lautsprechergehäuses mit kreisrunder Grundfläche,
Fig. 7: eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung in einer hängenden Ausführung beispielsweise als Deckenlautsprecher, Fig. 8: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsvariante der Lautsprechervorrichtung in einer hängenden Ausführung beispielsweise als Deckenlautsprecher,
Fig. 9: eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung mit Kappung der Spitze der kegelartig ausgebildeten radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals,
Fig. 10: eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung mit Perforation der Spitze der kegelartig ausgebildeten radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung 1 . Dabei ist in einer Schaliabstrahlrichtung 2 des Schallerzeugungsmittels 3 mindestens ein schallleitender Kanal 4 angeordnet, welcher als ein Zwischenraum zwischen einer radial innenliegenden Begrenzung 5 und einer radial außenliegenden Begrenzung 6 ausgebildet ist. Die beiden Begrenzungen 5 und 6 sind dabei trichterförmig ausgebildet. Die Wölbung entspricht einem Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges. Die radial innenliegende Begren- zung 5 läuft an dem Punkt, der dem Schallerzeugungsmittel 3 am nächsten kommt, in einer Spitze 7 aus. Die radial außenliegende Begrenzung 6 schließt in dem Bereich 8, der dem Schallerzeugungsmittel 3 am nächsten kommt, mit diesem bündig ab.
Die Wölbung der radial innenliegenden Begrenzung 5 und einer radial außenliegenden Begrenzung 6 ist so gewählt, dass ein Querschnitt Θ des schallleitenden Kanals 4 über die Län- ge des schallleitenden Kanals 4 weitgehend gleichbleibend ausgebildet ist. Das von dem vom Schallerzeugungsmittel 3 entfernte Ende 10 des schallleitenden Kanals 4 stellt eine Schallaustrittsöffnung 10 dar, durch die der Schall in einem großen Winkel radial zur Schaliabstrahlrichtung 2 des Schallerzeugungsmittels 3 an die Umgebung abgegeben werden kann. An die Unterseite dieser Öffnung, die gleichzeitig ein Ende der radial außenliegende Begrenzung 6 darstellt, schließen sich Teile des Gehäuses 1 1 der Lautsprechervorrichtung 1
an. Nicht gezeigt sind in dieser Figur die Stabilisierungsmittel, die die radial innenliegende Begrenzung 5 halten.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt einer Lautsprechervorrichtung 1 in einem Gehäuse 11. Auch hier ist der in der Schallabstrahlrichtung 2 des Schallerzeugungsmittels 3 befindliche schallleitende Kanal 4 zu sehen, welcher durch die radial innenliegende Begrenzung 5 und die radial außenliegende Begrenzung 6 definiert wird. Die trichterförmige Begrenzung 6 ist dabei so ausgebildet, dass die Wölbung einem Viertel eines Kreisumfanges entspricht. Die Wölbung der trichterförmigen Begrenzung 5 entspricht ebenfalls einem Abschnitt eines Kreisumfanges. Dieser ist jedoch etwas kleiner gewählt, um die Spitze 7 etwas von dem Schallerzeugungs- mittel 3 beabstandet zu halten. Außerdem ist der Bereich 8, der dem Schallerzeugungsmittel 3 am nächsten kommt, zu erkennen. Der Querschnitt 9 des schallleitenden Kanals 4 ist über die nahezu gesamte Länge weitgehend gleichbleibend. Sehr gut ist zu erkennen, dass die Schallaustrittsöffnung 10 des schallleitenden Kanals 4 den von dem Schallerzeugungsmittel 3 emittierten Schall in einem Winkel radial zur Schallabstrahlrichtung 2 des Schallerzeu- gungsmittels 3 an die Umgebung abstrahlt, welcher weitgehend den gesamten Umfang der Lautsprechervorrichtung 1 darstellt. Unterbrochen wird die sich über den gesamten Umfang erstreckende Schallaustrittsöffnung 10 in der Praxis lediglich durch die gezeigten Stabilisierungsmittel 13, die die radial innenliegende Begrenzung 5 halten.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung 1 in einer Ausführungsform mit zwei einander entgegen gerichteten Schallerzeugungsmitteln 3. Wie auch in der Ausführungsform mit nur einem Schallerzeugungsmittel 3, ist in den Schallabstrahlrichtungen 2 der Schallerzeugungsmittel 3 jeweils ein schallleitender Kanal 4 angeordnet, welche durch die radial innenliegenden Begrenzungen 5 und die radial außenliegenden Begrenzungen 6 definiert sind. Die radial innenliegenden Begrenzungen 5 der beiden schallleitenden Kanäle 4 bilden dabei einen gemeinsamen Körper 12, welcher in der Form einem aus Kartenspielen bekannten Karo ähnelt, weiches um seine Längsachse rotiert.
Im gezeigten Beispiel ist der äußere Radius dieses Körpers 12 und damit auch der der radial innenliegenden Begrenzungen 5 etwas genauso lang wie der der korrespondierenden radial außenliegenden Begrenzungen 6. Dadurch sind die beiden schallleitenden Kanäle 4 so aus- gebildet, dass sie in separate Schallaustrittsöffnungen 10 münden. Damit werden zwei separate Schallaustrittsöffnungen 10 gebildet, die sehr nah beieinander liegen können. Es ist jedoch auch möglich, dass die radial innenliegende Begrenzungen 5 einen gegenüber der ra-
dial außenliegende Begrenzungen 6 einen verkleinerten Außendurchmesser aufweist, wodurch die beiden schallleitenden Kanäle 4 in eine gemeinsame Schallaustrittsöffnung 10 münden. Durch die gemeinsame Nutzung einer einzelnen Schallaustrittsöffnung 10 oder die räumliche Nähe der zwei separaten Schailaustrittsöffnungen 10 erreichen die aus dem Laut- sprechergehäuse 11 austretenden Schallwellen den Hörer derart, dass er trotz der zwei Schallerzeugungsmittel 3 lediglich eine einzige Schallquelle orten kann. Damit kann beispielsweise die bei konventionellen Lautsprechern übliche Trennung von Hochtönern und Tief mitteltönern und die damit verbundenen Verzerrungen vermieden werden.
In dieser Figur sind die Stabilisierungsmittel 13 wiederum nicht gezeigt, die die radial innen- liegenden Begrenzungen 5 bzw. den Körper 12 tragen. Durch diese Stabilisierungsmittel 13 können auch die Versorgungsleitungen geführt werden, welche zur Energieversorgung und/oder Ansteuerung des oberen Schallerzeugungsmittels 3 benötigt werden.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Lautsprechervorrichtung 1 innerhalb eines Lautsprechergehäuses 11 in einer Ausführungsform mit zwei einander entgegen gerichteten Schall- erzeugungsmitteln 3. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei einander entgegen gerichtete (nicht gezeigte) Schallerzeugungsmitteln 3 in einem Lautsprechergehäuse 11 , welches in diesem Fall als Standlautsprecher ausgebildet ist, angeordnet. In den Schallabstrahlrichtungen 2 der Schallerzeugungsmittel 3 sind jeweils schallleitende Kanäle 4 angeordnet, welche durch die radial innenliegenden Begrenzungen 5 und die radial außenliegenden Begren- zungen 6 definiert sind. Wie auch in dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist der äußere Radius der radial innenliegenden Begrenzungen 5 genauso groß wie der der korrespondierenden radial außenliegenden Begrenzungen 6, wodurch die beiden schallleitenden Kanäle 4 keine gemeinsame Schallaustrittsöffnung 10 sondern zwei separate sehr nah beieinander liegende Schallaustrittsöffnungen 10 in den Seitenwänden des Lautsprechergehäuses 11 bilden. Der Abstand dieser separaten Schallaustrittsöffnungen 10 kann dabei beliebig variiert werden.
Durch die rotationssymmetrische Ausführungsform der Lautsprechervorrichtung 1 sind säulenartige Lautsprechergehäuse 11 mit ebenfalls rundem Querschnitt besonders geeignet. In einigen Fällen ist jedoch eine Kombination mit direkt abstrahlenden Tieftönern wünschenswert, um den gesamten Tonumfang in einem einzigen Lautsprecher abbilden zu können. Daher ist theoretisch auch für Tieftöner eine erfindungsgemäße senkrechte Anordnung des Schallerzeugungsmittels mit einer Schallumlenkung mittels eines schallleitenden Kanals 4 möglich, jedoch bietet sich für besonders niedrige Frequenzen eine derartige Umlenkung
aufgrund deren physikalischer Eigenschaften nicht an. In einem solchen Fall kann eine erfindungsgemäße Lautsprechervorrichtung 1 auch in quadratische oder rechteckige Lautsprechergehäuse 11 integriert werden.
In einem solchen Fall sollte der aus der Schal lau st rittsöffnung 10 austretende Schall in Rich- tung der Ecken des Lautsprechergehäuses 11 einen weiteren Weg zurücklegen als zu einer Seitenwand des Lautsprechergehäuses 11. Je nach Anordnung und Abstand der Schallerzeugungsmittel 3 und der jeweiligen schallleitenden Kanäle 4 können die Wege bis an die Grenzen des Lautsprechergehäuses 1 dabei als separate Kanalfortsätze oder als ein gemeinsamer Kanalfortsatz ausgebildet sein. Fig. 5 zeigt eine Darstellung von schallabsorbierenden Elementen 14 in verschiedenen Ausführungsformen, die jeweils verschiedene Winkel abdecken. Wie gezeigt ist es möglich, schallabsorbierende Elemente in Form von Keilen oder ähnlichem in verschiedenen Varianten zu verwenden, die jeweils verschiedene Winkel abdecken. Diese keilartigen schallabsorbierenden Elemente weisen eine Höhe 15 auf, welche in etwa dem Querschnitt 9 des schall- leitenden Kanals 4 entspricht. Derartige Keile können 14 in den schallleitenden Kanal 4 oder die schallleitenden Kanäle 4 eingeführt werden, um so einen bestimmten Bereich von der Beschallung auszuschließen und/oder in diesem Bereich die Beschallungsintensität zu reduzieren. Wie bereits beschrieben, kann dies nützlich sein, um Interferenzen im Bereich direkt zwischen zwei Lautsprechervorrichtungen 1 zu vermeiden, oder auch, um die Schallabstrah- lung direkt auf eine Wand in der Nähe der Lautsprechervorrichtung 1 zu vermeiden und damit unerwünschte Schallreflexionen zu minimieren.
Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Lautsprechervorrichtung 1 innerhalb eines Lautsprechergehäuses 11 mit kreisrunder Grundfläche. Im Gegensatz zu der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist es in Lautsprechergehäusen 1 1 mit kreisrunder Grundfläche nicht notwendig, dass der Schall nach dem Verlassen des schallleitenden Kanals 4 in Richtung der Ecken eine weitere Strecke innerhalb von Kanalfortsätzen zurücklegt, bevor er des Lautsprechergehäuse 11 durch die Schallaustrittsöffnung 10 verlässt. Damit kommt es so zu weniger Klangverfärbungen, die innerhalb der Kanalfortsätze auftreten können. Daher ist eine derartige Ausführung besonders günstig. In einigen Ausführungsformen ist es auch möglich, derartige Lautsprechervorrichtungen 1 ohne spezielles Gehäuse direkt in die Architektur zu integrieren. Dies kann beispielsweise durch das Einlassen einer Lautsprechervorrichtung 1 in eine Gebäudewand oder -decke erfolgen.
Zu erkennen sind in dieser Darstellung auch die Stabilisierungsmittel 3, die entlang des Umfanges der Lautsprechervorrichtung 1 angeordnet sind und welche die radial innenliegende Begrenzungen 5 tragen. Da sich dieses Stabilisierungsmittel 13 in der Schallaustrittsöffnung befinden, ist deren Durchmesser möglichst gering gewählt. In einer Ausführungsform mit zwei einander entgegen gerichteten Schallerzeugungsmitteln 3 können durch eines oder mehrere dieser Stabilisierungsmittel 13 jedoch auch die Kabel geführt werden, welche der Energieversorgung und/oder Ansteuerung einer Lautsprechervorrichtung 1 dienen. In einem solchen Fall sind auch stärkere Ausführungen der Stabilisierungsmittel 13 mit innenliegender Kabelführung möglich. Diese stärkeren Stabilisierungsmittel 3 sind auch in der Lage, das durch die zweite Lautsprechervorrichtung 1 zusätzliche Gewicht zu tragen und Vibrationen zu dämpfen.
Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung 1 in einer hängenden Ausführung beispielsweise als Deckenlautsprecher. Gezeigt ist die Decke 16 eines Raumes, welche eine Aussparung 17 aufweist, in welche die Lautsprechervorrichtung 1 teil- weise eingelassen ist. Das Schallerzeugungsmittel 3 und die in dessen Schallabstrahlrichtung 2 befindliche radial außenliegende Begrenzung 6 des schallleitenden Kanals 4 sind vollständig innerhalb der Aussparung 17 eingelassen. Lediglich die radial innenliegende Begrenzung 5 steht gegenüber der Decke 16 hervor. Um den Schall radial abwärts abzustrahlen, beschreiben die Schenkel, die die radial innenliegende Begrenzungen 5 und die radial außenliegende Begrenzungen 6 des schallleitenden Kanals 4 bilden in diesem Beispiel einen Kreisbogen, welcher nicht ein Viertel, eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht, sondern kleiner ist. Dadurch wird vermieden, dass die Hauptabstrahlrichtung des Schalls parallel zu der Decke verläuft, sondern leicht radial abwärts. Dies verringert gleichzeitig den Kegel direkt unterhalb der Lautsprechervorrichtung 1 in welchen bei einer derarti- gen Ausführungsform der Schall nicht direkt nach Austritt aus den Schallaustrittsöffnungen 10 abgestrahlt wird. Zusätzlich werden auch Schallreflexionen mit der Decke verringert.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Lautsprechervorrichtung 1 in einer hängenden Ausführung beispielsweise als Deckenlautsprecher. Die Decke 16 des Raumes ist unterbrochen und weist eine Aussparung 17 auf, in welche die Lautsprechervorrichtung 1 so weit eingelas- sen ist, dass das Schallerzeugungsmittel 3 und die in dessen Schallabstrahlrichtung 2 befindliche radial außenliegende Begrenzung 6 des schallleitenden Kanals 4 vollständig eingelassen sind und befinden sich damit oberhalb der Deckenebene. Die radial innenliegende
Begrenzung 5 ragt nach unten aus der Aussparung 17 hervor und endet daher unterhalb der Ebene, welche durch die Decke 16 gebildet wird.
Wie auch in der Ausführungsform, die in Fig. 7 gezeigt ist, beschreiben die Schenkel, die die radial innenliegende Begrenzungen 5 und die radial außenliegende Begrenzungen 6 des schallleitenden Kanals 4 bilden, einen Kreisbogen, der kleiner als ein Viertel eines Kreisum- fanges oder eines Ellipsenumfanges ist. Im Gegensatz zu der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist der Kreisbogen weiter verkleinert, um zum den Kegel ebenfalls zu verkleinern, welcher direkt unterhalb der Lautsprechervorrichtung 1 im Schallschatten der radial innenliegenden Begrenzung 5 liegt und in dem der aus den Schallaustrittsöffnungen 10 austretende Schall nicht in der gewünschten Lautstärke zu hören ist, da in diesen Bereich keine direkte Schallabstrahlung erfolgt. Damit verläuft die Hauptabstrahlrichtung des Schalls nicht parallel zur Decke, wodurch Schallreflexionen mit der Decke verringert werden.
Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung 1 mit Kappung der Spitze 7 der kegelartig ausgebildeten radial innenliegende Fläche 5 des schallleitenden Kanals 4. Eine derartige Kappung der Spitze 7 ist denkbar, um in der Ausführung als Deckenlautsprecher zusätzlich zu der radialen Abstrahlung Teile des Schalls auch direkt in den Bereich unterhalb des Lautsprechers abzustrahlen, welcher bei einer ausschließlichen radialen Abstrahlung in Richtung der Schallaustrittsöffnungen 10, nicht ausreichend mit Schall beaufschlagt würde. Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lautsprechervorrichtung 1 mit Perforation 18 der Spitze 7 der kegelartig ausgebildeten radial innenliegende Fläche 5 des schallleitenden Kanals 4. Eine Perforation stellt eine zweite Möglichkeit dar, um Teile des Schalls zusätzlich zu der radialen Abstrahlung auch direkt in den Bereich unterhalb des Lautsprechers abzustrahlen, welcher ohne eine derartige Maßnahme im Schallschatten der Schall- austrittsöffnungen 10 liegen würde.
Der Anmelder behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste
Lautsprechervorrichtung
Schallabstrahlrichtung
Schallerzeugungsmittel
schallleitender Kanal
radial innenliegende Begrenzung
radial außenliegende Begrenzung
Spitze
Bereich, der den Schallerzeugungsmittel am nächsten kommt ein Querschnitt
Schallaustrittsöffnung
Gehäuse
Körper
Stabilisierungsmittel
schallabsorbierendes Element
Höhe des schallabsorbierenden Elementes
Decke
Aussparung
Perforation
Claims
1. Lautsprechervorrichtung (1), welche mindestens ein Schallerzeugungsmittel umfasst, wobei in einer Schallabstrahlrichtung das Schallerzeugungsmittel ein mindestens teilweise schallleitender Kanal angeordnet ist, welcher dazu geeignet ist, von dem Schallerzeugungsmittel austretenden Schall derart entlang des Verlaufes des schallleitenden Kanals zu lenken, dass der Schall an einem als Schallaustrittsöffnung ausgebildeten zweiten Ende des schallleitenden Kanals in einem durch die Schallaustrittsöffnung definierten Abstrahlwinkel aus der Lautsprechervorrichtung austritt, dadurch gekennzeichnet, dass
der schallleitende Kanal an einer Innenwandung abschnittsweise ein überwiegend schallreflektierendes und abschnittsweise ein überwiegend schallschluckendes Material aufweist und/oder ein Querschnitt des schallleitenden Kanals über mindestens 50% der Länge des schallleitenden Kanals weitgehend gleichbleibend ausgebildet ist.
2. Lautsprechervorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Querschnitt des schallleitenden Kanals über mindestens 70% der Länge, besonders bevorzugt über mindestens 80% der Länge des schallleitenden Kanals weitgehend gleichbleibend ausgebildet ist.
3. Lautsprechervorrichtung (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein schallleitender Kanal derart ausgebildet ist, dass Schall in einen Winkel von mindestens 5°, bevorzugt mindestens 150°, mehr bevorzugt mindestens 180°, besonders bevorzugt mindestens 230° und besonders bevorzugt mindestens 270° radial aus der Schallaustrittsöffnung austritt.
4. Lautsprechervorrichtung (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine radial innenliegende und eine radial außenliegende Begrenzung des schalleitenden Kanals weitgehend der Form jeweils einer Kurve folgen, welche einem Abschnitt, bevorzugt einem Viertel, eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht.
5. Lautsprechervorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das überwiegend schallreflektierende Material innerhalb des schallleitenden Kanals auf einer radial innenliegenden Fläche und das überwiegend schallschluckende Material innerhalb des schallleitenden Kanals auf einer radial außenliegenden Fläche angeordnet ist.
6. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schalleintrittsöffnung des schallleitenden Kanals einen Innendurchmesser aufweist, welcher weitgehend einem Außendurchmesser des Lautsprechers entspricht und die Schalleintrittsöffnung bevorzugt mit dem Lautsprecher in indirektem Kontakt ist.
7. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein das Schallerzeugungsmittel umfassender Lautsprecher weitgehend horizontal angeordnet ist und erzeugten Schall zumindest teilweise senkrecht aufwärts oder abwärts abstrahlt.
8. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lautsprechervorrichtung mindestens zwei Lautsprecher aufweist, wobei mindestens einer den Schall zumindest teilweise senkrecht aufwärts und mindestens ein anderer den Schall zumindest teilweise senkrecht abwärts abstrahlt und bevorzugt mindestens zwei Lautsprecher in der Schallabstrahlrichtung des Schallerzeugungsmittels einen schallleitenden Kanal aufweisen.
9. Lautsprechervorrichtung (1 ) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein schallleitender Kanal derart gekrümmt ausgebildet ist, dass Schall weitgehend horizontal aus der Schallaustrittsöffnung austritt.
10. Lautsprechervorrichtung (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals Mittel aufweist, die mindestens teilweise einen Schalldurchtritt ermöglichen.
11. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schallaustrittsöffnung gegenüber dem schallleitenden Kanal verbreitert ausgebildet ist.
12. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der schallleitende Kanal innerhalb eines Lautsprechergehäuses angeordnet ist und bevorzugt die mindestens eine Schallaustrittsöffnung eine Öffnung des Gehäuses darstellt.
13. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der schallleitende Kanal schalldruckverstärkende Mittel aufweist.
14. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der schallleitende Kanal aus Metall, Glas, Stein, Holz, Kunststoff und/oder Plexiglas gefertigt ist.
15. Verwendung einer Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lautsprechervorrichtung zur Beschallung großer Flächen oder Gebäude wie beispielsweise Stadien, Hallen, Sälen, Einkaufszentren und ähnlichem, und/oder zur Beschallung innerhalb von Transportmitteln wie beispielsweise Booten, Schiffen, Zügen, U-Bahnen, Straßenbahnen, Flugzeugen, Bussen, privaten PKW (Car-HiFi) und ähnlichen, und/oder zur Verbreitung von kommerziellen Informationen wie beispielsweise Werbung, Nachrichten und ähnlichen, und/oder in medizinischen Geräten und/oder in Lautsprechern für den HiFi-Bereich und/oder den professionellen Audio-Bereich und/oder in architektonischen Objekten verwendet wird.
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