EP2577987B1 - Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnung - Google Patents

Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnung Download PDF

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EP2577987B1
EP2577987B1 EP11721529.3A EP11721529A EP2577987B1 EP 2577987 B1 EP2577987 B1 EP 2577987B1 EP 11721529 A EP11721529 A EP 11721529A EP 2577987 B1 EP2577987 B1 EP 2577987B1
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EP
European Patent Office
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sound
guiding channel
loudspeaker
loudspeaker device
sound guiding
Prior art date
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EP11721529.3A
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Frank Held
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Individual
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/30—Combinations of transducers with horns, e.g. with mechanical matching means, i.e. front-loaded horns

Definitions

  • 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 for example in the subject of the document DE 41 08 409 A1 provided to achieve at the same time with the omnidirectional radiation of the sound and a sound pressure gain. Accordingly, the sound-conducting Channels horny extended. This device is therefore also referred to as a ring horn.
  • GB 248,061 Another example of an omnidirectional radiating speaker is in GB 248,061 disclosed.
  • 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 similar principle is in DE 10 2007 019 450 disclosed.
  • Subject of this document is an omnidirectional radiating and receiving horn.
  • a horn-like funnel neck is provided at the thinner end of the microphone or the speaker can be arranged.
  • a conical volume body connects, which together with the lower volume body forms a sound channel through which the sound is passed so that it can exit radially from the device.
  • An omnidirectional loudspeaker device which has a horn with an axial sound inlet opening and a radial outlet opening. It has a tweeter unit and an oppositely directed woofer unit. Furthermore, the subject of the GB 2 459 338 A preferably rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis.
  • the publication DE 4108409 A1 discloses a funnel-shaped structure called a ring horn for sounding a room as uniformly as possible.
  • the ring horn is placed in front of the sound-emitting membrane of a dynamic loudspeaker in order to distribute the sound emitted by it as far as possible radially around the sound source. It is thus a horn whose internal extent increases continuously over most of the sound path length.
  • GB 2 302 231 A discloses a speaker system in which the sound is passed through a straight channel from the sound source.
  • the channel widened over large parts of the sound path length and thus also acts as a horn to increase the sound pressure.
  • a variant of such a horn is disclosed in which the rear sound outlet openings are arranged, whereby a certain omnidirectional sound radiation is possible.
  • a speaker device includes 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 exiting the sound generating means along the course of the sound-conducting channel, that the sound on a trained as a sound outlet opening second End of the sound-conducting channel emerges in a defined by the sound outlet beam angle from the speaker device and wherein the sound-conducting channel on an inner wall sections, a predominantly sound-reflecting and partially a predominantly sound-absorbing material, or sections predominantly sound-reflecting and sections predominantly sound-absorbing.
  • 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 cross-section of the sound-conducting channel over at least 50% of the length, preferably over at least the length 70%, more preferably over at least 80% of the length of the sound-conducting channel is designed to be consistent.
  • 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 its course.
  • substantially constant cross-section denotes that the distance between the radially inner surface and the radially outer surface remains largely constant along the course of the sound-conducting channel.
  • Deviations 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 than 5%, more preferably less than 2%, particularly preferably less however, 1% is 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 of the shape each follow a curve which corresponds to a section, preferably a quarter, a circle circumference or an ellipse circumference. This process minimizes sound reflections within the channel. If a largely horizontal radiation of the sound is desired, 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 length of the sound-conducting channel can be chosen arbitrarily and thus adapted to the respective environmental conditions.
  • the speaker device such as in the car HiFi and home entertainment area
  • shorter sound-conducting channels sufficient and advantageous for a homogeneous sound.
  • loudspeaker devices with a large radius and thus also long sound-conducting channels.
  • Such speaker devices can also be combined into line array systems. It is also possible to combine loudspeaker devices with sound conductors of different lengths and thus to irradiate different radiation angles over sounding channels of different lengths.
  • the predominantly sound-reflecting material is disposed 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.
  • Both the predominantly sound-reflecting material and the predominantly sound-absorbing material can completely cover over the respective surface or can be arranged only in certain sections on the respective surface. For example, in sections with a particularly tight curve radius.
  • Both the predominantly sound-reflecting material and the predominantly sound-absorbing material may be selected such that they have the respective property only for specific frequencies or frequency ranges. By a suitable distribution of, for example, for different frequency ranges predominantly sound-absorbing materials along the channel can be responded to particularly critical sound reflections in certain areas.
  • 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 from the speaker passes directly through the sound inlet opening in 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.
  • Dead volumes as they would arise at a larger sound inlet opening than the outer diameter of the speaker are avoided.
  • sound from the speaker is delivered directly to an outer wall of the sound-conducting channel, where unwanted reflections would occur.
  • the intermediate region may be open, for example, or be equipped with a predominantly sound-absorbing material.
  • Omnidirectionally radiating speaker device should serve primarily to give a listener everywhere in a room the best possible listening experience. Therefore, it makes sense that sound is emitted from the speaker device through a sound outlet opening in the largest possible angle horizontally to the environment.
  • a loudspeaker comprising the sound generating means is arranged largely horizontally, which emits sound generated at least partially vertically upwards or downwards.
  • the radiated sound can thus be deflected by the largely rotationally symmetrical sound-conducting channel, so that it leaves the loudspeaker device radially largely horizontally.
  • emission angles are also possible which deviate from the largely horizontal emission direction. However, even in this case, a horizontal position of the speaker and / or a vertical Schallabstrahlraum of the speaker is possible.
  • the loudspeaker device has at least two loudspeakers, wherein at least one of the sound radiates at least partially vertically upwards and at least one another radiates the sound at least partially vertically downwards and preferably at least two loudspeakers have a sound-conducting channel in the sound emission direction of the sound-generating means.
  • the two speakers and a woofer and a tweeter it is possible to arrange the sound sources heard by a listener, namely the sound outlet openings close to each other, so that ideally only a sound source can be identified by the listener and not between one Sound source for high tones and one for medium depth tones can be distinguished. This creates a very homogeneous sound.
  • the loudspeaker device is preferably configured in such a way that at least one sound-conducting channel is curved in such a way that sound emerges substantially horizontally from the sound outlet opening.
  • This embodiment is advantageous, for example, when the speaker device is part of a tower speaker (standing box) or possibly also a bookshelf loudspeaker.
  • a speaker device is not operated at the level of the listener but, for example, as a ceiling speaker, it is sometimes advantageous, as already described above, to reject this embodiment.
  • this may be an example of a guide of the sound-conducting channel, which corresponds to a curve that represents a larger portion than a quarter of a circumference or an ellipse.
  • the channel of the downwardly oriented loudspeaker In order to deliver the sound largely conically downwards through the sound outlet opening, the channel of the downwardly oriented loudspeaker should be smaller than a quarter of a circumference or an ellipse circumference. However, in order to ensure the same exit angle from the sound outlet opening in the upwardly directed sound generating means, in this a channel longer or more curved channel is necessary, which is greater than a quarter of a circumference or an ellipse circumference.
  • At least one sound-conducting channel is designed such that sound at an angle of at least 5 °, preferably at least 150 °, more preferably at least 180 °, particularly preferably at least 230 ° and particularly preferably at least 270 ° radially out of the sound outlet opening exit.
  • the sound outlet opening is opened substantially over the entire circumference.
  • 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 serve, for example, the supply of other speakers 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.
  • amplitude modulation such as a frequency cancellation in the area between the speakers are 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.
  • the radially inner surface of the sound-conducting channel means on which at least partially allow a sound passage.
  • the sound-conducting channel has the same cross-section over a large part of its length, ie it does not widen or narrow.
  • a sound outlet opening it is possible for a sound outlet opening to adjoin the end of the sound-conducting channel, whose opening is broadened or narrowed relative to 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 constitutes an opening of the housing.
  • the sound-conducting channel in which the sound-conducting channel over a large part of its length has the same cross-section, thus neither widened nor narrowed, nor changes in the shape of the cross section and thus does not have the sound pressure enhancing effects of horn speakers, it may be necessary to increase the sound pressure by other means. It is therefore provided in a preferred embodiment of the loudspeaker device 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.
  • the sound conducting channel is made of metal, glass, wood, stone, plastic and / or Plexiglas.
  • Both sound characteristics and optical properties and design can be coordinated with each other. By such a vote of the materials used, a realization of the speaker device is possible, which combines sound characteristics, design and material costs according to the customer.
  • loudspeaker device for sounding large areas or buildings such as stadiums, halls, halls, shopping malls and the like, and / or for sound within means of transport such as boats, ships, trains, U- railways, trams, airplanes, buses, private cars (car hi-fi) and the like, and / or distribution of commercial information such as advertising, news and the like, and / or in medical devices and / or speakers for the hi-fi sector and / or the professional audio field and / or architectural objects.
  • the loudspeaker device for sounding large areas or buildings such as stadiums, halls, halls, shopping malls and the like, and / or for sound within means of transport such as boats, ships, trains, U- railways, trams, airplanes, buses, private cars (car hi-fi) and the like, and / or distribution of commercial information such as advertising, news and the like, and / or in medical devices and / or speakers for the hi-fi sector and / or the professional audio field and / or architectural objects.
  • a loudspeaker device Possible medical devices in which a loudspeaker device according to the invention can be used are tinnitus control devices, sonographic devices, hearing test devices and other medical devices that apply sound to the patient.
  • a loudspeaker device emitting sound omnidirectionally makes combinations with other omnidirectional radiating speakers meaningful.
  • Combinations with other omnidirectionally radiated sound generating means such as ion loudspeakers are possible.
  • a combination with bending wave transducers can be advantageous.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a speaker device 1.
  • a Schallabstrahlraum 2 of the sound generating means 3 at least one sound-conducting channel 4 is arranged, which is formed as a gap between a radially inner boundary 5 and a radially outer boundary 6.
  • the two boundaries 5 and 6 are funnel-shaped. The curvature corresponds to a quarter of a circumference or an ellipse circumference.
  • the radially inner boundary 5 runs out at the point closest to the sound generating means 3 in a peak 7.
  • the radially outer boundary 6 closes in the area 8, which comes closest to the sound generating means 3, with this flush.
  • the curvature of the radially inner boundary 5 and a radially outer boundary 6 is chosen so that a cross section 9 of the sound-conducting channel 4 over the length of the sound-conducting channel 4 is formed substantially constant.
  • the remote from the sound generating means 3 end 10 of the sound-conducting channel 4 is a sound outlet opening 10, through which the sound can be emitted at a large angle radially to Schallabstrahlraum 2 of the sound generating means 3 to the environment.
  • Parts of the housing 11 of the loudspeaker device 1 adjoin the underside of this opening, which at the same time constitutes an end of the radially outer boundary 6.
  • the stabilizing means which hold the radially inner boundary 5.
  • Fig. 2 shows a section of a speaker device 1 in a housing 11.
  • the located in the Schallabstrahlraum 2 of the sound generating means 3 sound conducting channel 4 can be seen, which is defined by the radially inner boundary 5 and the radially outer boundary 6.
  • the funnel-shaped boundary 6 is designed so that the curvature corresponds to a quarter of a circumference.
  • the curvature of the funnel-shaped boundary 5 also corresponds to a portion of a circumference. However, this is chosen to be slightly smaller in order to keep the tip 7 slightly spaced from the sound generating means 3.
  • the area 8 closest to the sound generating means 3 can be recognized.
  • the cross-section 9 of the sound-conducting channel 4 is largely constant over the almost entire length.
  • the sound exit opening 10 of the sound-conducting channel 4 radiates the sound emitted by the sound generating means 3 at an angle radially to the sound emission direction 2 of the sound generating means 3 to the surroundings, which largely represents the entire circumference of the loudspeaker device 1.
  • the sound discharge opening 10 which extends over the entire circumference is interrupted in practice only by the stabilization means 13 shown, which hold the radially inner boundary 5.
  • Fig. 3 shows a side view of a speaker device 1 in an embodiment with two mutually opposing sound generating means 3.
  • each a sound-conducting channel 4 is arranged, which by the radially inner boundaries. 5 and the radially outer boundaries 6 are defined.
  • the radially inner boundaries 5 of the two sound-conducting channels. 4 in this case form a common body 12, which resembles in shape a card known from card games, which rotates about its longitudinal axis.
  • the outer radius of this body 12 and thus also of the radially inner boundaries 5 is just as long as that of the corresponding radially outer boundaries 6.
  • the two sound-conducting channels 4 are formed so 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 reduced external diameter relative to the radially outer boundaries 6, as a result of which the two sound-conducting channels 4 open into a common sound outlet opening 10.
  • the conventional speakers By sharing a single sound outlet opening 10 or the spatial proximity of the two separate sound outlet openings 10, the sound waves emerging from the loudspeaker housing 11 reach the listener in such a way that, despite the two sound generating means 3, they can locate only a single sound source.
  • the conventional speakers conventional separation of tweeters and midrange speakers and the associated distortions can be avoided.
  • the stabilizing means 13 are again not shown, which carry the radially inner boundaries 5 and the body 12. By means of these stabilizing means 13, it is also possible to guide the supply lines which are required for the power supply and / or activation of the upper sound generating means 3.
  • Fig. 4 shows a section through a speaker device 1 within a speaker housing 11 in an embodiment with two mutually opposing sound generating means 3.
  • two mutually opposing (not shown) sound generating means 3 in a speaker housing 11, which is formed in this case as tower speaker arranged.
  • each sound-conducting channels 4 are arranged, which are defined by the radially inner boundaries 5 and the radially outer boundaries 6.
  • the outer radius of the radially inner boundaries 5 is the same size as that of the corresponding radially outer boundaries 6, whereby the two sound-conducting channels 4 no common sound outlet opening 10 but two separate very close to each other Sound outlet openings 10 in the side walls of the speaker housing 11 form.
  • the distance between these separate sound outlet openings 10 can be varied as desired.
  • columnar loudspeaker housing 11 are also suitable with also round cross-section. In some cases, however, a combination with direct-emitting woofers is desirable in order to be able to image the entire gamut in a single loudspeaker.
  • 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 for particularly low frequencies does not offer such a deflection due to their physical properties.
  • a loudspeaker device 1 according to the invention can also be integrated into square or rectangular loudspeaker cabinets 11.
  • the sound emerging from the sound outlet opening 10 should cover a further path in the direction of the corners of the loudspeaker housing 11 than to a side wall of the loudspeaker enclosure 11.
  • the paths can reach up to the boundaries of the loudspeaker housing 11 may be formed as separate channel extensions or as a common channel extension.
  • Fig. 5 shows a representation of sound-absorbing elements 14 in various embodiments, each covering different angles.
  • sound-absorbing elements in the form of wedges or the like in different variants, each covering different angles.
  • These wedge-like sound-absorbing elements have a height 15 which corresponds approximately to the cross-section 9 of the sound-conducting channel 4.
  • 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.
  • Fig. 6 shows a schematic plan view of a speaker device 1 within a speaker housing 11 with a circular base. Unlike the in Fig. 4 In the embodiment shown, it is not necessary in speaker housings 11 with a circular base surface that the sound after leaving the sound-conducting channel 4 in the direction of the corners travels a further distance within channel extensions before it leaves the speaker housing 11 through the sound outlet opening 10. This results in less discoloration, which can occur within the canal processes. Therefore, such a design is particularly favorable. In some embodiments it is also possible to integrate such loudspeaker devices 1 directly into the architecture without a special housing. This can be done for example by the insertion of a speaker device 1 in a building wall or ceiling.
  • the stabilizing means 13 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 13 are also capable of carrying additional weight through the second loudspeaker device 1 and dampening vibrations.
  • Fig. 7 shows a schematic side view of a speaker device 1 in a hanging execution, for example, as a ceiling speaker. Shown is the ceiling 16 of a room, which has a recess 17, in which the speaker device 1 is partially embedded.
  • the sound generating means 3 and located in the Schallabstrahlraum 2 radially outer boundary 6 of the sound-conducting channel 4 are completely embedded within the recess 17. Only the radially inner boundary 5 protrudes from the ceiling 16.
  • the radially inner boundaries 5 and the radially outer boundaries 6 of the sound-conducting channel 4 in this example form a circular arc, which does not equal a quarter circle circumference or an ellipse circumference, but is smaller.
  • Fig. 8 shows a section through a speaker device 1 in a hanging execution, for example, as a ceiling speaker.
  • the ceiling 16 of the room is interrupted and has a recess 17, in which the speaker device 1 is so far admitted 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 inner boundary 5 protrudes downward from the recess 17 and therefore ends below the plane which is formed by the ceiling 16.
  • the legs defining the radially inward boundaries 5 and the radially outer boundaries 6 of the sound conducting channel 4 describe a circular arc which is smaller than a quarter of a circumference or an ellipse circumference.
  • the arc is further reduced in order to reduce the cone also, which lies directly below the speaker device 1 in the shadow of the radially inner boundary 5 and in which the sound emerging from the sound openings 10 sound can not be heard in the desired volume because no direct sound emission takes place in this area.
  • the main radiation direction of the sound is not parallel to the ceiling, whereby sound reflections are reduced with the ceiling.
  • Fig. 9 shows a schematic side view of a speaker device 1 with capping of the tip 7 of the cone-shaped radially inner surface 5 of the sound-conducting channel 4.
  • a capping of the tip 7 is conceivable in addition to the radial radiation in the embodiment as a ceiling speaker parts of the sound also directly into To radiate the area below the speaker, which would not be sufficiently applied to an exclusive radial radiation in the direction of the sound outlet openings 10, with sound.
  • Fig. 10 shows a schematic side view of a speaker device 1 with perforation 18 of the tip 7 of the conically shaped radially inner surface 5 of the sound-conducting channel 4.
  • a perforation is a second way to parts of the sound in addition to the radial radiation also radiate directly into the area below the speaker, which would be without such a measure in the shadow of the sound outlet openings 10.

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Description

  • 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 schallleitenden 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 1 943 499 ebenfalls ein omnidirektional abstrahlendes Horn offenbart worden. In dieser Druckschrift sind zusätzlich Ausführungsformen beschrieben, 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 hornartige 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 Phasenauslöschungen 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.
  • Aus der GB 2 459 338 A ist eine omnidirektionale Lautsprecher-Einrichtung bekannt, welche ein Horn mit einer axialen Schalleintrittsöffnung und einer radialen Austrittsöffnung aufweist. Sie weist eine Hochtoneinheit und eine entgegengesetzt ausgerichtete Tieftoneinheit auf. Weiterhin ist der Gegenstand der GB 2 459 338 A bevorzugt rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse.
  • Die Druckschrift DE 4108409 A1 offenbart ein als Ringhorn bezeichnetes trichterförmiges Gebilde zur möglichst gleichmäßigen Beschallung eines Raumes. Das Ringhorn wird vor der schallabstrahlenden Membran eines dynamischen Lautsprechers angeordnet, um den davon ausgehenden Schall möglichst radial um die Schallquelle zu verteilen. Es handelt sich somit um ein Horn, dessen Innenausdehnung sich über den größten Teil der Schall-Weglänge kontinuierlich vergrößert.
  • In der GB 2 302 231 A ist ein Lautsprechersystem offenbart, in welchem der Schall durch einen geraden Kanal von der Schallquelle weiter geleitet wird. Der Kanal verbreitert sich über große Teile der Schall-Weglänge und fungiert somit ebenfalls als Horn zur Schalldruckerhöhung. Außerdem ist eine Variante eines solchen Horns offenbart in der auch rückseitig Schallaustrittsöffnungen angeordnet sind, wodurch eine gewisse omnidirektionale Schallabstrahlung möglich ist.
  • 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 gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine solche umfasst mindestens ein Schallerzeugungsmittel, 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 aufweist, 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 schallschluckenden 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 ist 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 gleichbleibend ausgebildet ist.
  • Durch diese parallele Ausführung der Begrenzungen des schallleitenden Kanals wird die Hornartige Ausführung vermieden und der schallleitende Kanal bei größtmöglicher Tonqualität 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 Querschnitt" 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 außenliegende Fläche definiert.
  • Scharfe Knicke, enge Kurvenradien, Schleifen und ähnliche Verläufe des schallleitenden Kanals beeinflussen die Tonqualität negativ. Daher folgen die obere und die untere Begrenzung des schalleitenden Kanals der Form jeweils einer Kurve, welche einem Abschnitt, bevorzugt einem Viertel, eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht. Durch diesen Verlauf können Schallreflexionen innerhalb des Kanals minimiert werden. 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 ausreichend 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 Lautsprechervorrichtungen 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 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 ausgewählt 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 Schalleintrittsöffnung 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 Schalleintrittsöffnung 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 Außenwandung des schallleitenden Kanals abgegeben wird, wo unerwünschte Reflexionen auftreten würden.
    In einigen Fällen ist es jedoch sinnvoll, vom Lautsprecher abgegebene Schallwellen herauszufiltern, die in einem besonders steilen Winkel auf eine Außenwandung des schallleitenden Kanals treffen. Da diese Schallwellen wesentlich häufiger innerhalb des schallleitenden Kanals 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 Schallerzeugungsmittel 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 Abstrahlwinkel 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 Lautsprechervorrichtung 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 Standlautsprechers (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 vorteilhaft, von dieser Ausführungsform abzuweisen. Wird beispielsweise die Ausführungsvariante mit zwei Lautsprechern als Deckenlautsprecher eingesetzt, kann dies ein Beispiel für eine Führung des schallleitenden 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 mindestens 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 Lautsprechern 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 Frequenzlöschung 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 beeinflussen. 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 architektonischer 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 schalldruckverstärkenden 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 schalldruckverstärkende 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 schalldruckverstärkende 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 aufeinander abgestimmt werden. Durch eine derartige Abstimmung der verwendeten Materialien ist eine Realisierung der Lautsprechervorrichtung möglich, welche Klangeigenschaften, Design und Materialkosten 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 möglich. 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 Schallabstrahlrichtung 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 Begrenzung 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 9 des schallleitenden Kanals 4 über die Länge 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 Schallabstrahlrichtung 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 11 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 Schallerzeugungsmittel 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 Schallerzeugungsmittels 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, welches 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 ausgebildet, 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 radial 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 Schallaustrittsöffnungen 10 erreichen die aus dem Lautsprechergehäuse 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 Tiefmitteltönern und die damit verbundenen Verzerrungen vermieden werden.
  • In dieser Figur sind die Stabilisierungsmittel 13 wiederum nicht gezeigt, die die radial innenliegenden 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 Schallerzeugungsmitteln 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 Begrenzungen 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 Schallaustrittsöffnung 10 austretende Schall in Richtung 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 11 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 schallleitenden 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 Schallabstrahlung 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 11 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 13, 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 13 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 teilweise 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 derartigen 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 eingelassen 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 Kreisumfanges 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 Schallaustrittsöffnungen 10 liegen würde.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lautsprechervorrichtung
    2
    Schallabstrahlrichtung
    3
    Schallerzeugungsmittel
    4
    schallleitender Kanal
    5
    radial innenliegende Begrenzung
    6
    radial außenliegende Begrenzung
    7
    Spitze
    8
    Bereich, der den Schallerzeugungsmittel am nächsten kommt
    9
    ein Querschnitt
    10
    Schallaustrittsöffnung
    11
    Gehäuse
    12
    Körper
    13
    Stabilisierungsmittel
    14
    schallabsorbierendes Element
    15
    Höhe des schallabsorbierenden Elementes
    16
    Decke
    17
    Aussparung
    18
    Perforation

Claims (14)

  1. Lautsprechervorrichtung (1), 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 ein Querschnitt des schallleitenden Kanals über mindestens 50% der Länge des schallleitenden Kanals gleichbleibend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    der schallleitende Kanal an einer Innenwandung abschnittsweise ein überwiegend schallreflektierendes und abschnittsweise ein überwiegend schallschluckendes Material aufweist, wobei 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, wobei eine radial innenliegende und eine radial außenliegende Begrenzung des schalleitenden Kanals der Form jeweils einer Kurve folgen, welche einem Abschnitt eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht.
  2. Lautsprechervorrichtung (1), nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des schallleitenden Kanals über mindestens 70% der Länge des schallleitenden Kanals gleichbleibend ausgebildet ist.
  3. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der schallleitende Kanal derart ausgebildet ist, dass Schall in einen Winkel von mindestens 5° radial aus der Schallaustrittsöffnung austritt.
  4. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die radial innenliegende und die radial außenliegende Begrenzung des schalleitenden Kanals der Form jeweils einer Kurve folgen, welche einem Viertel eines Kreisumfanges oder eines Ellipsenumfanges entspricht.
  5. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Schalleintrittsöffnung des schallleitenden Kanals einen Innendurchmesser aufweist, welcher einem Außendurchmesser des Lautsprechers entspricht.
  6. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein das Schallerzeugungsmittel umfassender Lautsprecher horizontal angeordnet ist und erzeugten Schall zumindest teilweise senkrecht aufwärts oder abwärts abstrahlt.
  7. 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.
  8. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der schallleitende Kanal derart gekrümmt ausgebildet ist, dass Schall horizontal aus der Schallaustrittsöffnung austritt.
  9. Lautsprechervorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die radial innenliegende Fläche des schallleitenden Kanals Mittel aufweist, die mindestens teilweise einen Schalldurchtritt ermöglichen.
  10. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schallaustrittsöffnung gegenüber dem schallleitenden Kanal verbreitert ausgebildet ist.
  11. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der schallleitende Kanal innerhalb eines Lautsprechergehäuses angeordnet ist.
  12. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der schallleitende Kanal schalldruckverstärkende Mittel aufweist.
  13. Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der schallleitende Kanal aus Metall, Glas, Stein, Holz, Kunststoff und/oder Plexiglas gefertigt ist.
  14. Verwendung einer Lautsprechervorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Lautsprechervorrichtung zur Beschallung großer Flächen oder Gebäude und/oder zur Beschallung innerhalb von Transportmitteln und/oder zur Verbreitung von kommerziellen Informationen 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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