NL8005480A

NL8005480A - Luidspreker.

Info

Publication number: NL8005480A
Application number: NL8005480A
Authority: NL
Original assignee: Murakami Naoyuki
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1981-04-07
Also published as: CA1146083A; FR2466930B1; DE3037496A1; US4391346A; FR2466930A1; DE3037496C2; GB2063008A; US4437540A; GB2063008B

Description

* .* - * ' 1 Luidspreker.

De uitvinding heeft betrekking op een luidspreker, en meer in het bijzonder op een luidspreker met een hoge uitgang voor het weergeven van geluid met een matige en een lage toonhoogte.

Tot nu toe is een dergelijke luidspreker zodanig gecon-5 strueerd, dat een aantal luidsprekereenheden S, waarbij het gebied van een trilplaat of een membraan van elke luidsprekereenheid breed of sterk meegevend is uitgevoerd, in een rij is aangebracht op de voorste loden plaat van een luidsprekerkast B van een gesloten of een pas-reflexsoort of dat een aantal luidsprekereenheden is aan-10 gébracht op een plat oppervlak van een brede loden plaat, zoals is weergegeven in fig. 1.

Het niveau van de uitgangsgeluidsdruk van deze soort luidsprekers wordt gewoonlijk uitgedrukt als "uitgangsgeluidsdruk-niveau van elke luidsprekereenheid x aantal gebruikte luidspreker-15 eenheden". In werkelijkheid echter wordt het electrische signaal, gelegd aan alle luidsprekereenheden niet doeltreffend omgezet in geluid als gevolg van de geluidsstoring, die plaatsvindt in het membraan van elke luidsprekereenheid, en onderlinge geluidsstoring tussen de luidsprekereenheden, hetgeen plaatsvindt voor de loden 20 plaat.

Ook veroorzaakt een luidspreker met een constructie, zoals is weergegeven in fig. 2, waarbij een geluidshoorn H is aangebracht voor een luidsprekereenheid, voorzien van een mond met een grote diameter, scheidingstriHing tussen het omgevende gedeelte 25 van het membraan en het middengedeelte daarvan naar een hogere fre- 80 05 48 0 2 quentiezijde, zelfs in het geluidsgebied daarvan met lage toonhoogte, omdat het gebied van het membraan vein de luidsprekereenheid S groot is. Als gevolg hiervan gebeurt het van tijd tot tijd dat het membraan niet een volkomen zuigertrilling tot stand brengt met betrek-5 king tot de geluidshoom H. De keeldiameter van de geluidshoom is met andere woorden te groot in vergelijking met het membraangedeelte voor het verkrijgen van de werkzame hoomwerking.

In het algemeen gesproken neigt de geluidsdruk bij het geluidsgebied met de lage toonhoogte van een luidsprekereenheid tot 10 vermindering in een f requentiebereik, dat lager ligt dan 100 tot 200 Hz. Wanneer het weergeven van geluid met een lage toonhoogte in het bijzonder als belangrijk wordt geacht, is het als gevolg hiervan tot nu toe de gebruikelijke praktijk geweest de luidsprekereenheid te gebruiken met een mond met een grote diameter of een aan-15 tal luidsprekereenheden met een kleine diameter in samenhang met een dergelijke luidspreker met grote diameter voor het verkrijgen van de vereiste lage toonhoogte geluidsdruk.

De luidsprekereenheid met de grote diameter heeft echter een grote massa in zijn trilstelsel, als gevolg waarvan de eenheid 20 een zodanige eigenschap heeft, dat zijn weergeeffrequentiewand smal wordt, zodat dus zijn omzettingskarakteristiek eveneens slecht is. Zelfs indien een aantal luidsprekereenheden met kleine diameter wordt samengevoegd met de luidsprekereenheid met een grote diameter, is het bovendien nog onmogelijk het vraagstuk van het verminderen van 25 de geluidsdruk in het geluidsgebied met lage toonhoogte op volkomen wijze op te lossen. Omdat bovendien een aantal luidsprekereenheden is bevestigd aan de loden plaat volgens een voorafbepaalde opstelling, vindt voor de loden plaat onvermijdelijk storing plaats tussen de geluiden van elk der luidsprekereenheden met als gevolg, dat het 30 weergeven van het geluid met lage toonhoogte onvoldoende is.

Voor het verbeteren van de voornoemde punten is een luidspreker bekend met faseomkering (in het algemeen "bas-reflexluid-sprekereenheid genoemd"). Zelfs bij deze soort luidsprekers, storen het geluid met lage toonhoogte van de luidsprekereenheden en het 35 geluid met lage toonhoogte van het faseomkerende kanaal elkaar 80 05 48 0 * * 3 onderling voor het nog altijd onmogelijk maken een toestand te bereiken, waarbij voldoende weergeving van het geluid met lage toonhoogte is verwezenlijkt, omdat de tussenruimte tussen het faseomke-rende kanaal en de luidsprekereenheden drie of meer maal langer wordt 5 gemaakt dan de werkzame trillingsstraal van de luidsprekereenheid.

Het is derhalve een hoofddoel van de uitvinding een luidsprekereenheid te verschaffen, waarvan de uitgang en de geluidskwaliteit zijn verbeterd door het opheffen van de voornoemde nadelen, die de gebruikelijke luidspreker met hoge uitgang voor het weergeven 10 van geluid met een matige en lage toonhoogte bezit.

Het is een ander doel van de uitvinding een luidspreker te verschaffen, die een uitstekende weergeefwerking heeft van geluid met een lage toonhoogte zonder vermindering van de geluidsdruk, zelfs niet bij een lage frequentie, en waarbij de hiervoor beschreven 15 nadelen, die eigen zijn aan de gebruikelijk faseomkerende luidspreker en andere soorten luidsprekers voor het weergeven van geluid met een lage toonhoogte, zijn opgeheven.

Overeenkomstig een aspect van de uitvinding is een luidspreker verschaft, voorzien van een kast met een loden plaat of een 20 geluidshoom in zijn voorste gedeelte, en van een aantal luidsprekereenheden, dichtbij elkaar aangebracht achter de loden plaat of de geluidshoom, waarbij de geluidsgolf stralingsrichting van elke luidsprekereenheid naar de hartlijn is gericht van een opening van de loden plaat of van de keel van de geluidshoom, en het totale 25 gebied van alle membranen van de luidsprekereenheden in hoofdzaak gelijk is gemaakt aan of groter dan het gebied van de opening of de keel.

Overeenkomstig een ander aspect van de uitvinding is een luidspreker verschaft, voorzien van een kast met een loden plaat of 30 een geluidshoom in zijn voorste gedeelte, verder van een aantal luidsprekereenheden, dichtbij elkaar opgesteld achter de loden plaat of de geluidshoom, waarbij de geluidsgolfstralingsrichting van elke luidsprekereenheid is geconcentreerd op de hartlijn van de opening van de loden plaat of de keel van de geluidshoom of evenwijdig aan 35 de hartlijn, en van een faseomkerend kanaal, aangebracht in het mid- 80 05 48 0 4 den van de dichtbij elkaar qpgestelde luidsprekereenheden, waarbij het totale gebied van alle membranen van de luidsprekereenheden in hoofdzaak gelijk is gemaakt aan of groter dan het gebied van de opening of de keel.

5 Zover zijn vrij algemeen de belangrijker kenmerken van de uitvinding geschetst opdat de gedetailleerde beschrijving daarvan, die volgt, beter kan worden begrepen en opdat de onderhavige bijdrage aan de techniek beter kan worden onderkend. Er zijn natuurlijk aanvullende kenmerken, die hierna worden beschreven en die het 10 onderwerp vormen van de conclusies.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een lengtedoorsnede is van een gebruikelijke luidspreker met een plat vlak en ruimtelijk samengesteld, 15 fig. 2 een lengtedoorsnede is van een gebruikelijke luid spreker met een hoorn, fig. 3 een vooraanzicht is van één uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, fig. 4 een doorsnede is volgens de lijn IV-IV in fig. 3, 20 fig. 5 een vooraanzicht is van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, fig. 6 een lengtedoorsnede is van nog een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, waarbij de in de fig. 3 en 4 weergegeven constructie is opgenomen in de hoomluidspreker, 25 fig. 7 een vooraanzicht is van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, fig. 8 een doorsnede is volgens de lijn VIII-VIII in fig.

7, fig. 9 een vooraanzicht is van nog een andere uitvoerings-30 vorm van de onderhavige luidspreker, fig. 10 een doorsnede is volgens de lijn X-X in fig. 9, en fig. 11 een lengtedoorsnede is van een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, waarbij de in de fig. 9 en 10 weergegeven constructie is gpgenomen in een hoomluidspreker.

35 Verwijzende naar de fig. 3 en 4, duidt het verwijzings-

8005480 M

* 5 cijfer 4 een loden plaat aan, die de voorste wand vormt van een luid-sprekerkast 2, en het verwijzingscijfer 6 een bevestigingsgat of een opening voor de luidspreker, gevormd in de loden plaat 4. Vijf luid-sprekereenheden 10-18 zijn bij deze uitvoeringsvorm dichtbij elkaar 5 aangebracht aan bevestigingsplaten 8, gemonteerd rond en achter het bevestigingsgat 6. De geluidsgolfstralingsrichting van elk der luid-sprekereenheden 10-18 is geconcentreerd op één enkel punt O vlak achter het bevestigingsgat, dat wil zeggen de opening 6, gevormd in de loden plaat 4.

10 Het totale gebied van de membranen van alle luidspreker- eenheden 10-18 is zodanig bepaald, dat het in hoofdzaak gelijk is aan of groter dan het gebied van de opening 6 in de loden plaat 4.

Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm, waarbij zeven luidsprekereenheden 10-22 zijn bevestigd achter de opening 6 in de 15 loden plaat 4 op de hiervoor beschreven wijze.

Fig. 6 is nog een andere uitvoeringsvorm, waarbij de opstelling van de luidsprekereenheden, weergegeven in de fig. 3 en 4, is toegepast bij een hoomluidspreker op dezelfde wijze als bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, waarbij het totale gebied van 20 de membranen van alle luidsprekereenheden 10-18 in hoofdzaak gelijk is aan of groter dein het gebied van de keel 30a van de hoorn 30. Het totale gebied van de membranen van de luidsprekereenheden ligt bij voorkeur in het bereik van 1 tot 1,5 maal groter dan het gebied van de opening 6, gevormd in de loden plaat 4 (fig. 5) en van de keel 25 30a van de hoorn (fig. 6).

In fig. 6 zijn de bevestigingsplaten 8 voor de luidsprekereenheden uitgevoerd om dezelfde werking te hebben als de loden plaat 4 in de voorgaande uitvoeringsvormen.

De hiervoor beschreven luidsprekereenheden 10-18 (in de 30 fig. 3 en 6) en de luidsprekereenheden 10-22 (in fig. 5) kunnen van dezelfde soort zijn en in hun mond dezelfde diameter hebben. Het is \ ook mogelijk een vereffeningsinrichting te verschaffen aan de luid- sprekereenheid 10, die zich in het midden van de opstelling bevindt.

Aangezien, zoals hiervoor gezegd, de onderhavige luidspre-'35 ker zodanig is geconstrueerd, dat een aantal luidsprekereenheden 80 05 48 0 6 10, 12, ..... dichtbijelkaar is opgesteld achter de loden plaat 4 of de geluidshoom 30, dat de geluidsgolfstralingsrichting van elke luidsprekereenheid is geconcentreerd op de hartlijn van de opening 6 in de loden plaat 4 of de keel 30a van de geluidshoom 30, en dat het 5 totale gebied van alle membranen van de luidsprekereenheden 10, 12,... in hoofdzaak gelijk is gemaakt aan of groter dan het gebied van de opening 6 in de loden plaat 4 of de keel 30a van de geluidshoom 30, concentreert de geluidsdruk, geproduceerd door elk der luidsprekereenheden 10,12, ____ zich in hoofdzaak op de hartlijn van de opening 10 6 of de keel 30a voor het zodoende verschaffen van een denkbeeldig trilvlak met een hoge geluidsdrukdichtheid op die plaats. Omdat er bovendien slechts een opening is voor het uitzenden van het geluid, is er vrijwel geen storing van het geluid bij het voorste vlak van de loden plaat 4.

15 In het geval, dat n luidsprekereenheden zijn bevestigd aan de loden plaat, wordt derhalve het uitgangsgeluidsdrukniveau met zekerheid n maal hoger dan het uitgangsgeluidsdrukniveau van elke eenheid, zodat de luidsprekereenheden een uitstekende geluidskwaliteit hebben en geschikt zijn voor het weergeven van niet alleen 20 het geluidsgebied met lage toonhoogte maar ook de geluidsgebieden met de matige en hoge toonhoogten.

Omdat tevens het geluid, waarvan de uitgang n maal zo hoog is verbeterd als zijn oorspronkelijke niveau, vanuit een enkele opening wordt uitgestraald, heeft het een duidelijke richting, zelfs 25 wanneer het zich in het geluidsgebied met lage toonhoogten bevindt. Wanneer derhalve een dergelijke opstelling van de luidsprekereenheden wordt gevoegd bij een geluidshoom, kan een veel scherpere gerichtheid worden verkregen, waarbij bovendien wanneer een dergelijke opstelling van de luidsprekereenheden wordt samengevoegd met een 30 luidspreker voor hoge toonhoogte met een goede gerichtheid, de weer-geving van het geluid met een goede balans in alle banden mogelijk wordt.

Wanneer een dergelijke opstelling van de luidsprekereenheden wordt toegepast bij een hoomluidspreker, kan verder een 35 bevredigende hoomwerking worden vertoond, omdat zelfs wanneer de 80 05 48 0 «* ~ 7 luidsprekereenheden 10, 12,...... een scheidingstrilling uitvoeren, het totale gebied van deze kleine trilgedeelten niet even klein is als het keelgebied van de hoorn, en zij doeltreffend kunnen werken als het denkbeeldige trilvlak, en een dergelijke luidspreker bruik-5 baar is als een luidspreker met een hoge uitgang voor het weergeven van de geluiden met een matige en lage toonhoogte.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, zoals is weergegeven in de fig. 7 en 8, duidt het ver-wijzingscijfer 32 de luidsprekerkast aan, die bestaat uit een loden 10 plaat 34 en een omsluiting 36. Zes luidsprekerbevestigingsgaten 40-50, zijn coaxiaal aangebracht in de loden plaat 34 bij in hoofdzaak het middengedeelte daarvan en dicht bijelkaar.

Achter elk van deze bevestigingsopeningen 40-50 is een van de luidsprekereenheden 40a-50a bevestigd, waarbij de geluid-15 golfstralingsrichting daarvan evenwijdig is aan de hartlijn van de bevestigingsopeningen 40-50. In het midden van de groep voornoemde luidsprekereenheden, die dichtbij elkaar zijn opgesteld, is een kanaal 52 verschaft voor faseomkering (of bas-reflectie), welk kanaal gemeenschappelijk is voor elk der luidsprekereenheden 4Ga-50a.

20 De fig. 9 en 10 tonen een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige luidspreker, waarbij ëén enkele grote opening 60 is gevormd in in hoofdzaak het middengedeelte van de loden plaat 34, waarachter vier luidsprekereenheden 62-68 zijn opgesteld met de geluid-golfstralingsrichting daarvan geconcentreerd op een enkel punt O, dat 25 zich direkt achter het midden van de opening 60 bevindt. De bevesl tigingsplaten 38 voor de luidsprekereenheden 62-68 vormen een geheel met de loden plaat 34 en hebben dezelfde werking als de loden plaat 34.

Zoals hiervoor reeds vermeld, is het totale gebied van de 30 membranen van de luidsprekereenheden 62-68 bij deze uitvoeringsvorm eveneens zodanig bepaald, dat het in hoofdzaak gelijk is aan of groter dan de opening 60 van de loden plaat 34. Een kanaal 70 voor de faseomkering is aangebracht achter de opening 60 of in het midden 35 van de groep luidsprekereenheden.

Fig. 11 toont een voorbeeld, waarbij de opstelling van de 8005480 8 luidsprekereenheden, zoals weergegeven in de fig. 9 en 10, is opgenomen in een hoordluidspreker op dezelfde wijze als bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 6. Bij deze uitvoeringsvorm is het kanaal 70 voor de faseomkering aangebracht in het binnenste gedeelte van de 5 hoorn 72. Rond het kanaal 70 is een aantal luidsprekereenheden 62-66 bevestigd met de geluidsgolfstralingsrichting daarvan geconcentreerd op de hartlijn van de keel 72a van de hoorn 72. Ook in dit geval is het totale gebied van de membranen van alle luidsprekereenheden 62-66 in hoofdzaak gelijk aan of groter dan het gebied van de keel 72a van 10 de hoorn 72.

Aangezien, zoals hiervoor vermeld, de onderhavige luidspreker een aantal dichtbij elkaar opgestelde luidsprekereenheden 62-66 omvat achter de loden plaat 34 of de geluidshoom 72, waarbij de geluidsgolfstralingsrichting van elke luidsprekereenheid 62-66 is 15 gericht naar de hartlijn van de opening 40 of 60 van de loden plaat 34 of van de keel 72a van de geluidshoom 72 of evenwijdig aan de hartlijn, en bovendien een faseomkerend kanaal 70 is aangebracht in het midden van de dichtbij elkaar opgestelde luidsprekereenheden en gemeenschappelijk is voor alle luidsprekereenheden 62-66, is er niet 20 alleen geen storing zoals veroorzaakt bij een aantal kanalen, zoals in de gebruikelijke luidsprekereenheden, maar is tevens de geluids-storing voor de luidsprekereenheden verwaarloosbaar, omdat de luidsprekereenheden 62-66 en het enkelvoudige faseomkerende kanaal 70 voor de luidsprekereenheden op korte onderlinge afstand liggen.

25 Omdat bovendien de voor- en achterzijden van de membranen van de luidsprekereenheden 62-66 met elkaar in verbinding staan door het enkelvoudige en gemeenschappelijke kanaal 70 is de resonantie daarvan, zelfs bij luidsprekereenheden met een kleine diameter, in het geluids-gebied met lage toonhoogte, gemakkelijk te verkrijgen, waardoor het 30 geluid met lage toonhoogte betrouwbaar ten opzichte van het originele geluid kan worden weergegeven.

Omdat verder de lage toonhoogte, uitgezonden door elk der luidsprekereenheden 62-66 en het faseomkerende kanaal 70 doeltreffend kunnen worden overlapt, kan vermindering vein de geluidsdruk in het 35 gebied met lage toonhoogte worden onderdrukt.

80 05 48 0 9

Het dichtbij elkaar opstellen van een aantal luidspreker-eenheden 62-66 en het faseomkerende kanaal 70 doet duidelijker een bepaalde plaats van een geluidsbeeld onderscheiden, alsmede samenhang van de geluiden verbeteren.

5 Door het samengestelde gebruik van een aantal luidspreker- eenheden, is het totale werkzame trilgebied daarvan werkzaam als de geluidsbron, zodat een bevredigende geluidsdruk, vergelijkbaar met die van een luidsprekereenheid met grote diameter, kan worden verkregen zelfs indien elke afzonderlijke luidsprekereenheid in diameter 10 klein is. Bovendien is de frequentiekarakteristiek van elke luidspre-k-reenheid gunstig als gevolg van de kleine diameter daarvan, waarbij zijn omzettingskarakteristiek eveneens uitstekend is.

De massa van het trilstelsel van de beschreven luidspre-kereenheden is kleiner dan het trilstelsel van een luidsprekereen-15 heid met een grote diameter, zodat dit regelmatig kan aanspreken en zonder falen op zelfs een zeer zwak ingangssignaal, zodat dus het weergeven van geluid over een breed bereik van banden mogelijk is samen met de versterkende werking van de lage toonhoogten door het enkelvoudige, gemeenschappelijke faseomkerende kanaal.

20 Wanneer overigens, zoals bij de uitvoeringsvormen volgens de fig. 9 en 11, de luidsprekereenheden 62-66 zijn aangebracht met hun trilvlakken naar de opening 60 van de loden plaat 34 of naar de hartlijn van de keel 72a van de geluidshoom, wordt het denkbeeldige trilvlak verschaft met de hogere geluidsdrukdichtheid voor de groep 25 luidsprekereenheden, en kan een groot geluidsvolume worden verkregen, waarvan de gerichtheid gunstig is, zelfs bij lage toonhoogten.

Het is duidelijk, dat veranderingen en verbeteringen kunnen worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

30 8005480

Claims

1. Luidspreker/ gekenmerkt door een kast, voorzien van een loden plaat of van een geluidshoom in zijn voorste gedeelte, en door een aantal dichtbij elkaar opgestelde luidsprekereenheden achter 5 een opening, gevormd.in de loden plaat of een keel van de geluidshoom, waarbij de gelui<&jolfstralingsrichting van elke luidspreker-eenheid is geconcentreerd op de hartlijn van de opening van de loden plaat of van de keel van de geluidshoom, en het totale gebied van alle membranen van de luidsprekereenheden in hoofdzaak gelijk is ge- 10 maakt aan of groter dan het gebied van de opening of de keel.

2. Luidspreker, gekenmerkt door een kast, voorzien van een loden plaat of van een geluidshoom in zijn voorste gedeelte, door een aantal dichtbij elkaar opgestelde luidsprekereengeden achter een opening, gevormd in de loden plaat of een keel van de geluids- 15 hoorn, waarbij de geluidsgolfstralingsrichting van elke luidspreker-eenheid is geconcentreerd op de hartlijn van de opening van de loden plaat of van de keel van de geluidshoom, of evenwijdig is aan de hartlijn, en door een faseomkerend kanaal, aangebracht in het midden van de dichtbij elkaar gestelde luidsprekereenheden.

3. Luidspreker in hoofdzaak zoals in de beschrijving beschreven en in de tekening weergegeven. 80 05 48 0