NO138740B - Hoeytalerhorn. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår hoytaleranordninger, og

nærmere bestemt et kombinert konisk og eksponensialt horn for anvendelse i sådanne hdytaléranordninger.

Hoytalerhorn kan klassifiseres som koniske, eksponensielle

og avboyende. Den koniske horntype, som f.eks. megafon, frembringer meget liten lydforvrengning, men har også lav virkningsgrad. Eksponensielle horn kan på den annen side gi meget hoy virkningsgrad, men etter som virkningsgraden oker vil sådanne eksponensielle horn også ha en tendens til å frembringe tilsvarende storre forvrengning. Avboyningshorn er konstruert for å avboye lyden rundt kantene av hornåpningen, for derved å gi storre utstrålningsvinkel eller lydspredning. Inntil nå har det imidlertid aldri vært praktisk mulig å fremstille avboyningshorn som gir den onskede spredningsgrad i mer enn ett plan. Et avboyningshorn kan f.eks. gi tilstrekkelig spredning, som f.eks. 90°, i horisontalplanet, men relativt begrenset spredning, som f.eks. 50°, i vertikalplanet.

Alle disse tidligere kjente hornt/per er ute av stand til å frembringe en jevn lydgjengivelse når'hoye frekvenser skal avgis ved hoye intensiteter eller desibel-nivåer.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å overvinne de ovenfor angitte ulemper ved tidligere kjente horntyper, og gjelder et ho/talerhorn anordnet for å drives av en akustisk drivenhet, idet hornet omfatter et konisk avsnitt hvis smaleste konusende er utfort for å anbringes inntil drivenheten, og som vider seg ut mot den videste konusende i sådan grad at det oppnås hovedsakelig f orvrengningsfri kobling av drivenheten til hornet samt et eksponensialt avsnitt som er tilsluttet nevnte videste konusende konsentrisk om lengde-aksen for det koniske avsnitt og vider seg eksponensialt ut for dannelse av en hornmunning med det formål å frembringe en akustisk kobling med stor forsterkning til den omgivende luft.

En sådan hornkonstruksjon er prinsippielt kjent fra tysk patentskrift nr. 868.454, og på denne bakgrunn av kjent teknikk har hoytalerhornet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at et avboyningsorgan er anordnet rundt hornets munning, for avboyning av den utstrommende lyd fra hornmunningen.

På denne måte oppnås en meget vid lydspredning både i hori-sontal - og vertikalplanet. En typisk romlig spredningsvinkel oppnådd ved hoytalerhorn i henhold til foreliggende oppfinnelse, er 120° x 120°.

Ved en foretrukket utfdreise av foreliggende oppfinnelsegjenstand ender eksponensialavsnittet i en kvadratisk horn-åpning. En utragende leppe anordnet rundt hornåpningens omkrets har tilstrekkelig hoyde til at det frembringes en nivå-senkning på hoyst seks desibel når hornet under opptak av strålingsdiagram dreies 60° i en hvilken som helst retning ut fra hornets felles symmetriakse med en mikrofon.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av et utforelseeksempel, og under henvisning til de vedfoyde tegninger, hvorpå : Fig. 1 viser et horn i henhold til .foreliggende oppfinnelse, sett forfra....

Fig. 2 viser hornet i fig. 1 sett bakfra.

Fig. 3 viser et lengdesnitt tatt langs linjen 3 - 3 i fig. 1, og Fig. 4 viser et lengdesnitt tatt langs linjen 4 - 4 i fig. 1.

Den utforelse av oppfinnelsens hoytalerhorn som vil bli lagt til grunn for den folgende beskrivelse er utfort spesielt for anvendelse i frekvensområdet 2.400 -15.ooo hertz. Det vil forstås at ved forandring av hornets dimensjoner etter retnings-linjer som vil være kjent for fagfolk på området, vil denne beskrevede utforelse kunne tilpasses andre frekvensområder og gi andre forsterkningsverdier.

I den utforelse av oppfinnelsen som er vist i fig. 1-4, utgjores hoytalerhornet av en helstopt enhet 10 utfort i en glasstilsatt polyesterblanding, styren, styren-skum e.l. En tilpasningsseksjon 12 er utformet på en hvilken som helst hensiktsmessig måte for å motta en passende hoytaler-drivenhet konstruert for anvendelse i forbindelse med det spesielle hoytaleranlegg som hornet er beregnet for. I den foreliggende utforelse utgjores drivenheten av en konisk avfaset plugg over et membran, således at tilpasningsseksjonen 12 for mottagelse av drivenheten er stopt i form av en kon for mottagelse av den avfasende plugg.

Et konus-formet koblingsavsnitt 14 er utformet på kjent måte for å koble hornet til drivenheten med maksimal virkningsgrad og minimal forvrengning. Tilpasningsseksjonen 12 er festet til den smaleste ende 16 av koblingsavsnittet 14, som vider seg ut i retning mot hornets munning og avsluttes ved den videste konusense 18.

I denne utforelse av oppfinnelsen, har det koniske koblingsavsnitt 14 sirkulært tverrsnitt over hele sin lengde med en diameter på omkring 15 mm ved den smale konusende 16 og en diameter på omkring 20 mm ved den videste konusende 18. Koblingsavsnittet har fortrinnsvis en minste lengde mellom sine ender 16 og 18 tilsvarende omkring en bølgelengde av den laveste frekvens som skal overfores. I den foreliggende utforelse av oppfinnelsen har det koniske avsnitt 14 en lengde på omkring 56 mm, mens det eksponensiale avsnitt 20, som vil bli beskrevet i det folgende, har en lengde på omkring 43 mm.

Et avsnitt 20 for akustisk kobling til den omgivende luft

er tilsluttet ytterenden 18 av det koniske avsnitt 14 for å gi resten av den påkrevede forsterkning ved lydens kobling til det omgivende luftrom.

Koblingsavsnittet 20 kan anta forskjellige former for eks-ponensial utvidelse, som f.eks. parabolisk form, hyperbolisk form e.l., avhengig av den forsterkningsverdi som onskes for hornet som helhet. Ved den foreliggende utforelse ble en forsterkning på 14 desibel valgt i området 2.400 - 15.000 hertz, målt mellom den smale konusende 16 og hornets munning. For å oppnå en sådan forsterkning ble det anvendt en krumningsradius på omkring 71 mm for det eksponensialeavsnitt 20.

Hornåpningen har et kvadratisk tverrsnitt for å gi symmetrisk lydspredning, hvilket medforer at tverrsnittet for det eksponensiale avsnitt også blir tilnærmet kvadratisk over hele avsnittets utstrekning. Videre medforer dette at krumningsradius for hver hjornekant 24 av det eksponensiale avsnitt 20 må være mindre enn kromningsradius langs midtlinjen 22 for det eksponensiale avsnitts sidevegger. I den foreliggende utforelse av oppfinnelsen er krumningsradius langs hver hjornekant 24 omkring 43 mm, mens krumningsradius ved 22 midt i mellom hjornekantene er omkring 71 mm.

En utra gende avboyningsribbe 26 rundt den ytre omkrets av det eksponensiale avsnitt 20 danner et lydavboyningshjorne for hornåpningen. De indre ribbevegger 28 forloper parallelt med hornets lengdeakse og avstanden mellom innerveggene på inn-

byrdes motsatte sider av åpningen er lik eller mindre enn en bolgelengde for den hoyeste frekvens som skal overfores av hornet. For å frembringe en skarp hjornekant for lydavboyning danner innerveggene 28 og frontveggene 30 på avboyningsribben et 90<®> hjorne, og den aksiale utstrekning av innerveggene 28

er tilstrekkelig til i samvirke med eksponensialavsnittets eksponensiale utvidelseskurve å gi et nivåfall på hoyst seks desibel i et retningsdiagram for lydutstrålingen når hornet dreies en vinkel på 60° ut fra hornets felles symmetriakse med en mikrofon. Ribbens utstrekning i akseretningen vil naturligvis variere med konstruksjonen av resten av hornet.

Hornets vegger er tilstrekkelig tykke til å hindre resonans-svingninger i hornet i det anvendte frekvensområde. For å

gjore hornet aperiodisk, må derfor veggtykkelsen være storre enn den påkrevede tykkelse ut fra stivhetshensyn. Denne tykkelse vil avhenge av de ovrige horndimensjoner, det anvendte konstruksjonsmateriale samt den antatte driveffekt. Ved den beskrevede utforelse er den minste veggtykkelse for det koniske-

og eksponensiale avsnitt omkring 11,5 mm.

En flens 32 som er utfort i et stykke med hornet rundt

ytterenden av det eksponensiale avsnitt, men trukket tilbake i forhold til ribben 26, er utstyrt med hull 34 for mottagelse av festeskruer, bolter e.l. for feste av hornet.

Foreliggende oppfinnelse frembringer således et hoytalerhorn

for effektiv gjengivelse av hoyfrekvenslyd ved hoye lydnivåer og med minimal forvrengning og maksimal spredning. Skjont foreliggende oppfinnelsegjenstand er særlig anvendbar ved hoye frekvenser, kan den også hensiktsmessig bringes til utforelse ved midlere og lave frekvenser.

Claims (6)

1. Hoytalerhorn anordnet for å drives av en akustisk drivenhet, idet hornet omfatter et konisk avsnitt hvis smaleste konusende er utfort for å anbringes inntil drivenheten, og som vider seg ut mot den videste konusende i sådan grad at det oppnås hovedsakelig forvrergningsfri kobling av drivenheten til hornet samt et eksponensialt avsnitt som er tilsluttet nevnte videste konusende konsentrisk om lengde-aksen for det koniske avsnitt og vider seg eksponensialt ut for dannelse av en hornmunning med det formål å frembringe en akustisk kobling med stor forsterkning til den omgivende luft, karakterisert ved at et avboyningsorgan er anordnet rundt hornets munning, for avboyning av den utstrommende lyd fra hornmunningen.

2. Horn som angitt i krav 1, karakterisert ved at hornets munning har kvadratisk tverrsnitt for å gi hovedsakelig symmetrisk lydspredning.

3. Horn som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at avboyningsorganet utgjores av en utragende ribbe rundt omkretsen av hornets munning, idet ribben er utfort med tilstrekkelig aksial utstrekning til i samvirke med eksponensialavsnittets eksponensiale utvidelsekurve å frembringe et nivåfa'll på hoyst seks desibel når hornet dreies 45° i en hvilken som helst retning, ut fra sin sentrale lengdeakse ved opptak av et retningsdiagram for lydutstrålingen.

4. Horn som angitt i krav 3, karakterisert ved at avboyningsribbens indre sidevegg forloper parallelt med hornets lengdeakse.

5. Horn som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at avboyningsribben har tilstrekkelig aksial utstrekning til at det frembringes et nivåfall på hoyst seks desibel når hornet under opptak av retningsdiagram for lydutstrålingen dreies 60° i en hvilken som helst retning ut fra hornets felles symmetriakse med en mikrofon.

6. Horn som angitt i krav 3-5, karakterisert ved at innerveggen av den utragende ribbe har en utstrekning på omkring 2,5 mm i retning av hornets lengdeakse, og danner en vinkel på omkring 90° med ribbens frontflate, samtidig som veggene av nevnte koniske og eksponensiale avsnitt har tilstrekkelig tykkelse til å danne et aperiodisk horn innenfor det frekvensområde som hornet er beregnet for.