SE447438B - Hogtalare - Google Patents

Description

10 15 25 30 35 447 438 vägg (Carlsson, svenska patenten nr 304309 och 7311562-8).

Bland nyare konstruktioner märks en högtalare för golvplace- ring, som har en framtill 0,35 m utskjutande, till golvet anslutande reflektor och de båda högtalarelementen för frek- venser under respektive över 2 kHz anordnade nederst i hög- talarhöljet vid reflektorns övre kant (högtalare av fabrikat Snell, typ 1, rapporterad i tidskriften High Fidelity, okto- ber 1981, pp. 29;-30, ABC Leisure Magazines, Inc., USA 1981).

Uppfinningens syfte är att åstadkomma en högtalare för place~ ring på golv vid vägg med väsentligt minskad störande inver- kan frân golvet och väggen jämfört med tidigare kända högta- lare med i Övrigt jämn ljudspridning.

Högtalare enligt uppfinningen är utförda enligt bifogade pa- tentkrav. Högtalarelementens placering i högtalarhöljet kom» bineras med av reflekterande ytor uppbyggda trattliknande anordningar i syfte att dels åstadkomma reflekterat ljud med liten fasskillnad relativt direktljudet upp till så höga frekvenser som möjligt, dels åstadkomma en spridning av det reflekterade ljudets ankomst till lyssnaren, när fasskillna- den relativt direktljudet inte är liten.

Uppfinningen möjliggör - beroende pà utföringsform - frihet från eller väsentlig minskning av störverkan av reflekterat ljud från både golv och vägg upp till 800 å 1500 Hz. Vid högre frekvenser, som utsänds från högtalarens överdel, und- viks störverkan av reflekterat ljud från väggen antingen med hjälp av en trattliknande anordning, som minskar strålningen mot väggen och/eller sprider reflexljudsvägarna och därmed reflexljudets ankomsttid eller med hjälp av en väggreflexab- sorbent enligt en samtidigt inlämnad patentansökan; bäst re- sultat erhålles med en kombination av dessa båda medel.

Ingenting tyder emellertid pà att uppfinningen vid dessa hög- re frekvenser medför minskad nivå av störande reflekterat ljud från golvet. Beträffande störverkan av det reflekterade ljudet från golvet inom detta frekvensomrâde föreligger på nuvarande stadium av utvecklingsarbetet endast iakttagelsen, att lyssnaren vid avlyssning av stereoprogram med högtalarpar 10 15 20 25 30 447 438 enligt uppfinningen fixerar ljudbildens höjd till höjdposi- tionen hos högtalarens mellanregister- och diskanthögtalar- element bara när upptagningen saknar höjdinformation, exem- pelvis när mikrofonerna är placerade i golvnivà. Sá snart upptagningen innehåller sådant tidigt reflekterat ljud, som bland annat kan vara bärare av en höjdinformation, fixerar lyssnaren ljudbilden till en betydligt högre position, och hela den vägg, vid vilken högtalarna är uppställda, kan ge intryck av att öppna sig. ._ Uppfinningens sannolikt värdefullaste resultat är den dis- tinkta àtergivningen av både basregistret och mellanregist- ret, särskilt frapperande vid återgivning av transienta för- lopp. visar det sig, att uppfinningen har medfört att det frekvens- Vid en jämförelse mellan praktiska utföringsformer omrâde, där det reflekterade ljudet från både golv och vägg i praktiken kommer i fas med direktljudet - och därigenom ökar kvoten mellan direkt och reflekterat ljud med 6 dB i förhållande till en fritt i rummet placerad rundstrâlare -, har utvidgats uppåt med nästan två oktaver. Denna utvidgning hänför sig helt till det högtalarelement, som är anordnat att utgöra högtalarens ljudkälla för åtminstone frekvensom- rådet 300- 800 Hz.

I syfte att tydliggöra men ej begränsa uppfinningen skall ett antal utföringsformer beskrivas med hänvisning till bi- fogade ritningar.

Figur 1 är en perspektivisk bild av en högtalare enligt upp- finningen.

Figur 2 är en perspektivisk bild av ett vid en vertikal vägg i ett rum uppställt högtalarpar för stereofonisk återgivning, bestående av två högtalare enligt den i figur 1 visade ufifö- ringsformen.

Figur 3 är en perspektivisk bild av en högtalare enligt upp- finningen med väsentligt utökade effektresurser vid låga frekvenser. 10 15 25 30 35 447 438 Figur 4 är en perspektivisk bild av en enklare högtalare en- ligt uppfinningen.

Figur 5 är en perspektivisk bild av en högtalare enligt upp- finningen, försedd med bara tvâ högtalarelement.

Den i figur 1 visade högtalaren återger frekvensområdet 20- 20.000 Hz. 2 med en utàtböjd triangulär del 3, en övre vägg 4, en bakre Högtalarhöljet har en främre vägg 1, en sidovägg vägg 5 och en undre vägg 6, de båda senare förlängda förbi sidoväggen 2 och dess triangulära del 3. Högtalaren är°av- sedd att - liksom samtliga följande högtalare - ställas med den undre väggen 6 mot golvet, företrädesvis med en tjock matta eller filt som underlag, och med den bakre väggen 5 tätt intill en vägg i lyssningsrummet. Högtalarelementet 7 är monterat i sidoväggen 2 och anordnat att samarbeta med större delen av högtalarhöljets inneslutna luftvolym och med den rörformiga öppningen 8 och att utgöra högtalarens ljud- källa för frekvensområdet under 150 ä 250 Hz. Den rörformiga öppningen 8 är anordnad att vara verksam som ljudsändande yta under 50 Hz. Högtalarelementet 9 är med hjälp av en monteríngsring 10 monterat i den triangulära delen 3 av sido- väggen 2 med sin baksida med magnetsystemet 11 vänd utåt och är anordnat att samarbeta med en mindre del av högtalarhöl- jets inneslutna luftvolym och att utgöra högtalarens ljud- källa för frekvensområdet från 150 ä 250 Hz upp till mellan 800 och 1000 Hz. att ytterkanten av högtalarelementet 9 kommer tätt intill Den triangulära delen 3 är ej större än alla tre väggarna 2, 5 och 6, som bildar en konisk tratt.

Ljudet från baksidan av högtalarelementet 9 passerar ut mel- lan monteringsringen 10 och väggarna 2, 5 och 6. Monterings- ringen 10 ökar högtalarens verkningsgrad i frekvensområdet 400-1000 Hz, en ökning som kan dämpas och avvägas med ljud- absorberande material, exempelvis mjuk filt, anordnat unöer och omkring monteringsringen 10, vilket ej visas i figuren.

I ett praktiskt utförande är högtalarhöljets höjd 0,53 m, dess djup 0,50 m, dess bredd utmed bakre väggen 5 och undre väggen 6 0,73 m,,varav den förbi sidoväggen 2 utskjutande 10 15 20 30 35 447 438 delen är 0,23 m, och den triangulära delen 3 har formen av en liksídig triangel med sidan 0,31 m. Högtalarelementet 7 har ytterdíametern 0,22 m och högtalarelementet 9 ytterdia- metern 0,18 m.

Högtalarens ljudkälla för direktljud av högre frekvenser upp till mellan 3 och 5 kHz utgöres av ett mellanregísterhögta- larelement 12, vars ljudsändande yta 13 är anordnad att sam- Ljudkällan för direktljud av frekvenser över 3 à 5 kHz utgöres av_ett arbeta med en trattanordning 16-18, 19a, 19b. diskanthögtalarelement 14, monterat tätt ovanför högtalar- elementet 12 och med sin ljudsändande yta 15 omedelbart över trattanordningens övre kant. Högtalarelementen 12 och 1A är monterade så, att de har ett gemensamt symmetriplan vinkel- rätt mot trattanordningens undre reflektoryta 16, och med sina strâlníngsaxlar, som sammanfaller med symmetríaxlarna, orienterade mellan 15 och 30 grader uppåt relativt trattan- ordningens undre reflektoryta 16. Trattanordningens ena sidoreflektoryta 17 bildar 45 graders vinkel och dess andra sidoreflektoryta 18 bildar 90 graders vinkel med högtalar- elementens nämnda gemensamma symmetríplan, och båda bildar - med undantag för sidoreflektorytans 18 nedre del - 90 graders vinkel med trattanordningens undre reflektoryta 16. Tratt- anordningens övre reflektorytor 19a och 19b är utformade att Sido- reflektorytorna 17 och 18 har utmed den undre reflektorytan luta ungefär 45 grader mot den undre reflektorytan 16. 16 en längd uppgående till mellan 0,2 och 0,3 m. Trattanord- ningens höjd är begränsad till 0,1 ä 0,15 m från den undre reflektorytan 16. En med den undre reflektorytan 16 i huvud- 9 .. sak parallell reflektoryta 20 med ytan 0,01 m” eller mer ar anordnad framför diskanthögtalarelementet 14.

I ett-praktiskt utförande har mellanregísterhögtalarelemegtet 12 ett kupolformat membran 13 med diametern 52 mm, diskant- högtalarelementet 14 har ett kupolformat membran 15 med dia- metern 21 mm, och trattanordningen när höjden 0,10 m överï den undre reflektorytan 16.

Den av de med siffrorna 12- 20 betecknade detaljerna beståen- 15 25 35 i447 438 de ljudsändaren ligger vridbar i horisontell led på högtalar- höljets övre vägg 4, som i sin bakre del är försedd med en fördjupning 21 för nedskjutande delar av mellanregisterele- mentet 12. Ett läge är antytt med streckprickade linjer i figuren. Vridbarheten medger fritt val av orientering av högtalarelementens gemensamma symmetriplan, utan att högta- larhöljets placering med den bakre väggen 5 tätt intill lyss- ningsrummets vägg behöver rubbas.

Högtalarhöljet håller dessutom - dolt bakom den beskrivna direktljudsändaren - ett diskanthögtalarelement av tratthög- talartyp 22 med stràlningsaxeln orienterad bakåt-bortåt-uppåt avsett att enbart tillhandahålla kompletterande reflekterat ljud från lyssningsrummets sidoväggar och tak i frekvensom- rådet 2- 20 kHz. Högtalarelementet 22 är urkopplingsbart.

I det i figur 2 visade högtalarparet är högtalaren 23 den í figur 1 visade, och högtalaren 24 är på känt sätt anordnad som.spegeLbild av högtalaren 23 med symmetri i förhållande till ett mot den vertikala väggen 25 vinkelrätt vertikalplan.

Hos den i figur 3 visade högtalaren har de med siffrorna 1, 2, 4, 5, 6, 8, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19a,19b, 20 och 21 betecknade detaljerna full motsvarighet i de med dessa siffror betecknade detaljerna hos den föregående högtalaren.

Sidovâggen'2 har en löstagbar del 26, som häller fyra parvis koaxialt, med membranen vända mot varandra anordnade mottakt- kopplade bashögtalarelement, vilka är anordnade att samarbeta med större delen av högtalarhöljets inneslutna luftvolym och med den rörformiga öppningen 8 och att utgöra högtalarens ljudkälla för frekvenser upp till mellan 200 och 300 Hz, och av vilka de båda synliga högtalarelementen 7a och 7b med bak- sidorna utåt bildar högtalarens ljudsändande yta inom detta frekvensområde, under 50 Hz kompletterade med den rörformiga öppningen 8. Högtalarelementet 9a, som kan vara av samma typ som högtalarelementet 9 hos den i figur 1 visade högta- laren, är anordnat att samarbeta med en mindre del av högta- larhöljets inneslutna luftvolym och att utgöra högtalarens ljudkälla för frekvensområdet från 200 à 300 Hz upp till 10 15 20 25 30 35 447 438 mellan 800 och 1000 Hz. Det är anordnat tätt invid den und- re väggen 6 på maximalt avstånd från sidoväggen 2 och med sin framsida vänd mot den smalare änden av en trattliknande pas- sage i högtalarhöljets främre, nedre del med mynning i högta- larhöljets främre vägg 1. Ett fristående väggelement i form av exempelvis en halvcylinder 27 strax framför högtalarele- mentet 9a har akustiskt en funktion motsvarande monterings- ringen 10 hos den i figur 1 visade högtalaren, och dess mot högtalarelementet 9a vända yta är klädd med tjock filt (ej visad). - l ett förenklat utförande av den i figur 3 visade högtalaren återges frekvensområdet under 200 å 300 Hz av endast ett hög- talarelement, anordnat i samma position som högtalarelementet 7b hos den i figur 3 visade högtalaren men med framsidan vänd utåt. I ett praktiskt utförande med bashögtalarelement med 0,22 m ytterdiameter och med 0,18 m ytterdiameter hos högta- larelementet 9a är hos såväl denna högtalare som den i figur 3 visade högtalaren högtalarhöljets höjd och djup 0,52 m och dess bredd 0,55 m.

Hos den i figur 4 visade högtalaren har de med siffrorna 1, 2, 4, 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16, 17 och 21 betecknade detal- jerna full motsvarighet i de med dessa siffror betecknade detaljerna hos de föregående högtalarna. Högtalarelementen 79a och 79b kan vara av samma typ som högtalarelementet 9 hos den i figur 1 visade högtalaren och som högtalarelementet 9a hos den i.figur 3 visade högtalaren och är anordnade att Samarbeta med högtalarhöljets inneslutna luftvolym och att utgöra högtalarens ljudkälla för hela frekvensområdet upp till 800 ä 1000 Hz. Högtalarelementet 79a är monterat i den främre väggen 1 omedelbart ovanför den undre väggen 6 och på maximalt avstånd från sidoväggen 2, och högtalarelementet 79b är monterat i sidoväggen 2 tätt intill den förlängda bakre väggen 5 och den förlängda undre väggen 6. Ljudsändaren för högre frekvenser har sidoreflektorytan 18a i samma plan som högtalarelementets 12 frontyta. Den ljudsändande ytan 13 är som hos samtliga ovan beskrivna högtalare anordnad tätt in- 10 15 20 25 30 35 447 438 till den undre reflektorytan 16 och sidoreflektorytan 17.

I ett praktiskt utförande med högtalarelement 79a och 79b med ytterdiametern 0,18 m är högtalarhöljets höjd 0,40 m, dess djup 0,30 m och dess bredd utmed bakre väggen 5 och undre väggen 6 0,62 m, varav den förbi sidoväggen 2 utskju- tande delen är 0,12 m.

Hos den i figur 5 visade högtalaren har de med siffrorna 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 16, 17 och 21 betecknade detaljer- na full motsvarighet i de med dessa siffror betecknade_de- taljerna hos den i figur 1 visade högtalaren. Högtalarele- mentet 79 kan vara av samma typ som högtalarelementen 79a och 79b hos den i figur 4 visade högtalaren och är monterat som högtalarelementet 9 hos den i figur 1 visade högtalaren och anordnat att samarbeta med högtalarhöljets inneslutna luftvolym och med den rörformiga öppningen 8 och att utgöra högtalarens ljudkälla för frekvenser upp till mellan 800 och 1500 Hz. av ett högtalarelement 12a, vars ljudsändande yta 13a har sin Högtalarens ljudkälla för högre frekvenser utgöres strâlningsaxel orienterad mellan 15 och 30 grader uppåt rela- tivt den undre reflektorytan 16 och är anordnad att samarbeta med trattanordningen 16, 17, 18b, 19. Reflektorytorna 16, 17 och 18b bildar väsentligen räta vinklar med varandra, me- dan den övre reflektorytan 19 lutar ungefär 45 grader mot den undre reflektorn 16.

I ett praktiskt utförande med ett högtalarelement 79 med yt- terdiametern 0,18 m, anordnat att utgöra högtalarens ljudkäl- la upp till närmare 1,5 kHz, och ett högtalarelement 12a med ett kupolformat membran 13a med diametern 38 mm är högtalar- höljets höjd 0,39 m, dess djup 0,36 m, dess bredd utmed bakre väggen 5 och undre väggen 6 0,59 m, varav den förbi sidoväg; gen 2 utskjutande delen är 0,23 m, och sidoreflektorytorna 17 och 18b har längden 0,15 m och höjden O,1Q m.

En ytterligare utföringsform utgöres av den i figur 5 visade -högtalaren men med ljudsändaren 12a, 13a, 16, 17,.18b, 19 er- satt av ljudsändaren 12-20 från de i figurerna 1 och 3 visa- de högtalarna. I ett praktiskt utförande med ett högtalar- 10 447 438 element 79 med ytterdiametern 0,22 m, anordnat att utgöra högtalarens ljudkälla för frekvenser upp till 800 ä 1000 Hz, är högcalarhöljets höjd 0,49 m, dess djup 0,46 m, dess bredd utmed bakre väggen 5 och undre väggen 6 0,74 m, varav den förbi sidoväggen 2 utskjutande delen är 0,28 m, och den tri- angulära delen 3 har formen av en liksidig triangel med si- dan 0,39 m.

Denna sistnämnda utföringsform, kompletterad med en väggref- lexabsorbent, visas i figur 4 av en samtidigt inlämnad pa- _.. tentansökan.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 447 438 10 Patentkrav:

1. Högtalare omfattande ett hölje med en främre vägg (1), en sidovägg (2), en övre vägg (4), en bakre vägg (5) och en undre vägg (6) samt minst ett högtalarelexnent anordnat att utgöra högtalarens ljudkälla för låga frekvenser _ (7, 7a, 7b, 9, 9a, 79, 79a, 79b), varav minst ett högtalar- element (9, 9a, 79, 79a, 79b) är anordnat nära åtminstone den ena av de båda sistnämnda väggarna (5, 6), samt minst ett högtalarelement (12, 12a, 14) anordnat att utgöra hög- talarens ljudkälla för direktljud av högre frekvenser, .varav minst ett högtalarelement (12, 12a, 14) är placerat nära den övre väggens (4) bakre del och har sin ljudmynning vänd snett framåt åt den nämnda sidoväggen (2) till, känne- t ecknad av att förstnämnda minst ett högtalarelement (7, 7a, 7b, 9, 9a, 79, 79a, 79b) är anordnat attåutgöra högtalarens ljudkälla för åtminstone frekvensområdet 50- 800 Hz och att ha sin ljudmynning för frekvenser över 50 Hz placerad i den ena eller båda av den nämnda främre väggen (1) och den nämnda sidoväggen (2) på sådant sätt, att minst ett högtalarelement (7, 7a, 7b, 79, 79b) är placerat i den nämnda sidoväggen (2) och utsände: åtminstone frekvensområdet 50- 150 Hz, och att minst ett högtalar- element (9, 9a, 79, 79a, 79b) är placerat tätt intill den nämnda undre väggen (6) och på företrädesvis maximalt avstånd från den ena av fimnda främre vägg (1) och sido- vägg (2) och utsände: åtminstone frekvensområdet 300- 800 Hz genom en ljudmynning i den andra av nämnda främre vägg (1) och sidovägg (2), och att ett (9, 9a, 79. 79b) av sistnämda minst ett högtalarelement är placerat tätt intill en utskjutande vägg hos det nämnda höljet.

2. Högtalare enligt patentkrav 1 , k ä n n e t e c k n a d a v att det nämnda höljet i sin nedre del har en trattliknande passage med en främre ände, som utgör ljudmynning i den .nämnda främre väggen (1), och en bakre smalare ände, i- vilken det nämnda tätt intill en utskjutande vägg hos höljet placerade högtalarelementet (9a) för åtminstone frekvens- området _300 - 800_ Hz är anordnat. 10 15 20 25 30 35 447 438 11

3. Högtalare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att höljets nämnda bakre vägg (5) och undre vägg (6) fort- sätter mellan 0,1 och 0,3 m förbi den nämnda eidoväggen (2) och med denna bildar en kort konisk tratt med en rymdvinkel av väsentligen u/Z steradianer, och att det nämnda tätt intill en utskjutande vägg hos höljet placerade högtalar- elementet (9, 79, 79b) för åtminstone frekvensområdet 300- 800 Hz är anordnat tätt intill samtliga den nämnda koniska trattens tre väggar (2, 5, 6).

4. Högtalare enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda sidoväggen (2) har en utåtböjd triangulär del (3), som gränsar till de båda nämnda bakre (5) och undre (6) väggarna och som lutar mellan 30 och 60 grader mot återstoden av den nämnda sidoväggen (2) och mellan 45 och 90 grader mot de båda nämnda bakre (5) och undre (6) väggarna, och att den nämnda återstoden av sidoväggen (2) och de båda nämnda bakre (5) och undre (6) väggarna bildar väsentligen räta vinklar med varandra, och att sidoväggens nämnda triangulära del (3) har ett hål för ett högtalar- element och på sin utsida ett högtalarelement (9, 79) med magnetsystemet (11) vänt utåt anordnat att utgöra det nämnda tätt intill en utskjutande vägg hos höljet placerade hög- talarelementet för åtminstone frekvensområdet 300- 800 Hz.

5. Högtalare enligt något av patentkraven 1 - 4, k änn e - te cknad av att det nämnda minst ett högtalarelementet för högre frekvenser, som är placerat nära den nämnda övre väggens (4) bakre del och vänt snett fraxnåt, utgöres av en vridbart anordnad, något uppåtriktad tratthögtalare (12 - 20) som, när höljets nämnda undre vägg (6) vilar på horisontellt underlag, har mellan 60 och 150 graders horisontell öppnings- vinkel och mellan O och 120 graders vertikal öppningsvinkel och är vridbar ihorisontell led.

6. Högtalare enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda tratthögtalaren (12 - 20) omfattar ett hög- talarelement (12, 12a), vars ljudsändande yta (13, 13a) har en diameter mellan 38 och 75 mm, och en tratt omfattandeen 10 :å 447 438 12 undre reflektoryta (16) och två sidcreflektorytor (17, 18, 18a, 18b), som bildar-väsentligen mellan 90 och 120 graders vinkel med den nämnda undre reflektorytan (16) och av vilka den ena (17) är belägen närmast höljets nämnda sidovägg (2) och bildar väsentligen mellan 30 och 50 graders vinkel med den nämnda ljudsändande ytens (13 , 13a) strálnlngsaxel och den andra (18, 18a, 18b) bildar väsentligen mellan 55 och 90 graders vinkel med den nämnda strålningsaxeln, vilken trett hanen utsträckning av väsentligen mellan 0,15 och 0,3 m mätt från högtalarelementets nämnda ljudsändandeJta (13, 13a) och väsentligen mellan 0,1 och 0,15 m mätt från den nämnda undre reflektorytan (16).