Lautsprecherbox mit in lotrechter Achse übereinander angeordneten Lautsprechern
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherbox der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art.
Aus der US 5115882 ist eine Lautsprecherbox mit zwei in einer Achse angeordneten Lautsprechern für unterschiedliche Frequenzbereiche bekannt, die jeweils gegen zugeordnete rotationssymmetrische Reflexionskegel strahlen.
Aus der DE 19527499 Cl ist eine Lautsprecherbox bekannt, bei der zwei in einer Achse angeordnete Lautsprecher für unterschiedliche Frequenzbereiche gegen einen zwischen diesen angeordneten Doppelreflexionskegel strahlen.
Eine gattungsgemäße Lautsprecherbox ist aus der DE 8529497 Ul bekannt, wie dort in der Zeichnung dargestellt. Mit dem Doppelkegel zwischen Hochtonlautsprecher und Mitteltonlautsprecher wird erreicht, daß die in der lotrechten Achse gegen den Doppelkegel abgestrahlten Schallanteile des Hochtonlautsprechers und des Mitteltonlautsprechers seitlich abgestrahlt werden, und zwar derart, daß sie
aus einem in der Mitte des Doppelkegels liegenden Punkt zu kommen scheinen. Man nähert sich damit dem Ideal des punktförmig abstrahlenden Lautsprechers.
Bei der bekannten gattungsgemäßen Konstruktion strahlt auch der Tieftonlautsprecher nach oben gegen einen Kegel ab, so daß seine Schallanteile seitlich abgestrahlt werden. Jedoch kommen hierbei die vom Tieftonlautsprecher abgestrahlten Schallanteile aus einem anderen Punkt als die aus dem gemeinsamen Punkt kommenden Schallanteile von Hochtöner und Mitteltöner. Dies führt zu einer Abweichung vom Ideal des punktförmig abstrahlenden Lautsprechers und zu hörbaren Klangverfärbungen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Lautsprecherbox derart auszubilden, daß sämtliche abgestrahlten Schallanteile aus einem gemeinsamen Punkt kommen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Unterseite des Mitteltongehäuses flach und unter Ausbildung eines Ringspaltes vor der Tieftonmembran angeordnet. Dadurch wird die Direktschallabstrahlung höherer, ortbarer Frequenzen der Tieftonmembran verringert. Durch die Anordnung der Mitteltonmembran und der Tieftonmembran in einem Abstand, der im wesentlichen dem Durchmesser der Tieftonmembran entspricht, ergibt sich ferner ein akustischer Effekt, der dazu führt, daß die Schallanteile des Tieftonlautsprechers von denen des Mitteltonlautsprechers nicht mehr ortbar unterschieden werden können. Als Gesamtergebnis ergibt sich eine Lautsprecherbox, bei der alle Schallanteile, einschließlich der des Tieftonlautsprechers aus demselben Punkt, nämlich dem Mittelpunkt des Doppelkegels zu kommen scheinen.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei diesem Abstand der Tieftonmembran von der Mitteltomnembran ergibt sich eine optimale Verschmelzung der Schallanteile dieser beiden Lautsprecher.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Bei dieser Größenwahl der Unterseite des Mitteltongehäuses ergibt sich bei der Tieftonmembran eine optimale Dämpfung und ein günstiges Verhältnis zwischen der Abdeckung störender höherer Frequenzen und ausreichendem Schalldruck.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Mit diesen Merkmalen ergibt sich der optimale Abstand der Unterseite des Mitteltongehäuses zur Membran des Tieftonlautsprechers.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Diese Übergangsfrequenz zwischen Tieftonlautsprecher und Mitteltonlautsprecher führt bei üblichen Frequenzabfällen von 6 dB oder 12 dB zu einer optimalen Anpassung des Frequenzganges an die bei der vorliegenden Erfindung gegebenen geometrischen Abmessungen der Lautsprecherbox.
In der Zeichnung ist in einer einzigen Figur die Erfindung beispielsweise und schematisch im Teilschnitt in der lotrechten Achse einer Lautsprecherbox dargestellt.
Die dargestellte Lautsprecherbox weist übereinander und jeweils konzentrisch zu einer lotrechtstehenden Achse A angeordnet einen Hochtonlautsprecher 1, einen Mitteltonlautsprecher 2 und einen Tieftonlautsprecher 3 auf. Zwischen dem Hochton lautsprecher und dem Mitteltonlautsprecher ist ein Doppelkegel 4 angeordnet.
Die dargestellten Teile 1, 2, 3, 4 der Lautsprecherbox sind im Abstand zueinander mit beispielhaft dargestellten Verstrebungen 5 gehalten.
Der Hochtonlautsprecher 1 weist ein Gehäuse 6 und eine in der Achse A nach unten abstrahlende Kalottenmembran 7 auf.
Der Doppelkegel 4 ist rotationssymmetrisch zur Achse A ausgebildet und weist sowohl zum Hochtonlautsprecher 1 hin als auch zum Mitteltonlautsprecher 2 hin je eine abgerundet konkave Reflexionsfläche 8, 9 auf.
Der Mitteltonlautsprecher 2 weist ein Gehäuse 10 auf, in dessen oberer, zum Doppelkegel 4 hin weisenden Fläche eine in typischer Bauart dargestellte Mitteltonmembran 11 konischer GrundfoπΗ angeordnet ist, die in ihrem mittleren Bereich die übliche Kalotte 12 über der Schwingspule 13 aufweist. Der erforderliche Spaltmagnet, elektrische Zuleitungen, Frequenzweichen und dergleichen sind zur zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellt. Die Mitteltonmembran 1 1 ist an ihrem Außenrand 14 über die übliche Sicke 15 mit dem Gehäuse 10 verbunden. Die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 ist rund und senkrecht zur Achse A stehend flach ausgebildet und geht, wie dargestellt, zur Vermeidung akustischer Störungen mit leichter Verrundung in die Seitenwand des Gehäuses 10 über.
Der Tieftonlautsprecher 3 weist ein Gehäuse 17 auf, das in seinem unteren, auf dem Boden aufstellbaren Teil abgeschnitten ist. In seiner nach oben offenen Stirnfläche ist eine Tieftonmembran 18 angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel - bis auf den Durchmesser - identisch ausgebildet ist, wie die Mitteltonmembran 11. Sie ist ebenfalls an ihrem Außenrand 19 über eine Sicke 20 am Gehäuse 17 befestigt und weist in ihrem mittleren Bereich eine Kalotte 21
über einer Schwingspule 22 auf, deren Antriebsmagnet, elektrische Zuleitungen und dergleichen zur zeichnerischen Vereinfachung weggelassen sind.
Die Gehäuse 6, 10, 17 der drei dargestellten Lautsprecher 1, 2, 3 sind von akustisch günstigem rundem Querschnitt.
Wie sich aus der Zeichnung ergibt, ist im Ausführungsbeispiel die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 in bezug auf die Achse A auf Höhe des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 angeordnet, so daß sich zwischen ihrem Rand und dem Außenrand 19 der Tieftonmembran ein Ringspalt ergibt, aus dem der Schall des Tieftonlautsprechers entweichen kann. Störende Hochtonanteile der Tieftonmembran, die aus deren mittleren Bereich kommen, werden jedoch durch die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 abgefangen. Die Unterseite 16 des Mitteltonlautsprechers 2 kann im Vergleich zur dargestellten Lage auch etwas höher angeordnet sein, sollte aber stets im wesentlichen -auf Höhe des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 liegen.
Der Durchmesser der Unterseite 16 des runden Mitteltongehäuses 10 soll in bezug auf den Durchmesser des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 im Bereich von 2/3 liegen. Dann wird die Tieftonmembran gut bedämpft und es werden die im mitleren Bereich der Membran abgestrahlten höheren Frequenzen abgedeckt. Dabei reicht der freie Abstrahlspalt um die Unterseite 16 aber noch zur Erzeugung hohen Schalldruckes aus.
Der Abstand zwischen der Mitteltonmembran 11 und der Tieftonmembran 18 muß gering gehalten werden. Bezogen auf ihre jeweiligen Außenränder 14 und 19 soll dieser Abstand nicht kleiner als 3/4 und nicht größer als 5/4 des Durchmessers der Tieftonmembran 18 betragen und optimal gleich dem Durchmesser der Tieftonmembran sein.
Mit nicht dargestellten Frequenzweichen sind die Frequenzgänge des Mitteltonlautsprechers 2 und des Tieftonlautsprechers 3 mit einer Übergangsfrequenz von 160 - 230 Hz einzurichten. Damit ergibt sich eine günstige Frequenzganganpassung an die gegebenen geometrischen Verhältnisse.