NL9000570A - Audio- of videoapparaat met ingebouwde luidspreker. - Google Patents

Description

Audio- of videoapparaat met ingebouwde luidspreker.

De uitvinding heeft betrekking op een audio- of videoapparaat voorzien van een behuizing en een luidspreker die in de behuizing is opgenomen, waarbij in de behuizing een akoestisch kanaal is aangebracht dat aan een uiteinde uitmondt in een opening in een zijde van de behuizing, de luidspreker akoestisch samenwerkt met het kanaal, en het membraan van de luidspreker daartoe een deel van de wand van het akoestische kanaal vormt, en het akoestische kanaal een loodrechte doorsnede bezit die, gezien in de richting van de opening in genoemde zijde, steeds groter wordt.

Een dergelijk apparaat is bekend uit het Britse oktrooischrift 735.402. Het betreft hier een toepassing in een televisietoestel. Men zou echter ook kunnen denken aan een toepassing in een radio, bijvoorbeeld een autoradio. In die toepassing bevat de behuizing van de autoradio in het algemeen alle elektronika. De genoemde zijde is de voorzijde van de autoradio, die zichtbaar en bereikbaar blijft als de autoradio in de daarvoor bestemde opening in het dashboard van de auto is aangebracht.

In alle gevallen wordt ernaar gestreefd de in de behuizing ondergebrachte onderdelen zo kompakt mogelijk op te stellen, zodat de apparaten zo klein mogelijk kunnen zijn, en er wordt naar gestreefd de akoestische weergave zo goed mogelijk te doen zijn.

De uitvinding beoogt nu een audio- of een videoapparaat te verschaffen dat zo kompakt mogelijk is en bovendien een goede audioweergave realiseert en bovendien zo goedkoop mogelijk is. Het audio-of videoapparaat volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat de 1engteafmeting van de luidspreker gezien in de lengterichting van het akoestische kanaal groter dan of gelijk is aan de helft van de lengte van het akoestische kanaal, en dat de luidspreker zodanig in het kanaal is aangebracht en het kanaal zodanig is gevormd dat voor een deel ter grootte van ten minste de helft van het membraanoppervlak van de luidspreker geldt dat loodrechte lijnen op dit deel van het membraanoppervlak na éénmaal reflekteren aan het kanaaloppervlak, waarbij voor elke lijn de hoeken van inval op en reflektie aan het kanaaloppervlak gelijk zijn, niet zijn gericht op genoemde opening.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het mogelijk is relatief grote luidsprekers in een audio- of videoapparaat op te nemen, terwijl de behuizing van het apparaat toch kompakt kan blijven. Dit wordt in het bijzonder gerealiseerd door het luidsprekermembraan een groot deel van de wand van het akoestisch kanaal te laten vormen.

Nu is die maatregel op zich wel bekend, zie daartoe het Amerikaanse oktrooischrift 2.440.078. De luidspreker is daar echter zodanig in het kanaal aangebracht, en het kanaal is daar echter zodanig gevormd, dat loodrechte lijnen op het membraanoppervlak, na éénmaal reflekteren aan het kanaaloppervlak, zijn gericht op genoemde opening. Daardoor wordt op inefficiënte wijze gebruik gemaakt van het akoestische kanaal.

Door de luidspreker zodanig te plaatsen en de vorm van het kanaal zodanig te kiezen dat deze lijnen na éénmaal reflekteren niet zijn gericht op genoemde opening, wordt een optimaal gebruik gemaakt van de hoornwerking van het akoestische kanaal. Er wordt daardoor een betere audioweergave gerealiseerd. Bovendien kan men gebruik maken van standaard konus-luidsprekers voor het gehele frekwentiebereik.

Zo is het ook mogelijk geworden een redelijk grote luidspreker in een autoradio op te nemen. De afmetingen van autoradio's zijn volgens de DIN-norm gestandardisaard op 50 mm hoogte, 180 mm breedte en een diepte van 149 mm. De voorzijde bevat geen ruimte om daarin een redelijk grote luidspreker, die in staat is om laag frekwente signalen van voldoend niveau weer te geven, aan te brengen. Door de toenemende miniaturisering van de autoradio-elektronika ontstaat er in de behuizing ruimte om een luidspreker van redelijk grote afmetingen in op te nemen. Dit kan worden gerealiseerd door de luidspreker (schuin) liggend in de behuizing op te nemen. Via het akoestische kanaal en de opening in de voorzijde kunnen de door de luidspreker gegenereerde akoestische signalen in het autokompartiment geraken. Doordat de autoradio bovendien in een dashboard kan worden opgenomen, kan dit dashboard als akoestische baffle fungeren, zodat de laagfrekwentweergave goed is.

Betreft het een autoradio in de lagere prijsklasse, die bijvoorbeeld enkel in staat is om een monosignaal weer te geven, dan kan men volstaan met een enkele breedband luidspreker, opgenomen in de behuizing. Dit betekent dat bovendien geen extra bedrading in de auto zelf hoeft te worden aangelegd voor het aansluiten van één of meer luidsprekers/boxen.

Voor het weergeven van een stereosignaal zou de in de behuizing opgenomen luidspreker een lage tonen luidspreker (woofer) kunnen zijn. Wel dient de autoradio dan nog te zijn voorzien van aansluitklemmen voor het toevoeren van een bijbehorend elektrisch signaal aan ten minste twee midden/hoge tonen luidsprekers die dan elders in het autokompartiment in stereo-opstelling zijn aangebracht.

Bij voorkeur is het akoestisch kanaal in de vorm van een akoestische hoorn. Hiermee wordt bereikt dat een goede overdracht wordt gerealiseerd tussen de mechanische trillingen van het membraan van de luidspreker en het akoestische signaal dat door de autoradio wordt afgegeven, in het bijzonder indien ook hoger frekwente audiosignalen door de luidspreker worden weergegeven.

De autoradio kan verder zijn gekenmerkt, doordat de luidspreker is ingericht voor het weergeven van een laagfrekwent audiosignaal, dat de autoradio verder is voorzien van een tweede en een derde luidspreker die zijn ingericht voor het weergeven van een hoger frekwent deel van een linker respektievelijk rechter signaaldeel van een stereosignaal, en dat de tweede en de derde luidspreker mechanisch zijn gekoppeld met genoemde zijde van de behuizing. Op deze wijze kan een stereo-autoradio en daarmee een stereoweergave worden gerealiseerd zonder dat elders in het autokompartiment geplaatste luidsprekers, voor het weergeven van de links respektievelijk rechtse informtie van het stereosignaal, nodig zijn en zonder dat daarvoor aparte bedradingen in het autokompartiment dienen te worden aangebracht.

In het bijzonder indien de tweede en de derde luidspreker elk via een steun met genoemde zijde van de behuizing zijn gekoppeld, waarbij de tweede tweede en de derde luidspreker ten opzichte van de behuizing verstelbaar zijn, is een acceptabele stereoweergave met een dergelijke autoradio mogelijk.

De uitvinding zal aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden in de hiern volgende figuurbeschrijving nader worden uiteengezet. Hierin toont figuur 1 een vooraanzicht van een audioapparaat volgens de uitvinding, in de vorm van een autoradio, figuur 2 een doorsnede door een eerste, figuur 3 een doorsnede door een tweede, figuur 4 een doorsnede door een derde figuur 5 een vooraanzicht van een andere autoradio, figuur 6 de toepassing in een televisietoestel, en figuur 7 in figuur 7a en 7b een aanzicht respektievelijk een doorsnede van het vormdeel in de toepassing van figuur 6.

Figuur 1 toont een vooraanzicht van de autoradio volgens de uitvinding. De voorzijde is voorzien van een aantal bedieningsorganen. Men kan daarbij denken aan een volumeknop 1, een knop 2 voor de zenderinstelling en druktoetsen 3, bijvoorbeeld voor de keuze van het frekwentiebereik, zoals FM, middengolf, lange golf of UKW. De voorzijde van de autoradio is verder voorzien van een opening 4 die bijvoorbeeld voorzien is van een rooster 5. Het rooster 5 is echter niet noodzakelijk. De opening 4 is rechthoekig van vorm, en heeft een breedte-hoogte verhouding die bijvoorbeeld gelijk is aan 3 staat tot 1.

Als de breedte van de opening 4 ongeveer overeenkomt met de diameter van de in de autoradio opgenomen luidspreker 6, zie figuur 2, dan kan gesteld worden dat de hoogte van de opening 4 ongeveer gelijk is aan 1/3 van de diameter van de luidspreker 6. De hoogte van de opening 4 kan echter ook kleiner genomen worden, dat wil zeggen dan zeggen kleiner dan 1/3 van de diameter van de luidspreker 6.

Figuur 2 toont een doorsnede van de autoradio volgens de lijn A-A in figuur 1, indien deze is opgenomen in een dashboard 10 van een auto. Figuur 2 toont een luidspreker 6 die in de behuizing 7 van de autoradio is opgenomen. De luidspreker is een konusluidspreker van het elektrodynamische type. Deze luidsprekers zijn op zich bekend en behoeven geen nadere uitleg. De luidspreker 6 werkt akoestisch samen met een kanaal 8 dat eveneens in de behuizing van de autoradio is aangebracht. Een uiteinde van het kanaal mondt uit in de opening 4 in de voorzijde van de autoradio. Mechanische trillingen van het membraan 9 van de omzetter 6 worden omgezet in akoestische golven die via het kanaal 8 en de opening 4 het autokompartiment bereiken. De luidspreker 6 is aangebracht in de wand van het akoestische kanaal 8. De breedte van het kanaal 8 kan over de gehele lengte van het kanaal gelijk zijn en dan bijvoorbeeld gelijk zijn aan de breedte 10 van de opening 4 in de voorzijde van de autoradio.

In de behuizing is een vormdeel 11' opgenomen om het kanaal een doorsnede te geven die gezien in de richting van de opening 4 steeds groter wordt. In deze lengterichting van het kanaal 8 gezien heeft de luidspreker 6 een afmeting die groter is dan of gelijk is aan de helft van de lengte van het kanaal 8. Bij voorkeur is de grootte van het membraanoppervlak ten minste een kwart van de oppervlak van het kanaal 8.

Het kanaal 8 en de ruimte 9 in de behuizing achter de luidspreker 6 zijn akoestisch van elkaar gescheiden ter voorkoming van een akoestische kortsluiting. In de wand van de behuizing achter de luidspreker zijn, bij voorkeur, openingen aangebracht, zodat de lage tonen weergave van de luidspreker niet wordt belemmerd door de ruimte 9. De ruimte 9 bevat de elektronika van de autoradio.

Om ervoor te zorgen dat het akoestische kanaal de overdracht van het akoestische signaal van de luidspreker naar het autokompartiment niet nadelig beïnvloedt zorgt men er bij voorkeur voor dat het kanaal een doorsnede bezit die, gezien in de richting van de opening 4, steeds groter wordt. Dit zou men kunnen realiseren door de breedte en/of de hoogte van het kanaal 8, naar de opening 4 toe, steeds toe te laten nemen. Dit toont figuur 3, die eveneens een doorsnede volgens de lijn A-A' van figuur 1 toont. Daarbij is aangenomen dat de breedte van het kanaal 8 konstant is en de hoogte h toeneemt.

De luidspreker 6' is nu een vlak membraan luidspreker, eveneens van het elektrodynamische type, die enigzins gekanteld ten opzichte van de opstelling van figuur 1, in de behuizing 7 is opgenomen.

Vlak membraan luidsprekers zijn ook op zich bekend en behoeven geen verdere uitleg. De luidspreker 6' is in de wand van het kanaal 8' aangebracht.

Figuur 4 toont weer een andere doorsnede. De luidspreker 6 is hier meer naar voren in de autoradio aangebracht. Essentieel is dit echter niet. Het kanaal 8" heeft hier de bekende hoornvorm. De breedte van het kanaal 8“ is weer konstant genomen, bijvoorbeeld gelijk aan b, zie figuur 1. De hoogte h* wordt weer, naar de opening 4 toe gezien, groter, zodanig dat het kanaal 8" in het vlak van tekening een soort hoornvorm bezit. Dit is gerealiseerd door het aanbrengen van een spuitstuk 11 van gewenste vorm tegen de bovenzijde van de behuizing 7.

Ook in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1 had men, door het aanbrengen van een spuitstuk 11' in het kanaal 8 tegen de bovenzijde van de behuizing 7, precies boven de omzetter 6, een min of mer hoornvormig kanaal kunnen realiseren. Het spuitstuk 11' is in figuur 1 slechts met een onderbroken lijn aangegeven.

Figuur 5 toont weer een ander uitvoeringsvoorbeeld.

De luidspreker is in figuur 5 niet aangegeven, doch straalt nu naar beneden toe af in een akoestisch kanaal dat uitmondt in de opening 4'. In figuur 5 is een opening 20 aangegeven voor het inbrengen van cassettes. Het uiteinde 4' van het kanaal 8'" is weer afgesloten met een rooster 5'. De luidspreker (niet getekend) is in dit geval bijvoorbeeld een wooferluidspreker die enkel een laagfrekwent audiosignaal weergeeft. Te denken valt aan een audiosignaal dat is opgebouwd uit de som van de linker- en de rechtersignaaldelen van een stereosignaal, liggend in een frekwentiegebied tot circa 300 Hz. Voor het weergeven van een stereosignaal is de autoradio verder voorzien van een tweede en een derde luidspreker 23 respektievelijk 24. De luidspreker 23 is bedoeld voor het weergeven van het linker signaaldeel van het stereosignaal. De luidspreker 23 is een hoge tonen luidspreker (tweeter) of een midden/hoge tonen luidspreker (squawker). De luidspreker 24 is ook een hoge tonen of een midden/hoge tonen luidspreker en is bedoeld voor het weergeven van het rechter signaaldeel van het stereosignaal. De luidsprekers 23 en 24 zijn mechanisch gekoppeld met de voorzijde van de autoradio. De mechanische koppeling kan eventueel losneembaar zijn. In figuur 5 is zichtbaar dat de twee luidsprekers via een steun 25 respektievelijk 26 met de voorzijde van de autoradio zijn gekoppeld. De luidsprekers zijn verstelbaar ten opzichte van de autoradio. Dit kan betekenen dat de luidsprekers via een koppeling draaibaar ten opzichte van, en met, de steunen 25 en 26 zijn gekoppeld en/of de steunen via een koppeling draaibaar ten opzichte van, en met, de voorzijde van de autoradio zijn gekoppeld. Daardoor kunnen de luidsprekers in een zodanige positie en richting worden geplaatst dat zij een optimale stereoweergave voor de passagier(s) in het autokompartiment realiseren. De elektrische toevoerdraden naar de luidsprekers 23 en 24 kunnen via de steunen 25 en 26 lopen.

Het voordeel van een dergelijke autoradio is dat er geen externe bedrading nodig is naar luidsprekers elders in het autokompartiment en verder is de montage zeer eenvoudig. De autoradio met de luidsprekers kan in één keer in de daarvoor bestemde opening in het dashboard worden geplaatst en is daarmee gelijk gebruiksklaar.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat de luidsprekers 23 en 24 in verband met veiligheidaspekten, geen scherpe uitstekende delen mogen bezitten. Het dashboard fungeert weer als baffle voor de akoestische signalen die door de luidspreker 6 worden afgegeven.

Figuur 6 toont een toepassing in een televisie. Figuur 6 toont een doorsnede door de luidspreker en het akoestische kanaal, waarbij slechts een deel van de behuizing 60 van de televisie en de beeldbuis 61 te zien zijn. De luidspreker 62 heeft een diameter die ongeveer even groot is als de lengte van het kanaal 63. Voor de geluiduittreeopening van het kanaal 63 is een grille 64 aangebracht. Het kanaal 63 wordt hier gevormd door de luidspreker zelf en een vormdeel 65, dat in figuur 7 nader is getoond.

Figuur 7b toont daarbij een doorsnede van het vormdeel volgens de lijn b-b in figuur 7a, terwijl figuur 7a een bovenaanzicht van het vormdeel toont.

Claims (10)

1. Audio- of videoapparaat voorzien van een behuizing en een luidspreker die in de behuizing is opgenomen, waarbij in de behuizing een akoestisch kanaal is aangebracht dat aan een uiteinde uitmondt in een opening in een zijde van de behuizing, de luidspreker akoestisch samenwerkt met het kanaal, en het membraan van de luidspreker daartoe een deel van de wand van het akoestische kanaal vormt, en het akoestische kanaal een loodrechte doorsnede bezit die, gezien in de richting van de opening in genoemde zijde, steeds groter wordt, met het kenmerk, dat de lengteafmeting van de luidspreker gezien in de lengterichting van het akoestische kanaal groter dan of gelijk is aan de helft van de lengte van het akoestische kanaal, en dat de luidspreker zodanig in het kanaal is aangebracht en het kanaal zodanig is gevormd dat voor een deel ter grootte van ten minste de helft van het membraanoppervlak van de luidspreker geldt dat loodrechte lijnen op dit deel van het membraanoppervlak na éénmaal reflekteren aan het kanaaloppervlak, waarbij voor elke lijn de hoeken van inval op en reflektie aan het kanaaloppervlak gelijk zijn, niet zijn gericht op genoemde opening.

2. Audio- of videoapparaat volgens konklusie 1, met het kenmerk, dat de grootte van het membraanoppervlak ten minste een kwart van de oppervlakte van het akoestische kanaal is.

3. Audio- of videoapparaat volgens konklusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de luidspreker een konus luidspreker is, en dat het zich tegenover de luidspreker bevindende gedeelte van de wand van het kanaal een vorm heeft die, aan de vorm van de konus van de luidspreker is aangepast.

4. Audio- of videoapparaat volgens konklusie 3, met het kenmerk, dat het kanaal daartoe is voorzien van een vormdeel.

5. Audio- of videoapparaat voglens één der konklusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat het akoestische kanaal in de vorm is van een akoestische hoorn.

6. Audio- of videoapparaat volgens één der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat de luidspreker een woofer luidspreker is.

7. Audioapparaat volgens konklusie 6, in de vorm van een autoradio, met het kenmerk, dat de luidspreker is ingericht voor het weergeven van een laagfrekwent audiosignaal, dat de autoradio verder is voorzien van een tweede en een derde luidspreker die zijn ingericht voor het weergeven van een hoger frekwent deel van een linker respektievelijk rechter signaaldeel van een stereosignaal, en dat de tweede en de derde luidspreker mechanisch zijn gekoppeld met genoemde zijde van de behuizing.

8. Autoradio volgens konklusie 7, met het kenmerk, dat de tweede en de derde luidspreker elk via een steun met genoemde zijde van de behuizing zijn gekoppeld.

9. Autoradio volgens konklusie 8, met het kenmerk, dat de tweede en de derde luidspreker ten opzichte van de behuizing verstelbaar zijn.

10. Autoradio volgens konklusie 9, met het kenmerk, dat de steunen ten opzichte van de behuizing verstelbaar zijn.