DE2457480C3 - Lautsprecherkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lauisprecherkombination und im weiteren auf einen Mittel- und/oder Hochtonlautsprecher mit einseitiger Richtcharakteristik.

Mittel- und/oder Hochtonlautsprecher werden in Kombination mit Tieftonlautsprechern in Lautsprecherboxen eingesetzt. Die Aufteilung der den einzelnen Lautsprechersystemen zugeordneten Frequenzbänder erfolgt durch sogenannte Frequenzweichen, die zwischen der Verstärkerendstufe und den einzelnen Lautsprechersystemen liegen. Es kann jedoch auch jedem Lautsprechersystem ein eigener Verstärker zugeordnet werden, wobei dann die Aufteilung der Frequenzbänder vor diesen Verstärkern erfolgt.

Für die Lautsprechergesamtkombination wird ein Frequenzgang angegeben, der auf seiner Bezugsachse, also in Hauptstrahlrichtung, gemessen wird. In der Fig. 1 wird durch die Kurve A für eine Dreiwegelautsprecherkombination ein Frequenzgang gezeigt, wie er für qualitativ hochwertige Wiedergabeeinrichtungen, z. B. Abhörlautsprecher, gefordert wird. Der Frequenzgang soll möglichst horizontal ohne große Einbrüche verlaufen.

Da sich die Zuhörer im allgemeinen aber außerhalb des Hallradius befinden, ist auch der Frequenzgang bei

anderen Abstrahlrichtungen, und hier insbesondere der sogenannte Diffus-Frequenzgang, interessant. Dieser Frequenzgang ist in F i g. 1 durch die Kurve B dargestellt, welche bei den Ubernahmefrequenzen zwischen den einzelnen Frequenzbändern beispielsweise bei 500 und 5 000 Hz starke Einbrüche aufweist.

Diese Einbrüche im Frequenzgang können folgenderweise erklärt werden. Bei einer Lautsprecherkombination zum Beispiel, die aus drei Systemen besteht, überstreicht das Tieftonsysiem den Frequenzbereich von 50 bis 500 Hz. Das Mitteltonsystem sollte vielleicht einen Frequenzbereich von 500 bis 5 000 Hz haben, während das Hochtonsystem dann die Frequenzen ab 5 000 Hz bis zur oberen Grenze des Übertragungsbereiches abstrahlt. Das Tieftonsystem hat bei tiefsten Frequenzen nur eine sehr kleine Bündelung, so daß es gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlend nahezu ein Kugelschallfeld erzeugt. Bei 500 Hz jedoch tritt bereits bei diesem System eine recht beträchtliche Bündelung auf, so daß die Richtcharakteristik annäherungsweise die Form einer Niere bzw. bei höheren Frequenzen die einer Keule aufweist: das Bündelungsmaß beträgt bei den üblichen Lautsprechersystemen etwa 6 bis 8 dB. Das Mitteltonsystem, das ab dieser Übergangsfrequenz die Schallabstrahlung übernimmt, weist einen kleineren Membrandurchmesser auf und strahlt dann zunächst wieder nahezu kugelförmig ab. Das bedeutet, daß trotz eines horizontalen Frequenzganges auf der Bezugsachse ein Diffus-Frequenzgang erzeugt wird, der bei 500 Hz einen Einbruch aufweist. Das Übernahmegebiet im Bereich um 5 000 Hz wird ebenfalls wieder einen Einbruch im Diffus-Frequenzgang bei 5 000 Hz aufweisen, da auch das Hochtonlmitxprechersystem in seinem unteren Frequenzbereich kugelförmig abstrahlen wird und erst zu den höheren Frequenzen hin eine Richtcharakteristik in Form einer Niere bzw. Keule erreicht.

Um einen gleichförmigen Dtffus-Frequenzgang ohne Einbrüche in den Übernahmefrequenzbereichen zu erhalten, ist an die Mittel- und/oder Hochtonlautsprecher die Forderung zu stellen, daß das Bündelungsmaß im jeweiligen unteren Übertragungsbereich bereits etwa 6 dB beträgt und sich mit steigender Frequenz nicht oder nur wenig verändert.

Es ist bereits versucht worden, die Abstrahlcharakteristik von Lautsprecherboxen zu verbessern, indem, wie in der DT-OS 21 00 884 gelehrt wird, eine kardioidförmige Charakteristik der Wiedergabeeinrichtung durch eine geeignete Ausbildung des Gehäuses angestrebt wird. Die Gehäuseöffnungen müssen in Form und Materialausführung auf die verwendeten Lautsprechersysteme abgestimmt werden. Beim Einsatz von mehreren Lajtsprechersystemen in einer ein breites Frequenzband überstreichenden Lautsprecherkombination ergeben sich sehr nachteilige Bemessungsschwierigkeiten.

Aufgabe der Erfindung dagegen ist es, zur Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes eine Lautsprecherkombination zu schaffen, deren Diffus-Freqtienzgang angenähert horizontal und ohne Einbrüche entsprechend dem Frequenzgang verläuft, der in der Hauptbezugsrichtung gemessen wird. Dir Eigenschaften der gesamten Wiedergabeeinrichtung sollen vorzugsweise durch die Lautsprechersysteme bestimmt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersysteme selbst als Druckgradientensysteme ausgebildet sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine

Lautsprecherkombination dadurch gekennzeichnet, daß für das Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersystem mit einseitiger Richtcharakteristik unabhängig vom Einbau in ein Laulsprechergehäuse zumindest im unteren Übertragungsbereich eine dem Druckgradientenprinzip entsprechende Arbeitsweise des Lautsprechersystemes selbst durch Ankopplung beider Seiten der Membran an das freie Schallfeld über im Lautsprechersystem geführte und von demselben begrenzte Schallwege erzielt wird, derart, daß im Schallweg mindestens einer Membranseile akustische Mittel zur Erzeugung einer Kardioidcharakteristik angeordnet sind.

Dem Einbau von Druckgradientensystcmen in Lautsprecherboxen stand bisher ein Vorurteil der Fachwelt entgegen. Es ist eingewendet worden, daß derartige Lautsprecher in Lautsprecherboxen kaum verwendoar sind, da die Richtcharakteristik der Sy:.:eme durch den Einbau in eine Schallband einer Box sich unzulässig verändern würde. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß dies nicht der Fall ist. Lautsprecher mit einer Kurdioid-Riehtcharakteristik strahlen bekanntlich nach rückwärts nur wenig ab. Das bedeutet, daß die Schallwand kaum angestrahlt wird und deshalb die Richtcharakteristik auch nicht wesentlich verändert wird. Zweckmäßig geformte Lautsprechersysteme können so in ein Lautsprechergehäusc oder in eine Lautsprecherwand eingesetzt werden, daß sie nur einige Zentimeter nach vorne herausstehen. Eine vonoilhalte Ausbildung eines Mittel- und/oder Hochtonlauisprcchcrs nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtig geschlossene Lautsprechergehäuse mit einem Befestigungsflansch umgeben ist und die Ankopplung der Membranrückseile an das freie Schallfeld schlitzartige mit akustischem Widerstandsmaterial bedeckte Öffnungen au! dem größten Teil des Gehäuseumfangs vor dem Befestigungsflansch in Abstrahlriehiung gesehen erfolgt. In Fig. 2 ist ein Mittel- und/oder Hochtonlüuisprecher nach der Erfindung im Querschnitt dargestellt.

In ein Lautsprechergehäuse mit einer Schallwund 1 ist das Lautsprechersystem eingebaut. Das Laulsprechergehäuse 2 ist rückwärtig geschlossen, so daß weder die Art des Einbaus noch die Art des Gehäuses die akustischen Eigenschaften des Lai'ispreehersysiems beeinflussen können. In dem Gehäuse 2 sind die für ein dynamisches System erforderlichen Bauelemente wie der Magnet 3, der Polkern 4, die Polplatte 5, die Membran 6 und die Schwingspule 7 angeordnet. Zur Abstimmung der Membran ist in bekannter Weise eine Dämpfung 8 vorgesehen. Das Gehäuse 2 ist mit einem Befestigungsflansch 9 umgeben. Durch Öffnungen 10. die auf dem größten Teil des Gehäuseumfangs bzw. bei einer anderen vorteilhaften Konsiruktionsueisc auf dem größten Teil des Bcfestigungsflanschansaizes vorhanden sind, wird der rückwärtige Teil der Membran 6 an das freie Schallfeld angekoppelt. Die Öffnungen 10 sind mit akustischem Widerstandsmaterial 11 abgedeckt, um eine Kardioid-Riehtcharakteristik zu erreichen.

Das in F i g. 2 dargestellte Lautsprechersystem ist nur ein Beispiel für mehrere mögliche Ausführungsformen eines Systems nach der Erfindung. Erfindungswesenilich ist, daß der Raum 12 hinter der Membran über geeignete akustische Mittel vor der Schallwand 1 an das i'reie Schallfeld angekoppelt ist.

Das schwingende System mit der Membran 6 kann als Konus oder als Kalottensystem ausgebildet sein. In vorteilhaf'.er Weise kann auch eine Kombination von Kalotten- und Konussysicmen angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lautsprecherkombination zur Wiedergabe eines breiten Frequenzbandes, bestehend aus mehreren Einzellautsprechersystemen, die jeweils einander überlappenden Teilfrequenzbändern zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersysteme selbst als Druckgradientensysteme ausgebildet sind.

2. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersystem mit einseitiger Richtcharakteristik unabhängig vom Einbau in ein Lautsprechergehäuse zumindest im unteren Übertragungsbereich eine dem Druckgradientenprinzip entsprechende Arbeitsweise des Lautsprechersystems selbst durch Ankopplung beider Seiten der Membran an das freie Schallfeld über im Lautsprechersystem geführte und von demselben begrenzte Schallwege erzielt wird, derart, daß im Schallweg mindestens einer Membranseite akustische Mittel zur Erzeugung einer Kardioid-Richtcharakteristik angeordnet sind.

3. Lautsprecherkombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersysteme jeweils mit einem rückwärtig geschlossenen Gehäuse versehen sind, welches mit einem Befestigungsflansch umgeben ist, und die Ankopplung der Membranrückseite an das freie Schallfeld durch mit akustischem Widerstandsmaterial bedeckte Öffnungen auf dem größten Teil des Gehäuseumfangs vor dem Betestigungsflansch in Abstrahlrichtung gesehen erfolgt.

4. Lautsprecherkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mittel- und/oder Hochtonlautsprechersystemen das schal'abstrahlende Membransystem ein Konus- und/oder Kalottensystem ist.