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DE2837182A1 - Verfahren und vorrichtung zur omnidirektionalen ausstrahlung von schallwellen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur omnidirektionalen ausstrahlung von schallwellen

Info

Publication number
DE2837182A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sound
sound waves
reflector
waves
woofer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782837182
Other languages
English (en)
Inventor
Paolo Selmin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SELMIN Sas
Original Assignee
SELMIN Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SELMIN Sas filed Critical SELMIN Sas
Publication of DE2837182A1 publication Critical patent/DE2837182A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/26Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
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    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
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    • H04R1/345Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Description

Anm.: A. P. SELMIN S. A, S.
di Massimo Coltelli & C.
FUNO (Bologna)
Italien
Verfahren und Vorrichtung zur omnidirektionalen Ausstrahlung von Schallwellen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum omnidirektionalen (gleichmäßigen allseitigen) Ausstrahlen von Schallwellen, insbesondere mit hohen Frequenzen, und zur Verbesserung von Selektivität und Trennung von Schallwellen bei Frequenzen im mittelhohen Wellenband. Zu diesem Zweck werden die Schallwellen gegen und durch Reflektoren ausgestrahlt, die mit konzentrierten, durchlässigen bzw. transparenten Zonen versehen sind. Die Zahl der Reflektoren, ihre gegenseitige Anordnung und ihre Anordnung gegenüber den Schallquellen sowie die Abmessungen und Lagen der durchlässigen Zonen sind dabei von Bedeutung. Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Vorrichtung, die für die Durchführung dieses Verfahrens besonders vorteilhaft geeignet ist.
-JSr- . . .
Einer der wichtigsten Mängel der herkömmlichen, hochwertigen HiFi-Schalldiffusoren bzw. -strahler, die im allgemeinen aus mehreren frontal gerichteten Lautsprechern bestehen, liegt darin, daß hohe Frequenzen gerichtet und mit verkleinertem Abstrahlwinkel ausgestrahlt werden. Die Schallabstrahlung ist sphärisch und bleibt daher allseitig gerichtet, solange die abgestrahlte Wellenlänge im Vergleich zum Durchmesser der Schallquelle groß ist. Beispiel: Niederfrequente Töne von 100 Hz - Wellenlänge 3,44 mj Lautsprecherdurchmesser = 30 cm. Wenn sich die Wellenlänge dagegen verkleinert (bei höheren Tönen) und schließlich kleiner wird als der Durchmesser der Schallquelle, wird nahezu die gesamte Energie in Achsrichtung ausgestrahlt, so daß die Schallquelle sehr stark gerichtete, flache (plane) Wellen emittiert.
Aus den geschilderten Gründen ist ein solcher Schallstrahler, obgleich aus hochwertigen Bauteilen aufgebaut, mit Mängeln behaftet, von denen die bemerkenswertesten sind:
1. Der Frequenzgang bei hohen Frequenzen variiert innerhalb eines Raums beträchtlich, wobei er in der Axialposition oder -richtung zu hoch sein und einen schrillen, störenden Ton erzeugen kann, während
die hohen Frequenzen in einer seitlichen Position (z. B. 30° von der Achse versetzt) erheblich gedämpft sind und die Klangfarbe der Instrumente verzerrt erscheint t da die Klangfarbe bekanntlich sich von den Harmonischen der höchsten Frequenzen ableiten läßt.
2. Die richtige Aufstellung des Schallstrahlers in einem gewöhnlichen Wohnraum wird außerordentlich schwierig, weil dann, wenn sich eine reflektierende Wand oder dergleichen auf der Achse des Schallstrahlers befindet, Kettenreflexionen und unerwünschte Echoerscheinungen auftreten. Wenn dagegen vor der Schallquelle eine schallschluckende Fläche vorhanden ist, werden die hohen Frequenzen vollständig absorbiert, so daß der Ton zu tief erscheint.
3. Ein anderer Nachteil der zu stark gerichteten Schallstrahler ergibt sich beim Anhören stereophoner Aufnahmen, wobei zusätzlich zu der schwierigen richtigen Ausrichtung der' beiden Schallstrahler (Klangboxen) im Raum auch noch die Begrenzung des Hörfeldes im Spiel ist, innerhalb dessen die beiden stereophonen Teilwiedergaben bzw. "Kanäle" im vollen Frequenzbereich hörbar sind.
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Außerhalb dieses engen Bereichs, der durch die überlagerung zweier schmaler Abstrahlwinkel für hohe Frequenzen bestimmt wird, erfährt der Klangfarbenbereich der stereophonen Wiedergabe eine Verzerrung dahingehend, daß in einer bestimmten Stellung eine unrealistische Uberbetonung der hohen Töne des einen Kanals und eine Dämpfung der Töne des anderen Kanals zu beobachten sind.
4. Da die Tonwiedergabe mittels Geräten hoher Klangtreue bzw. sog. HiFi-Geräte weitgehend die Atmosphäre eines Konzertsaals wiedergeben soll, ist darauf hinzuweisen, daß in einem Wohnraum nur ein kleiner Teil des Schalls den Hörer unmittelbar erreicht, während der größte Teil des empfangenen Schalls von reflektiertem Schall herrührt.
Dieser Umstand erklärt und bestätigt die psychoakustischen Forschungen, die belegen, daß das menschliche Ohr sehr hohe Schalldruckpegel reflektierten Schalls toleriert und niedrigere Schallpegel unangenehm empfindet, wenn dieser Schall das Ohr unmittelbar erreicht.
Der Erfindung liegt damit im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausstrahlen akustischer
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Wellen zu schaffen, welches die'Nachteile der bisherigen Verfahren, insbesondere die vorstehend geschilderten Mangel vermeidet und eine wirklich gleichmäßige Abstrahlung über 360° zuläßt.
Die Erfindung bezweckt damit auch die Schaffung eines Systems oder Verfahrens, bei dem durch kritische und sorgfältige Wahl der Abmessungen sowie von der herkömmlichen Technologie vollständig fernliegenden Mitteln eine Verbesserung der Selektivität bei der allseitigen Ausstrahlung hoher Frequenzen sowie gleichzeitig der Trennung von Schallwellen mit Frequenzen im mittelhohen Bereich möglich ist.
Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer sehr einfachen, wirkungsvollen und zuverlässigen Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend angegebenen Verfahrens.
Die genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur gleichmäßigen allseitigen Ausstrahlung von Schallwellen im Frequenzbereich von z. B. 20 bis 28.OÖO Hz mittels üblicher, gekoppelter Schallabstrahler bzw. Lautsprecher iz. B. Tiefton, JMittelhochton- und/oder Hochtonlautsprecher), insbesondere die hochfrequenten
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Schallwellen, unter Erhöhung der Selektivität und Trennung von Schallwellen mit im Mittelhochbereich liegenden Frequenzen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schallwellen im untersten Bereich des Tonfrequenzbands, beispielsweise die von einem Tieftonlautsprecher ausgestrahlten Schallwellen, nur einer allseitigen Reflektion unterworfen werden, daß ein kleinerer Teil von Schallwellen mit Frequenzen unmittelbar oberhalb der oberen Grenze des unteren Frequenzbands, insbesondere der von einem Mittelhochton- und/oder Hochtonlautsprecher ausgestrahlten Schallwellen, nur in einem Reflektion-Diffraktionssystem reflektiert wird und daß der verbleibende größte Teil der Schallwellen mit Frequenzen über der oberen Grenze des Tieftonlautsprechers, d. h. die von einem Mittelhochtonlautsprecher und/oder Hochtonlautsprecher abgestrahlten Schallwellen, einer Reihen- oder Mehrfachdiffraktion bzw. -beugung unterworfen werden, wobei die bei der Beugung entstehenden Schallwellen ihrerseits im genannten Reflektion-Diffraktionssystem reflektiert werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden die Quellen der Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des oberen Grenzwertes des Tieftonlautsprechers auf ein und denselben Flächen angeordnet, so daß <lie Schallsignale unter
einem rechten Winkel gegenüber dieser Fläche zum Reflektion-Diffraktionssystem ausstrahlen.
In weiterer Ausgestaltung besteht die Erfindung darin, daß das Reflektions-Diffraktionssystem aus einem Satz von Reflektoren mit Flächen parallel zur Oberfläche der Anordnung aus den Schallquellen besteht, daß n-1 Reflektoren konzentrierte Transparenz- bzw. Durchlässigkeitszonen für die genannten Schallwellen besitzen, wobei diese Zonen solche Abmessungen besitzen, daß sie als punktförmige Quellen für eine in den einfallenden Schallwellen enthaltene sphärische Schallwelle wirken, und daß der n-te Reflektor keine konzentrierten Transparenzzonen aufweist.
Weiterhin kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß das Reflektion-Diffraktionssystem durch einen Satz von übereinander angeordneten Platten aus einem für mechanische Wellen stark undurchlässigen und reflektierenden Material gebildet wird,, wobei diese Platten mit auf die Achsen der Schallwellen ausgerichteten oder innerhalb des Ausstrahlungskegels der Schallwellen liegenden Bohrungen versehen sind, deren Durchmesser auf die Wellenlängen entsprechend den Frequenzen der einfallenden Schallwellen abgestimmt sind.
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Ein spezielles Merkmal besteht darin, daß sich die Abstände zwischen den Platten sowie die Durchmesser der Bohrungen in den einzelnen Platten mit zunehmenden Abstand von den Schallquellen verkleinern.
In weiterer Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die (von mindestens einem Tieftonlautsprecher ausgestrahlten) Schallwellen mit Frequenzen im unteren Frequenzband durch Abstrahlung gegen mindestens ein pyramidenförmiges Reflektionssystem reflektiert x-jerden, das auf derselben Achse wie der damit (akustisch) gekoppelte Tieftonlautsprecher liegt und das mit seiner Spitze bzw. Oberseite in den Kegel oder Konus des genannten Tieftonlautsprechers eintritt, und daß mindestens ein Tieftonlautsprecher Schallwellen in die entgegengesetzte Richtung wie die anderen Schallquellen höherer Frequenzen abstrahlt.
Die mittelhohen Schallquellen sind an der Wand eines Behälters oder Gehäuses angeordnet, während die niederfrequenten Schallquellen an der gegenüberliegenden Parallelwand angeordnet sind.
Ein anderes Merkmal kann darin gesehen werden, daß pyramidenförmige und plane Reflektoren (letztere mit
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oder ohne konzentrierte Transparenzζonen) sowie ein oder mehrere Gehäuse für die Schallquellen aus Polymeren oder Copolymeren von Acry!monomeren, insbesondere AkIy1-Mathaacrylaten, oder aus Massen hergestellt werden, die hauptsächlich auf der Basis der genannten Acryl-Homo- oder -Copolymere hergestellt sind.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung mindestens einer Schallquelle (Tiefton-, Mittelhochtonoder Hochtonlautsprecher) und eines zugeordneten Gehäuses, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schallquelle mit Frequenzen im Mittelhochspektrum vor einem Reflektion-Diffraktionssystem angeordnet ist, das aus einem Satz von n-1 Reflektor-Diffraktoren sowie mindestens einem Reflektor besteht, daß die Reflektor-Diffraktoren eine stark undurchlässige Fläche, welche die auftreffenden Schallwellen reflektiert, und eine kleinere für diese Schallwellen transparente Zone aufweisen, während die Reflektoren ohne derartige Zonen ausgebildet sind und einen hohen dielektrischen Gradienten besitzen, daß die Transparenzzonen mindestens eine Abmessung entsprechend der Wellenlänge mindestens einer der einfallenden Schallwellen besitzen und aufgrund von Diffraktion bzw. Beugung als
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- -U2T-
punktförmige Schallquelle weiterer Schallwellen wirken, die ihrerseits in alle Richtungen reflektiert werden.
Im folgenden ist die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 schematische lotrechte Teilschnittansichten verschiedener Ausfuhrungsformen von Vorrichtungen nach der Erfindung und
Fig. 6 Aufsichten auf verschiedene Reflektoren sowie die Oberseite einer Lautsprecher-Box zur Darstellung verschiedener Anordnungen von Reflektoren.
Zur einfacheren und deutlicheren Erläuterung der Erfindungsprinzipien ist es vorteilhaft, den Mittelfrequenzteil unabhängig vom Niederfrequenzteil zu beschreiben, weil die einheitliche Verbindung zwischen beiden Teilen dadurch gegeben ist, daß sowohl die Quellen des mittel- oder hochfrequenten Schalls (Mittelhoch- und Hochtonlautsprecher) als auch die Quellen niederfrequenten Schalls (Tieftonlautsprecher) mit einem Reflexionssystem gekoppelt sind.
-W-
Mittelhochfrequenzteil
In Fig. 1 ist eine Lautsprecherbox A dargestellt, die oberseitig durch eine Fläche A1 gebrenzt ist, in deren Zentrum eine Quelle bzw. ein Strahler S1 für mittelhochfrequente Schallwellen angeordnet ist. Lediglich zur beispielhaften Erläuterung kann vorausgesetzt werden, daß die Schallquelle S ein Hochtonlautsprecher mit einer Kuppel bzw. Kalotte S1 ist, der beispielsweise über einen elektrischen Filter mit Signalen in einem Frequenzbereich von 4.000 bis 20.000 Hz gespeist wird und daher Schallwellen mit einer Frequenz von 4.000 - 20.000 Hz bzw. 4-20 kHz abstrahlt.
Gemäß einem speziellen Merkmal der Erfindung ist über der Kalotte S1 ein Reflexions-Beugungssystem SRD angeordnet, das durch eine Anzahl von η Reflektoren R gebildet ist, von denen die Reflektoren n-1, d. h. die Reflektoren R,. bis Rn-1 / auf einem kleinsten Teil ihrer Oberfläche eine öder mehrere konzentrierte Zonen ZCT aufweisen, die für die von der Schallquelle S emittierten Schallwellen Oa durchlässig ist.bzw. sind.
Der n-te Reflektor, d. h. der Reflektor R , besitzt keine Transparenzzone.
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Der Ausdruck "Reflektor" bezieht sich hierbei auf eine Einrichtung mit solcher Form, solchen Abmessungen und solchen Materialeigenschaften, daß sie an einer oder an beiden Flächen für die einfallenden Wellen undurchlässig ist und diese einfallenden Wellen praktisch vollständig (unter Berücksichtigung von Verlusten oder Dämpfung durch Reibung) reflektiert.
Der Ausdruck "konzentrierte durchlässige bzw- Transparenzzohen" bezieht sich auf kleine Abschnitte der genannten Reflektoren R1 bis R _,, an denen die Schallwellen nicht, reflektiert, sondern vollständig durchgelassen werden. Bei der Anordnung nach Fig. Ί besteht das Reflession-Beugungssystem SRD gemäß der Erfindung aus einem Satz von vier Reflektoren (n=4) RR, R_, Rn und R_, von denen die ersten drei, nämlich die Reflektoren Rn, Rn und Rn^ konzentrierte durchlässige Zonen ZCT1,
2 bzw. 2CTo besitzen, während der letzte Reflektor R„ total reflektiert, d. h. keine schalltransparente Zone besitzt.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die genannten Transparenzzonen, die für die durch die Schallquelle S hauptsächlich längs der Achse X abgestrahlten Schallwellen durchlässig sind, als kreisförmige Bohrung
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- ja- -
Tn, Tp bzw. T-. mit Durchmessern entsprechend der Wellenlänge mindestens einer der Frequenzen der einfallenden Sehallwellen ausgebildet.
Mit dieser kritischen Auswahl wird folgendes erreicht;
(a) Ein kleinerer Teil der von der Schallquelle S ausgestrahlten Schallwellen, in Fig. 1 durch die Linie 1 (links) und Oa (rechts) angedeutet, wird vom Reflektor RD unmittelbar reflektiert und in alle Richtungen verteilt bzw. gestreut. Wenn die Schallquelle S gemäß Fig. 1 beispielsweise ein Wellenband von 4 ... 20 kHz emittiert und die Bohrung Tn des ersten Reflektors Rn einen Durchmesser von 4,3 cm entsprechend einer Wellenlänge Λ= 4,3 cm und daher einer Frequenz von 8.000 Hz besitzt, werden die Wellen mit einer Frequenz von 4.000 bis 8.000 Hz praktisch (vollständig) durch den Reflektor R„ reflektiert und durch den seitlich offenen Zwischenraum zwischen den Teilen A° und R_ nach außen abgestrahlt.
(b) In der Zone ZCT erfahren die Schallwellen mit einer Frequenz von 8.000 Hz sowie diejenigen mit einer Frequenz von nahe 8.000 Hz eine Beugung, wobei das Zentrum der Bohrung ZCT1 zli einer punktförmigen
totno/otsi
- 44 -
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Schallquelle SP für eine sphärische Schallwelle mit derselben Frequenz wie die einfallende Schallwelle wird. Diese neue Schallwelle wird durch den Reflektor RC reflektiert und in alle Richtungen ausgebreitet, wie dies durch die Linie 1B (links) und Od (rechts) angedeutet ist, um sich über 360° durch den offenen Rand des Zwischenraums zwischen der ersten unteren Reflektor-Platte Rn und der zweiten Platte Rc zu verteilen.
(c) Schallwellen mit einer Frequenz von über 8.000 Hz setzen ihren Weg in der mit 3 bezeichneten Richtung durch die erste Bohrung Tx, fort, bis sie die zweite Bohrung T„ erreichen, welche die konzentrierte Transparenzzone ZCT2 bildet. Wenn der Durchmesser dieser Bohrung 3,2 cm beträgt, entspricht er einer Frequenz von 10.700 Hz, so daß Frequenzen von 8.000 Hz bis etwa 10.700 Hz vom Reflektor R-, reflektiert und durch den allseitig offenen Zwischenraum zwischen
den beiden Platten Rn und R_ über 360° verteilt
ο C
werden.
Dasselbe gilt für die transparente bzw. durchlässige Zone ZCTj, deren Bohrung einen Durchmesser von 2,5 cm entsprechend einer Frequenz von 13.750 Hz besitzt,
so daß hier ebenfalls eine punktförmige Schallquelle entsteht und alle Schallwellen von 13.750 - 20.000 Hz durch den seitlich offenen Zwischenraum zwischen dem Reflektor-Diffraktor R^ und dem Endreflektor R-, der als letzter der Reihe keine durchlässige Zone besitzt, über 360° reflektiert und gestreut werden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Reflexion-Beugungssystems SRD in der Weise, daß die Transparenzzonen der Reflektoren auf der Emissionsachse der Schallquelle S liegen, ergibt es sich überraschend, daß sich mittlere und hohe Frequenzen über 360 ausbreiten und die nach dem Durchgang durch das System SRD nach außen abgestrahlten Töne frei sind von Verzerrung ("Klirren") aufgrund von Zwischenmodulation, was auf die Wirkung der Beugung in den Zonen konzentrierter Durchlässigkeit oder Transparenz zurückzuführen ist. Darüber hinaus gewährleistet die Trennung zwischen den Instrumenten einen Musikeindruck und eine Lebensechtheit, die mit herkömmlichen Schallkörpern nicht ohne weiteres erzielbar sind.
Niederfrequenz teil
Der Niederfrequenzteil ist in Fig. 2 veranschaulicht,
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in welcher das vollständige Gehäuse einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist; dieses Gehäuse umfaßt sowohl den beschriebenen Mittelhochfrequenzteil als auch den Niedertrete
quenzteil. Letzterer ist als Tieftonlautsprecher dargestellt, dessen Trichter oder Kegel W mit einem Durchmesser von z. B. 186 mm sich in einem Hohlraum 7-7' der Bodenwand A" der Box A öffnet. Diese Wand A" ist von der Wand A1, in welcher die Schallquellen S (Mittelhochfrequenz) vorgesehen sind, parallel gegenüberliegend angeordnet. Die vom Tieftonlautsprecher abgestrahlten Schallwellen treffen auf einen pyramidenförmigen Reflektor Rp auf, der auf derselben Achse liegt wie der Tieftonlautsprecher und dessen Spitze S sich weitgehend durch den Vorderteil W" des Tieftonlautsprechers hindurch erstreckt, während seine durch die Punkte 8-8· begrenzte Basis Bß auf einem Reflektor R" ruht, der keine Transparenzzonen aufweist und daher dem Reflektor Rj, gemäß Fig. 1 ähnelt.
Die vom Tieftonlautsprecher ausgestrahlten Schallwellen werden vom Reflektor RP reflektiert und über 360 verteilt, wobei sie über den seitlich offenen Zwischenraum zwischen den zugewandten Flächen der Teile A" und R1 austreten. Die Säulen oder Pfosten 9/9' und 10/10',
) woo ffcr
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-Jd -
die im unteren Teil die Box Ä und den Reflektor R' und im oberen Teil die Reflektor-Diffraktoren Rn und R„ sowie den letzten Reflektor R„tragen, nehmen für sich sehr wenig Raum ein.
Gemäß Fig. 2 besteht der Hochfrequenzteil aus zwei Schallquellen bzw. Strahlern, nämlich einem Hochtonleutsprecher TW (Hochtöner) und einem Mittelhochtonlautsprecher MD, die beide an der Wand A' des Teils A montiert sind. Die Reflektor-Diffraktoren R„ und R_ besitzen daher jeweils zwei konzentrierte Transparenzzonen in Form von Bohrungen Tß und T'B im Teil Rß sowie Τβ und T'c im Teil Rc· Die Bohrungen T„ und T-, fluchten mit der Kalotte S' des Hochtonlautsprechers TW, während die Bohrungen T' und T' auf der Achse des Kegels bzw. Konus C des Mittelhochtonlautsprechers MD liegen.
In spezieller Ausführungsform dieses gemäß Fig. 2 aus drei Lautsprechern bestehenden Schallstrahlers sind die Reflektoren R1 und Rg, die Reflektor-Diffraktoren R„ und R-, sowie die Wände A1 und A" der Box A jeweils quadratisch mit einer Kantenlänge von 330 mm. Der Hochtonlautsprecher TW besitzt eine Kalotte S1 mit einem Durchmesser von 80 ihm. Die Bohrungen T0 und T^, besitzen Durchmesser entsprechend 43 bzw. 25 mm.
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Bei einem Durchmesser des Mittelhochtöners MD von 90 mm betragen die Durchmesser der Bohrungen T' und T' 60 bzw. 43 mm. Der Abstand zwischen den Wänden R1 und A", d. h. die Höhe der unteren Pfosten 9-9" und 10-10', die ungefähr der Höhe der Pyramide RP entspricht, beträgt 90 mm, während die Gesamthöhe der Box A 200 mm beträgt, so daß sie ein Volumen entsprechend 330 χ 330 χ 200 mm besitzt. Einer der kritischsten Faktoren bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abstand zwischen den Reflektoren. Auf empirischem Wege wurden optimale WErte ermittelt, nämlich ein Abstand von 60 mm zwischen den Wänden A' und Rn, ein solcher von 50 mm zwischen den Wänden R„ und Rc sowie ein solcher von 32 mm zwischen den Wänden Rc und R„.
Bei einer genau der Ausführungsform von Fig. 2 entsprechenden, bereits realisierten Vorrichtung ergaben sich sehr zufriedenstellende Ergebnisse bei Verwendung von 380 χ 380 mm großen Platten für die Wände R1, R , Rc und R sowie für obere und untere Boxwand A" bzw. A", eines konusförmigen Tieftonlautsprechers mit einem Durchmesser von 230 mm und einem Abstand von 90 mm zwischen Teilen R1 und A", einer 220 mm hohen Box A, eines hornförmigen Hochtonlautsprechers von etwa 75 mm Höhe mit einer in der Wand A1 vorgesehenen Bohrung von
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50 χ 100 nun, dem eine Bohrung Tn von 32 mm Durchmesser und eine Bohrung Tc im Teil Rc von 20 mm zugeordnet waren, sowie eines kalottenförmigen Mittelhochtonlautsprechers MD mit einem Kalottendurchmsser von 125 mm, der in Ausrichtung auf eine 90 mm große Bohrung T' im Teil R_ und eine 60 mm große Bohrung 'S'n im Teil R~ angeordnet war.
Die Abstände zwischen den Teilen A1 und Rn, Rn und R_, bzw. Rc und Rg blieben dabei unverändert, d. h. bei 60, 50 bzw. 32 mm. Die Dicken der einzelnen Reflektoren bzw. Reflektor-Diffraktoren sind ebenfalls sehr wichtig. Im zuletzt beschriebenen Fall wurden beispielsweise optimale Ergebnisse mit einer Dicke von R1 = 8 mm, R_ und Rp = 3 mm und R_ = 5 mm erzielt.
Gute ERgebnisse wurden auch mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur zwei Lautsprechern erzielt, nämlich mit einem Höchtonlautsprecher mit einem Kalottendurchmesser von 80 mm in Wand A1 und einem gemeinsamen, konusförmigen Tieftönlautsprecher mit einem Durchmesser von 186 mm in Wand A", wobei die Teile R1, A", A1, Rß R-, und R_ jeweils eine quadratische Form mit einer Kantenlänge von 300 mm besaßen, die Höhe der Box A 180 mm und der Abstand zwischen den Wänden R' und A" 90 mm
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betrugen und wobei eine Pyramide RP mit einer Länge der Basis B„ von 120 mm vorgesehen war und der Abstand zwischen den Punkten 8 und 81 ebenfalls 120 mm betrug, während die Bohrungen Tß und Tc Durchmesser von 43 bzw. 25 mm besaßen. Die Abstände zwischen den Teilen A', Rß, R„ und R„ blieben unverändert bei 60, 50 bzw. 32 mm. Die Dicke der Teile R1 und RE betrug 8 bzw. 5 mm, während die Teile Rß und R,,, wie vorher, eine Dicke von 3 mm besaßen.
Fig» 3 veranschaulicht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der ERfindung. Dabei sind zwei Boxen A und A1 sowie zwei Tieftonlautsprecher W und W1 mit je einem koaxialen Hochtonlautsprecher TW und TW- vorgesehen. Während der Tieftonlautsprecher W im Unterteil A" der Box A angeordnet ist, befindet sich sein Gegenstück W1 in der Wand A1- der Box A-. Der Reflektor R' befindet sich dabei in gleichem Abstand zwischen den ' Wänden A' und A"-, wobei er an seinen beiden Flächen die Basisflächen der beiden pyramidenförmigen Reflektoren RP und RP1 koaxial zu den Lautsprechern W und W-trägt.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ("Gegentakttyp") besitzen die Wände A', A", A"., A1 1, der Reflektor
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sowie die untere Platte R", die vorzugsweise auf vier kleinen Rädern 15 ruht, eine quadratische Form mit einer Seitenlänge von 480 mm. Die Höhe der Boxen A und A1 beträgt jeweils 250 mm. Die Tieftonlautsprecher besitzen va einen Durchmesser von 300 mm/während die Basislänge sowie die Seitenlänge der Pyramiden RP und RP1 140 mm beträgt, d. h. entsprechend einem Abstand zwischen den Teilen A" und R1 = 110 mm (vgl. Fig. 2). Der Abstand zwischen den Teilen A" und R" beträgt 50 mm. Die Reflektoren R1 und R" besitzen eine Dicke von 8 nun.
Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 4 ist der Gegentakt-Schallstrahler nach Fig. 3 mit dem im Oberteil von Flg. 2 dargestellten Hochfrequenz teil gekoppelt. Gemäß Fig. 4 sind in die Wand A1 der oberen Box A ein Hochtonlautsprecher TW2 und ein Mittelhochtonlautsprecher MD, mit drei Reflektoren Rn, R- und R„ eingesetzt. Die Reflektoren R„ und R^ sind jeweils mit Bohrungen Tß und T' bzw. Τ-, und T*£ versehen. Die Bohrungen T und Tc fluchten mit der öffnung des Lautsprechers TW2, während die Bohrungen T' und T'c auf die Kalotte des Lautsprechers MD.j ausgerichtet sind. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 besitzt die Box A andere Abmessungen als die Box A1, während der Tieftonlautsprecher W ebenfalls bezüglich seiner Abmessungen vom*Lautsprecher W! ab-
weicht. Bei einer bereits gebauten Ausfuhrungsform dieses Schallstrahlers besaßen die Platten bzw. Wände eine Größe von jeweils 480 χ 480 mm (wie in Fig. 3), während die Box A eine Höhe von 200 mm besaß, die Höhe der Box A' 250 mm betrug und die Durchmesser der Lautsprecher W und W 230 mm bzw. 354 mm betrugen.
Da die Spitzen der Reflektorpyramiden RP und RP1 bei S bzw μ ι geringfügig in die Kegel der Lautsprecher W bzw. W hereinragen, betragen die Abstände zwischen dem Reflektor R1 und der betreffenden Wand A" bviw. A1 jeweils 90 mm.
Fig. 5 veranschaulicht eine höherentwickelte Auyfiihrumjsform der Erfindung, die im Hochfrequenz teil einen Mitte L-hochtöner ME in Kalottenform, der in einer zentraLen Position zwischen einem Hochtöner TW (welcher die vom elektrischen Filter FE kommenden, im Bereich von 4.000 bis 20.000 Hz liegenden Signale empfängt) und einem Hochtöner STW angeordnet ist, welcher die vom Filter FB kommenden Signale im Bereich von 8.000 bis 25.000 HZ empfängt. Die Reflektor-Diffusoren bzw. -Diffraktoren Rß, Rp, R sind jeweils mit drei Bohrungen versehen, nämlich mit Bohrungen TR, T' und T" im Reflektor Et,,, Bohrungen T„, T' und T" im Reflektor Rc usw. Die Bohrungen Tn,, T„ und Tn sind auf die Kalotte des Laut-
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Sprechers TW ausgerichtet, die Bohrungen T1 , T' und T* fluchten mit der Kalotte des Lautsprechers MD, während die an der linken Seite befindlichen Bohrungen auf den Konus des Lautsprechers STW ausgerichtet sind. Im Niederfrequenzteil empfängt der Tieftonlautsprecher PW die im Frequenzbereich von 20 bis 800 Hz liegenden Signale vom Filter FE, und er wandelt sie in die entsprechenden Schallwellen um, die zum pyramidenförmigen Reflektor R_ abgestrahlt werden. Die Box A wird von Pfosten bzw. Stützen 9 und 1O getragen, die auf der Platte R" ruhen, weiche ihrerseits auf vier Gummirädern bzw. -rollen 15 ruht. Die vier oberen Pfosten'9' und 1O1 sitzen auf der Wand A1 der Box A auf und tragen die Reflektor-Diffraktoren Rß, Rp und R- sowie den letzten bzw. Endreflektor Rg. Vorzugsweise ist je eine Eisenscheibe 20 zur Halterung des Endreflektors R„ auf einen Gewindebolzen 21 aufgeschraubt, der ihrerseits am unteren Ende mittels einer Mutter 22 befestigt ist« Die unteren Pfosten 9 und 10 sind ebenfalls durch eine Anordnung aus Gewindebolzen und Muttern 23 festgelegt. Der obere Pfosten 10' kann mit Hilfe einer Schraube 24 einem würfelförmigen Block 25 aus demselben Material wie die Box A und die Reflektoren gekoppelt sein.
In bevorzugter Ausführungsform des Schallstrahlers gemäß
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Fig. 5 ist der Lautsprecher STW, der im Teil A1 mit einem rechteckigen Abschnitt von 50 χ 100 mm endet, auf Bohrungen T", T" und T" , die jeweils einen Durchmesser von 32, 25 und 20 mm besitzen, ausgerichtet.
Der Lautsprecher MD mit einer Kalotte von 125 mm Durchmesser und der Lautsprecher TW mit einer Kalotte von 80 mm Durchmesser sind jeweils auf Bohrungen mit folgenden Durchmessern ausgerichtet: T'„ = 90 mm, T' = 60 mm, T' = 43 mm, T1, = 43 mm, T-, =. 32 mm, Tn = 25 mm.
JJ ο U. IJ
Alle Reflektoren, ebenso die Box, sind quadratisch mit einer Seitenlänge von 480 mm. Die Höhe der Box A beträgt 250 mm. Der Tieftonlautsprecher hat einen Durchmesser von 354 mm, während die Pyramide RP im Schnitt ein gleichseitiges Dreieck mit einer Seitenlänge von 170 mm bildet. Die Höhe der unteren Pfosten 9, 10 beträgt 110 mm. Die Abstände zwischen den verschiedenen Reflektoren sind wie folgt festgelegt? A'-R0 = 60 mm, Rn - R_ = 50 mm, R_ - RD = 50 mm, R_ - Rg = 32 mm.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist weiterhin eine quadratische Elsenscheibe 20 mit den Abmessungen 35 χ 35 mm vorgesehen. Die Dicke der Boxwände sowie der unteren Platte R" beträgt 8 mm, der Endreflektor Rp, besitzt eine Dicke von 5 mm, und die drei Reflektor-
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Diffraktoren besitzen jeweils eine Dicke von 3 nun. In bevorzugter Ausführungsform sind die waagerechten Platten A1 und A" der Box A, wie bei 30 angedeutet, mittels eines 45 -Stoßes miteinander verbunden.
Gemäß einem speziellen Merkmal der Erfindung wird als günstigstes Material für die Reflektoren, nämlich sowohl plane, pyramidenförmige oder durchbohrte Reflektoren, eine polymere Masse auf der Basis von Acryl-Homo- oder Copolymeren verwendet, insbesondere von Methyl-Methacrylat, und zwar für sich oder in Verbindung mit anderen Monomeren, wie Styrol, Vinylchlorid usw. Geeignet sind auch Massen auf der Basis der genannten Methacrylpolymere.
Von den genannten Materialien lieferten die unter den Warenzeichen "Perspex" der Firma I. C. I., "VERDIL" der Firma MOTEDISON und "PLEXIGLAS" der Firma R. & HAAS, ausgezeichnete Ergebnisse. Die genannten Werkstoffe können jedoch ersichtlicherweise auch durch gleichwertige Werkstoffe ausgetauscht werden. Die physikalischen Eigenschaften eines Polymers von Methyl-Methacrylat, Molekulargewicht 500.000, insbesondere des durch vollständige Polymerisation durcih .Schmelzen erhaltenen "PERSPEX" sind Cgemäß ASTM) die folgenden:
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Spezifisches Gewicht (D792) 1,17 - 1,20 Zugfestigkeit (kg/cm2) (D638) 560 - 770 Druckfestigkeit (kg/cm2) (D695) 770 - 1330 Schlagfestigkeit (D256) 2,1; 2,7 Rockwellhärte (D785) M8o - M100 Wärmeleitvermögen (C177) 0,5 -0,7 (Dielektrische) Durchschlagsfestigkeit (D149) 450 - 550 Dielektrizitätskonstante (D150) 3 - 3,5 (100 Hz) Verlustfaktor (D150) 0,04 - 0,06 (100 Hz)
Ersichtlicherweise können auch andere synthetische, kristalline Materialien mit geeigneter Festigkeit (ohne Eigenresonanz), entsprechendem Reflektonsindex und Absorptionsindex, geeigneter Dielektrizitätskonstante usw., welche mit dem Polymethylmethacrylat vergleichbar sind, verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schallstrahler besteht darin, daß sie für die Verwendung jedes handelsüblichen Lautsprechers geeignet sind, insbesonder üblicher Schallwandler mit Exponentialkonus, -becher oder -trichter. Die tragenden Pfosten für die Platten bestehen vorzugsweise aus Aluminium.
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- 2T -
Die Platten besitzen vorzugsweise eine Parallelflachform mit quadratischen oder rechteckigen Flächen von
10 bis 100 cm, vorzugsweise 14 bis 80 cm, und mit
einer Dicke von 1,5 bis 15 mm, vorzugsweise 2-9 mm.
Die Durchmesser der Bohrungen in den Reflektor-Diffraktoren liegen im Bereich von 5 bis 125 mm, vorzugsweise von 10 bis 100 mm. Der Abstand zwsichen den einzelnen Platten sowie zwischen der Oberseite der ersten Box und der ersten Platte kann mit zunehmendem Abstand von den Schallquellen von 90 bis 15 mm, vorzugsweise von 80
bis 20 mm variieren.
Fig. 6 veranschaulicht in fünf Aufsichten die Anordnung der Lautsprecher STW, MD und TW an der Platte A1, die Anordnung der Bohrungen T" , T'ß und Tß in der Platte Rß, der Bohrungen T", T' und T_ in der Platte Rc,
der Bohrungen T", T' und TD in der Platte bzw. im
Reflektor R0 sowie der Platte 20 auf dem Endreflektor RE< überraschenderweise wurden die besten ERgebnisse dann erzielt, wenn die Zentren der Lautsprecher an der
Platte A1 sowie die Zentren der Bohrungen in den Platten bzw. der Reflektoren jeweils längs einer Diagnoale DD aufeinander ausgerichtet waren. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft und wünschenswert herausgestellt, den
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Mittelhochtöner stets in einer Position hinter mindestens einem Hochtöner (relativ zum Zuhörer) anzuordnen.
Einer der Hauptvorteile der Erfindung besteht darin, daß die Wiedergabeleistung der dargestellten und beschriebenen Vorrichtungen, obgleich sie zum Teil von der Qualität der Bauteile (Lautsprecher) abhängig ist, folgende Eigenschaften gewährleistet:
1.- Einen ausgezeichneten Frequenzgang in einem Frequenzbereich von 30 bis 20.000 Hz, linear innerhalb von 3 dB;
2. einen sehr hohen Wirkungsgrad (Schalldruck) bei einem Eingang von 1 W: 92...94 dB in 1 Meter Abstand;
3. sehr niedrigen Klirrfaktor und Intermodulationsfaktor (erheblich niedriger als bei der bisher üblichen Anordnung der Lautsprecher);
4. sehr hohe Dynamik (Fähigkeit zum augenblicklichen übergang von sehr niedrigen auf sehr hohe Schalldruckpegel) ;
5. Tonwiedergabeleistung ohne Verzerrungen bzw. Klirren
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und ohne Beeinträchtigung der Klangfarbe bei sehr hohen Schallpegeln (112 - 115 dB in 4 Meter Abstand bei, Eingangsleistung von 100 Watt) ;
6. schnelles und promptes (verzögerungsfreies) Ansprechen auf Übergangsimpulse aufgrund kurzer Hochlaufzeit;
7. außerordentlich hohe Selektivität und hohe Präsenzwirkung bei der Wiedergabe der Aufführung großer Orchester und Chöre;
8. ausgezeichnetes Ansprechen auf Impulsbässe (d„ h. Perkussionen) aufgrund der augenblicklichen Dämpfung des Tieftonlautsprechers infolge der mit ihm gekoppelten Pyramide, wodurch neben der Schallabstrahlung von 360° der Rücklauf der emittierten bzw. ausgestrahlten Wellen unterdrückt wird, die zu Interferenzen führen könnten;
9. äußerst ansprechendes Gesamtaussehen (mit großem Unterschied der erfindungsgemäßen Box gegenüber den bisherigen Holzboxen) aufgrund des sehr forschrittlichen Designs und der hochwertigen, das erste Mal für HiFi-Anlagen verwendeten Werkstoffe, wodurch eine angepaßte Aufstellung der erfindungsgemäßen
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Boxen in jedem Wohnraum sowohl mit klassischer als auch mit moderner Einrichtung ermöglicht wird.
Diese optimalen Eigenschaften werden bei allen erfindungsgemäßen Vorrichtungen in einem Leistungsbereich von 10 bis 200 Watt gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei den Äusführungsformen gemäß den Fig. 3 und 4, bei denen zwei Boxen A und A1 verwendet werden, wobei im Boden der einen Box A" ein Lautsprecher eingebaut ist, während an der Oberseite A1.. der anderen Box ein zweiter, dem ersten Lautsprecher gegenüberliegender Lautsprecher (GEgentaktanordnung) vorgesehen ist. Gemäß Fig. 3 können die beiden einander gegenüberliegend angeordneten Lautsprecher von verschiedener Art sein (Tieftöner, Mittelhochtöner oder Hochtöner oder Kombinationen davon).
Bei dieser speziellen Äusführungsform werden aufgrund der gegenüberliegenden Anordnung der beiden Lautsprecher die in Phase ausgestrahlten Schallwellen untereinander komprimiert, so daß sie aufgrund dieser reziproken Kompression eine höhere Leistung in dB (Schalldurckpegel) sowie eine höhere Präsenz und eine bessere "Durchlässigkeit" sowohl bei Singstücken als auch für Sprachaufnahmen gewährleisten.
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Claims (14)

2837162 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur gleichmäßigen allseitigen Ausstrahlung von Schallwellen im Frequenzbereich von z. B. 2O bis 28.000 Hz mittels üblicher, gekoppelter Schallabstrahler bzw. Lautsprecher (z. B. Tiefton-, Mittelhochton- und/oder Hochtonlautsprecher) insbesondere die hochfrequenten Schallwellen, unter Erhöhung der Selektivität und Trennung von Schallwellen mit im Mittelhochbereich liegenden Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellen im untersten Bereich des Tonfrequenzbands, beispielsweise die von einem Tiefton'-lautsprecher ausgestrahlten Schallwellen, nur einer allseitigen Reflektion unterworfen werden, daß ein kleinerer Teil von Schallwellen mit Frequenzen unmittelbar oberhalb der oberen Grenze des unteren Frequenzbands, insbesondere der von einem Mittelhochton- und/oder Hochtonlautsprecher ausgestrahlten Schallwellen,, nur in einem Reflektion-Diffraktionssystem reflektiert wird und daß der verbleibende größte Teil der Schallwellen mit Frequenzen über der oberen Grenze des Tieftonlautsprechers, d. h. die von einem Mittelhochtonlautsprecher und/oder Hochtonlautsprecher abgestrahlten Schallwellen, einer Reihen- oder Mehr-
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fachdiffraktion bzw. -beugung unterworfen werden, wobei die bei der Beugung entstehenden Schallwellen ihrerseits im genannten Reflektion-Diffraktionssystem reflektiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen der Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des oberen Grenzwerts des Tieftonlautsprechers auf ein und denselben Flächen angeordnet werden, so daß sie Schallsignale unter einem rechten Winkel gegenüber dieser Fläche zum Reflektion-Diffraktionssystem ausstrahlen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektions-Diffraktionssystem aus einem Satz von Reflektoren mit Flächen parallel zur Oberfläche der Anordnung aus den Schallquellen besteht, daß n-1 Reflektoren konzentrierte Transparenz- bzw. Durchlässigkeitszonen für die genannten Schallwellen besitzen, wobei diese Zonen solche Abmessungen besitzen, daß sie als punktförmige Quellen für eine in den einfallenden Schallwellen enthaltene sphärische Schallwelle wirken, und daß der n-te Reflektor keine konzentrierten Transparenzzonen aufweist.
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4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektion-Diffraktionssystem durch einen Satz von übereinander angeordneten Platten aus einem für mechanische Wellen stark undurchlässigen und diese Wellen reflektierenden Material gebildet wird, wobei diese Platten mit auf die Achsen der Schallwellen ausgerichteten oder innerhalb des Ausstrahlungskegels der Schallwellen liegenden Bohrungen versehen sind, deren Durchmesser auf die Wellenlängen entsprechend den Frequenzen der einfallenden Schallwellen abgestimmt sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abstände zwischen den Platten sowie die Durchmesser der Bohrungen in den einzelnen Platten mit zunehmenden Abstand von den Schallquellen verkleinern.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die (von mindestens einem Tieftonlautsprecher ausgestrahlten) Schallwellen mit Frequenzen im unteren Frequenzband durch Abstrahlung gegen mindestens ein pyramidenförmiges Reflektionssystem reflektiert werden, das auf derselben Achse wie der damit (akustisch) gekoppelte Tieftonlautsprecher liegt und das mit seiner
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--34 -
Spitze bzw. Oberseite in den Kegel oder Konus des genannten Tieftonlautsprechers eintritt, und daß mindestens ein Tieftonlautsprecher Schallwellen in die entgegengesetzte Richtung wie die anderen Schallquellen höherer Frequenzen abstrahlt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Schallquellen mittlhoher Frequenz in die Wand eines Behälters oder Gehäuses eingesetzt werden, während eine oder mehrere Niederfrequenz-Schallquellen in der gegenüberliegenden, parallel dazu liegenden Wand angeordnet werden.
8ο Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß pyramidenförmige und plane Reflektoren (letztere mit oder ohne konzentrierte Transparenzzonen) soitfie ein oder mehrere Gehäuse für die Schallquellen au® Polymeren oder Copolymeren von Äcry!monomeren, insbesondere Älklyl-Methacrylaten, oder aus Massen hörgestellt v/erden, die hauptsächlich auf der Basis der genannten Äcryl-Homo- oder Copolymere hergestellt sind,,
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
- 15--
einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung mindestens einer Schallquelle, (Tiefton-, Mlttelhochton- oder Hochtonlautsprecher) und eines zugeordneten Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schallquelle mit Trequenzen im Mittelhochspektrum vor einem Reflektion-Diffraktionssystem angeordnet ist, das aus einem Satz von n-1 Reflektor-Diffraktoren sowie mindestens einem Reflektor besteht, daß die Reflektor-Diffraktoren eine stark undurchlässige Fläche, welche die auftreffenden Schallwellen reflektiert, und eine kleinere für diese Schallwellen transparente Zone aufweisen, während die Reflektoren ohne derartige Zonen ausgebildet sind und einen hohen dielektrischen Gradienten besitzen, daß die Transparenzzonen mindestens eine Abmessung entsprechend der Wellenlänge mindestens einer der einfallenden Schallwellen besitzen und aufgrund von Diffraktion bzw. Beugung als punktförmige Schallquelle weitere Schallwellen wirken, die ihrerseits in alle Richtungen reflektiert werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter bzw. Gehäuse oder Box, mindestens eine Schallquelle in Form eines Mittelhochton- und/ oder Hochtonlautsprechers in einer Wand der Box und
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ein Satz von einander überlappenden, d„ h. übereinander angeordneten reflektierenden Platten mit jeweils mindestens einer Bohrung, die auf die Abstrahlungsachse der genannten Schallquelle ausgerichtet oder in deren Abstrahlungskegel angeordnet ist, vorgesehen sind, daß der Durchmesser jeder Bohrung der Wellenlänge eines der einfallenden Schallwellensignale entspricht, daß die Durchmesser der Bohrungen in den verschiedenen Platten mit zunehmendem Abstand von den Schallquellen kleiner v/erden, daß in einer Wand der Box, die parallel zu der die anderen Schallquellen tragenden Wand liegt, mindestens eine Schallquelle in Form eines Tieftonlautsprechers angeordnet ist, daß mindestens ein pyramidenförmiger Reflektor koaxial sum Tieftonlautsprecher angeordnet ist, daß mit dem pyramidenförmigen Reflektor mindestens eine total reflektierende Platte (akustisch) gekoppelt ist und daß alle Reflektoren in Form der planen Platten (mit oder ohneBohrungen) oder des pyramidenförmigen Reflektors aus Massen auf der Basis von Methycryl-Homo- oder -Copolymeren hergestellt sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten eine quadratische
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oder rechteckige Form mit Seitenlängen von 10 bis 100 cm, vorzugsweise 14 bis 80 cm und einer Dicke von 1,5 bis 15 mm, vorzugsweise von 2 bis 9 mm besitzen, daß die Reflektor-Diffraktorplatten Bohrungen mit Durchmessern im Bereich von 5 bis 125 mm, vorzugsweise von 10 bis 100 mm besitzen und daß die Bohrungen mit kleinerem Durchmesser in den weiter von den Schallquellen entfernten Platten vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den übereinander angeordneten Platten (sowie der Abstand zwischen dem Boxgestell und der ersten Platte) im Bereich von etwa 90 - 15 mm, vorzugsweise von 80 - 20 mm liegt und daß die der Anordnung von Lautsprechern am nächsten gelegenen Platten den größten gegenseitigen Abstand besitzen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Lautsprecher (Tiefton-, Mittelhochton- oder HochtonlautSprecher) in Form von Breitband-Doppelkonus-Biaxial- oder Triaxiallautsprechern (Fig. 3 und 4) aufweist, die in zwei verschiedene Boxen einander auf derselben Achse gegenüberliegend angeordnet sind, und dabei Schall-
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- se -
wellen gegen Pyramiden emittieren, deren Basisflächen mit einem gemeinsamen Reflektor verbunden sind, so daß die Schallwellen phasengleich über 360 abgestrahlt werden, wobei die Schallwellen jedoch einer reziproken Kompression unterworfen werden und dadurch insbesondere im Mittelhochfrequenzband der Wirkungsgrad (in dB) erhöht wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten und Boxen eine'quadratische oder rechteckige Form besitzen und mehrere Lautsprecher für den Mittelhochfrequenzbereich enthalten, daß die Zentren dieser Schallwandler längs einer Diagonale der Boxoberfläche angeordnet sind, daß der Mittelhochtonlautsprecher gegenüber mindestens einem Hochtonlautsprecher in einer rückwärtigen Position angeordnet ist und daß die Zentren der Bohrungen ihrerseits auf einer Diagonale der Plattenoberfläche angeordnet sind (Fig. 6).
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