DE2837182A1 - Verfahren und vorrichtung zur omnidirektionalen ausstrahlung von schallwellen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur omnidirektionalen ausstrahlung von schallwellenInfo
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Description
Anm.: A. P. SELMIN S. A, S.
di Massimo Coltelli & C.
FUNO (Bologna)
Italien
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
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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
1098107083*
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-
0SS1Q/0
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
909810/0868
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-
909810/088S
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.
$09310/0881
- 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.
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.
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
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
909810/0868
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
909810/0868
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)
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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837181
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.
909810/086Θ
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
909810/0888
--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
909610/0881
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
909810/0868
— 37
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-
109810/0881
- 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).
909810/0861
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