AT516305A1 - Lautsprecheranordnung - Google Patents

Abstract

Lautsprecheranordnung (1) mit mehreren in verschiedenen Richtungen abstrahlenden Lautsprechern (14, 15), wobei die Lautsprecher (14, 15) in einem geschlossenen Lautsprechergehäuse (11) in Zeilen, gegeneinander versetzt und mit ihren akustischen Zentren (16) im wesentlichen auf einer gemeinsamen Linie, angeordnet sind, wobei die Lautsprecher (14, 15) in der montierten Position mit ihrer Abstrahlrichtung (17, 18) schräg abwärts geneigt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung mit mehrerenin verschiedenen Richtungen abstrahlenden Lautsprechern.

Derartige Lautsprecheranordnungen mit einer Bündelung und Richt¬wirkung in verschiedenen Richtungen können mit Vorteil in akus¬tisch kritischen Räumlichkeiten (oder kritischen akustischen Um¬gebungen) , wie etwa in Bahnhöfen, eingesetzt werden. So ist esaus der DE 10 2010 010 309 Al bekannt, eine derartige Lautspre¬cheranordnung mit in entgegengesetzten Richtungen schallabstrah¬lenden, an einer gemeinsamen Schallwand flächig angeordnetenBreitbandlautsprechern in Bahnhofshallen einzusetzen. Die Breit¬bandlautsprecher sind dabei beispielsweise in einem Array von4x4 Lautsprechern angeordnet, die abwechselnd in entgegengesetz¬ten Richtungen abstrahlen. Dabei wird eine völlig symmetrischeSchallabstrahlung der Lautsprecheranordnung erhalten, wobei imEinzelnen die Breitbandlautsprecher im Wesentlichen senkrechtzur Schallwand abstrahlend angeordnet sind. Um hier eine Neigungder Schallabstrahlung nach unten in Richtung Boden zu erzielen,wird eine entsprechende elektronische Ansteuerung und so einevirtuelle Neigung des Schallfeldes vorgesehen. Dies bedeutet je¬doch einen besonderen Aufwand, bei dem die Breitbandlautsprecherderart gruppenelektronisch zusammengeschaltet sind, dass jewei¬lige Gruppen elektronisch verzögert angesteuert werden, um soein nach unten geneigtes Schallfeld auf beiden Seiten derSchallwand zu erzielen.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Lautsprecheranordnung wieeingangs angegeben vorzuschlagen, die auf einfachste Weise einebeidseitige Schallabstrahlung mit einer Bündelung, mit einerNeigung schräg abwärts, ermöglicht, wobei a priori keine elekt¬ronischen Eingriffe erforderlich sind und überdies keine messba¬ren, unerwünschten Kammfiltereffekte in der vertikalen Abstrahl¬charakteristik vorliegen.

Die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung der eingangs ange¬führten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecher ineinem geschlossenen Lautsprechergehäuse in Zeilen, gegeneinanderversetzt und mit ihren akustischen Zentren im wesentlichen aufeiner gemeinsamen Linie, angeordnet sind, wobei die Lautsprecherin der montierten Position mit ihrer Abstrahlrichtung schräg ab- wärts geneigt sind.

Derartige Lautsprecheranordnungen, hier bipolare Lautsprecheran¬ordnungen genannt, sind grundsätzlich als kritisch anzusehen, dadie beiden Lautsprechersysteme auch bei Anordnung in geringenAbständen zueinander interferieren. Bei der vorliegenden Laut¬sprecheranordnung wird jedoch diese unerwünschte gegenseitigeBeeinflussung dadurch wirksam unterbunden, dass die akustischenZentren aller Treiber (Lautsprecher) auf einer gemeinsamen Achseoder Linie liegen. Dadurch werden die vorerwähnten nachteiligenKammfiltereffekte in der vertikalen Abstrahlcharakteristik ver¬mieden. Durch die Neigung der beiden Lautsprecher-Linien relativzueinander nach unten werden überdies vorteilhafte Auslöschungenim Mittel- und Hochtonbereich nach oben erzielt, wobei zusätz¬lich unerwünschte Immissionen nach oben bzw. außen bzw. uner¬wünschte Reflexionen an Decken oder Dächern von Gebäuden vermie¬den werden können. In der horizontalen Achse ergeben sich durchdie beschriebene Array-Anordnung gewünschte Effekte wie ein fre¬quenzabhängiger Bündelungsgrad, der ein Übersprechen auf benach¬barte Schallsysteme, z.B. benachbarte Bahnsteige, stark ab¬schwächt. Tests haben gezeigt, dass zufolge der Zeilenanordnungbereits bei niedrigen Frequenzen eine sehr gute Bündelung derhorizontalen Abstrahlung der Lautsprecher erzielt wird, was bei¬spielsweise bei der Beschallung von Bahnsteigen deshalb von Vor¬teil ist, weil ein Übersprechen auf benachbarte Bahnsteige starkeingeschränkt wird.

Dadurch, dass die akustischen Zentren der Treiber bzw. Lautspre¬cher auf ein und derselben Linie liegen, ergibt sich insgesamtein Lautsprechersystem, welches sich im Wesentlichen frequenzun¬abhängig wie ein einzelner Lautsprecher verhält, jedoch in meh¬reren Richtungen abstrahlt. Der Neigungswinkel zwischen den bei¬den einander überlappenden Schallzeilen ist von Bedeutung fürdie vertikale Abstrahlcharakteristik des Gesamtsystems, sodassdurch die Auswahl der Winkel der beiden Schallzeilen zueinanderdie vertikale Abstrahlcharakteristik einstellbar ist. Die hori¬zontale Abstrahlcharakteristik der Lautsprecheranordnung ist da¬gegen über deren Länge, d.h. über die Anzahl (und gegebenenfallsauch Größe) der Lautsprecher bestimmt. Je länger die Anordnungist, desto höher ist der Bündelungsgrad in der Horizontalen.

Insgesamt ergibt sich somit der große Vorteil der vorliegendenLautsprecheranordnung, dass beispielsweise schmale, lange Bahn¬steige gezielt und gleichmäßig akustisch versorgt werden können,wogegen auf benachbarte Bahnsteige und in die Umwelt wesentlichweniger Schalldruckenergie - in der Art eines unerwünschtenÜbersprechens bzw. in der Form von unerwünschten Immissionen -weitgehend vermieden werden kann.

Die Treiber bzw. Lautsprecher werden innerhalb des Lautsprecher¬gehäuses insbesondere um ihren halben Durchmesser versetzt ange¬ordnet, um so auf einfache Weise die akustischen Zentren allerTreiber auf einer Linie anzuordnen, wobei jedoch die Treiberselbst (rotationssymmetrische Treiber bzw. Lautsprecher) in un¬terschiedliche Richtungen weisen.

Die vorliegende Lautsprecheranordnung ist dabei insbesondere fürdie Beschallung von Bahnsteigen gedacht bzw. geeignet. Je nachMontagehöhe der Lautsprecheranordnung, z.B. in einer Höhe vonca. 3m, kann der Neigungswinkel der Lautsprecher relativ zur Ho¬rizontalen mindestens 5°, vorzugsweise 20° bis 35°, insbesondere28°, betragen. Für eine mechanisch einfache Ausbildung der Lautsprecheranord¬nung ist es weiters von Vorteil, wenn das geschlossene Lautspre¬chergehäuse zwei geneigte Längswände aufweist, an denen dieLautsprecher montiert sind. Dabei ist eine baulich vorteilhafteAusführung insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass das ge¬schlossene Lautsprechergehäuse prismatisch, mit einem trapezför¬migen Querschnitt, ausgeführt ist.

Zum Schutz der einzelnen Lautsprecher ist es weiters günstig,wenn das geschlossene Lautsprechergehäuse in einem Außengehäusemit Schallöffnungen untergebracht ist. Dabei ist es insbesonderevon Vorteil, wenn das Außengehäuse zweiteilig, mit einem oberenHaubenteil und einem unteren Schalldurchtritts-Lochteil ausge¬bildet ist. Hier ist es überdies günstig, wenn das geschlosseneLautsprechergehäuse am oberen Haubenteil des zweiteiligen Außen¬gehäuses, z.B. mittels Haken und bzw. oder Schrauben, hängendfixiert ist.

Die Ausbildung der Lautsprecheranordnung mit einem Außengehäuseermöglicht auch in vorteilhafter Weise die Montage mithilfe ei¬nes Montagerohrs am Außengehäuse. Hier ist es insbesondere auchgünstig, wenn das Außengehäuse Gewindeanschlüsse für ein verti¬kales und ein horizontales Montagerohr aufweist. Bei dieser Aus¬bildung ist sowohl eine horizontale, seitliche Montage als aucheine Überkopf-Montage (oder hängende Montage) der Lautsprecher¬anordnung möglich.

Bei der vorliegenden Lautsprecheranordnung sollen im Hinblickauf die überlappende, engere Anordnung die einzelnen Lautspre¬cher möglichst klein sein; je kleiner die Abmessungen bzw. Ab¬stände der Lautsprecher sind, desto weniger Interferenzen tretenzwischen den Lautsprechern bzw. Treibern auf. Von Vorteil hat essich hier demgemäß erwiesen, wenn die Lautsprecher Konuslaut¬sprecher, insbesondere Neodymkonuslautsprecher, sind. Die Laut¬sprecher sind dabei beispielsweise 3 Zoll-Neodymkonuslautsprecher .

Durch die vorliegende bipolare Schallzeilenanordnung wird einzweiseitig abstrahlender(s) "Lautsprecher" (Lautsprechersys¬tem) ermöglicht, der die Nachteile bekannter Lautsprecheranord¬nungen, nämlich unerwünschte frequenzabhängige Phasingeffekteund Pegelauslöschungen, vermeidet. Durch die besondere Geometrieder Anordnung wird die gegensätzlich gerichtete Abstrahlung überden gesamten Frequenzbereich mit Schwerpunkt nach unten zur Hör¬fläche hin addiert, wobei eine starke Abschwächung nach oben er¬zielt wird. Damit werden unerwünschte Schallabstrahlungen in dieUmgebung vermieden, und es wird eine gebündelte (gerichtete) Ab¬strahlung beispielsweise zu Personen in Bahnsteigbereichen si¬chergestellt .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von besonders vorteilhaf¬ten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränktsein soll, unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläu¬tert. In der Zeichnung zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Lautsprecheranordnunggemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Lautsprecheranordnung, gemäßRichtung II in Fig. 1;

Fig. 3 ein in der Lautsprecheranordnung gemäß Fig. 1 und 2 ent¬haltenes prismatisches Lautsprechergehäuse mit zwei Zeilen vongegeneinander versetzten, in entgegengesetzte Richtungen ab¬strahlenden Lautsprechern;

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch ein derartiges Laut¬sprechergehäuse mit zwei einander überlappenden Lautsprechern,wobei auch schematisch an einer Seite die Aufhängung eines der¬artigen Lautsprechergehäuses mithilfe von hakenförmigen Laschenveranschaulicht ist, die mit zugehörigen Haltelaschen im Innerendes Außengehäuses der Lautsprecheranordnung Zusammenarbeiten;

Fig. 5 eine Unteransicht dieses Lautsprechergehäuses gemäß Fig.4;

Fig. 6 schematisch eine Draufsicht auf einen Bahnsteig zwischenGleisen, mit mehreren zweiseitig abstrahlenden Lautsprecheran¬ordnungen etwa gemäß Fig. 1 bis 5; und

Fig. 7 einen schematische Seitenansicht einer an einem Mast an¬gebrachten Lautsprecheranordnung, zur Veranschaulichung einesvon der Lautsprecheranordnung wie beschrieben abgestrahltenSchallfeldes.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Lautsprecheranordnung 1 ganz allge¬mein in einer Schrägansicht bzw. Seitenansicht veranschaulicht,wobei insbesondere ein Außengehäuse 2 der Lautsprecheranordnung1 erkennbar ist. Dieses Außengehäuse 2 besteht aus zwei Teilen,einem oberen Haubenteil 3 und einem unteren Konsolenteil 4, auchSchalldurchtritts-Lochteil 4 genannt, der an seinen beidenLängsseiten aus Fig. 1 schematisch erkennbare

Schalldurchtrittsöffnungen 5 aufweist. Die beiden Gehäuseteile3, 4 sind miteinander beispielsweise durch Verschrauben oderVernieten verbunden, wie in Fig. 1 schematisch bei 6 veranschau¬licht ist.

Zur Montage der Lautsprecheranordnung 1, beispielsweise an einem

Mast 7, vgl. Fig. 6 und 7, sind Montagerohre 8, 9 vorgesehen;dabei ermöglicht das eine, seitliche Montagerohr 8 eine horizon¬tale bzw. seitliche Montage und das andere, obere Montagerohr 9eine Überkopfmontage (bzw. hängende Montage) der Lautsprecheran¬ordnung 1. Für jedes der beiden Montagerohre 8, 9 ist ein ent¬sprechender Gewindeanschluss 10, beispielsweise mit Gewindemuf¬fe, im Haubenteil 3, beispielsweise durch Schweißen, befestigt.

Selbstverständlich ist es dann möglich, nur eines der beidenMontagerohre 8, 9, beispielsweise das Montagerohr 8 für eineseitliche Montage (s. Fig. 2) anzubringen; in Fig. 2 ist dement¬sprechend das obere Montagerohr 9 nur strichliert dargestellt.

Im Inneren des Außengehäuses 2 ist im unteren Konsolenteil 4 einLautsprecherhalter oder geschlossenes Lautsprechergehäuse 11 un¬tergebracht, wie in Fig. 2 mit strichlierten Linien veranschau¬licht ist. Dieses geschlossene Lautsprechergehäuse ist mehr imDetail in den Fig. 3 bis 5 gezeigt.

Das Lautsprechergehäuse 11 ist ein geschlossenes, insbesondereluftdicht geschlossenes, hermetisch dichtes Lautsprechergehäuse11 von länglicher, prismatischer Form, mit einem trapezförmigenQuerschnitt, wie sich insbesondere aus den Fig. 3 und 4 erkennenlässt. Dieses Lautsprechergehäuse 11 weist zwei sich längser¬streckende Seitenflächen oder -wände 12, 13 auf, die in der Mon¬tagestellung zur Vertikalen um einen Winkel ex geneigt sind. InFig. 4 ist der Neigungswinkel ex als Normalwinkel relativ zur Ho¬rizontalen eingezeichnet. Im gezeigten Beispiel beträgt dieserWinkel ex beispielsweise zwischen 20° und 35°, insbesondere 28°,jedenfalls mindestens 5°.

Im Inneren des Lautsprechergehäuses 11 sind 2x4 Einzellaut¬sprecher oder Schallwandler 14, 15 in zwei Zeilen oder Reihenuntergebracht, sodass sich eine hier als bipolare Schallzeilen¬anordnung bezeichnete Einrichtung ergibt. Die einzelnen Laut¬sprecher 14, 15 der beiden Schallzeilen sind gegeneinander umjeweils eine halbe Abmessung eines Lautsprechers 14 bzw. 15 ver¬setzt, wie sich insbesondere aus der Darstellung in Fig. 5 er¬kennen lässt, wobei die innen liegenden Enden (Magnetteile) derLautsprecher 14 bzw. 15 einander überlappen, wie aus Fig. 4 zu erkennen ist. Dabei liegen die akustischen Zentren 16 allerLautsprecher, 14 ebenso wie 15, auf einer gemeinsamen Linie oderAchse, die sich in der Darstellung gemäß Fig. 4 senkrecht zurZeichenebene erstreckt. Aufgrund dieser Anordnung, mit allenakustischen Zentren 16 der Lautsprecher 14, 15 auf einer Achse,ergibt sich ein Gesamt-Lautsprechersystem, das freguenzunabhän-gig wie ein einzelner Lautsprecher angesehen werden kann, jedochin mehr als eine Richtung, nämlich in zwei Richtungen, ab¬strahlt. Die Abstrahlrichtungen sind in Fig. 4 mit 17 bzw. 18angegeben. Der Winkel zwischen den beiden Schallzeilen mit deneinander überlappenden Lautsprechern 14, 15 bestimmt die verti¬kale Abstrahlcharakteristik des Lautsprechersystems insgesamt,und demgemäß kann über die Wahl des Winkels ex und damit des Win¬kels zwischen den beiden Schallzeilen (180°-2cx) die vertikaleAbstrahlcharakteristik eingestellt werden. Die horizontale Ab¬strahlcharakteristik der Lautsprecheranordnung 1 wird hingegenüber die Länge, somit über die Anzahl, aber auch Größe der Laut¬sprecher 14, 15 bestimmt. Je länger die Lautsprecheranordnung 1ist, desto stärker ist der Bündelungsgrad in horizontaler Rich¬tung .

Auf diese Weise ist es möglich, schmale, lange Bahnsteige 20, s.Fig. 6 und 7, gezielt und gleichmäßig akustisch zu versorgen;andererseits kann ein unerwünschtes Übersprechen auf benachbarteBahnsteige und in die Umwelt vermieden werden.

In den Fig. 6 und 7 sind symbolische Beschallungsfelder bei 20veranschaulicht.

Das prismatische geschlossene Lautsprechergehäuse 11 weist zu¬sätzlich zu den beiden Längswänden oder -flächen 12, 13 eine Bo¬denwand 21, eine obere Deckwand 22 sowie zwei Stirnwände 23, 24auf. An den Längsrändern der oberen Deckwand 22 sind in Abstän¬den voneinander Haken 25 vorgesehen, die durch hochstehende La¬schen mit horizontalen Schlitzen 26 gebildet sind, in denen immontierten Zustand passende Laschen an einem der beiden Außenge¬häuse-Teile eingeschoben werden, vgl. auch beispielhaft die ho¬rizontale Lasche 27 am oberen Hauben-Außengehäuseteil 3 in Fig. 4. In dieser Fig. 4 ist weiters auch eine der Schraubverbindun¬gen 6 zwischen dem oberen Gehäuseteil 3 und dem unteren

Gehäuseteil 4 schematisch, mit einer Abwinkelung der Wand desunteren Gehäuseteils 4, veranschaulicht. Für die vorliegende Lautsprecheranordnung 1 können mit Vorteilbeispielsweise 3''-Neodymkonuslautsprecher verwendet werden, dieals solche bekannt sind und beispielsweise eine Nennbelastungvon 20W RMS haben. Damit könnte die beschriebene bipolare Anord¬nung mit einer Verstärkerleistung von 320W betrieben werden, waseinem Spitzenschalldruckpegel von (etwa) 124 dB entspricht. Da¬mit wäre es möglich, die Lautsprecheranordnung 1 für Beschal¬lungsaufgaben einzusetzen, wo höchste Schalldruckpegel gefordertsind.

Claims (10)

1. Patentansprüche : 1. Lautsprecheranordnung (1) mit mehreren in verschiedenen Rich¬tungen abstrahlenden Lautsprechern (14, 15), dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Lautsprecher (14, 15) in einem geschlossenenLautsprechergehäuse (11) in Zeilen, gegeneinander versetzt undmit ihren akustischen Zentren (16) im wesentlichen auf einer ge¬meinsamen Linie, angeordnet sind, wobei die Lautsprecher (14, 15) in der montierten Position mit ihrer Abstrahlrichtung (17,18) schräg abwärts geneigt sind.
2. 2. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬zeichnet, dass der Neigungswinkel (a) der Lautsprecher (14, 15)relativ zur Horizontalen mindestens 5°, vorzugsweise 20° bis35°, insbesondere 28°, beträgt.
3. 3. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬kennzeichnet, dass das geschlossene Lautsprechergehäuse (11)zwei geneigte Längswände (12, 13) aufweist, an denen die Laut¬sprecher (14, 15) montiert sind.
4. 4. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬zeichnet, dass das geschlossene Lautsprechergehäuse (11) prisma¬tisch, mit einem trapezförmigen Querschnitt, ausgeführt ist.
5. 5. Lautsprecheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Lautsprechergehäu¬se (11) in einem Außengehäuse (2) mit Schallöffnungen (5) unter¬gebracht ist.
6. 6. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬zeichnet, dass das Außengehäuse (2) zweiteilig, mit einem oberenHaubenteil (3) und einem unteren Schalldurchtritts-Lochteil (4),ausgebildet ist.
7. 7. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬zeichnet, dass das geschlossene Lautsprechergehäuse (11) am obe¬ren Haubenteil (3) des zweiteiligen Außengehäuses (2), z.B. mit¬tels Haken (25) und bzw. oder Schrauben, hängend fixiert ist.
8. 8. Lautsprecheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (2) zumindest einMontagerohr (8, 9) aufweist.
9. 9. Lautsprecheranordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬zeichnet, dass das Außengehäuse (2) Gewindeanschlüsse (10) fürein vertikales (9) und ein horizontales (8) Montagerohr auf¬weist.
10. 10. Lautsprecheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecher (14, 15)Konuslautsprecher, insbesondere Neodymkonuslautsprecher, sind.