DE1044890B - Lautsprechergehaeuse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lautsprechergehäuse mit an der Vorderwand angebrachtem Lautsprecher.

Die gebräuchlichen Lautsprechergehäuse für gute Tonwiedergabe im Gebiet der niedrigen Tonfrequenzen sind ziemlich groß dimensioniert. Ihre Herstellung erfordert deshalb verhältnismäßig viel Material, denn die großen Wände müssen zwecks weitestmöglicher Verhinderung von Schwingungen steif und massiv gebaut sein. Auf den mittleren Frequenzen erscheinen störende Resonanzen infolge von zwischen den Wänden des Gehäuses gebildeten stehenden Wellen. Die durch diese Resonanzen verursachte Verwellung der Frequenzcharakteristik kann nur durch eine gründliche und ziemlich kostspielige Abdämpfung der Wände, z. B. durch Wellpappe und eine geeignete Form des Gehäuses, beseitigt werden.

Man hat sich bereits mit dem Problem befaßt, bei elektroakustischen Wandlern allgemein alle verzerrenden Rückwirkungen der mechanischen Eigenschaften der Membran auf die Aufnahme bzw. auf die Wiedergabe von Schwingungen des akustischen Bereiches zu unterdrücken. Es ist bekannt, bei Mikrophonen mit einer mit einem elektromagnetischen System zusammenarbeitenden Kolbenmembran hinter dieser, unmittelbar von dieser begrenzt, ein über einen engen Belüftungskanal nach rückwärts belüftetes Luftpolstervolumen von, in der Schwingungsrichtung der Membran gesehen, geringer Tiefe vorzusehen. Dabei werden die Querschnittsfläche und die Länge des genannten Belüftungskanals auf die Masse, die eigene Rückstellkraft und die Fläche der Kolbenmembran derart abgestimmt, daß die wirksame Eigenfrequenz der durch die gekoppelte akustische Masse der im Belüftungskanal longitudinal knotenfrei mitschwingenden Luftsäule beschwerten Kolbenmembran an die untere Grenze des Hörbereiches verschoben ist. Für Lautsprechergehäuse mit an der Vorderwand angebrachtem Lautsprecher ist diese Maßnahme kaum anwendbar.

Weiter ist es für Lautsprechergehäuse mit direkt abstrahlendem Lautsprecher bekannt, die Rückseite des Lautsprechers mit einem oder zwei gleich langen, am Ende abgeschlossenen Schalleitern zu belasten, die nicht in Richtung der Lautsprecherachse verlaufen. Von diesem Vorschlag geht die Erfindung aus. Sie besteht darin, daß bei Verwendung von mindestens zwei am Ende abgeschlossenen Schalleitern die Längen aller Schalleiter untereinander verschieden sind. Dadurch wird gegenüber der bekannten Ausführung mit gleich langen Schalleitern ein glatterer Frequenzgang nach den tiefen Frequenzen lain erreicht. Dieser Einfluß der verschiedenen Länge der Schalleiter ist durchaus überraschend.

Lautsprechergehäuse

Anmelder:
Tesla, narodni podnik, Prag-Hloubetin

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 14. November 1953

Dr. Ales Boleslav, Prag,
ist als Erfinder genannt worden

Zweckmäßig ist die Rückseite der Membran des Lautsprechers auch mit der akustischen Impedanz des einerseits durch die Membran, andererseits durch die Anfänge der Schalleiter abgeschlossenen Raumes belastet. Besonders günstige Wirkungen lassen sich erzielen, wenn bei Anordnung von zwei Schalleitern deren Längen im Verhältnis von 1 : 0,5 bis 0,6 und bei Verwendung von drei Schalleitern deren Längen im Verhältnis 1 : 0,75 : 0,5 stehen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Lautsprechergehäuses mit dreieckigem Profil im Auf- und Grundriß;

Fig. 2 ist ebenfalls eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit dreieckigem Profil im Auf- und Grundriß und horizontalem Schnitt entlang der Linie A-B; Fig. 3 ist der Aufriß und horizontale Schnitt entlang der Linie A-B einer Ausführung des erfindungsgemäßen Lautsprechergehäuses mit dreieckigem Profil bei Ausnutzung der Wände des Raumes, auf dessen Boden das Gehäuse steht;

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. 3, das Lautsprechergehäuse ist jedoch an der Decke des Raumes befestigt;

Fig. 5 ist der Aufriß und horizontale Schnitt einer an der Decke des Raumes befestigten Ausführung mit dreieckigem Profil, bei der die Schalleiter an beiden Seiten des Lautsprechers angebracht sind;

Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit rechteckigem Profil.

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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Lautsprecher 1 ist in allen Durchführungen an der Vorderwand 2 des Lautsprechergehäuses befestigt und strahlt unmittelbar in den Außenraum ab. Die Rückseite des Lautsprechers ist mit der akustischen Impedanz von Schalleitern, gegebenenfalls auch mit der akustischen Impedanz des zwischen dem hinteren Teil des Lautsprechers und dem Beginn der Schallleiter eingeschlossenen Raumes 3, belastet. Die Schallleiter sind bei allen Ausführungsbeispielen an dem vom Lautsprecher abgewendeten Ende abgeschlossen.

Das in Fig. 1 abgebildete Lautsprechergehäuse hat die Form eines dreiwändigen, rechtwinkligen Prismas, welches in die Ecke eines Raumes gestellt werden kann. Im Gehäuse befinden sich zwei Schalleiter 4, B, deren Länge I₁ und I₂ ist, während die Ausführung nach Fig. 2 drei Schalleiter 4, 5, 6 hat, deren gegenseitige Lage aus dem Schnitt entlang der Linie A-B ersichtlich ist.

Aus den Aufrissen der Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß die Schalleiter an dem vom Lautsprecher entfernteren Ende abgeschlossen sind. Das zum Lautsprecher nähere Ende der Schalleiter ist ihr Beginn oder ihre Mündung und schließt sich an den Raum 3 an.

Das Schallgehäuse mit dreieckigem Profil kann auch derart ausgeführt werden, daß die beiden Seitenwände des prismatischen Gehäuses durch die Raumwände gebildet werden, wie aus den Ausführungen nach Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, bei denen das Lautsprechergehäuse an dem Boden oder der Decke des Raumes befestigt und mit drei Schalleitern 4, 5 und 6 versehen ist.

In der in Fig. 5 dargestellten Ausführung hat das an der Raumdecke befestigte Lautsprecher gehäuse nur zwei Schalleiter, von denen einer mit Bezug auf den Lautsprecher nach oben und der zweite nach unten geführt ist. Diese Durchführung ist sehr einfach. Zwischen der Vorderwand bzw. der inneren Zwischenwand des Lautsprechergehäuses und den Raumwänden befindet sich eine Dichtungseinlage 7, z. B. aus Filz oder dichtem Schaumgummi, wodurch die Schalleiter abgedichtet sind, wie es auch in Fig. 3 angedeutet ist.

Manchmal ist ein Gehäuse mit einem nicht dreieckigen Profil, z. B. wie in Fig. 6 gezeigt, bei dem der Grundriß rechteckig ist, vorteilhaft. Dieses Gehäuse hat drei Schalleiter 4, 5 und 6.

Bei zwei Schalleitern ist das Verhältnis ihrer Längen etwa 1 :0,5 bis 0,6; bei drei Schalleitern ist das Verhältnis der Längen etwa 1 : 0,75 : 0,5.

Die tiefste Resonanzfrequenz des längsten Schallleiters wird derart gewählt, daß sie annähernd der Resonanzfrequenz des angewendeten Lautsprechers gleicht

samtimpedanz der Schalleiter bei veränderlicher Frequenz einen günstigen Verlauf aufweist, muß die Dämpfung derart durchgeführt werden, daß die Beziehung

= 0,5

W₀ -m

erfüllt wird, worin r den akustischen Dämpfungs-'

ίο widerstand pro Längeneinheit des Schalleiters, « die akustische Masse der eingeschlossenen Luft pro Längeneinheit des Schalleiters und ω₀ die der tiefsten Resonanzfrequenz des betreffenden Schalleiters entsprechende Kreisfrequenz bezeichnet. Aus der erwähnten Beziehung folgt, daß sich bei gleichbleibendem Querschnitt des Schalleiters der Wert r bei einer steigenden unteren Frequenz vergrößern muß, um einen gleichbleibenden Wert von ξ bei verschiedenen Längen der Schalleiter zu sichern. Die Größe des zwischen dem hinteren Teil des Lautsprechers und dem Beginn der Schalleiter eingeschlossenen Raumes 3 wird so klein wie möglich gehalten; sein Wert muß jedoch einen günstigen A^erlauf der den Lautsprecher belastenden akustischen Impedanz im ganzen übertragenen Frequenzband sichern.

Bei richtiger Wahl der Werte ist die durch das Lautsprechergehäuse verursachte Verweilung der Frequenzcharakteristik sehr klein und liegt innerhalb der Grenzen +1 bis 2,5 db.

Es ist möglich, die Sehalleiter durch einen akustischen Widerstand oder eine akustische Impedanz abzuschließen. Die Schalleiter können auch durch akustische Widerstände oder Impedanzen untereinander verbunden werden. Falls die Schalleiter durch einen akustischen Widerstand abgeschlossen sind, bildet dieser Widerstand selbst die entsprechende Dämpfung, so daß keine weitere Dämpfung des Schallleiters notwendig ist. Die Verhältnisse müssen jedoch derart gewählt werden, daß die Abstrahlung durch

die Fläche des akustischen Widerstandes die Frequenzcharakteristik der Vorrichtung nicht wesentlich verschlechtert Bei Abschließung der Schalleiter durch eine akustische Impedanz ist eine besondere Dämpfung notwendig.

Die Schalleiter können entweder an der ganzen Länge kontinuierlich oder durch einige in Abständen an der ganzen Länge angebrachte akustische Widerstände bedämpft werden.

Das Lautsprechergehäuse gemäß der Erfindung hat eine kleine Grundrißflache, eine gute Frequenzcharakteristik und gute Eigenschaften in bezug auf Ein- und Ausschwingvorgänge. Dieses Gehäuse stellt eine einfache und billige Konstruktion dar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Ausführung in dreieckiger Form die Wände des Raumes ausgenutzt werden können. Der Frequenzbereich und die Güte der Vorrichtung sind fast einzig und allein durch die Güte des Lautsprechers gegeben.

Die Gesamtfläche der Schalleiter wird derart gewählt, daß ihre mechanische Impedanz bei der Resonanzfrequenz des Lautsprechers und der unteren Resonanzfrequenz des längsten Schalleiters annähernd den Wert 03_Tes ■ m_T besitzt, wo co_res Kreisresonanzfrequenz und m_r die Gesamtmasse des schwingenden Lautsprechersystems und der Masse der mitschwingenden Luft bezeichnet.

Der Querschnitt aller Schalleiter wird vorteilhafterweise gleich groß gewählt. Dies ist jedoch keine unitmgängliche Bedingung. Um zu erzielen, daß die Ge-

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lautsprechergehäuse mit einem direkt abstrahlenden Lautsprecher, dessen Membran an ihrer Rückseite durch die akustische Impedanz am Ende abgeschlossener gedämpfter Schalleiter belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen aller Schalleiter untereinander verschieden sind.

2. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1 mit zwei Schalleitern, dadurch gekennzeichnet, daß bei

Verwendung von zwei Schalleitern die Längen der Schalleiter im !Verhältnis 1 : 0,5 : 0,6 stehen.

3. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1 mit drei Schalleitern, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von drei Schalleitern die Längen der Schalleiter im Verhältnis 1 : 0,75 : 0,5 stehen.

4. Lautsprechergehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Membran des Lautsprechers auch mit der akustischen Impedanz des einerseits durch die Membran, andererseits durch die Anfänge der Schalleiter abgeschlossenen Raumes belastet ist.

5. Lautsprechergehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schalleiter durch akustische Widerstände oder Impedanzen untereinander verbunden sind.

6. Lautsprechergehäuse nach den Ansprüchen 1

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung der Schalleiter die Beziehung

= 0,5

erfüllt, worin r den dämpfenden akustischen Widerstand pro Längeneinheit des Schalleiters, m die akustische Masse der eingeschlossenen Luft pro Längeneinheit des Schalleiters undco₀ die Kreisfrequenz, welche der niedrigsten Resonanzfrequenz des betreffenden Schalleiters entspricht, bezeichnet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 626 623;
schweizerische Patentschrift Nr. 225 198;
Zeitschrift »Radio Mentor«, 9/1949, S. 419 bis 424.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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