DE1075665B

DE1075665B - Speaker arrangement

Info

Publication number: DE1075665B
Application number: DENDAT1075665D
Authority: DE
Inventors: Icek Pajus Nizza M (Frankreich)
Original assignee: Icek Pajus und Ste RADIO STAR Nizza (Frankreich)
Priority date: 1956-04-10
Publication date: 1960-02-18
Also published as: FR1152660A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lautsprecheranordnung mit wenigstens einem Lautsprecher, der an einer schrägen Wand in einem etwa würfelförmigen Gehäuse angebracht ist.The invention relates to a loudspeaker arrangement with at least one loudspeaker on a sloping wall is mounted in an approximately cube-shaped housing.

Es gibt eine Unzahl von verschiedenartigen Lautsprecheranordnungen, die dem jeweils gewünschten Zweck besonders angepaßt sind. Dabei wird zur Erzielung bestimmter Wirkungen auch von der Maßnahme Gebrauch gemacht, einen oder mehrere Lautsprecher in einer schrägen Wand des Gehäuses anzubringen. Bei einer bekannten Lautsprecher anordnung sind mehrere Lautsprecher auf den Flächen einer Pyramide so angebracht, daß die Lautsprecherachsen in verschiedenen Richtungen divergieren. Die Pyramide ist mit einem allseitig geschlossenen, etwa würfelförmigen Gehäuse verbunden. Diese Anordnung hat den Zweck, eine Verteilung der hohen Frequenzen über einen sehr großen Raumwinkel zu erreichen. Zur Erzielung einer guten Wiedergabe ist es dabei notwendig, daß wenigstens zwei Lautsprecher vorhanden sind, deren Membranen über das Luftvolumen des geschlossenen Gehäuses miteinander gekoppelt sind.There are a myriad of different speaker arrangements which are specially adapted to the desired purpose. It is used to achieve certain effects also made use of the measure, one or more loudspeakers to be attached in a sloping wall of the housing. In a known speaker arrangement several loudspeakers are placed on the surfaces of a pyramid in such a way that the loudspeaker axes diverge in different directions. The pyramid is closed on all sides, approximately cube-shaped housing connected. The purpose of this arrangement is to distribute the high frequencies to be reached over a very large solid angle. To get a good rendering it is It is necessary that at least two loudspeakers are present, the membranes of which cover the volume of air of the closed housing are coupled to one another.

Bei einer ähnlichen bekannten Lautsprecheranordnung ist kein Gehäuse vorhanden, sondern es sind mehrere Lautsprecher in einer Schallwand so angeordnet, daß ihre Achsen divergieren. Damit soll eine gleichmäßige Mischung der abgestrahlten hohen und tiefen Töne in einem möglichst großen Raumwinkel erreicht werden.In a similar known loudspeaker arrangement, there is no housing, but there are several loudspeakers arranged in a baffle so that their axes diverge. This is supposed to be a Even mixture of the emitted high and low tones in the largest possible solid angle can be achieved.

Auf einem anderen Prinzip beruht eine bekannte Lautsprecheranordnung, bei der ein Lautsprecher in einer schrägen Wand sitzt, die eine Ecke eines prismatischen Gehäuses abschneidet. Das Gehäuse wird mit dem Rücken zum Hörer in eine Ecke des Raumes gestellt, so daß die abgestrahlten hohen und mittleren Frequenzen von den Wänden- und von der Decke reflektiert werden. Das Gehäuse dient als Umwegleitung für die tiefen Frequenzen, damit der akustische Kurzschluß verhindert und der Frequenzbereich nach unten erweitert wird. - --- -■ -..A known loudspeaker arrangement is based on a different principle, in which a loudspeaker in a sloping wall that cuts off a corner of a prismatic housing. The case will with his back to the listener placed in a corner of the room so that the high and medium levels emitted Frequencies are reflected from the walls and from the ceiling. The housing serves as a detour for the low frequencies, so that the acoustic short-circuit is prevented and the frequency range after is expanded below. - --- - ■ - ..

Eine der bekanntesten Lautsprecheranordnurigen ist die sogenannte B aß reflexbox, bei der der Lautsprecher in der Wand eines etwa würfelförmigen Gehäuses angebracht ist, das als Resonator zur Anihebung der tiefen Frequenzen dient. Bei einer bekannten Ausführung dieser Baßreflexbox verlaufen von der Rückwand des Gehäuses zwei schmale Schallführungskanäle über die ganze Höhe des Gehäuses schräg, nach außen, so daß sie etwas hinter der Mitte der Seitenwände münden. Diese Kanäle verschieben die Resonanzfrequenz der Baßreflexbox nach unten.One of the most famous speaker arrangements is the so-called B aß reflex box, in which the loudspeaker is mounted in the wall of a roughly cube-shaped housing is, which serves as a resonator to increase the low frequencies. In a known design This bass reflex box run from the rear wall of the housing two narrow sound guide channels obliquely over the entire height of the housing, outwards, so that it is slightly behind the center of the side walls flow out. These channels shift the resonance frequency of the bass reflex box downwards.

Demgegenüber liegt das Ziel der Erfindung in der Schaffung einer Lautsprecheranordnung, mit der eine LautsprecheranordnungIn contrast, the object of the invention is to provide a loudspeaker arrangement with the one Loudspeaker arrangement

Anmelder:Applicant:

Icek Pajus und Ste RADIO-STAR,
Nizza (Frankreich)Icek Pajus and Ste RADIO-STAR,
Nice (France)

■ Vertreter: Dipl.-Ing; E. Prinz■ Representative: Dipl.-Ing; E. Prince

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,and Dr. rer. nat. G. Hauser, patent attorneys,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 aMunich-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 10. April 1956Claimed priority:
France 10 April 1956

M. Icek Pajus, Nizza (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenM. Icek Pajus, Nice (France),
has been named as the inventor

räumliche Verteilung der ausgestrahlten Schallwellen in der Weise erzielt wird, daß ein in der Mitte vor dem Lautsprecher sitzender Hörer den Eindruck hat, daß die Schallwellen von verschiedenen Richtungen auf ihn zukommen. Der Hörer soll dadurch den Eindruck gewinnen, daß" der Schall nicht von einer einzigen, konzentrierten Quelle, sondern von einem über einen großen Raum verteilten Klangkörper erzeugt wird. Dieser Eindruck soll noch dadurch verstärkt werden, daß die Töne verschiedener Frequenzbereiche aus verschiedenen Richtungen zu kommen scheinen.spatial distribution of the emitted sound waves is achieved in such a way that one in the middle in front The listener sitting in the loudspeaker has the impression that the sound waves are coming from different directions to come towards him. The listener should get the impression that "the sound is not from a single, concentrated source, but generated by a sound body distributed over a large room will. This impression is to be reinforced by the fact that the tones of different frequency ranges seem to come from different directions.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daßThis is achieved according to the invention in that

die schräge Wand, in der die Austrittsebene des Laut-Sprechers liegt, eine Ecke des Würfels symmetrisch zur senkrechten Kante abschneidet, daß in den senkrechten S ei ten wänden des Gehäuses zu beiden Seiten der schrägen Wand Austrittsöffnungen angebracht sind, daß im Inneren des Gehäuses Trennwände angebracht sind, die sich an die Rückseite der schrägen Wand anschließen und sich schalltridhterartig¹ nach hinten erweitern, und daß zwischen den Trennwänden und den Gehäuseseitenwänden ein flacher Kanal besteht, der die von der Rückseite des Lautsprechers abgestrahlte Schallenergie nach vorn führt und an den Austrittsöffnungen endet.the inclined wall, in which the exit plane of the loudspeaker lies, a corner of the cube cuts off symmetrically to the vertical edge that in the vertical walls of the housing on both sides of the inclined wall outlet openings are attached that inside the housing partitions are attached, which connect to the back of the sloping wall and expand schalltridhter-like ¹ to the rear, and that between the partition walls and the side walls of the housing there is a flat channel which guides the sound energy radiated from the rear of the loudspeaker to the front and ends at the outlet openings .

Die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung ergibt die Wirkung, daß für einen Hörer, der sich in einigem Abstand vor dem Lautsprecher befindet, dieThe loudspeaker arrangement according to the invention results the effect that for a listener who is some distance in front of the loudspeaker, the

909 730/318909 730/318

Töne der höheren und mittleren Frequenzen von vorn kommen, während die tiefen Frequenzen von der Seite her auf ihn eindringen. Es entsteht dadurch eine sehr plastische Wiedergabe von erstaunlicher Naturtreue.Sounds of the higher and middle frequencies come from the front, while the lower frequencies come from the side to penetrate him. This creates a very vivid reproduction of astonishing naturalness.

Die mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielten Wirkungen, lassen sich etwa folgendermaßen erklären:The effects achieved with the measures according to the invention can be roughly as follows explain:

Es besteht eine ausgesprochene Bündelung an allen Ausgängen der Lautsprecheranordnung, d. h. sowohl an der Vorderseite der Lautsprechermembran als auch an den seitlichen Austrittsöffnungen. Der Großteil der hohen und mittleren Frequenzen, der die charakteristischen Anteile der Einschwingvorgänge und die Formanten enthält, wird direkt abgestrahlt, während die seitlich abgestrahlten tiefen Frequenzen zum größten Teil am Boden (bzw. bei umgekehrter Anbringung der ganzen Anordnung an der Decke) reflektiert werden. Durch diese Aufteilung wird auch der Eindruck vermieden, daß sich ein Solist oder ein bestimmtes Instrument an mehreren Stellen des Raumes befindet.There is pronounced bundling at all outputs of the loudspeaker arrangement, i. H. as well as on the front of the loudspeaker membrane as well as on the side exit openings. The majority the high and medium frequencies, the characteristic components of the transient processes and the Contains formants is emitted directly, while the low frequencies emitted to the side mostly reflected on the floor (or on the ceiling if the entire arrangement is reversed) will. This division also avoids the impression that there is a soloist or a certain Instrument is located in several places in the room.

Die erzielte räumliche Wirkung der Klangwiedergabe tritt jedoch nur infolge der besonderen akustischen Eigenschaften der Lautsprecheranordnung in Erscheinung. Diese bestehen in einer sehr gleichmäßigen Ausdehnung des Frequenzbandes bis zu den tiefsten Frequenzen infolge einer besonderen Kopplung zwischen der Lautsprechermembran und der eingeschlossenen Luftmenge unter Ausschaltung aller störenden Resonanzerscheinungen in den tiefen Frequenzbereichen. Die Glättung der Wiedergabekurve wird dabei nicht durch starke Dämpfungen oder künstlich erzeugte Luftreibungen bewirkt, die zu großen Verlusten führen. Man erzielt dadurch auch einen sehr großen Leistungsfaktor.The spatial effect achieved by the sound reproduction occurs, however, only as a result of the special acoustic Properties of the speaker arrangement in appearance. These consist of a very regular one Expansion of the frequency band down to the lowest frequencies as a result of a special coupling between the loudspeaker membrane and the trapped air volume, eliminating all disturbing resonance phenomena in the low frequency ranges. The smoothing of the playback curve is not caused by strong damping or artificially generated air friction that too lead to great losses. This also results in a very large power factor.

Die akustische Anpassung wird durch die schalltrichterartig angebrachten Trennwände erreicht, die zusammen mit der Oberseite des Gehäuses eine Führung mit wachsendem Querschnitt für die an der Rückseite des Lautsprechers abgestrahlten Wellen bilden. Zusammen mit der Neigung der Lautsprecherachse wird dadurch erreicht, daß ein sehr großer Teil der eingeschlossenen Luftmenge als Belastung für die Schwingungsimpedanz wirkt.The acoustic adaptation is achieved by the sound funnel-like partition walls that together with the top of the housing a guide with a growing cross-section for the Radiated waves form on the back of the speaker. Together with the inclination of the loudspeaker axis is achieved in that a very large part of the trapped air is a burden for the Vibration impedance is effective.

Andererseits verengt sich der Querschnitt der zwischen den Trennwänden und den Gehäuseseitenwänden gebildeten flachen Kanälen zu den Austrittsöffnungen hin. Dadurch ergibt sich eine bessere Übertragung der Energie über die Kanäle in den freien Raum.On the other hand, the cross section between the partition walls and the housing side walls narrows formed flat channels towards the outlet openings. This results in a better transmission the energy through the channels into free space.

Die erfindungsgemäße Anbringung des Lautsprechers hat ferner die Wirkung, daß die Lautsprecherachse mit allen größeren Flächen des Gehäuses einen spitzen Winkel bildet. Dadurch wird die Erzeugung stehender Wellen vermieden.The inventive mounting of the loudspeaker also has the effect that the loudspeaker axis forms an acute angle with all major surfaces of the housing. This creates the generation standing waves avoided.

Die Neigung der Lautsprecherachse hat den weiteren Vorteil, daß die hohen und mittleren Frequenzen schräg nach oben abgestrahlt werden, so daß sie nicht vom Boden reflektiert werden.The inclination of the loudspeaker axis has the further advantage that the high and medium frequencies be emitted obliquely upwards, so that they are not reflected from the ground.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Kanten des Gehäuses abgeflacht sind. Dadurch nähert sich die Form des Gehäuses der Kugelgestalt.An advantageous development of the subject matter of the invention is that the edges of the housing are flattened. As a result, the shape of the housing approximates the spherical shape.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing. In it shows

Fig. 1 eine Vorderansicht des Gehäuses, wobei der Lautsprecher dem Betrachter zugewandt ist,Fig. 1 is a front view of the housing, with the loudspeaker facing the viewer,

Fig. 2 einen Schnitt in einer durch die Achse des Lautsprechers gehenden' diagonalen senkrechten Ebene,2 shows a section in a 'diagonal perpendicular' passing through the axis of the loudspeaker Level,

Fig. 3 eine Schnittansicht in einer knapp unterhalb des Lautsprechers verlaufenden waagerechten Ebene, von unten gesehen, und3 shows a sectional view in a horizontal plane running just below the loudspeaker, seen from below, and

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von oben in Richtung der Lautsprecherachse.4 is a perspective view from above in the direction of the loudspeaker axis.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, ist die öffnung des Lautsprechers H in einer Ebene so angeordnet, daß seine Achse um etwa 30° gegen die Waagerechte geneigt ist, und zwar symmetrisch zu einerAs can be seen from the drawing, the opening of the loudspeaker H is arranged in a plane in such a way that its axis is inclined by about 30 ° to the horizontal, namely symmetrically to one

ίο senkrechten Kante des von dem Gehäuse M gebildeten Würfels oder ähnlichen Parallelepipeds. Diese Kante ist bei A angedeutet, obwohl sie im vorliegenden Fall nur fiktiv ist, da die senkrechten Kanten des Würfels unter Bildung von Abflachungen T abgeschnitten sind, damit die Gestalt des Gehäuses der Kugelform näher kommt. Der Lautsprecher ist in einer Platte α angebracht, die in der obenerwähnten Ebene liegt, deren Normale um etwa 30° gegen die Waagerechte geneigt ist. Diese Platte schließt sich an zwei senkrechte innere Trennwände V an, von welchen sie getragen wird. Diese Trennwände sind etwas weiter hinten als die Außenwände des Gehäuses M angeordnet, so daß dazwischen ein Zwischenraum J bzw. Γ entsteht. Zu beiden Seiten des Lautsprechers sind Austrittsöffnungen e angebracht, die mit den Zwischenräumen I₁ Γ in Verbindung stehen und die Schallenergie von der im Inneren des Gehäuses befindlichen Luftmasse nach außen übertragen, wodurch zwei Schallbündel I₁, I₉ (Fig. 3) entstehen, die sich nach außen aus-ίο vertical edge of the cube formed by the housing M or similar parallelepiped. This edge is indicated at A , although it is only fictitious in the present case, since the vertical edges of the cube are cut off to form flattened areas T so that the shape of the housing comes closer to the spherical shape. The loudspeaker is mounted in a plate α , which lies in the above-mentioned plane, the normal of which is inclined by about 30 ° from the horizontal. This plate adjoins two vertical inner partitions V , by which it is supported. These partitions are arranged a little further back than the outer walls of the housing M , so that a gap J or Γ is created between them. On both sides of the loudspeaker there are outlet openings e , which are in connection with the spaces I ₁ Γ and transfer the sound energy from the air mass located inside the housing to the outside, whereby two sound bundles I ₁ , I ₉ (Fig. 3) are created, which are outwardly

breiten, wobei ihre Achsen in einer waagerechten Ebene liegen und einen zwischen 40 und 90° liegenden Winkel mit der Lautsprecherachse bilden, die in Fig. 2 und 3 mit f bezeichnet ist.wide, with their axes lying in a horizontal plane and forming an angle between 40 and 90 ° with the loudspeaker axis, which is denoted by f in FIGS. 2 and 3.

Die vom Lautsprecher nach vorn abgestrahlten Schallwellen enthalten beinahe alle hohen Frequenzen (Hochtöne und Komponenten der steilen Vorderflanken) sowie einen beträchtlichen Teil der mittleren Frequenzen und einen geringen Teil der tiefen Frequenzen. Die Flächen gleicher Schallstärke sind eiförmig, und zwar um so spitzer, je höher die Frequenz ist. Für den Hörer haben diese Töne eine betonte Richtwirkung in einer Normalen zu der eiförmigen Fläche. Dagegen enthalten die seitlichen abgestrahlten Schallwellen den größeren Teil der tiefen Frequenzen.The sound waves radiated forward from the loudspeaker contain almost all of the high frequencies (High tones and components of the steep leading edges) as well as a considerable part of the middle ones Frequencies and a small part of the low frequencies. The surfaces of the same sound strength are egg-shaped, and the more acute the higher the frequency. For the listener, these tones have a stressed one Directivity in a normal to the egg-shaped surface. In contrast, the side emitted contain Sound waves make up the greater part of the low frequencies.

Die seitlich abgestrahlte Energie ist nach den Seiten und nach unten gerichtet, und sie gelangt im Verlaufe ihrer Ausbreitung, teilweise nach Reflexion am Boden, in die mittlere Zone vor dem Lautsprecher in einem merklichen Winkel zu den obenerwähnten eiförmigen Flächen. Das Minimum an Störwirkung, also die beste akustische Trennung zwischen zwei Frequenzen, wird dann erreicht, wenn sich die Normalen der den beiden Frequenzen entsprechenden Flächen im rechten Winkel kreuzen.The energy radiated from the side is directed to the sides and downwards, and it arrives in the course their spread, partly after reflection on the floor, into the middle zone in front of the loudspeaker in one noticeable angle to the above-mentioned egg-shaped faces. The minimum of disruptive effects, so the best acoustic separation between two frequencies is achieved when the normals of the two Cross the corresponding surfaces at right angles.

Für den Zuhörer scheinen die so entstehenden Töne aus einem Raum zu kommen, der sich rings um dasFor the listener, the resulting sounds seem to come from a space that surrounds the

- und hinter" dem - Gehäuse erstreckt. Während die Schallquelle um so konzentrierter erscheint, je stärker- and behind "the - housing. While the sound source appears more concentrated, the stronger

der Gehalt an hohen Frequenzen ist, scheinen die tiefen Frequenzen von allen Seiten her auf den Hörer zuzustreben. Dies entspricht weitgehend den Erscheinungen in einem Konzertsaal.the content is high in frequencies, the low seem To strive towards the listener from all sides. This largely corresponds to the appearances in a concert hall.

Es können auch zwei Gehäuse der beschriebenen Art in einem Abstand von einigen Metern zu beiden SeitenThere can also be two housings of the type described at a distance of a few meters on either side

einer Symmetrieebene angeordnet werden, wobei die Lautsprecher gleichphasig schwingen und ihre Achsen zu den Zuhörern hin konvergieren. Man erzielt damit eine stereophonische Wirkung durch die Konvergenz der direkt von den Lautsprechern abgestrahlten Bündel und der von den seitlichen Austrittsöffnungenbe arranged in a plane of symmetry, the loudspeakers vibrating in phase and their axes converge towards the audience. A stereophonic effect is thus achieved through the convergence the bundles emitted directly from the loudspeakers and those from the side outlets

herkommenden Abstrahlungen. Der Wirklichkeitseffekt dieser Anordnung ist besonders eindrucksvoll, weil die Töne in dem Raum zwischen den Gehäusen zu entstehen scheinen, scheinbar ohne Verbindung zu irgendeinem materiellen Träger.coming emissions. The reality effect of this arrangement is particularly impressive, because the tones seem to arise in the space between the housings, seemingly without connection to them any material support.

Das Hohl volumen des Gehäuses verbreitert die stets zu spitze Eigenresonanzfrequenz ^₀ des Lautsprechers. In Kombination mit dem Lautsprecher verbessert es beträchtlich die akustische Wiedergabe bei den tiefen Frequenzen zwischen 2f_Q und 0,5^₀, indem es die Unregelmäßiigkeit der Wiedergabekurve zwischen dem mittleren Teil und den tiefsten Frequenzen glättet.The hollow volume of the housing widens the inherent resonance frequency ^ _{0 of} the loudspeaker, which is always too high. In combination with the loudspeaker, it considerably improves the acoustic reproduction at the low frequencies between 2f _Q and 0.5 ^ ₀ by smoothing out the irregularity of the reproduction curve between the middle part and the lowest frequencies.

Die Lautsprecheranordnung kann mehrere Speziallautsprecher enthalten, z. B. Hochtonlautsprecher. Die beschriebenen Wirkungen lassen sich jedoch auch mit einem einzigen Lautsprecher mit breitbandiger Wiedergabekurve erzielen.The loudspeaker arrangement can contain several special loudspeakers, e.g. B. Tweeter. the However, the effects described can also be achieved with a single loudspeaker with broadband Achieve a playback curve.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Loudspeaker arrangement with at least one loudspeaker which is attached to an inclined wall in an approximately cube-shaped housing, characterized in that the inclined wall (a) , in which the exit plane of the loudspeaker lies, cuts off a corner of the cube symmetrically to the vertical edge, that in the

20 vertical side walls of the housing on both sides of the inclined wall outlet openings (e) are attached, that inside the housing partitions (V) are attached, which connect to the back of the inclined wall (a) and expand like a sound funnel to the rear, and that between the partition walls (V) and the side walls of the housing there is a flat channel which guides the sound energy radiated from the rear of the loudspeaker to the front and ends at the outlet openings (e).

2. loudspeaker arrangement according to claim 1, characterized in that the loudspeaker axis forms an angle of about 30 ° with the horizontal forms.

3. loudspeaker arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of different types of loudspeaker are mounted in the inclined wall (a).

4. loudspeaker arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the edges of the housing are flattened.

Considered publications:
German Patent No. 915 460;
Austrian Patent No. 165 502;
U.S. Patent No. 2,722,990.

1 sheet of drawings