DE7338099U - Tiefton-Hochton-Lautsprecherkombination - Google Patents

Description

Tiefton-Hochton-Lautsprecherkombination

PiJr hochwertige Schallwiedergabe sind Lautsprecher erforderlich, die außer einem den ganzen Hörbereich erfassenden Übertraglingsbereich einen besonders kleinen Klirrfaktor, vernachiässigbar kleine ausgieichsvorgänge und eine mög-

sichtlich der Schallabstrahlung haben. Da es praktisch unmöglich ist, alle diese Forderungen mit nur einem einzigen Lautsprechersystem zu erfüllen, ist es üblich, den ganzen Übertragungsbereich auf mehrere unterschiedliche Lautsprecher zu verteilen, wobei jeder Lautsprecher optimal für sein zugeordnetes Frequenzgebiet .ausgebildet wird und die Lautsprecher nebeneinander in einem Gehäuse angeordnet sind.

Se hat sich jedoch gezeigt, daß in vielen Fällen die ilächenhafte Ausdehnung der aus mehreren nebeneinander angeordneten Lautsprechern gebildeten Schallquelle als unbefriedigend empfunden wird und die Schallreproduktion verbessert wird, wenn die Schallabstrahlung aller Frequenzen aus nur einem Schallquellenpunkt erfolgt.

Für diese Zwecke sind seit langem sogen. Koaxial-Lautsprecher in Gebrauch, bei denen auf dem Polkern eines größeren Tieftonlautsprechers ein Hocntonlautspreclier mit üblicher Konusmem-

bran befestigt ist. Nun haben aber Konusmerabranen die Eigenschaft, daß sie auf ihrer Mantelfläche unterteilt sohwingen, wenn die Wellenlängen der abgestrahlten Frequenzen in die Größenordnung des maximalen Membrandurohmessers kommen. Aufgrund der teilweise gegenphasig schwingenden Membranpartien entstehen dann Interferenzen, die sloh in einem unregelmäßigen Frequenzgang der abgestrahlten Frequenzen auswirken. Bei Konuslautsprechern, z.B. von 10 cm größtem Durchmesser, ist dieser mit Einbrüchen und Höckern erkennbare Frequenzgang ab etwa 5000 Hz aufwärts zu beobachten. Dieser Mangel läßt sich auch nicht dadurch völlig beseitigen, daß nach dem Vorschlag der deutschen Patentschrift 820 7^2 die Hochtonkonusmembran nach hinten mit einem schalldämpfenden Material abgeschirmt wird.

Ein weiterer Nachteil bei Koaxialsystemen mit Konuslautsprechern ist die Eigenschaft der Konusmembran, zunehmend zu höheren Frequenzen hin eine Bündelung der Schallwellen zu erzeugen. Dies kommt daher, daß bei hohen Frequenzen praktisch nur noch der Membranbereich in der Nähe der Schwingspule schwingt und die äußeren Bereiche der Konusmembran aufgrund der Massenträgheit bewegungslos bleiben. Diese äußeren Bereiche wirken dann nur noch als Schalltrichter und verursachen die starke Bündelung. Ein weiterer Mangel der bekannten Konusmembran bei Mittel- bzw. Hochtonsystemen ist die relativ große Masse der schwingenden Membranpartien. Diese erzeugt im Zusammenwirken «nit den Federkräften der schwingungsfähigen Membran selbständige Ausgleichescnwingungen, die sich insbesondere bei impulshaltigen Klangen ungünstig auswirken, well sie das abgestrahlte Klangbild verfälschen.

Die Neuerung beruht auf der Erkenntnis, daß die Schallwiedergabe eines Koaxiallautsprechers beträchtlich verbessert werden kann, wenn für das Hochtonsystem nicht wie bisher ein

733ItSfSItK

II· I ·

Konuslautsprecher, sondern ein sog· Kalottenlautsprecher verwendet wird. Obwohl Kalottenlautspreoher seit langem be«· lcannt sind, hat man bisher ihre Vorzüge bei der Verwendung als Hochtonsystem eines Koaxiallautsprechers nicht erkannt. Die schallabstrahlende Membran eines derartigen Lautsprechers hat die naoh außen gewölbte Gestalt einer Kugelkalotte. Damit erreicht man einen sehr weiten räumlichen Abstrahlwinkel für die hohen Frequenzen. Durch die Wahl eines Membranroaterials mit hoher innerer Dämpfung lassen sich ferner die Partlalsohwingungen bei Frequenzen, deren Wellenlängen kleiner sind als die Abmessungen der ohnehin schon kleinen Kalottenmembranfläehe (im Vergleich zu Lautsprechern mit Konusmembran) wirkungslos machen. Da sich die Masse der kleinen schwingenden Kalotte, klein halten läßt, sind auch die Ausgleichsschwingungen dieses Systems bei impulshaltiggen Klängen vernachlässigbar klein.

Pur das Tieftonsystem des neuerui*gsfcemäß ausgebildeten Koaxial lautsprechers wird zweckmäßig ein Tiefton-Mitteltonsystem mit Langhub verwendet. Derartige Lautsprechersystem© haben im Vergleich zur Luftspalttiefe des Magnetsystems relativ lange Schwingspulen, so daß sie große Amplituden ausführen können, ohne Verzerrungen im Klangbild zu erzeugen; die Eigenresonanz des Membransystems wird sehr niedrig gelegt, indem man eine besonders welche Federung für die schwingende Gesamtmasse wählt.

Bei einem Koaxiallautsprecher werden über eine elektrische Frequenzweiche der hohe Frequenzbereich nur dem Hochtonsystem und der übrige Frequenzbereich nur dem anderen Lautsprechersystem zugeführt. Da sich jedoch diese Frequenzbereiche nicht bei einer einzigen Frequenz trennen lassen, tritt ein gewisses Überlappungsgebiet auf, in welchem beide Lautsprecher die gleichen Frequenzen zugeführt erhalten und abstrahlen. Je nach

■ί γ, "p-fcliSfo

den räumlichen Abmesaungen der beiden Lautsprechersysteme können sich dabei in dem gemeinsamen Schallfeld Interferenzen ergeben, die zu Höckern bzw. Einbrüchen im Gesamtfrequenzgang des Koaxialsystems führen können. Zur Vermeidung solcher unerwünschter Erscheinungen kannneuerungsEemäß das Hochtonsystem mit einer Schallführung ausgestattet werden, welche den Abstrahlwinkel der Kalottenmembran und damit die räumliche Überlappungszone im Schallfeld in dem erforderlichen Ausmaß begrenzt. Diese Schallführung besteht zweckn.äßig aus einer am Magnetkörper angeschraubten Ringplatte,

deren Mittelöffnung die Membrankalotte/außen durchtreten läßt

,se gegen
und zugleich die/mechanische Beschädigung schützt. Diese Ringplatte setzt sich durch Vermittlung von mehreren an ihrem Umfang verteilten Stegen in einen Schal!führungsring von größerem Durchmesser fort, der die erforderliche Begrenzung des Abstrahlwinkels der Kalottenmembran innerhalb des von der Konusmembran des Tieftonsystems umschlossenen Raumes bewirkt. Zwischen der Ringplatte und dem an diese angesetzten Schallführungsring kann ein Luftspalt von geeigneter Abmessung verbleiben.

Ein Ausführungsbeispie"¹ der Neuerung wird anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den axialen Schnitt durch einen neuerungsgemäß ausgebildeten Koaxiallautsprecher.

Fig. 2 die Draufsicht auf die aus dem Schal!führungsring und der Ringplatte bestehende bauliche Einheit, in Pfeilrichtung gesehen.

In Fig. 1 stellen die Teile 1 bis 5 das an sich bekannte Magnetsystem eines Tiefton-Mitteltonlautsprechers dar, nämlich den Eisenbügel 1, den Magnetblock 2, Polkern 3, Zentrierring 4, Polplatte 5; diese Teile werden durch Schrauben 6 zusammengehalten, die auch den Lautsprecherkorb 7 an dem

•A

7338S9I31.1.74

Magnetsystem befestigen. Mit 8 ist die Schwingspule und mit 10 die Konusmembran des Tiefton-Mitteltonsystems bezeichnet, wobei diese bewegliehen Teile durch die Zentriermenibrane 9 und die Randführung II elastisch gehalten werden. Die elektrischen Anschlüsse zur Langhub-Schwingspule sind in bekannter Weise bei 12 und 12' herausgeführt.

An dem Polkern 3 ist koaxial neuerungsgemäS ein Hochtonlautsprecher mit Kalottenmembran angebaut,und zwar mittels eines etwa U-förmigen, aus Blech gestanzten Bügels 18, der seinerseits mit Schrauben 16 an dem Magnetkörper des Hochtonsystems angeschraubt ist. Der Bügel 18 ist auf die Stirnfläche des Polkerns 3 mit seiner mittleren Fläche aufgesetzt, die ein Gewinde 19 aufweist, das mit dem aus dem Polkern 3 hervorstehenden Gewindezapfen 20 verschraubt ist. Um ein genügend langes Gewinde in der Bügelfläche zu bilden, wird bei der Herstellung des Bügels ein entsprechender Kragen aus dem Bügel herausgedrückt. Durch eine Bohrung 21 des Gewindezapfens 20 am Polkern 3 ist die Doppelleitung 17 des Hochtonlautsprechers herausgeführt. Dadurch ist es möglich, die beiden Lautsprecher je für sich zunächst fertigzustellen und dann in einfacher Weise dadurch zusammenzubauen, da3 die Zuleitung 17 des Hochtonlautsprechers durch die Bohrung 21 des Polkerns hindurchgesteckt und schließlich der Bügel 18 mit seiner Gewindebuchse 19 auf den Gewindezapfen 20 geschraubt wird.

Der Hochtonlautsprecher weist einen ringförmigen flachen Magnetkörper 13 auf, aus welchem die Kalottenmembran 14 hervortritt. Neuerunssgemäß ist an der vorderen Stirnseite des Magnetkörpers 13 ein aus Kunststoff gepreßtes Ansatzteil angeschraubt, welches innerhalb des von der Konusmembrane 10 des Tieftonsystems umschlossenen Raumes einen SchallfUhrungsring 15 bildet, der durch mehrere am Umfang verteilte Stege 15" mit einer Ringplatte 15' verbunden ist. Der Durchmesser des SchallfUhrungsringes 15 ist so gewählt, daß er den Ab-

733889931.1.74

Strahlwinkel der Kalottenmembran 14 in der erforderlichen Weise nach außen begrenzt. Die Ringplatte 15' läßt durch ihre Mittelöffnung die Kalottenmembran Ik nach außen durchtreten, und umgibt diese mit einem Ringwulst, der sie gegen mechanische Beschädigungen schützt. Zwischen der Ringplatte 15' und dem Schallführungsring 15 ist ein Ringspalt 22 verblieben, der sich in akustischer Hinsicht als zweckmäßig erwiesen hat.

Das gemäß der Neuerung geschaffene Koaxialsystem zeichnet sieh durch seinen einfachen mechanischen Aufbau und in akust-i- * scher Hinsicht durch einen sehr breiten Frequenzbereich, durch geringe Klirrverzerrungen, geringe Ein- und Ausschwingvorgänge sowie einen räumlich breiten Abstrahlwinkel aus, der bis binauf zu sehr hohen Frequenzen weitgehend konstant bleibt.

Ansprüche

733889931.1.74

Claims (9)

Ansprüche

1) Hoch- Tiefton-Lautsprecher, bei dem das mit einer Konusmembran ausgestattete Tieftonsystem mit einem Hoohtonsystem axial hintereinander baulioh derart vereinigt ist, daß die Konusmembran des Tieftonsystems das Hochtonsystem umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtonsystem ein Kugelkalotten-Hochton-Lautsprecher ist.

2) Koaxiallautsprecher nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η-zeichn et, daß das Tieftonsystsm ein Tiefton-Mitteltonsystem mit Konusmembrane nach der Langhubbauart ist.

3) Koaxiallautsprecher nach Anspruch 1 c1er 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hochtonsystem dienende Kalottenlautsprecher stirnseitig mit einem Schal!führungsring versehen ist, welcher den Abstrahlwinkel der Kalottenmembrane innerhalb des von der Konusmembrane des Tieftonsystems umgebenen Schallraumes begrenzt .

4) Koaxiallautsprecher nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Schallführungsring (15) von einer Ringplatte (15*) getragen wird, welche an der Stirnseite des Magnetkörpers (13) des Hochtonsystems befestigt 1st und eine Mittelöffrung für den Durchtritt der Kalottenmembrane (14) aufweist.

• A

7338(98311.74

5) Koaxiallautsprecher nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatte(15')in ihrem die Mittelöffnung begrenzenden Teil in Form eines verstärkten P.ingwulstes ausgebildet ist, welcher die Membrankalotte mechanisch gegen Beschädigung schützt.

6) Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallführungsring (15) mit der Ringplatte (15*) durch am Umfang verteilte Stege (15^tt) derart verbunden ist, daß zwischen Ringplatte und "* Schallführungsring ein Luftspalt (22) verbleibt.

7) Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochton-LautSprecher an dem Polkern (3) des Tiefton-Lautsprechers mit Hilfe eines U-förmigen Bügels (18) befestigt ist, der an seinen Schenkeln an dem Magnetkörper (13) des Hochton-Lautsprechers angeschraubt ist und an seiner mittleren Fläche an der Stirnseite des Polkerns (3) anliegt und auf einen an dieser hervorstehenden Gewindezapfen (20) festgeschraubt ist-

8) Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (l8) an seiner mittleren Fläche einen herstellungsmäßig herausgedrückten und mit Innengewinde versehenen Kragen (19) aufweist, der mit dem Gewindezapfyn (20) verschraubt ist.

9) Koaxiallautsprecher nach einem der An^püche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (20) und der Polkern O) eine Längsbohrung (21) aufweisen, durch welche die Zuleitungen (17) des Hochtonlautsprechers geführt sind.

73388993V. 1.7*