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Gegensprechstation mit in einem Gehäuse vereinigtem Mikrofon und Lautsprecher
Gegenstand dar Erfindung sind Stationen für Gegensprechverkehr, be-i, denen, das.
Mikrofon und der Lautsprecher in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind..
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Als Gegensprechanlage soll eine Vorrichtung zum Sprechverkehr zwischen
mindestens zwei Stationen verstanden werden, bei der während der Benutzung beide
Sprechwege dauernd für die Übertragung von Gesprächen frei bleiben. Im Gegensatz
dazu sind bei den üblichen Sprechanlagen besondere Vorrichtungen vorgesehen, die
eine Übertragung von Gesprächen jeweils nur in einer Richtung zulassen, wähnend
die andere Richtung automatisch so lange gesperrt wird, bis der eine Partner das
Gespräch unterbricht und der andere zu sprechen beginnt. Solche Vorrichtungen sind
nötig zur Unterdrückung der akustischen Rückkopplung, die bei genügend hoher Verstärkung
im elektrischen Teil der Anlage dann auftritt, wenn die Lautsprecher jeder Station
akustisch auf die zugehörigen Mikrofone einwirken können.
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Es sind für die Unterdrückung in elektroakustischen Übertragungsanlagen
allgemeiner Art und speziell in Sprechanlagen außer den genannten Vorrichtungen
zur Sperrung eines- Sprechwegs zahlreiche andere Maßnahmen bekanntgeworden. Besonders
wichtig ist dabei die Ausbildung des Mikrofons und/oder Lautsprechers mit einer
Richtcharakteristik
und eine derartige Aufstellung der Mikrofone
und Lautsprecher, daß die Lautsprecher akustisch möglichst wenig auf die Mikrofone
zurückwirken können.
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Dabei iiist es, auch bekannt, zwischen Mikrofon und Lautsprecher schallabsorbierende
Wände anzubringen. Bei der Fertigung einer kommerziell verwertbaren Gegensprechstation
sind diese Maßnahmen nicht ohne weiteres verwertbar.
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Eine wichtige Forderung für solche Stationen ist die, daß sie ohne
erschwerende Einschränkungen hinsichtlich ihrer Aufstellung in beliebigen Räumen
verwendet werden können. Es sollen keine besonderen Vorkehrungen im Hinblick auf
die akustischen Eigenschaften des vorliegenden Raumes, oder Zimmers., in dem die
Station, benutzt werden soll, notwendig sein. Auch .ist es. erwünscht, daß eine
Station nach Bedarf im selben Raum auch an verschiedenen Stellen aufgestellt werden
kann, ohne daß dabei eine akustische Rückkopplung eintritt.
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Es ist deshalb zweckmäßig, sowohl das Mikro, fon als auch den Lautsprecher
im selben Gehäuse anzuordnen. Dadurch sind die Bedingungen für die akustische Rückkopplung
zwischen den beiden Wandlern zum großen Teil bereits festgelegt, da Änderungen durch
Verschieben der Wandler gegeneinander von vornherein ausgeschaltet sind.
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Der Gedanke, Lautsprecher und Mikrofön im selben Gehäuse unterzubringen,
mag an sich naheliegend erscheinen. Die praktische Verwirklichung dieses. Gedankens
bei einer Gegensprechstadion bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten, da bei
einer solchen Anordnung die gegenseitige Entfernung der beiden Wandler gering wird
und die Gefahr der Rückwirkung des. Lautsprechers. -auf das Mikrofon besonders.
groß ist.
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Erfindungsgemäß werdenMaßnahmen angegeben, durch deren vereinigte
Wirkung es. möglich wird, Lautsprecher und Mikrofon in einem verhältnismäßig kleinen
und praktisch brauchbaren Gehäuse unterzubringen. Dabei! sollen die beiden: Wandler
im Gehäuse vorzugsweise parallelachsig oder unter einem Achsenwinkel bis, etwa 9o°
zueinander montiert sein. Die parallelachsige Anordnung ist be-
sonders vorteilhaft,
um eine möglichst gute Ausnutzung sowohl des, vomLautsprecher abgestrahlten Schalls
beim Hören als auch des beim Sprechen. erzeugten Schalls. durch das Mikrofon zu
gewährleisten. An sich ist die Erfindung nicht) an die Einhaltung der erben genannten
Bedingung gebunden, doch ist damit eine bevorzugte Ausführungsform gekennzeichnet,
um einen möglichst guten Wirkungsgrad zu erzielen.
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Die maßgeblichen Gesichtspunkte für den Aufbau des Gehäuses und der-
Wandler sind erfindungsgemäß folgende: i. Das Gehäuse muß derartig ausgebildet werden,
daß der vom Lautsprecher zum Mikrofon auf direktem Wege gelangende Schall durch
eine vorzugsweise schallabsorbierende Zwischenwand unschädlich, gemacht wird. Dabei
soll der Weg, den: der Schall um die Zwischenwand bzw. um das Ge,-hause herum vom
Lautsprecher zum Mikrofon zurücklegen muß, mindestens, einer Wellenlänge der niedrigsten
zu übertragenden Schallfrequenz entsprechen. Die Dicke der Zwischenwand muß derart
gewählt werden, daß -eine genügende Absorptionswirkung zustande kommt, wie die!si
im folgenden noch näher ausgeführt wird.
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z. Der Lautsprecher soll erfindungsgemäß nach dem elektrodynamischenSystem
alsiStrahler nullter Ordnung ausgebildet sein. Die praktische Ausführung des Strahlers
nullter Ordnung besteht darin; daß die Rückseite der schallabstrahlen:de!n Membran
nach außen, hin! durch ein Gehäuse schalldicht abgeschlossen wird. Diese Ausführung
hat den Vorteil, daß durch Verhinderung des akustischen Rückschlusses die Wiedergabe
der tiefen Frequenzen verbessert wird. Außerdem ist bei dieser Ausbildung des Lautsprechers
eine allseitige gleichmäßige Verteilung des Schalls. im Raum gewährleistet, wie
dies an sich erwünscht ist.
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3. Das Mikrofon ist ebenfalls als elektrodynamisches; System aufgebaut
und vorzugsweise mit Richtcharakteristik nach Art einer sogen;an.nten Achter- oder
Nierencharakteristik versehen.
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Diese Ausbildung verringert die Aufnahme von Störschall und vermindert
die Gefahr der akusti@ sehen Rückkopplung. Die praktische Ausführung eines Mikrofons
mit Achtiereharakteris.tik besteht darin, daß die Membran beiderseits offen bleibt,
d. h. der Schall nach vorn und hinten. abstrahlen kann. Beil Verwendung eines elektrodynamischen
Systems, wird dadurch der Frequenzgang, der an sich bei tiefen Frequenzen eine starke
Erhöhung der Empfindlichkeit mit einem Abfall nach hohen Frequenzen hin zeigt, durch
den akustischen Rückschluß eingeebnet.
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Von diesen Maßnahmen ist besonders wichtig die, Entkopplung zum Lautsprecher
und Mikrofon, durch eine schallabsorbierende Zwischenwand. Diese Zwischenwand wird
vorzugsweise so groß gemacht, daß ihre Länge mindestens gleich einer halben Wellenlänge
der niedrigsten Sprachfrequenz ist, die in der Übeirtragungsan!lage eine Verstärkung
erfährt. Dies entspricht der unter z aufgestellten Forderung, da der gesamte Schallweg
vom Lautsprecher zum Mikrofon um die Zwischenwand herum dann, mindestens einer Wellenlänge
der betreffenden Frequenz entspricht. Zweckmäßig wird auch das, ganze Gehäuse! so
groß gemacht, daß an keiner Stelle der Luftweg zwischen Mikrofon. und Lautsprecher
um das Gehäuse h eium kleiner wird, als dies unter i gekennzeichnet isst. Ist die
n.ied:-rigste eben, noch verstärkte Frequenz etwa 8oo Hz, so ergibt sich daraus,
eine Länge, der Schallwand von etwa 2o cm, da die Wellenlänge, in Luft etwa .4o
cm beträgt.
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Die Dicke der Schallwand muß im Hinblick auf die Absorptionsfähigkeit
für diejenigen Schallfrequenzen, gewählt werden, die verstärkt übertragen, werden.
Für diese ist es besonders wichtig, die Rückwirkung des. Lautsprechers auf das,
Mikro,fon. zu unterbinden, um eine Selbsterregung der AnIage auszuschließen. Da
die normalen Absorptions
@mittel, wie Watte oder, Filz, bei den
niedrigen Frequenzen nur eine geringe: Ab@so,rptionswilrkung haben, ist es, zweckmäßig,
für diese Frequenzen etwa unterhalb 8oo oder iooo Hz die Anlage so, aufzubauen,
daß für diesen Bereich keine, Verstärkung eintritt. In diesem Fall ist es möglich,
mit Zwischenwänden einer Stärke von etwa i bis, 2 cm die gewünschte Wirkung zu erreichen.
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Die Erfindung soll im folgenden an. Hand der Figuren erläutert werden.
!Dabei zeigt Fig. i einen Querschnitt durch eine Sprechstation in Draufsicht und
Fig. 2 einen Schnitt durch das Lautsprechersystem in seitlicher Ansicht.
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Gemäß Fig. i sind das. Mikrofon i und der Lautsprecher 2 parullela,chs.ig
zueinander über der Grundplatte 3 angeordnet, was; zur Erzielung einer großen Lautstärke
auf beiden Stationen; vorteilhaft isst. Beide Wandler sind, gemäß diesem Beispiel
nach dem elektrodynamischen System aufgebaut. Die Grundplatte 3 besteht beispielsweise
aus Holz, Kunststoff oder einem anderen, geeigneten, Material. Die Rückwand q. und
die Zwischenwand 5 sind. im wesentlichen aus schallabsorbieren.-dem Material aufgebaut,
z. B. aus Watte oder Filz, die auf beiden Seiten, beispielsweise, durch. ein Netz
aus Maschendraht; in dem Rahmen 6 bzw. 7 gehalten werden.
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Bei der dargestellten Ausführungform sind Mikrofon uni,' Lautsprecher
an; der Rückwand q. monr tiert. Die, Ausführung der Rückwand aus schallabsorbierendem
Material ist in diesem Fall sehr wichtig, um eine, Einwirkung des Lautsprechers
auf das Mikrofon durch Körperschall zu unterbinden. Um auch die akustische Rückkopplung
auf dem Luftwege in; seitlicher Richtung außen um das Gehäuse herum möglichst gering
zu halten, werden zweckmäßig beide Wandler möglichst nahe an der Zwischenwand' 5
angeordnet. Bei praktischen Ausführungsformen kann die Rückwand, außen durch einen
Bezug aus Stoff verkleidet sein oder mit festen Platten etwa, aus Sperrholz oder
Kunststoff abgedeckt werden.
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Die, Membran des Mikrofans i ist bei dieser Ausführungsform nach hinten
nicht abgekapselt oder verkleidet, ebenso, ist das, Gehäuse seitlich offen. Durch
diese Maßnahmen wird eine angenäherte Achtercharakteristik zustande gebracht.
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Der Lautsprecher 2 ist im Gegensatz zum Mit kro,fon durch ein. Gehäuse8
verkleidet, dessen: Inneres mit einer s,challdämpfeind.en Packung 9 aus Filz, Watte
od. dgl. gefüllt ist.
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In Fig.2 haben die Ziffeirn die gleiche, Bedeutung wie in Fig. i.
Hier ist die Deckplatte io des Gehäuses zu erkennen, deren Material dem der Grundplatte
3 entspricht. Sowohl die Grundplatte als auch die Deckplatte können innen mit einem
schallabsorbierendem Belag versehen sein, wodurch die akustische Entkopplung der
beiden Systeme gefördert wird.