DE1288147B - Lautsprecheranordnung fuer eine Stereophonieanlage - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lautsprecher- fähigkeit des Systems bezüglich seines Frequenzanordnung für eine Stereophonieanlage mit zwei ganges und seines Wirkungsgrades entspricht der Leinebeneinander angeordneten Lautsprechereinheiten. stungsfähigkeit von bekannten Systemen, die erheb-Bei den bisher üblichen Stereophonieanlagen strah- lieh kostspieliger sind und ein Mehrfaches des Raulen die einzelnen Lautsprecher mehr oder weniger 5 mes in Anspruch nehmen. Ein weiterer Vorteil der diffus unmittelbar in Richtung auf die Hörer. Diese erfindungsgemäßen Lautsprecheranlage besteht darin, unmittelbare Abstrahlung besitzt den Nachteil, daß daß sie eine einen sehr großen Winkel umfassende in gewissen Bereichen des Raumes nur eine unvoll- einheitliche Schallquelle bildet und daß diese Wirständige Überlagerung der einzelnen Lautsprecher- kung bei geringen Herstellungskosten und kleinen abstrahlungen erzielt wird und damit der Hörer an io Abmessungen erzielt wird.

verschiedenen Stellen nur einen Teil der Gesamt- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

abstrahlung hört. Wenn der Hörer sich gegenüber der tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel Mittellinie zwischen den beiden Lautsprechern zu näher erläutert.

einer Seite hin bewegt oder sich den Lautsprechern Fig. 1 zeigt schematisch im Grundriß eine erfin-

zu stark nähert, geht die Illusion des räumlichen 15 dungsgemäße Lautsprecheranordnung; Hörens verloren. F i g. 2 zeigt die Vorderansicht der Lautsprecher-

Bei Lautsprecheranordnungen für Monophonie- anordnung nach F i g. 1, wobei außerdem der Bereich anlagen ist es bereits bekannt, Reflektorspiegel in den angedeutet ist, welcher bezüglich der Wahl der Anverschiedensten Anordnungen den Lautsprechern zu- Ordnung bestimmter Lautsprecher zur Verfügung zuordnen, beispielsweise in Form von an den Seiten- ao steht;

wänden oder an den Decken der Lautsprecherboxen Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht des in Fig. 2 in der

angebrachten Klappen oder Umlenkspiegeln. Hier- Vorderansicht gezeigten Systems; durch soll eine gewisse Richtungsänderung der Ab- Fig. 4 ist eine Stirnansicht einer abgeänderten

strahlung erreicht werden, und die Schallquelle soll Lautsprecheranordnung; dadurch etwas breiter erscheinen. Schließlich ist es 25 F i g. 5 veranschaulicht schematisch ein sehr einauch bereits bekannt, solche Monophonie-Laut- faches Verfahren zum Anschließen des Lautsprechersprecherboxen mit einem nach rückwärts gerichteten systems an den Ausgangstransformator eines elek-Lautsprecher auszunutzen. irischen Leistungsverstärkers;

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lautsprecher- Fig. 6 zeigt perspektivisch die Unterseite des Ge-

anordnung für eine Stereophonieanlage zu schaffen, 30 häuses für die Baß- und Mittellagenlautsprecher, das bei der mit einfachen Mitteln an allen Stellen des normalerweise in der Mitte der Anlage angeordnet Raumes ein einwandfreier Stereophonieempfang mög- wird;

lieh ist, und zwar auch unmittelbar in der Nähe der F i g. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 6;

Lautsprecher. Fig. 8 und 9 sind Querschnitte längs der Linien

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 8-8 und 9-9 in Fig. 7;

löst, daß die Lautsprechereinheiten in an sich be- Fig. 10 ist eine perspektivische Vorderansicht

kannter Weise von dem Hörerbereich weg in Rieh- eines von zwei gleichartig ausgebildeten Lautsprechertung auf eine reflektierende Fläche abstrahlen und gehäusen, welche so angeordnet werden, daß sie den derart nahe an dieser reflektierenden Fläche angeord- in der Mitte angeordneten langgestreckten Baßlautnet sind, daß ihre abgestrahlten Schallwellen sich 40 Sprecher flankieren;

mischen und nahezu über die gesamte reflektierende Fig. 11 ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 in

Fläche diffus verteilen und durch die reflektierende Fig. 10;

Fläche als integrierte Wellenfront in den Hörer- F i g. 12 zeigt in größerem Maßstab Einzelheiten

bereich reflektiert werden. einer flexiblen Scharnierkonstruktion, die bei den

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen dieser erfin- 45 Gehäusen nach Fig. 10 verwendet wird und in dungsgemäßen Lautsprecheranordnung ergeben sich Fig. 11 von einem strichpunktierten Kreis umaus den Unteransprüchen. schlossen ist.

Nach der Erfindung werden die von den einzelnen In den Figuren sind ähnliche Teile jeweils mit glei-

Lautsprechern auf die reflektierende Wand abge- chen Bezugsziffern bezeichnet, strahlten Schallwellen von dieser reflektiert, und zwar 5° Bevor auf die Einzelheiten des in den Zeichnungen in einer einheitlichen Wellenfront, die sowohl in hori- dargestellten Ausführungsbeispiels eingegangen wird, zontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung wird es für zweckmäßig gehalten, das Verständnis vollständig integriert ist, so daß ein vor der Wand der Erfindung dadurch zu erleichtern, daß zunächst sitzender Hörer den Eindruck einer vollständig die Grundgedanken behandelt werden, welche zur gleichmäßigen Schallabstrahlung hat. Der Hörer kann 55 Entwicklung der erfindungsgemäßen Anlage führten, sich damit frei im Raum bewegen, ohne das störende Das eingangs angedeutete Gesamtproblem läßt sich Gefühl zu haben, daß die Schallquellen scheinbar in drei Teilprobleme unterteilen; hierbei handelt es von einem Lautsprecher zum anderen übergehen. Die sich erstens darum, die scheinbar vorhandene Schallakustische Vereinigung des von den beiden Laut- quelle zu verbreitern, um den erwähnten Locheffekt Sprechern ausgehenden Tones ist derart, daß der ^6o zu beseitigen, zweitens darum, eine akustische PerCharakter des zusammengesetzten Tones konstant spektive hervorzurufen, und drittens darum, die erist und der Ton scheinbar von einer Breitenfläche wähnte Integration oder Vereinheitlichung und die ■jenseits der reflektierenden Wand und nicht von einer akustische Perspektive der verbreiterten Schallquelle kleinen örtlichen konzentrierten Schallquelle ausgeht. in der waagerechten Ebene innerhalb eines großen Das erfindungsgemäße Lautsprechersystem läßt sich ⁶5 Winkels aufrechtzuerhalten.

nicht nur mit verhältnismäßig geringen Kosten sehr Die beiden zuerst genannten Probleme wurden in

gedrungen, beispielsweise mit einem Rauminhalt von einem gewissen Ausmaß bereits bei den weiter oben nur 110 dem², herstellen, sondern auch dieLeistungs- beschriebenen Systemen dadurch gelöst, daß man

3 4

mindestens zwei räumlich voneinander unabhängige Lautsprecheranlagen angewendeten Grundsätzen so_: und in einem Abstand voneinander angeordnete wie zu den von vielen Fachleuten aufgestellten Lautsprecher vorsieht, so daß hier nicht weiter auf Theorien, doch hat es sich in der Praxis unter den diese Maßnahme eingegangen zu werden braucht, ab- verschiedensten Umgebungsbedingungen gezeigt, daß gesehen davon, daß diese Systeme zeigen, daß man 5 die Erzielung der mit Hilfe einer erfindungsgemäßen bisher ein Gesamtproblem zu lösen versuchte, dessen Lautsprecheranlage bewirkten Ergebnisse hauptsäch-

Lösung aus naturgegebenen Gründen nicht möglich lieh davon abhängt, daß mit reflektiertem Schall ge-

ist. Die sich bei diesen Systemen ergebenden Schwie- arbeitet wird.

rigkeiten beruhen offenbar grundsätzlich auf der Viele Fachleute sind der Ansicht, daß die Verwendurch die Lautsprecher hervorgerufenen waagerech- io dung reflektierten Schalls bei einem Stereophonischen ten Schallverteilung sowie auf der Tatsache, daß in Musikwiedergabesystem die gewünschte akustische Wirklichkeit eine räumliche Lücke zwischen den ge- Perspektive dadurch zerstören müßte, daß die getrennten Lautsprechersystemen vorhanden ist, deren trennt erzeugten Schallwellen zu einer homogenen Existenz vom menschlichen Ohr wahrgenommen Wellenfront vereinigt werden. Versuche haben gewird, es sei denn, daß sich besondere Umstände er- 15 zeigt, daß diese Theorie insofern völlig ungenau ist, geben, d. h., daß die Phasenunterschiede praktisch als sie sich auf einen Verlust an stereophonischer Richausgeglichen werden, da sich der Hörer in einer be- tungswirkung bezieht, denn eine solche Richtungsstimmten »richtigen« Stellung gegenüber den getrenn- wirkung bzw. ein Richtungseindruck ergibt sich bei ten Lautsprechern befindet. der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur tat-

Der Erfindung liegt erstens der Gedanke zugrunde, 20 sächlich, sondern es wird sogar eine realistischere

drei Schallquellen zu verwenden, die sämtlich eine Wirkung erzielt, denn dieser Richtungseindruck wird

vergrößerte Breite aufweisen, zweitens eine erheb- durch relativ große Schallabstrahlungsflächen und

liehe Überlappung der verbreiterten einzelnen Schall- nicht durch kleine, örtlich konzentrierte Schallquellen

quellen vorzusehen, drittens den bei den bis jetzt be- hervorgerufen. Wenn man in Fi g. 2 bis 4 die Pfeile

kannten Systemen vorhandenen räumlichen Abstand 25 23 betrachtet, die bei jedem Lautsprechergehäuse die

durch die Verwendung einer dritten Schallquelle von Richtungen der Schallabstrahlung andeuten, erkennt

besonderer Konstruktion zu vermeiden, welche im man, daß sich die von allen drei Lautsprechergehäu-

wesentlichen in der Mitte zwischen zwei sie flankie- sen 20 und 21 erzeugten Töne längs der Wand 22

renden Schallquellen angeordnet ist, wobei jede der über eine breite zentrale Fläche vereinigen, während

drei Schallquellen ein geregeltes Ausgangsschall- 30 die durch jedes der flankierenden Lautsprecheraggre-

Frequenzspektrum aufweist, und schließlich den gate 21 seitlich nach außen abgegebenen Töne in er-

durch alle drei Schallquellen erzeugten Schall in einer ster Linie dem von jedem der flankierenden Aggregate

Ebene zusammenzufassen, welche im wesentlichen abgegebenen Schall entsprechen,

mit einer Wand des Raums zusammenfällt, in dem Man erkennt somit, daß zwar eine nahezu voll-

sich die Hörer befinden, wobei dieser zusammenge- 35 ständige Vereinigung der von den einzelnen Aggre-

faßte Schall von der Wand zurückgeworfen wird und gaten abgegebenen Töne bewirkt wird, daß jedoch

in den Raum gelangt. trotzdem die gemeinsame Wellenfront nicht homogen

Im folgenden wird an Hand der Zeichnungen er- ist, wenn man sie längs einer waagerechten Linie im

läutert, auf welche Weise die Grundgedanken der Er- Abhörbereich abtastet, wobei diese Linie parallel zu

findung angewendet werden. F i g. 1 bis 4 zeigen die 40 der Wand 22 verläuft. Es wird angenommen, daß

allgemeine Anordnung der Teile einer erfindungs- hierin der Hauptgrund zu erblicken ist, weshalb die

gemäßen Tonwiedergabeanlage, während in F i g. 5 akustische Perspektive tatsächlich nicht verlorengeht

bis 12 konstruktive Einzelheiten dargestellt sind. Aus und weshalb die Verbesserung der akustischen Per-

F i g. 1 und 2 ist ersichtlich, daß das erfindungsge- spektive, die auf diese Weise erzielt wird, realistischer

gemäße Lautsprechersystem grundsätzlich drei ge- 45 wirkt, denn es erfolgt eine abgestufte Vereinigung der

trennte, voneinander unabhängige Aggregate umfaßt, von den einzelnen Aggregaten ausgehenden Töne,

nämlich eine in der Mitte angeordnete langgestreckte wodurch die höchst unerwünschte Trennungslinie

Umschließung 20 und zwei diese flankierende Um- zwischen den von den einzelnen Aggregaten abge-

schließungen 21; alle drei Umschließungen oder Ge- strahlten Tönen beseitigt wird,

häuse sind in einem geringen Abstand von der Ebene 50 Zwar ist der erfindungsgemäße Gedanke, in der

einer senkrechten Wand 22 angeordnet. beschriebenen Weise von der Diffusion und Reflexion

Gemäß F i g. 2 bis 4 erfolgt das Abstrahlen des der Töne Gebrauch zu machen, von großer Bedeu-Schalls von jedem der getrennten Lautsprecher- tung, doch führt die alleinige Anwendung dieses Gegehäuse nach hinten in Richtung auf die Wand 22 dankens nicht zum gewünschten Endergebnis. Bei- und nicht wie bei bekannten Lautsprecheranlagen 55 spielsweise könnte man lediglich die gebräuchlichen direkt nach vorn und nach außen in den Raum in Lautsprechergehäuse so aufstellen, daß sie auf die Richtung auf den Hörer. Der von den drei getrennten Wand eines Raumes gerichtet sind und man würde Gehäusen abgestrahlte Schall verreinigt sich zu einer hierbei möglicherweise eine etwas bessere Wirkung einheitlichen Wellenfront in unmittelbarer Nähe der erzielen als bei direkter Schallabstrahlung, doch Wand 22 und wird an der Wand auf eine große 60 wird nicht die gewünschte Wellenfront erzeugt. Viel-Fläche verteilt, und zwar sowohl in senkrechten als mehr hat es sich als erforderlich erwiesen, die scheinauch in waagerechten Richtungen; die hierbei ent- bar vorhandene Schallquelle, die jedem der Lautstehende Wellenfront wird dann von der Wand 22 sprechergehäuse zugeordnet ist, erheblich zu verbreizurückgeworfen und gelangt nach außen in den Raum. tern, so daß eine richtige Überlappung ohne Unstetig-Zugegebenermaßen steht die Verwendung von total 65 keiten erzielt werden kann. Die Mittel, die es ermögreflektiertem Schall an Stelle einer ausschließlich oder liehen, mit Hilfe des zentralen langgestreckten Lautim wesentlichen ausschließlich direkten Schallabstrah- sprechergehäuse 20 die Lücke zwischen den flanlung im Gegensatz zu den bei den jetzt bekannten kierenden Gehäusen 21 gleichmäßig und lückenlos

auszufüllen, und die Mittel, durch die erreicht wird, daß jedes der flankierenden Gehäuse 21 akustisch den Eindruck vermittelt, ihre Abmessungen entsprächen einem Vielfachen der tatsächlichen Abmessungen, werden an Hand von Fig. 6 bis 11 beschrieben. Im vorliegenden Zusammenhang dürfte es jedoch genügen, nur allgemein auf die Mittel einzugehen, durch die eine solche scheinbare Verbreiterung der Schallquellen bewirkt wird.

rechten Mittellinien 30 der flankierenden Lautsprecher 21 aus nach innen erstrecken. Entsprechend ist die Gleichmäßigkeit der Vereinigung der Schallenergie in senkrechter Richtung so vollständig, daß 5 man die flankierenden Lautsprecher 21 in verschiedenen Höhen gegenüber dem mittleren Lautsprechergehäuse 20 anordnen kann, wie es in F i g. 2 durch die Pfeile 31 angedeutet ist, die sich auf die die flankierenden Lautsprecher 21 verbindende waagerechte

Jedes der flankierenden Gehäuse 21 enthält einen io Mittellinie 32 beziehen. In der Praxis zeigt es sich, Lautsprecher 26 in einem Kasten 24 von möglichst daß die Höhenlage der flankierenden Lautsprecher kleinen Abmessungen, der gerade genügend groß ist, 21 gegenüber dem mittleren Gehäuse 20 innerhalb um den Lautsprecher aufzunehmen sowie eine geeig- eines Bereichs von 0 bis zu etwa 1,80 bis etwa 2,10 m nete Menge im Inneren angeordneten akustischen oberhalb des mittleren Gehäuses völlig unkritisch ist. Polstermaterials, das die Schallabstrahlung von der 15 Aus diesem Grund kann man alle drei Gehäuse in Rückseite des Lautsprecherkonus absorbiert, wäh- verdeckter Anordnung auf dem Boden des Raums rend die Vorderseite des Konus nach außen gerichtet vorsehen, z. B. unter und/oder hinter Möbelstücken, ist und einer nicht resonanzfähig angeordneten reflek- die sich bereits in dem Raum befinden, oder man tierenden Platte 25 gegenübersteht, die sich unter kann das mittlere Gehäuse 20 verdeckt unter einem einem Winkel von etwa 45° zur Achse des Laut- 20 Sofa anordnen, während man die flankierenden Gesprecherkonus erstreckt. Die reflektierende Platte häuse21 etwas erhöht und unauffällig auf Bücherbzw, das Umlenkorgan 25 verteilt die von der Vor- regalen oder Tischen vorsieht, derseite des Lautsprecherkonus abgestrahlte Schall- F i g. 3 zeigt eine mögliche verdeckte Anordnung

energie nach oben und seitlich nach außen in ent- der verschiedenen Gehäuse, bei welcher das mittlere gegengesetzten Richtungen, so daß sich ein Teil der 25 Gehäuse 20 auf dem Boden 33 steht und unter und Schallenergie längs der Wand 22 nach oben, längs der hinter einem Schrank 34 verborgen ist, der in F i g. 3 Wand 22 nach innen in Richtung auf das zentrale mit strichpunktierten Linien angedeutet ist, während Gehäuse 20 und das dieses auf der anderen Seite man die flankierenden Gehäuse 21 im hinteren Teil flankierende Gehäuse 21 sowie nach außen längs der des Schrankes 34 verbergen kann. F i g. 4 zeigt eine Wand 22 von dem zentralen Gehäuse 20 und dem 30 weitgehend abgeänderte Form der verschiedenen Geanderen Gehäuse 21 weg fortpflanzt. Ein Teil des häuse; die flankierenden Lautsprecher 21 sind auf Reabgestrahlten Schalls pflanzt sich natürlich seitlich galen oder Konsolen angeordnet, z. B. auf an der nach außen und nach unten längs der Wand 22 fort, Wand 22 befestigten Konsolen 35, während sich das was auf Beugungserscheinungen an den Außenkanten mittlere Gehäuse 20 auf dem Boden in der Nähe der des Reflektors 25 zurückzuführen ist, so daß keine 35 Wand 22' auf der der Wand 22 gegenüberliegenden tote Zone senkrecht unterhalb der seitlichen Gehäuse Seite des Raums befindet. Zwar könnte man annehvorhanden ist. men, daß die Anordnung des mittleren Gehäuses 20

In dem langgestreckten zentralen Gehäuse 20 sind auf der anderen Seite des Raums die die Lücke ausmindestens zwei einzelne Lautsprecher 57 so ange- füllende Wirkung beeinträchtigt, die an Hand von ordnet, daß sie nach unten zum Boden des Raums 40 F i g. 1 und 2 erläutert wurde, und tatsächlich kann gerichtet sind, in dem sich das Gehäuse 20 befindet. eine solche Beeinträchtigung der Wirkung gegebenen-Die nach unten gerichteten Lautsprecher 27 stehen falls eintreten; sie richtet sich nach dem Ausgangsjedoch nicht in Berührung mit dem darunter befind- schall-Frequenzspektrum, das den verschiedenen Geliehen Boden, sondern sie sind in einem gewissen hausen eigen ist, sowie nach der Gestaltung des Abstand vom Boden angeordnet, so daß sich die 45 Raums, in dem die Anlage aufgestellt wird. Im all-Schallenergie längs des Bodens über die ganze Unter- gemeinen kann man bei den in F i g. 1 bis 3 gezeigten seite des zentralen Gehäuses 20 verteilt, deren Fläche
im wesentlichen ebenso groß ist wie die Fläche der
Oberseite des Gehäuses. Der sich ausbreitende Schall

wird dann gezwungen, sich nach hinten längs der 5° in einer waagerechten Ebene innerhalb eines außer-Unterseite des Gehäuses und durch einen Schlitz ordentlich großen Winkelbereichs von mindestens hindurch fortzupflanzen, welcher sich über die ...._--

ganze Länge des Gehäuses 20 an der Unterkante
seiner Rückwand erstreckt, die der Wand 22 gegenüberliegt; schließlich tritt die Schallenergie aus dem 55 so daß die Hörer innerhalb des Raums vollständige Schlitz aus und pflanzt sich nach oben und seitwärts Bewegungsfreiheit haben. Das erfindungsgemäße nach außen längs Wand 22 fort, um sich in der Ebene Lautsprechersystem ruft insofern eine unerwartete der Wand mit der von den flankierenden Gehäusen psycho-akustische Wirkung hervor, als die Schallabgegebenen Schallenergie zu vereinigen. quelle scheinbar in einem Abstand hinter der Wand Wenn man dem mittleren Gehäuse 20 eine Länge 60 22, d. h. auf deren von den Hörern abgewandten Seite von etwa 1,20 bis etwa 1,80 m gibt, zeigt es sich, daß liegt. Ohne auf die Ursache dieser akustischen Erman die flankierenden Lautsprecher 21 symmetrisch scheinung einzugehen, kann man feststellen, daß für zur Mittelachse 28 der Anlage gemäß F i g. 2 in Ab- den Hörer der Schall von einer breiten Schallquelle ständen von etwa 1,50 bis etwa 3,60 m anordnen auszugehen scheint, die sich in einiger Entfernung kann, ohne daß eine bemerkbare Änderung oder 65 vom Hörer befindet, wie es z. B. bei einem Orchester Zerreißung der erzeugten einheitlichen Wellenfront in einem Konzertsaal der Fall ist. erfolgt. Dieser variable seitliche Abstand ist in F ig. 2 Bevor auf die konstruktiven Einzelheiten an Hand durch die Pfeile 29 angedeutet, die sich von den senk- von F i g. 6 bis 12 eingegangen wird, soll eine weitere

Anordnungen optimale Ergebnisse erwarten.

Unter den erwähnten Umständen zeigt es sich, daß
man eine gleichmäßige Verteilung der Schallenergie

160° erzielt, wie in F i g. 1 gezeigt ist. Für alle praktischen Zwecke ergibt sich eine gleichmäßige Schallverteilung innerhalb jedes bestimmten Hörbereichs,

Einzelheit der Anlage in Verbindung mit Fig. 1 und 5 erläutert werden. Gemäß F i g. 1 sind Quellen 36 für elektrische Signale durch Kabel 37 und 38 mit zwei elektrischen Leistungsverstärkern 39 und 40 verbunden. Die Ausgangssignale des als Kanal 1 bezeichneten Verstärkers 39 werden dem Lautsprecher 26 in dem linken flankierenden Gehäuse 21 über ein Kabel 41 zugeführt, und die gleichen Signale gelangen zu dem linken der beiden Lautsprecher 27 in dem mittleren Gehäuse 20; der Lautsprecher 27 ist durch ein Kabel 42 mit dem Verstärker verbunden. Entsprechend werden die elektrischen Ausgangssignale des als Kanal 2 bezeichneten Verstärkers 40 den anderen beiden Lautsprechern 26 und 27 über Kabel 43 bzw. 44 zugeführt.

Gemäß Fig. 5 wird das gesamte Frequenzspektrum des Ausgangssignals des Verstärkers 39 dem Lautsprecher 27 im mittleren Gehäuse 20 über das Kabel 42 zugeführt, während das Frequenzspektrum der Ausgangssignale des Verstärkers 39, welches zu dem Lautsprecher 26 in dem flankierenden Gehäuse 21 gelangt, entsprechend dem Widerstandsverhältnis zwischen dem Widerstand der Tonspule des Lautsprechers 26 und dem Widerstand eines damit in Reihe geschalteten Kondensators 45 begrenzt wird. Da sich der Wechselstromwiderstand des Kondensators 45 mit abnehmender Frequenz vergrößert, wirkt der Kondensator als Hochpaßfilterelement und begrenzt den Antriebsfrequenzbereich für den Lautsprecher 26 auf das Spektrum, das sich von einer vorbestimmten Frequenz aus nach oben erstreckt. In der Praxis zeigt es sich, daß man den Kondensator 45 so wählen kann, daß die Eingangsfrequenzen für den Lautsprecher 26 auf Frequenzen oberhalb von etwa 200 bis 250 Hz begrenzt werden und daß sich hierbei keine nachteilige Wirkung bezüglich der Verteilung der Schallenergie ergibt, während es gleichzeitig möglich ist, die Abmessungen der Gehäuse 21 für die Lautsprecher 26 so weit zu verkleinern, daß sie gerade ausreichen, um die Lautsprecher unter Beachtung bekannter akustischer Grundsätze unterzubringen.

Die in Fig. 1 gezeigte Zweikanalanlage ist zum Wiedergeben stereophonischer Programme geeignet; hierbei bilden der Verstärker 39 und die ihm zugeordneten Lautsprecher 26 und 27 den einen stereophonischen Kanal, während der Verstärker 40 mit den zugehörigen Lautsprechern 26 und 27 den zweiten stereophonischen Kanal bildet. Wenn eine gewöhnliche, nicht Stereophonische Tonwiedergabe gewünscht wird, werden die Signale der elektrischen Signalquelle 36 den beiden Verstärkern 39 und 40 über die Kabel 37 und 38 zugeführt, und diese Signale können die gleichen sein, oder man kann beide Lautsprecher 27 im mittleren Gehäuse 20 über das Kabel 42 des Verstärkers 39 parallel betreiben, und die beiden äußeren Lautsprecher 26 können von dem Verstärker 39 aus über das Kabel 41 ebenfalls parallel betrieben werden; in diesem Fall wird der Verstärker 40 nicht in Betrieb gesetzt.

Zwar wird jedem der Lautsprecher 27 im mittleren Gehäuse 20 von den Verstärkern 39 und 40 aus das gesamte elektrische Frequenzspektrum zugeführt, doch werden die akustischen Ausgangssignale der mittleren Lautsprecher durch eine akustische Filterung auf die Bässe und den mittleren Freqenzbereich beschränkt. Zu diesem Zweck kann man verschiedenartige akustische Filter verwenden; im einen Fall dient als solcher Filter lediglich der Teppich, auf dem das mittlere Gehäuse 20 steht und der hohe akustische Frequenzen absorbiert. Ein zweiter Filter wird durch den abgeschlossenen begrenzten Raum der Kammer gebildet, dem die Lautsprecher 27 zugewandt sind, und ein weiterer Filter ergibt sich aus der Schlitzanordnung, die durch die senkrechte Rückwand des mittleren Gehäuses 20 und die Wand des Raums 22 gebildet wird, gegenüber welcher die Rückwand in einem geringen Abstand angeordnet ist, sowie durch den schon erwähnten waagerecht angeordneten Schlitz zum Verbreitern der scheinbaren mittleren Schaltquelle.

Wenn man das mittlere Gehäuse 20 der Wand 22 weiter nähert oder es von ihr weiter entfernt, kann man das Frequenzspektrum im mittleren hörbaren Bereich variieren, um den Anteil der mittleren Frequenzen zu vergrößern oder zu verkleinern, doch beschränkt sich der Variationsbereich auf denjenigen Bereich, innerhalb dessen der erwähnte Schlitzeffekt erzielt wird. Wenn man das Gehäuse 20 über eine bestimmte Strecke hinaus von der Wand 22 entfernt, wird die Wirkung dieses senkrechten Schlitzes aufgehoben, so daß sich das Spektrum und die Amplituden im mittleren Frequenzbereich für das mittlere Lautsprechergehäuse vergrößern. Es hat sich gezeigt, daß es in der Praxis im Hinblick auf die in weiten Grenzen variierenden akustischen Bedingungen in manchen Fällen erforderlich ist, diesen Schlitzeffekt zu beseitigen, um den mittleren Frequenzbereich zu betonen, doch wird es in den meisten Fällen vorgezogen, in einem gewissen Ausmaß von dem Schlitzeffekt Gebrauch zu machen. In typischen Fällen beträgt der Abstand zwischen dem mittleren Gehäuse und der Wand 22 etwa 40 bis 50 mm; dieser Abstand erweist sich als sehr zweckmäßig, wenn man das mittlere Gehäuse gemäß F i g. 6 bis 9 ausbildet und seine Abmessungen gemäß der weiter unten gegebenen Beschreibung wählt.

Nachdem nunmehr die allgemeinen Grundgedanken der Erfindung und deren Anwendung zur Erzielung der erwähnten Wirkungen erläutert worden sind, sollen im folgenden an Hand von F i g. 6 bis 12 die konstruktiven Einzelheiten behandelt werden. In F i g. 6 bis 9 ist die Konstruktion eines typischen mittleren Gehäuses 20 dargestellt; dieses Gehäuse umfaßt zwei Stirnwände 50, eine Vorderwand 51, eine obere Wand 52, eine Rückwand 53 und eine mit Öffnungen versehene untere Wand bzw. einen Boden 54. Die aufrecht stehenden Stirnwände 50, die vordere Wand 51, die Rückwand 53 und die waagerechte obere Wand 52 sind starr miteinander verbunden, und zwar mit Hilfe von Schrauben und Leim sowie gegebenenfalls durch Verzapfungen, so daß sie eine starre Anordnung bilden, die nur in einem geringen Ausmaß dazu neigt, zu schwingen. Die Stirnwände 50 und die Vorderwand 51 besitzen von der oberen Wand 52 aus die gleiche Höhe, während sich die Rückwand 53 nicht so weit nach unten erstreckt, sondern in einem vorbestimmten Abstand von den Unterkanten der Vorderwand und der Stirnwände endet. Wegen dieser geringeren Höhe der Rückwand 53 ist somit an der Rückseite ein Schlitz vorhanden, über den der Schall aus den in das Gehäuse eingebauten Lautsprechern austreten muß, denn die Unterkanten der Vorderwand 51 und der Stirnwände 50 bewirken auf drei Seiten des Gehäuses in Verbindung mit dem darunterliegenden Teppich eine Abdichtung am Umfang des Gehäuses.

909 505/1393

ίο

Der Boden 54 kann mit den vier Wänden des Gehäusekörpers durch hier nicht gezeigte Schrauben lösbar verbunden sein, die sich durch den Boden in Befestigungsleisten 55 hinein erstrecken, welche an den Innenflächen der Vorderwand, der Rückwand und der Stirnwände befestigt sind und sich über deren ganze Länge erstrecken. Gemäß F i g. 6 ist der Boden 54 mit kreisrunden Öffnungen 56 versehen, und die in F i g. 1 durch gestrichelte Kreise angedeuteten

wirkt wird, wodurch eine Glättung der Schallabgabe bewirkt und eine Vergrößerung des Bereichs bis unter 40 Hz erzielt wird, sondern daß es hierbei auch möglich ist, die Innenabmessungen der symmetrischen Kammern im Vergleich zu dem Volumen zu verkleinern, das bei einem in bekannter Weise verkleideten Lautsprechergehäuse erforderlich sein würde. Die akustischen Sperren 60 absorbieren natürlich die hoch- und mittelfrequente Energie, die von der Rück

Lautsprecher 27 sind so hinter diesen Öffnungen an- io seite der Lautsprecher abgestrahlt wird, so daß sie geordnet, daß die Vorderseite der kegelförmigen Laut- die Öffnung 57 mit Ausnahme des unteren Baßsprechermembranen nach unten weisen. Außerdem
sind in den Boden nahe dessen Enden zwei Reflexöffnungen 57 eingeschnitten. Ferner ist eine Trennwand 58 vorgesehen, welche das Gehäuse in zwei 15
gleichartige Kammern unterteilt, die symmetrisch zu
der Trennwand angeordnet sind; die Trennwand 58
ist in der Mitte des Gehäuses an der Oberseite des
Bodens 54 befestigt und erstreckt sich von vorn nach

hinten über die ganze Breite des Gehäuses. ao aus dem gleichen akustisch absorbierenden Material

Das Gehäuse 20 bildet somit drei getrennte Kam- wie die akustischen Sperren 60. Wie im Falle dieser

bereichs und insbesondere in der Nähe der Resonanz der Lautsprechermembran gegenüber dem Lautsprecher entkoppeln.

Die Konstruktion des mittleren Gehäuses 20 wird gemäß Fig. 7 und 9 durch die akustisch poröse Sperre 61 vervollständigt, welche die symmetrischen Kammern unmittelbar oberhalb der Trennwand 58 miteinander koppelt. Die akustische Sperre 61 besteht

mern, von denen zwei durch die soeben erwähnten symmetrischen Kammern gebildet werden, während die dritte Kammer zwischen dem Boden 54 und dem

akustischen Sperren absorbiert die Sperre 61 die hoch- und mittelfrequente Energie, die von der Rückseite der Lautsprechermembranen abgestrahlt wird,

Boden des Raums liegt, auf dem das Gehäuse ruht. '25 und daher bewirkt sie eine gegenseitige Isolierung der Diese dritte Kammer, die auch als einer der weiter symmetrischen Kammern gegeneinander in diesen

Frequenzbereichen. Im Bereich der Baßfrequenzen nimmt jedoch der Grad der Energieabsorbtion mit kleiner werdenden Frequenzen ab, so daß jeder Laut

oben erwähnten akustischen Filter wirkt, bildet eine
akustische Belastung für die beiden Lautsprecher in
den symmetrischen Kammern, sie bewirkt eine gegenseitige akustische Kopplung zwischen diesen Laut- 30 Sprecher durch die von seiner Rückseite abgestrahlte Sprechern, und sie verteilt den von den Lautsprechern Schallenergie den anderen Lautsprecher zunehmend

belastet. Diese fortschreitend zunehmende Belastung gleicht in einem erheblichen Ausmaß die Verringerung des Abstrahlungswiderstandes aus, die sich auf

abgegebenen Schall, der aus dem an der Rückseite
liegenden Schlitz austritt. Die symmetrischen Kammern sind außerdem untereinander im Bereich der
Baßfrequenzen auf eine noch zu erläuternde Weise 35 natürliche Weise bei kleiner werdenden Frequenzen gekoppelt, um eine zusätzliche akustische Belastung einstellt, und sie vergrößert die Belastung der Memin dem Frequenzbereich hervorzurufen, innerhalb
dessen der Abstrahlungswiderstand der Laut-

branen durch die dritte Kammer. Um die günstige Wirkung der gegenseitigen Belastung der Lautsprecher durch die Kopplungswirkung zwischen den

würde. Innerhalb jeder der symmetrischen Kammern 40 Kammern zu erzielen, ist es natürlich erforderlich, sind die Vorderwand 51, die Rückwand 53, die Stirn- daß die Phasenlage der Lautsprecher richtig abgestimmt ist, so daß die Lautsprecher beim Zuführen eines elektrischen Signals von bestimmter Polarität gleichzeitig Verdichtungs- oder Verdünnungswellen erzeugen.

Nachstehend sind typische Abmessungen für ein Gehäuse nach F i g. 6 bis 9 für den Fall genannt, daß zwei gute Lautsprecher mit einem Durchmesser von etwa 250 mm verwendet werden. Bei einer Länge von Schichten von mit Harz imprägnierter langfaseriger 50 etwa 1,20 m und einer Breite von etwa 350 mm kann Glaswolle handelt, die so orientiert sind, daß der von die Gesamttiefe etwa 200 mm betragen; der Abstand der Rückseite der Lautsprechermembranen abgege- zwischen der Unterseite des Bodens 54 und der Unbene Schall in der Längsrichtung zwischen den Fa- terkante der Vorderwand und der Stirnwände kann sern der Sperre 60 hindurchwandern muß, um die etwa 40 bis etwa 45 mm betragen; die Reflexöffnun-Reflexöffnungen 57 zu erreichen. Die mit Harz im- 55 gen 57 können einen Flächeninhalt von etwa 155 cm² prägnierte Glaswolle wird verwendet, da sie mecha- haben; gemäß der Zeichnung sind die Reflexöffnunnisch stabil ist und sich nur in einem minimalen Aus- gen rechteckig und haben eine Seitenlänge von etwa maß verformt, wenn sie den großen Druckänderung 75 bzw. etwa 200 mm; der Abstand der der Stirngen ausgesetzt wird, welche durch die Lautsprecher- wand 50 benachbarten Kante von dieser Stirnwand membranen hervorgerufen werden. Die mechanische 60 kann zwischen 0 und etwa 75 mm liegen; die Länge Stabilität dieser akustischen Sperre ist von ziemlich der akustischen Sperre 60 kann etwa 280 mm betra-

sprecher anderenfalls ziemlich schnell zurückgehen

wände 50 und die obere Wand 52 mit einem geeigneten akustisch absorbierenden Material 59 verkleidet.

Der gesamte Innenraum der beiden symmetrischen Kammern zwischen der Innenfläche jeder Stirnwand 50 und der benachbarten Kante der zugehörigen Lautsprechereinbauöffnung 56 ist mit einem akustisch porösen Material 60 gefüllt, bei dem es sich um

großer Bedeutung, denn hierdurch wird erreicht, daß der hierdurch dem Lautsprecher dargebotene akustische Widerstand nicht in einem bemerkbaren Ausmaß in Abhängigkeit vom Schalldruck variiert.

Es hat sich gezeigt, daß durch die akustische Sperre 60 nicht nur eine im wesentlichen als Widerstand wirkende akustische Belastung des Lautsprechers be-

gen, und die akustische Sperre 61 kann eine Länge von etwa 125 mm und eine Höhe von etwa 50 mm erhalten.

Wenn ein Gehäuse von anderen Abmessungen gebaut werden soll, kann man sich nach den im folgenden genannten Grundsätzen und Beziehungen richten. Zunächst soll das Gehäuse eine Länge von etwa

1,20 bis etwa 1,80 m erhalten, doch sind diese Angaben nicht als kritisch zu betrachten. Die Breite und die Höhe des Gehäuses braucht nur auszureichen, um die Unterbringung der Lautsprecher im Gehäuse zu ermöglichen, und wenn optimale Ergebnisse erzielt werden sollen, muß man Lautsprecher wählen, bei denen die Resonanz der Membran in freier Luft vorzugsweise unter 40 Hz liegt. Die beiden Reflexöffnungen 57 sollen von gleicher Größe sein, und sie sollen annähernd ebenso groß sein wie die Öffnung, welche die Kammern oberhalb der Trennwand 58 miteinander koppelt und in der die akustische Sperre 61 angeordnet ist; der Flächeninhalt dieser Öffnungen wird so gewählt, daß er annähernd der Hälfte bis zwei Dritteln desjenigen der Lautsprecheröffnungen 56 entspricht, welch letztere natürlich annähernd die gleiche Größe haben wie die wirksame Membranflache der Lautsprecher. Der Flächeninhalt des rückwärtigen Schlitzes ist so zu wählen, daß er zwischen der Gesamtfläche der Reflexöffnungen 57 und der Gesamtfläche der Lautsprecheröffnungen 56 liegt. Zur Herstellung der verschiedenen Wände des Gehäuses ist ein starres Material zu verwenden, z. B. Sperrholz mit einer Dicke von etwa 12,5 bis etwa 19 mm.

In Fig. 10 bis 12 sind die konstruktiven Einzelheiten der beiden flankierenden Lautsprechergehäuse 21 dargestellt; man erkennt, daß jedes Gehäuse 21 eine obere Wand 62 umfaßt, ferner einen Boden 63, zwei Seiten wände 64, eine Rückwand 65 und eine Vorderwand 66 mit einer Öffnung. Alle diese Wände sind mit Ausnahme der Vorderwand 66 auf geeignete Weise fest miteinander verbunden, und das Innere des Gehäuses ist vollständig mit einem akustisch absorbierenden Material 67 verkleidet. Die mit der Öffnung versehene Vorderwand 66 ist abnehmbar, so daß man den Lautsprecher an der Rückseite der Vorderwand befestigen kann. Um eine starre Befestigung der Vorderwand 66 an den Gehäusewänden zu ermöglichen, sind Leisten 68 vorgesehen.

Wie schon erwähnt, ist an dem Gehäuse 21 eine Umlenkplatte 25 mit Hilfe nicht resonanzfähiger Befestigungsmittel angebracht; diese Befestigungsmittel umfassen einen an der Oberkante befestigten Gurt 69 aus Gewebematerial, z. B. Nylon, dessen eines Ende mit dem Lautsprechergehäuse verbunden ist, während sein anderes Ende an der Oberkante der Umlenkplatte 25 mittels einer Klemme 70 aus Metall befestigt ist. Eine ähnliche einen Gewebestreifen umfassende Befestigungskonstruktion mit einer Klemme aus Metall ist gemäß Fig. 12 an zwei Punkten der Unterkante der Umlenkplatte 25 vorgesehen; gemäß Fig. 12 ist der Gewebestreifen71 mit einem Ende am Gehäuse 21 befestigt, während sein anderes Ende mit der Unterkante der Umlenkplatte 25 durch eine Klemme 72 aus Metall verbunden ist. Die Umlenkplatte 25 soll genügend starr sein, so daß sie nicht zu Schwingungen angeregt wird, wenn sie dem durch den Lautsprecher erzeugten Schalldruck ausgesetzt ist; Spiegelglas hat sich als Material für die Umlenkplatte sehr gut bewährt.

Es sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann man in jeder der symmetrischen Kammern des mittleren Gehäuses 20 mehrere Lautsprecher anordnen, man kann das mittlere Gehäuse vom Boden des Raums unabhängig machen, indem man eine untere Abschlußplatte vorsieht, man kann das System umgekehrt anordnen, um die Lautsprechergehäuse oberhalb der Deckenhöhe eines Raums verdeckt vorzusehen, und es ergeben sich weitere naheliegende Abänderungsmöglichkeiten.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Lautsprecheranordnung für eine Stereophonieanlage mit zwei nebeneinander angeordneten Lautsprechereinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechereinheiten (20, 21) in an sich bekannter Weise von dem Hörerbereich weg in Richtung auf eine reflektierende Fläche (22) abstrahlen und derart nahe an dieser reflektierenden Fläche (22) angeordnet sind, daß ihre abgestrahlten Schallwellen sich mischen und nahezu über die gesamte reflektierende Fläche diffus verteilen und durch die reflektierende Fläche als integrierte Wellenfront in den Hörerbereich reflektiert werden.

2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonfrequenzbereich der beiden flankierenden Schallquellen (21) im wesentlichen gleich ist.

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Schallquelle den Mittel- und Tieftonteil und die beiden flankierenden Schallquellen den Hochtonteil bilden.

4. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenzbereiche der zentralen Schallquelle und der beiden flankierenden Schallquellen überlappen.

5. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flankierenden Schallquellen auf gleicher Höhe über der zentralen Schallquelle angeordnet sind.

6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der flankierenden Schallquellen (21) einen einzigen Lautsprecher (26) umfaßt, welcher in einem Gehäuse (24) angeordnet ist, an welchem eine vor der Lautsprechermembran liegende und unter einem Winkel zur Membran achse angeordnete reflektierende Umlenkplatte befestigt ist, so daß die durch den Lautsprecher erzeugten Schallwellen durch die Umlenkplatte auf die reflektierende Fläche (22) reflektiert werden.

7. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlrichtung der beiden flankierenden Schallquellen (21) im wesentlichen senkrecht zur reflektierenden Fläche (22) verlaufen.

8. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Schallquelle ein langgestrecktes Gehäuse (20) umfaßt, dessen eine Längsseite parallel und in einem geringen Abstand zu der reflektierenden Fläche angeordnet ist, und in dem Gehäuse zwei Lautsprecher angeordnet sind, die in eine mit einem auf die reflektierende Fläche gerichteten Schlitz versehene Kammer strahlen.

9. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lautsprecher der zentralen Schallquelle sowie die diesem benachbarte flankierende Nebenschallquelle

durch den einen Kanal einer Stereophonie-Wiedergabeeinrichtung und der andere Lautsprecher der zentralen Schallquelle sowie die diesem benachbarte flankierende Nebenschallquelle durch den anderen Kanal dieser Stereophonie-Wiedergabeeinrichtung gespeist ist.

10. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lautsprecher der zentralen Schallquelle in getrennten Gehäusen angeordnet sind, welche oberhalb des der zentralen Schallquelle zugeordneten Frequenzbereiches akustisch entkoppelt sind und welche unterhalb dieses Frequenzbereiches mit

abnehmender Frequenz zunehmend gekoppelt sind.

11. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse durch eine Öffnung in ihrer Verbindungswand miteinander gekoppelt sind.

12. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse mit der Abstrahlkammer gekoppelt sind.

13. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 12,, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung durch eine in einem begrenzten Tieftonbereich wirksame öffnung erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen