DE1487265A1 - Loudspeaker funnel - Google Patents

Description

Dipl. 'rn.^.Wr .:'■■:.., -η. ir=:. ·.. <^rMDipl. 'Rn. ^. Wr.:' ■■: .., -η. ir = :. · .. < ^r M

üij.t. UA]. * -. Λüij.t. UA]. * -. Λ

-J- JL-jjJ-Y- JL-yyy

. ι .. .' L. ι „ια· ■--Jlii.^~.^: iA .. ι ... ' L. ι "ια · ■ --Jlii. ^ ~. ^: iA.

LautsprechertrichterLoudspeaker funnel

Die Erfindung bezieht sich auf einen .Lautsprechertrichter. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß in seiner Öffnung eine akustische x<inse so angeordnet ist, daß eine in mindestens einer Ebene ausgesendete Schallwelle zerstreut wird.The invention relates to a speaker funnel. He is characterized in that an acoustic lens is arranged in its opening in such a way that one is in at least one plane emitted sound wave is dispersed.

Es ist üblich, in Schallerzeugungseinrichtungen einen Lautspre-It is common to use a loudspeaker in sound generating devices.

909805/0700909805/0700

BADBATH

eher at it einem Trichter so anzuordnen, daß aer akustische Scheinwiderstand des frientemundstückes, wo cer Schallsenaer angebracht ist, an den akustischen Scheinwiderstand der Trichteröffnung angepaßt ist. Diese Anordnung ermöglicht die umsetzung von elektrischer Energie in Schallenergie, ohne aen Leistungsverlust, der aurch die i'ehianpassung aer akustischen Seheinwiderstände· aes Senaers unü des Mediums, in das der Schall abgestrahlt wird, zustandeko-rünt. Bei dieser Anordnung ist die äquivalente Senderöffnung nahezu gleich dem tatsächlichen üffnungsbereich. Es hat sich herausgestellt, daß, wenn die Wellenlänge der Schallwelle von der Größe dieser Senaeröfinung und daher aucn von aer der Trichteröffnung ist, aie ausgesendeten Wellen sehr stark gerichtet sind, d.h. daß die Strahlungsintensität in der Richtung normal zur Senderöffnung wesentlich grö(3er ist als in einer Richtung, aie einen Winkel zur Normalen bildet, üin typisches Richtdiagramm würde beispielsweise eine große Hauptkeule um die Normale zur Senderöffnung und, bei gutem Aufbau, schmale IJebenkeulen aufweisen, der Achsen unter verschiedenen Winkeln zur Normalen liegen. Für viele Fälle ist diese Richtwirkung aes Trichterlautsprechers unerwünscht Die Erfindung ermöglicht es jedoch, mit Hilfe der Zerstreuungslinse, die über der Trichteröffnung angebracht ist und die die Schallwellen, die von aer Wä.ie der Trichterwand ausgesendet »erden, mehr verzögert als solche, aie von aer iv.itte ausgesencet werden, eine ausgesendete Welle zu erzeugen, die eine Amplitude hat, die über den gesamten Trichterbereich gleichmäßiger ist.rather at it a funnel to be arranged in such a way that the acoustic impedance of the frientemundstückes, where cer Schallsenaer is attached, is adapted to the acoustic impedance of the funnel opening. This arrangement enables electrical energy to be converted into sound energy without a loss of power, which is caused by the adaptation of the acoustic visual resistances of the sensor and the medium into which the sound is emitted. With this arrangement, the equivalent transmitter aperture is nearly equal to the actual aperture area. It has been found that if the wavelength of the sound wave is of the size of this orifice and therefore also from the opening of the funnel, the waves emitted are very strongly directed, that is, the radiation intensity in the direction normal to the orifice is considerably greater than in a direction which forms an angle to the normal, a typical directional diagram would, for example, have a large main lobe around the normal to the transmitter opening and, with a good structure, narrow side lobes, the axes being at different angles to the normal. For many cases this directional effect is aes Funnel loudspeaker undesirable The invention, however, makes it possible, with the aid of the diverging lens, which is attached above the funnel opening and which delays the sound waves emitted by the wall of the funnel more than those that are emitted by the funnel wall, to produce a transmitted wave that has an amplitude that extends over the entire n funnel area is more even.

BAD 909805/0700BATH 909805/0700

„ie Erfindung kann deshalb besonders Verwendung in Stereophoniewiedergabegeräten finden. Lort ist es üblich, ein Paar von .Lautsprechern vorzusehen, die so ausgerichtet werden, daß im Bereich zwischen den beiden Normalen zu den Sendeeinrichtungen der bekannte Stereophonieeffekt auftritt. Es ist bekannt, daß der Stereophonieeffekt in einem schmalen Bereich des Hörraumes zufriedenstellend auftritt, wenn die Lautsprecher eine große Richtwirkung haben- Die Erfindung ermöglichtes, den Stereophonieeffekt in einem wesentlich größeren Bereich als vorher zu erzeugen, da wegen der Streuung der ausgesendeten Schallwellen der Schall beider lautsprecher mit gleicher Intensität empfangen werden kann.“The invention can therefore be used in particular in stereophonic playback devices Find. Lort it is common to have a pair of .speakers provide, which are aligned so that in the area between the two normals to the transmitting devices the known Stereophonic effect occurs. It is known that the stereophonic effect occurs satisfactorily in a narrow area of the listening room if the loudspeakers have a large directivity The invention made it possible to have the stereophonic effect to be generated in a much larger area than before, because the sound is due to the scattering of the emitted sound waves both speakers can be received with the same intensity.

Lie akustische linse kann so ausgebildet sein, daß sie eine Anzahl solcher Schallsendewege enthält, daß die durch die Trichteröffnung zurückgelegte V;eglänge der ausgesendeten Schallwellen über die Trichterweite verschieden ist« Erfindungsgemäß kann die Anordnung so ausgestaltet 'werden, daß im Lautsprechertrichter, der einen Schallsender enthält, der die ebenen Y/ellen abstrahlt, eine Reiche von Platten in der Trichteröffnung so angeordnet sind, daß die Wellen in der Nähe eines Teiles der Gffnungsseite zwangsläufig einen weiteren Weg als die aus der Mitte der öffnung ausgestrahlten //eilen zurücklegen. Bei dieser Anordnung ist die Weglänge der Welle nahe der Trichterwand größer als in der Öffnung, und die Verzögerung durch die Vergrößerung der Weglänge bewirkt eine Zerstreuung der weile, so daß die vom Sender ausge-Lie acoustic lens can be designed to have a number contains such sound transmission paths that the length of the emitted sound waves traveled through the funnel opening is different over the funnel width "According to the invention, the arrangement can be designed so that in the loudspeaker funnel, which contains a sound transmitter that emits the plane cells, A range of plates arranged in the hopper opening are that the waves in the vicinity of a part of the opening side inevitably have a further path than those from the center of the opening cover broadcasted // rushes. In this arrangement, the path length of the wave near the funnel wall is greater than in the Opening, and the delay caused by the increase in the path length causes the time to be dispersed, so that the

909805/0700909805/0700

strahlte, ursprünglich ebene Welle durch die Platten in eine Welle mit zylindrischer Wellenfront umgesetzt wird. Die obige Anordnung ermöglicht die Zerstreuung, ohne die Schallwellen zu bedampfen .radiated, originally plane wave through the plates is converted into a wave with a cylindrical wave front. The above arrangement enables dispersion without dampening the sound waves.

Lde oder jede Reihe von Platten kann so angeordnet sein, daß der Aeg mit jedem Plattenpaar zur Trichterwand hin stufenweise vergrößert wird, und sie kann so angeordnet sein, daß benachbarte Platten für die Schallwelle durch die Trichteröffnung einen Ziek-Zack-Weg bilden. Bei dieser Anordnung wird eine ausgestr^il~ te Schallwelle, die sich zwischen den Platten hindurchbewegt, von den Platten stufenweise reflektiert, und die Vergrößerung der Weglänge hängt von dem Winkel ab, den jeder Teil des Zick-Zack-Weges mit der Normalen zur Abstrahlfxäche der Trichteröffnung bildet.Lde or each row of plates can be arranged so that the Aeg gradually enlarged towards the funnel wall with each pair of plates is, and it can be arranged so that adjacent plates for the sound wave through the funnel opening one Form a Ziek-Zack path. With this arrangement, an ejected te sound wave moving between the plates, gradually reflected by the plates, and the magnification the length of the path depends on the angle that each part of the zigzag path makes with the normal to the radiating surface of the funnel opening forms.

Sehr vorteilhaft iet es, an jeder Öffnungsseite zwei Reihen von Platten vorzusehen und die Länge der Wegelemente, die durch den Abstand zweier benachbarter Platten bestimmt ist, ist über die Länge des Weges konstant zu machen, wobei die Ausbreitungsrichtung senkrecht zur Plattenlänge verläuft. Es wurde bereits erwähnt, daß ein solcher Lautsprechertrichter üblicherweise zur Erzeugung von stereophonischem Klang verwendet wird und daß die Ausbreitung der Schallwellen in einer Ebene, die natürlich üblicherweise die horizontale Ebene ist, den StereophonieeffektIt is very advantageous to provide two rows of plates on each side of the opening and the length of the path elements that pass through the Distance between two adjacent plates is determined, must be made constant over the length of the path, whereby the direction of propagation runs perpendicular to the length of the plate. It has already been mentioned that such a loudspeaker funnel is usually used for Generation of stereophonic sound is used and that the Propagation of the sound waves in a plane, which of course is usually the horizontal plane, the stereophonic effect

909805/0700909805/0700

über einen größeren Bereich des Raumes, in dem sich die Lautsprecher befinden, ermöglicht. Jedoch ist es üblicherweise unerwünscht, daß man die gleiche Streuung in der senkrechten Ebene hat, da dann ausgestrahlte Energie vom Boden und der Decke des Raumes geschluckt wird. Bei der beschriebenen Anordnung ist die vom Trichter ausgesendete Schallwelle in der senkrechten Ebene stark gerichtet, so daß Energieverlust durch Absorption in Boden und Decke des Raumes vermieden wird.over a larger area of the room in which the speakers are located located, enables. However, it is usually undesirable to have the same spread in the perpendicular plane because the energy emitted is then absorbed by the floor and ceiling of the room. In the arrangement described, the Sound wave emitted by the funnel is strongly directed in the vertical plane, so that energy is lost through absorption in the ground and ceiling of the room is avoided.

Die Zerstreuungslinse gemäß der Erfindung wird, wie oben erwähnt, mit einem Sender, der eine ebene Welle aussendet, benutzt. Ein solcher Sender kann ein Bänderlautsprecher sein, da das geringe Gewicht der Bänder die Anpassung der akustischen aeinwiderstände des Lautsprechers und des bestrahlten Mediums erleichtert. Bei der Benutzung eines solchen Lautsprechers kann in der beschriebenen Weise durch Verzögerung der Welle an der Seite des lautsprecher eine zylindrische «/eile erzeugt werden. Bei einem konischen Lautsprecher bleibt die Mitte der ausgesendeten Welle beträchtlich hinter der Welle an der Seite des Lautsprechers zurück, und daher ist es notwendig, eine noch stärkere Vergrößerung der Weglänge der äußeren Wellen vorzunehmen, um eine zylindrische Welle zu erzeugen.As mentioned above, the diverging lens according to the invention is used with a transmitter which emits a plane wave. A Such a transmitter can be a ribbon loudspeaker, since the low weight of the ribbons enables the adaptation of the acoustic resistances of the loudspeaker and the irradiated medium. When using such a loudspeaker can be described in the By delaying the wave on the side of the loudspeaker, a cylindrical shape can be created. With a conical Loudspeaker, the center of the transmitted wave lags considerably behind the wave at the side of the loudspeaker, and therefore it is necessary to increase the path length even further of the outer shafts to create a cylindrical shaft.

Vorteilhafterweise sind die Platten so aigeordnet, daß die Schall welle einen Zick-Zack-Weg zwischen zwei benachbarten Platten be-The plates are advantageously arranged so that the sound wave a zigzag path between two adjacent plates

909805/0700909805/0700

schreibt, der viermal seine Richtung ändert. Diese Anordnung ...■;,,■ wurde gewählt, asm it die Platten ausreichend weit voneinander , entfernt sind, um Kreuzresonanzen zu vermeiden* die entstehen können, wenn die Platten genau so weit voneinander entfernt sind. wie die aufeinanderfolgenden Wellenknoten der ausgesendeten Wellen. Dies würde zu einer Vergrößerung des akustischen Widerstandes des Weges zwischen den Platten führen und dadurch würde die ausgesendete tfelle gedämpft werden.writes who changes direction four times. This arrangement ... ■; ,, ■ was chosen so that the plates are sufficiently far apart to avoid cross-resonances * which can arise if the plates are just as far apart. like the successive wave nodes of the transmitted waves. This would lead to an increase in the acoustic resistance of the path between the plates and the transmitted skin would be dampened as a result.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert: The invention is explained in more detail below with reference to the figures:

Fig. 1 zeigt einen Aufriß eines Lautsprechertrichters, Fig. 2 zeigt die Vorderseite des x-autSprechertrichters, Fig. 3 zeigt einen Schnitt aurch die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Anordnungen.Fig. 1 shows an elevation of a loudspeaker cone, Fig. 2 shows the front of the x-loudspeaker cone, FIG. 3 shows a section through the arrangements shown in FIGS. 1 and 2.

Die Figuren zeigen den Lautsprechertrichter 10 mit dem flachen Sender 11 an dem Trichtermundstück. Der Trichter erstreckt sich nach außen bis zur Trichteröffnung, die durch die Platten 12, 13 begrenzt wird, zwischen denen sich die Platten 14 und 15 befinden. Die Trichteröffnung ist rechteckig, die Seiten des Trichters 10 erstrecken sich von dem rechteckigen Mundstück zur Öffnung an der Platte 12. Zwei Reihen gezackter Platten 18, 19, 20, 21, 22 und 23, 24, 25, 26, 27 sind zwischen den Platten 12 und 13 angeordnet. Die entgegengesetzten Enden der Platten werden durchThe figures show the loudspeaker funnel 10 with the flat transmitter 11 on the funnel mouthpiece. The funnel extends outwards to the funnel opening through the plates 12, 13 is limited, between which the plates 14 and 15 are located. The funnel opening is rectangular, the sides of the funnel 10 extend from the rectangular mouthpiece to the opening on plate 12. Two rows of serrated plates 18, 19, 20, 21, 22 and 23, 24, 25, 26, 27 are arranged between the plates 12 and 13. The opposite ends of the panels are through

909805/0 70 0909805/0 70 0

die Platten 16 und 17 abgeschlossen, so daß ein Bereich gebildet wird, der durch die Kanten der Platten 12 und 13 und die äußeren Platten 22 und 27 gebildet wird. Die aufeinanderfolgenden Platten sind jeweils in einem geringfügig größeren 'Winkel gegen die Normale geneigt, so daß der Weg zwischen benachbarten Plattenpaaren zur Außenseite der Öffnung hin vergrößert wird. Der Abstmd zwischen den Platten ist in der vertikalen Ebene konstant, so daß in dieser Strahlungsebene eine große Richtwirkung erzielt wird, wogegen in der dazu senkrechten, d.h. in der horizontalen Strahlungsebene, eine Zerstreuung errefcht wird_e the plates 16 and 17 are closed off so that an area is formed which is defined by the edges of the plates 12 and 13 and the outer plates 22 and 27. The successive plates are each inclined at a slightly larger 'angle to the normal, so that the path between adjacent plate pairs to the outside of the opening is increased. The spacing between the plates is constant in the vertical plane, so that a large directivity is achieved in this radiation plane, whereas a dispersion is achieved in the radiation plane perpendicular thereto, ie in the horizontal radiation plane _e

909805/0700 -°^; 909805/0700 - ° ^;

BADBATH

Claims (7)

PatentansprücheClaims .) -uautsprechertrichter, dadurch gekennzeichnet, daß in seiner Öffnung eine akustische Linse (18, ... 22; 23, ... 27) so angeordnet ist, daß eine in mindestens einer Ebene ausgesendete Schallwelle zerstreut wird. .) speaker funnel, characterized in that an acoustic lens (18, ... 22; 23, ... 27) is arranged in its opening in such a way that a sound wave emitted in at least one plane is dispersed. 2. Lautsprechertrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Linse (18, ... 22; 23, ... 27) eine Anzahl solcher Schallsendewege enthält, daß die durch die Trichteröffnung zurückgelegte Weglänge der ausgesendeten Schallwellen über die Trichterweite verschieden ist.2. Loudspeaker funnel according to claim 1, characterized in that the acoustic lens (18, ... 22; 23, ... 27) has a number contains such sound transmission paths that the path length covered by the funnel opening of the emitted sound waves is different over the funnel width. 3. Lautsprechertrichter mit einem Schallsender, der die ebene Welle abstrahlt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Platten (18, ... 22; 23, ... 27) in der Trichteröffnung so angeordnet ist, daß die Wellen in der Nähe mindestens eines Teils der Öffnungsseite zwangsläufig einen weiteren Weg als die aus der Mitte der Öffnung ausgestrahlten Wellen zurücklegen.3. Loudspeaker funnel with a sound transmitter which emits the plane wave according to claim 1 or 2, characterized in that that a series of plates (18, ... 22; 23, ... 27) is arranged in the funnel opening so that the waves in the Inevitably sew at least a portion of the opening side a wider path than that radiated from the center of the opening Covering waves. 4. Lautsprechertrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (18, ... 22; 23, ... 27) so angeordnet sind, daß der Weg mit jedem Plattenpaar (18,19; ... 21,22$ 23/24; ... 26,27) zur Trichterwand hin stufenweise vergrößert wird.4. loudspeaker funnel according to claim 3, characterized in that that the plates (18, ... 22; 23, ... 27) are arranged so that the path with each pair of plates (18,19; ... 21,22 $ 23/24; ... 26,27) is gradually enlarged towards the funnel wall. 909805/0700909805/0700 5. -bautSprechertrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Platten (18, ... 22; 23, ... 27) vorgesehen sind, eine (18,22) an einer Öffnungsseite, die andere (23,27) an der anderen, wobei die Länge der Wegelemente, die durch den Abstand zweier benachbarter Platten (z.B. 18,19) bestimmt ist, über eine Plattenlänge konstant ist, wobei die Ausbreitungsrichtung senkrecht zur Plattenlänge verläuft.5. -baut speaker funnel according to claim 4, characterized in that that two rows of plates (18, ... 22; 23, ... 27) are provided, one (18,22) on one side of the opening, the other (23,27) on the other, where the length of the path elements, which is determined by the distance between two adjacent plates (e.g. 18,19) is determined, is constant over a plate length, the direction of propagation being perpendicular to the plate length. 6. xiautSprechertrichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Platten (z.B. 18,19) für aie Schallwelle durch die Trichteröffnung einen Zick-Zack-Weg bilden.6. xiaut speaker funnel according to claim 5, characterized in that that neighboring plates (e.g. 18, 19) represent a sound wave form a zigzag path through the funnel opening. 7. iiautsprechertrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (18, ... 22;23, ... 27) so angeordnet sind, daß die Schallwelle einen Zick-Zack-Weg zwischen zwei benachbarten Platten (z.B. 18, 19) beschreibt, der viermax seine Richtung ändert.7. speaker funnel according to claim 6, characterized in that that the plates (18, ... 22; 23, ... 27) are arranged so that the sound wave has a zig-zag path between two adjacent Describes plates (e.g. 18, 19) that changes its direction four max.