DE19908631C2 - Anordnung von Lautsprechern zu Beschallungszwecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Schallwandlern in einem Mehrwege-Lautsprechersystem, vorzugsweise für Trichter-Schallwandler, insbesondere unter Verwendung von Mehrfach-Einzelschallwandlern.

Die GB 20 63 008 offenbart eine Anordnung mehrerer Schallwandler in einem Lautsprechergehäuse derart, daß diese Schallwandler auf ein gemeinsames Volumen vor ihren Membranen arbeiten und fordert, daß die resultierende Öffnungsfläche, die gem. Fig. 4 eben ist -, gleich oder kleiner ist als die Summe der Flächen der einzelnen Schallwandler mit der Maßgabe, daß die resultierende Öffnungsfläche sich akustisch wie ein einzelner Schallwandler mit einer Membranfläche so groß wie verhält. Entsprechend den Gesetzen der Physik ist die letztgenannte Forderung nur in einem eingeengten Frequenzbereich realisierbar, und zwar nur für solche Frequenzen, deren Wellenlänge mindestens doppelt so groß ist wie der größte Durchmesser der Kammer. Zudem bewirkt diese Anordnung eine deutliche Einengung des Abstrahlwinkels mit zunehmender Frequenz im Vergleich zum Abstrahlwinkel eines einzelnen Lautsprecherchassis und zwar um den Faktor D/d, mit D = Durchmesser der Öffnung und d = Durchmesser der Membranfläche, usw. Drittens ist diese Anordnung ein Helmholz-Resonator mit ausgeprägten Eigenresonanzen bei Wellenlängen von λ/4, 3λ/4, 5λ/4, . . . usw., wobei λ hier der Tiefe der Kammer entspricht. Wegen dieser Eigenschaften verbieten sich Anordnungen dieser Art für eine gute Wiedergabe von Sprache und Musik im Bereich mittlerer und hoher Frequenzen. In der Praxis sind derartige Lautsprecher ausschließlich als Baßlautsprecher (Subwoofer) für die Wiedergabe von Freqenzen unter ca. 130 Hz zu finden und werden als Bandpaßlautsprecher bezeichnet.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung des Abstrahlverhaltens von Lautsprecherboxen, sowohl als Einzellautsprecherbox als auch des in Gruppen zusammengefaßten Stacks mehrerer Einzellautsprecherboxen als Gesamteinheit.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen aus Anspruch 1.

Durch die Erfindung wird eine rotationssymmetrische Anordnung aller Schallwandler um die Achse der Hauptab­ strahlrichtung des Lautsprechersystems erreicht, was mit einer Neugestaltung von Trichterschallwandlern verbunden ist. Alle im Lautsprechersystem befindlichen Trichter sind so ineinander integriert, daß sowohl ihre Achsen überein­ stimmen als auch ihre Trichtermündungsöffnungen in der gleichen Ebene liegen. Zweckmäßigerweise wird der jeweils innere Trichter vom nächstäußeren durch ein geometrisch einfaches Formteil, z. B. einen Zylinder, abgegrenzt. Die Kurvengeometrie des äußeren Trichters wird erfindungsgemäß der Querschnittsveränderung durch das Formteil angepaßt. Weiterhin sieht die Erfindung vor, das neu gewonnene innere Volumen des Formteils für die Einbringung eines zweiten Treiberschallwandlers für den äußeren Trichter zu nutzen. Somit wird der äußere Trichter durch zwei auf Trichterachse befindliche Treiberschallwandler angetrieben, die mit ihrer Frontseite sich gegenüber stehen und radial in den Trichter strahlen. Zur Kompensation etwaiger Einschränkungen des Übertragungsfrequenzganges sieht die Erfindung einen Volumenreduzierkörper vor, der sich zwischen den beiden Treiberschallwandlern befindet.

Er hat etwa linsenförmige Gestalt und wird mittels Verbindungselementen, die auch zur Einhaltung eines definierten Abstandes zwischen den Treiberschallwandlern vorgesehen sind, befestigt.

Für bestmögliche Stabilität sieht die Erfindung Stützwände sowohl zwischen Formteil und Trichterinnenwand vor, als auch im Innern des Formteils zur Abstützung des Treiberschallwandlers des inneren Trichters.

Die Zahl der ineinander geschachtelten Trichter ist prinzipiell nicht begrenzt. Bei zwei Trichtern handelt es sich um eine koaxiale, bei drei Trichtern um eine triaxiale Anordnung. Trotz Verwendung mehrerer Trichter für die verschiedenen Übertragungsfrequenzbereiche sind zusätzliche Schallwandler erforderlich. Zum einen im tieffrequenten Übertragungsbereich, da mit zunehmender Wellenlänge die Abmessungen der Trichter nicht mehr handhabbar sind. Zum anderen im hochfrequenten Übertragungsbereich, da sich der Abstrahlwinkel des Trichterschallwandlers mit zunehmender Frequenz immer mehr verengt bis auf Werte, die für die meisten Anwendungen kaum ausreichend sind.

Die Anbringung und Integration von Zusatzschallwandlern führt jedoch nur dann zum gewünschten Erfolg, wenn sie genau auf die jeweiligen Anforderungen Bezug nimmt. Die Erfindung teilt die Entfernungen zum Hörer in die Bereiche Nahfeld, mittleres Feld und Fernfeld ein und ordnet diesen Bereichen Anordnungen für die Zusatzschallwandler zu.

Die Abstrahlrichtungen der Zusatzschallwandler haben einen gemeinsamen Schnittpunkt mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung. Für die Beschallung des unmittelbaren Nahbereichs liegt dieser Schnittpunkt innerhalb des Gehäuses des Lautsprechersystems, für den mittleren Bereich liegt er dahinter und für den Fernbereich liegt er davor.

Durch die erfindungsgemäße Vorverlagerung dieses Schnittpunktes entsteht ein Bündelungseffekt, der verhindert, daß die abgestrahlte Schallenergie sich bereits im Nahfeld verteilt und für das Fernfeld nicht mehr ausreicht.

Im unteren Frequenzbereich ist der Sachverhalt wegen der größeren. Wellenlänge weniger kritisch. Arbeiten die Zusatzlautsprecher jedoch bis in den Mitteltonbereich hinein, kommt es zu frequenzabhängigen Bündelungseffekten, speziell wenn das Lautsprechersystem im Nahbereich arbeiten und einen großen Abstrahlwinkel besitzen soll. Hier ordnet die Erfindung diese Schallwandler paarweise gegenüberliegend so an, daß ihre Schallabstrahlung radial zur Bewegungsachse der Lautsprechermembran erfolgt. Die Schallabstrahlung erfolgt durch einen schmalen Spalt an der Oberfläche des Lautsprechergehäuses, der für eine weite Schallstreuung sorgt. Wird höhere Reichweite gefordert, wird erfindungsgemäß dieser Spalt durch einen 360°-Trichter ersetzt, dessen Abstrahlverhalten im Nahfeld durch Zusatzschallwandler erweitert wird, die sich an der Oberfläche des Gehäuses in vorzugsweise kugelförmiger Gestalt befinden. Erfindungsgemäß werden die beiden Hälften des kugelförmigen Gehäuses starr und fest aber zugleich in ihrer Geometrie veränderbar so ausgeführt, daß die Gestalt des dazwischen liegenden Rundum-Trichterschallwandlers veränderbar wird. Durch Absenken auf einer Seite des Trichters wird dieser dort verschlossen und die Schallabstrahlung in diese Richtung blockiert. Damit ist es möglich, die sich widersprechenden Anforderungen nach Rundum-Abstrahlung bei gleichzeitiger Ausblendung in eine bestimmte Richtung mit einem einzigen Lautsprechersystem auf einmal zu erfüllen. Entsprechendes gilt für die Zusatzlautsprecher. Werden diese einzeln - oder gruppenweise zusammengefaßt - mit unterschiedlichen Pegeln betrieben, verändert sich das Abstrahlprofil des Lautsprechersystems diesen Pegeln entsprechend. Wird an das Lautsprechersystem die Anforderung gestellt, nur frontseitig abzustrahlen, und sowohl Nah- als auch Fernfeld gleichmäßig gut zu beschallen, sieht die Erfindung die Integration der Zusatzschallwandler in die Innenseiten des äußeren Trichters an verschiedenen Stellen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zur Achse der Hauptabstrahlrichtung vor. Die jeweils am stärksten nach innen geneigten Schallwandler decken das Nahfeld in einem weiten Bereich ab, während die nur geringfügig geneigten Zusatzschallwandler den Schnittpunkt ihrer Abstrahlrichtungen weit vor dem Lautsprechersystem haben und damit genügend Energie in das Fernfeld liefern. Durch sorgfältige Abstimmung der Winkel und Pegel aller Schallwandler wird ein gleichmäßiger Übergang des Nahfeldes in das Fernfeld erreicht.

Für die Unterstützung der Trichterschallwandler im tieffrequenten Bereich nutzt die Erfindung das zur Verfügung stehende Volumen hinter dem äußeren Trichter für den Betrieb von Zusatzschallwandlern in diesem Frequenzbereich aus. Zwecks kompakter Bauweise werden diese Schallwandler nicht frontbündig sondern etwas versenkt hinter dem Rand des äußeren Trichters angebracht. Der abzustrahlende Schall findet seinen Weg auf Grund der geometrischen Unterschiede zwischen Trichter und Gehäuse. Die Erfindung geht in ihren Lösungen davon aus, daß verbleibende Laufzeitunterschiede zwischen den einzelnen Schallwandlern auf elektronischem Wege ausgeglichen werden, was beim heutigen Stand der Technik keinerlei Schwierigkeiten oder unangemessene Zusatzkosten verursacht. Für den Fall, daß keine solche Maßnahme erwünscht ist, wird erfindungsgemäß der äußere Trichter verkürzt und von einem ringförmig angeordneten Verbund von Treiberschallwandlern betrieben, der sich in der gleichen Ebene befindet wie der Treiberschallwandler des inneren Trichters und der Zusatzschallwandler, zumindest der für den tieffrequenten Bereich.

Die Erfindung geht über die Lösung der Anordnung von Einzelschallwandlern in einem Lautsprechersystem hinaus und bezieht die Anordnung von Lautsprechersystemen, die als Lautsprecherboxen gruppenförmig zu einem Stack zusammengefaßt sind, mit ein.

Erfindungsgemäß werden die Lautsprecherboxen für den Nahbereich in konvexer Form angeordnet und die für den Fernbereich in konkaver Form. Die Anordnung für den Mittelbereich richtet sich nach der Größe des zu beschallenden Feldes und kann alle Formen wie konvex, gerade, konkav, enthalten.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind:

• - Erzeugung eines homogenen und kohärenten Schallfeldes
• - Erweiterter Abstrahlbereich aus einem einzigen Lautsprechersystem
• - 360°-Rundum-Abstrahlung aus einem Trichterlautsprecher
• - Abstrahlbereich einfach veränderbar, auch während des Betriebs
• - Höhere Reichweite
• - Kompakte Bauweise
• - Hoher Wirkungsgrad

Es wird auf folgende an sich bekannte Anordnungen hingewiesen:

Es gibt Schallwandler, bei denen

• - das Hochtonsystem, in Form einer Hochtonkalotte, konzentrisch in den Tief-Mittelton-Schallwandler integriert ist,
• - das Hochtonsystem konzentrisch im Innern eines Tief- Mittelton-Schallwandlers als Trichterschallwandler ausgeführt ist und dabei die Membran des Tief- Mitteltonsystems als Trichter des Hochtonsystems ausgebildet ist,
• - das Hochtonsystem, sei es Kalotte oder Trichter, in die Mitte, aber vor die Membran des Tief-Mitteltonsystems, als eigenständige Einheit eingebracht ist. Es sind Anordnungen von Schallwandlern auf der Frontseite einer Lautsprecherbox bekannt, bei denen die Schallwandler eine vertikale Linie bilden und der Hochtonschallwandler sich im Zentrum dieser Anordnung befindet, und er jeweils ober- und unterhalb von einem Mitteltonsystem umgeben ist. Zusätzlich kann das obere Mitteltonsystem von einem oberhalb angeordneten Tieftonsystem, und entsprechend das untere Mitteltonsystem von einem darunter befindlichen Tieftonsystem umgeben sein. Befinden sich die Zentren der jeweils benachbarten Schallwandler nicht weiter als eine halbe Wellenlänge der Übergangsfrequenz auseinander, bezeichnet sich diese Anordnung nach "d'Appolito".

Es sind Anordnungen von gleichartigen Schallwandlern auf der Oberfläche eines kugelförmigen Lautsprechergehäuses bekannt, die innerhalb ihres Übertragungsbereiches eine Abstrahlung nach allen Seiten bewirken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, die die verschiedenen Ausführungsformen zeigen, dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1a-c: den Längsschnitt, Vorder- und Seitenansicht eines koaxialen Trichterlautsprechers mit konvex konzentrisch angeordneten Zusatzlautsprechern für den Nahfeldbereich,

Fig. 2: die Seitenansicht einer Variante des Lautsprechers nach Fig. 1 zur unmittelbaren Anbringung an Wand oder Decke,

Fig. 3: die Seitenansicht eines orthogonal zur Längsachse strahlenden Nahfeldlautsprechers nach Fig. 1, jedoch ohne Trichter,

Fig. 4a: die Vorder-/Seitenansicht des Lautsprechers nach Fig. 3, jedoch mit zentralem Rundum-Trichterschallwandler für größere Reichweiten,

Fig. 4b: die Vorder-/Seitenansicht des Lautsprechers nach Fig. 4a, zusätzlich mit veränderbarer Trichtergeometrie,

Fig. 5a, b: den Längsschnitt und Seitenansicht eines koaxialen Trichterlautsprechers mit konkav konzentrisch angeordneten Zusatzlautsprechern für den Nah- und den Fernfeldbereich,

Fig. 6a, b: den Längsschnitt und Seitenansicht eines koaxialen Trichterlautsprechers mit konkav konzentrisch angeordneten Zusatzlautsprechern für den Nah- und den Fernfeldbereich nach Fig. 6a, b, bei denen die Hauptschallwandler in einer Ebene angeordnet sind,

Fig. 7: die Anordnung mehrerer Lautsprecherboxen (stacking) an einem Fliegegeschirr in konkaver Form für sehr große Reichweiten,

Fig. 8: die Anordnung mehrerer Lautsprecherboxen an einem Fliegegeschirr in gemischt konkav/konvexer Form für Fern- und Nahfeldbereich.

In Fig. 1a ist die Ausführungsform eines Mehrwege- Einzellautsprechers für den Einsatz ab dem unmittelbaren Nahbereich im Längsschnitt dargestellt. Er besteht aus dem Gehäuse 111, das eine Kugel- oder kugelähnliche Form hat und alle Komponenten mit Ausnahme des Tieftonsystems (Subwoofer) enthält. Alle Schallwandler 130 bis 136 sind rotationssymmetrisch in bezug auf die Längsachse 110 angeordnet, die mit der Hauptabstrahlrichtung 100 übereinstimmt. Weite Teile des Übertragungsbereiches werden von den Trichterlautsprechern 120 und 121 übernommen, wobei beide Trichter konzentrisch ineinander gehen und mit dem zylindrischen Formteil 112 eine Einheit bilden. Die Mündungsöffnungen beider Trichter 120 und 121 befinden sich in der gleichen Ebene. Während der Hochmitteltontrichter 121 von einem kompakten Treibersystem 130 angesteuert wird, wird der Tiefmitteltontrichter durch zwei gleichartige Schallwandler 131 und 132 angesteuert, die gegenüberliegend angeordnet sind und radial in den Trichter 120 strahlen. Der Abstand der Schallwandler 131, 132 ist durch die Länge der Verbindungselemente 150 bestimmt, die zusammen mit der Abstützung 116 dem Formteil 112 mit Trichter 121 Halt geben. Diese Anordnung verlagert die Druckkammer des Trichters 120 zwischen die Schallwandler 131, 132 und ermöglicht kompakte Bauform. Der Volumenreduzierkörper 170 in Form einer Linse bzw. zweier Kugelkappen befindet sich zwischen den Schallwandlern 131, 132 und sorgt für die Verringerung des Druckkammervolumens zwecks Erzielung eines weiten Übertragungsbereiches. Der Schallwandler 131 arbeitet auf das Innenvolumen 141 des Formteils 112 und Schallwandler 132 arbeitet auf das Innenvolumen 142 des Gehäuses 113. Die Volumina 141 und 142 sind gleich groß bemessen, was durch die Lage der Zwischenwand 117 erreicht wird. Die Zwischenwand 117 stützt gleichzeitig das Treibersystem 130 ab und schützt Trichter 121 vom Schall des Schallwandlers 131. Die Schallwandler 135a-f besitzen ihre eigenen Volumina 143a-f, gegeben durch die Gehäuse 114a-f.

Gleiches gilt für die Schallwandler 136a-d mit den dazugehörigen Volumina 144a-d, bzw. den Gehäusen 115a-d. Die Schallwandlerpaare 133/134a-d arbeiten auf das Gehäusevolumen 140, das bei Erfordernis auch unterteilt werden kann.

Die paarweise gegenüberliegend angeordneten Schallwandler 133/134a-d befinden sich auf der gleichen Schnittebene des Gehäuses 111 wie die Trichterschallwandler 131, 132, was zur zeitgleichen Abstrahlung in Hauptschallrichtung 100 führt. Entsprechendes gilt für die Zusatzschallwandler 135a-f, die sich in der gleichen Ebene wie der Treiber 130 zum Trichter 121 befinden.

Die ebenfalls rotationsymmetrisch rückwärtig angeordneten Schallwandler 136a-d ergänzen die Abstrahlung an nahe Reflektoren wie Decke und Wände zur Unterstützung eines räumlichen Klangeindrucks.

Die paarweise gegenüberliegend angeordneten Schallwandler 133/134a-d arbeiten gemeinsam auf die Schallöffnung 160, deren Abmessung, d. h. die Breite des Schlitzes an der Oberfläche des Gehäuses 111, klein gegen die abzustrahlende Wellenlänge ist. Als Folge ergibt sich eine weiträumige Schallverteilung in den Ausbreitungsrichtungen 101a-d. Durch die Möglichkeit, die Schallwandler 135a-f ebenso wie 136a-d separat anzusteuern, läßt sich mittels Pegelanpassung das Verhältnis zwischen Direktschall zu indirektem Schall beliebig einstellen. Unterteilt man die Schallwandler 135a-f in Gruppen, bzw. steuert man jeden einzeln an, hat man zusätzlich die Möglichkeit, die Schallabstrahlung nach jeder Seite individuell anzupassen, und damit den störenden Einfluß übermäßig reflektierender einzelner Wände bzw. Decke, Boden zu reduzieren. Die Anordnung des Schallwandlers 130 mit den Wandlern 135a-f in einer Ebene, ebenso wie die Anordnung des Wandlerpaares 131 /132 in einer Ebene mit den Schallwandlern 133/134a-d hat den Vorteil, daß nur eine elektronische Zeitverzögerung zur Synchronisation dieser beiden Ebenen - und damit aller Schallwandler - erforderlich ist.

Fig. 1b und Fig. 1c zeigen derfindungsgemäßie Vorder- und Seitenansicht des Lautsprechers nach Fig. 1a. Es ist anzumerken, daß die dargestellte Anzahl der Schallwandler 133, 134, 135 und 136 nur beispielhaft anzusehen ist. Es können den Erfordernissen entsprechend mehr oder weniger sein. Die genaue Zahl ergibt sich aus dem Abstrahlverhalten dieser Schallwandler im gewählten Frequenzbereich. Sie sind so anzuordnen, daß es weder zu Überlappungen noch zu Auslöschungen kommen kann. Dies gilt auch bezüglich des Zusammenwirkens mit den Trichtern 120 und 121 sowie den Schallwandlern 133, 134.

Fig. 2 zeigt den Lautsprecher nach Fig. 1a-c in abgewandelter Form, so daß dieser direkt an Wände oder auch an die Decke montiert werden kann. Die rückwärtigen Schallwandler 136a-d sind hier entfallen und die Kugelform des ursprünglichen Gehäuses 111 ist an der Rückseite durch eine konische Gehäuseform 211 ersetzt, die einen geeigneten Übergang zur Wand/Decke 270 schafft. Verzichtet man auf die Schallwandler 134a-d, so kann auch das konische Gehäuseteil 211 entfallen, was zu einer besseren akustischen Anpassung der Schallwandler 133a-d an die Umgebung in einem weiten Frequenzbereich führt.

Fig. 3 zeigt den Lautsprecher nach Fig. 1a-c als Variante 1 in vertikaler Form. Die Achse 310 des Lautsprechers 311 ist gegenüber der Achse 110 des Lautsprechers 111 um 90° gedreht. An Stelle der Trichterschallwandler 120, 121 befindet sich eine Schallwandlereinheit 330, vorzugsweise für den oberen Frequenzbereich. Diese Schallwandlereinheit 330 kann eine einzige Einheit sein, die 360° abstrahlt, oder sie kann aus mehreren Einzelsystemen bestehen, deren Abstrahlwinkel sich zu 360° ergänzen. Mit der vertikalen Variante nach Fig. 3 wird eine bessere Rundumabstrahlung erreicht als mit dem Lautsprecher nach Fig. 1a-c, der eine Vorzugsrichtung 100 besitzt. Hier ist die Vorzugsrichtung eine 360°-Ebene in Höhe der Schallöffnung 160. Damit befindet sich die Vorzugsrichtung orthogonal zur Achse 310 des Lautsprechers 311.

Fig. 4a zeigt als Variante 2a den Lautsprecher nach Fig. 3, bei dem die innenliegenden Schallwandler 133/134a-d durch einen Radialtrichterschallwandler 420 mit den innenliegenden Treibern 431, 432, die über die Befestigungselemente 450 miteinander verbunden sind, ersetzt sind. Zwischen den Schallwandlern 431, 432 befindet sich wieder ein Volumenreduzierkörper 470 zur Erweiterung des Übertragungsbereiches. Die Schallwandler 435a-d und 436a-d ergänzen/unterstützen den Radialtrichterschallwandler 420 im oberen und/oder unteren Frequenzbereich, je nach Bemessung und Auslegung des Radialtrichterschallwandlers 420. Diese Variante 2a hat eine höhere Reichweite als Variante 1 nach Fig. 3.

Fig. 4b zeigt als Variante 2b den Lautsprecher nach Fig. 4a, bei dem durch Neigung der beiden Hälften des Gehäuses 411 eine Vorzugsrichtung 100 entsteht, bzw. die Schallabstrahlung in entgengesetzter Richtung zur Hauptrichtung 100 reduziert wird. Erreicht wird dies durch eine variable Geometrie der Verbindungselemente 450, beispielsweise durch zwei ineinander laufende Rohre, die mit einem Feststellmechanismus versehen sind. Die Anordnung nach Fig. 4b hat den Vorteil der 360°-Rundum-Abstrahlung, bei der mit geringem Aufwand bei Bedarf eine Abstrahlrichtung (z. B. in Richtung Mikrofon) ausgeblendet werden kann.

Fig. 5a, b zeigen den Längsschnitt und die Seitenansicht eines Lautsprechersystems, das vergleichbar aufgebaut ist wie das Lautsprechersystem nach Fig. 1a-c, an dessen Gehäuseoberfläche 511 jedoch keine Schallwandler angebracht sind. Zur Erweiterung des Abstrahlwinkels befinden sich an der Innenseite des Trichters 120 die Schallwandler 536a-l integriert, deren Abstrahlrichtungen 504a-l sich mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung 100 in unmittelbarer Nähe vor dem Lautsprechersystem in dem Schnittpunkt S2 kreuzen. Entsprechendes gilt für die Anordnung der Schallwandler 535a-l. In diesem Falle befindet sich der Schnittpunkt S1, in dem sich ihre Abstrahlrichtungen 502a-l mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung 100 schneiden, relativ weit vor dem Lautsprechersystem, was zunächst eine Bündelung und erst in größerer Entfernung in Richtung 100 eine Divergenz bewirkt. Damit wird sowohl eine günstigere Schallverteilung als auch eine höhere Reichweite erzielt. Steuert man die Schallwandler 535a-l und 536a-l in Gruppen oder auch individuell an, läßt sich die Abstrahlcharakteristik des Lautsprechersystems in weiten Grenzen beeinflussen.

Fig. 6a, b zeigen das Lautsprechersystem nach Fig. 5a, b, oder auch nach Fig. 1a-c, mit abgewandeltem innerem Aufbau. Das Treiberpaar 131/132 für den Trichter 120 ist hier ersetzt durch mehrere Einzelschallwandler 631a-l, die auf das rückwärtige Volumen 642 arbeiten. Bei dieser Anordnung sind die Trichter 620 und 621 in der Länge angepaßt und die Schallwandler 630, 631a-l und 533a-d befinden sich in einer Ebene, was die externe Laufzeitanpassung überflüssig macht.

Fig. 7 zeigt die in zwei Ebenen konkave Anordnung von Lautsprecherboxen, bei der ihre Hauptabstrahlrichtungen einen Schnittpunkt S bilden, der vor den Lautsprecherboxen liegt. Diese Anordnung überträgt die Eigenschaften der Anordnung der Schallwandler 535a-l in Fig. 5a, b auf ein ganzes Stack von Lautsprecherboxen. Damit kann auch bei Lautsprecherboxen, die einen von Fig. 5a, b abweichenden inneren Aufbau haben, eine höhere Reichweite erzielt werden.

Fig. 8 zeigt als gemischt konkav/konvexe Anordnung die Einbindung der Anordnung nach Fig. 7 in eine Beschallungsanordnung für einen sehr weiten Beschallungsbereich. Für große Streuwirkung im unmittelbaren Nahbereich sind die unteren Lautsprechersysteme 831, 832, 833 stark konvex angeordnet, die Systeme für den mittleren Bereich 811 bis 823 sind nur leicht konvex oder gar parallel angeordnet, während die Systeme 801 bis 803 für den Fernbereich konkav ausgerichtet sind. Ihre Abstrahlrichtungen schneiden sich im Schnittpunkt S vor der Lautsprecheranordnung mit einer hohen Bündelungswirkung und Reichweite.

Claims (19)

1. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem, bestehend aus dem Gehäuse (511) mit einer Hauptachse (110), die zusammenfällt mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung (100), einem größeren Trichter (120) mit zugehörigen Treiberschallwandlern (131, 132), einem innerhalb des Trichters (120) gelegenen kleineren Trichter (121) mit zugehörigem Treiberschallwandler (130), einem akustisch wirksamen Formteil (112), das sich mit seinen Befestigungsvorrichtungen (116) zwischen den Trichtern (120), (121) befindet und mehreren Schallwandlern (533a-d) für den unteren Frequenzbereich, die in der Nähe der äußeren Berandung des großen Trichters (120) angeordnet sind sowie mehreren Schallwandlern (535a-l) für den mittleren und oberen Frequenzbereich im Fernfeld und mehreren Schallwandlern (536a-l) für den mittleren und oberen Frequenzbereich im Nahfeld, die in kreisförmiger Lage zueinander in die Innenseite des großen Trichters (120) integriert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der Trichter (120, 121) und die Mittelachsen ihrer Treiberschallwandler (131, 132, 121) mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung (100) zusammenfallen, und die Schallwandler (533a-d, 535a-l, 536a- l) um die Achse der Hauptabstrahlrichtung (100) konzentrisch angeordnet sind.

2. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwandler (535a-l, 536a-l) für den mittleren und oberen Frequenzbereich so in Bezug zur Mittelachse (110) angeordnet sind, daß die Achsen ihrer Abstrahlrichtungen (502a-l), bzw. (504a-l) jeweils einen gemeinsamen Schnittpunkt S1, bzw. S2 mit der Achse der Hauptabstrahlrichtung (100) bilden, die sich vor dem Lautsprechergehäuse (511) befinden.

3. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwandler (535a-l, 536a-l) für den mittleren und oberen Frequenzbereich ganz oder teilweise in die Innenseite der Wand des größeren Trichters (120) und/ oder des kleineren Trichters (121) integriert sind.

4. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwandler (535a-l, 536a-l) für den mittleren und oberen Frequenzbereich einzeln oder gruppenweise im Pegel variabel und/oder zu- und abschaltbar sind, auch während des Betriebs.

5. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trichter (120, 121) konzentrisch ineinander verschachtelt sind und durch ein Formteil (112), das in die mathematische Trichterfunktion von (120) mit einbezogen ist, und das vorteilhafterweise von zylindrischer Gestalt ist, voneinander getrennt sind.

6. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaustrittsöffnungen der Trichter (120, 121) in einer Ebene liegen.

7. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschallwandler (131, 132) eines Trichters (120) gegenüberliegend so angeordnet sind, daß ihre Kreismittelachsen mit der Kreismittelachse des Trichters (120) zusammenfällt und sie (131, 132) somit radial in den Hals des Trichters (120) strahlen.

6. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem und nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen zwischen den Treiberschallwandlern (131, 132) als akustisch optimierte Druckkammer hinsichtlich Übertragungsbandbreite und Linearität des Frequenzgangs ausgebildet ist, die in ihrer Ausführung durch die starren Verbindungselemente (150) und den Volumenreduzierkörper (170), der vorteilhafterweise an der Verbindung (150) befestigt ist, charakterisiert ist.

9. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berandungen der Öffnungsfläche des Trichters (120) und der des Gehäuses (511) eng beieinander liegen, und daß diese unterschiedliche Geometrien aufweisen, so daß Schallaustrittsöffnungen entstehen, die eine Anbringung von Schallwandlern für den unteren Frequenzbereich (533a-d) ermöglicht, die hinter die Austrittsöffnung des Trichters (120) zurückgesetzt liegt.

10. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschallwandler (631a-l) ringförmig angeordnet in einen angepaßten Trichter (620) strahlen, und daß diese sich in einer Ebene mit den übrigen Schallwandlern (630) des ebenfalls angepaßten Trichters (621) einschließlich Formteil (612) und Schallwandlern (533a-d) befinden.

11. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (111) Kugelform oder kugelähnliche Gestalt besitzt, in das die Trichter (120)/(121) formschlüssig eingepaßt sind.

12. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des Gehäuses (111) zusätzliche, in ihren Pegeln veränderbare Schallwandler (135a-f) und (136a-d) angeordnet sind, wobei die frontseitigen Schallwandler (135a-f) in einer Ebene mit dem Treiberschallwandler (130) angeordnet sind.

13. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (111) in einer Ebene, die zwischen den Treiberschallwandlern (131, 132) liegt, an seiner Oberfläche mit einem ringförmigen Spalt (160) versehen ist, durch den im Innern des Gehäuses (111) paarweise gegenüberliegend angeordnete und mit Befestigungselementen (151a-d) versehene Schallwandler (133a-f)/(134a-f) allseitig in die Richtungen (101a-d) abstrahlen.

14. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtig des Schlitzes (160) befindliche Gehäuseteil (211) abgeflacht und zu einem Übergangsstück an eine ebene Fläche, die eine Wand oder Decke sei kann, ausgeformt ist.

15. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelförmige Gehäuse (311) gegenüber der Ausführung (111) nach Fig. 1a-c um 90° vertikal nach oben gedreht ist, und daß anstelle der Trichter (120)/(121) eine Schallwandlereinheit (330) angeordnet ist, die eine Rundum- Abstrahlung in horizontaler Ebene bewirkt.

16. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (120) in die Mitte des Gehäuses (411) angeordnet und als rundum strahlender Radialtrichter (420) ausgeführt und von gegenüberliegend angeordneten Treiberschallwandlern (431, 432) angetrieben wird, die ihrerseits mit. Befestigungselementen (450) verbunden sind, an denen der sich im Zwischenraum angebrachte Volumenreduzierkörper (470) befestigt ist.

17. Anordnung von Schallwandlern in einem Lautsprechersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialtrichter (420) mittels einer Kippbewegung, die vorzugsweise durch Änderung der Geometrie der Verbindungselemente (450) bewerkstelligt wird, seine radialen Öffnungsfläche in eine Richtung bis zum vollständigen Verschluß variabel vermindert werden kann, derart, daß in diese Richtung keine oder geringere Abstrahlung erfolgt.

18. Anordnung von Lautsprecherboxen (701 bis 743) in einem Verbund (Cluster, Stack) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecherboxen (701 bis 743) so angeordnet und ausgerichtet sind, daß deren Frontseiten eine konkave Form bilden und, daß die Achsen der Hauptabstrahlrichtungen der einzelnen Lautsprecherboxen (701) bis (743) einen gemeinsamen Schnittpunkt S bilden, der sich vor den Lautsprecherboxen (701 bis 743) befindet.

19. Anordnung von Lautsprecherboxen (801 bis 833) in einem Verbund (Cluster, Stack) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecherboxen (801 bis 833) so angeordnet und ausgerichtet sind, daß deren Frontseiten gruppenweise jeweils eine konkave/konvexe/­ gerade Form bilden und, daß die Achsen der Hauptabstrahlrichtungen der konkav ausgerichteten Lautsprecherboxen (801 bis 803) einen oder mehrere gemeinsame(n) Schnittpunkt(e) S bilden, der (die) sich vor den Lautsprecherboxen (801 bis 833) befindet (befinden).