DE2738295C2 - Lautsprechergehäuse - Google Patents
LautsprechergehäuseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lautsprechergehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Gehäuse von Lautsprechern dienen in der Hauptsache dazu, einen akustischen Kurzschluß zu
vermeiden. Dieser akustische Kurzschluß kommt dadurch zustande, daß z, B. bei einer Vorwärtsbewegung der Membran die davor liegende Luft komprimiert, die dahinter liegende Luft jedoch verdünnt wird.
Somit haben die von der Vorderseite ausgehenden
Schallschwingungen eine Phase, die der Phase der von
der rückseitigen Membranfläche ausgehenden Schallwellen entgegengesetzt ist Oberlagern sich beide
Schallwellen, so können sie sich gegenseitig auslöschen,
d, h, es ist kein Schall hörbar. Per Effekt des akustischen
Kurzschlusses tritt allerdings nur bei tiefen Frequenzen
merklich in Erscheinung, während er bei hohen Frequenzen, wo der Schall mehr oder weniger gerichtet
von der Membran ausgesendet wird, vernachlässigbar ist.
Durch den Einbau von Lautsprechern in Gehäuse wird vermieden, daß die von der Vorderseite der
Lautsprechermembran ausgehenden Schallwellen auf die Rückseite gelangen. Ein akustischer Kurzschluß ι ο
wird folglich unterbunden.
Allerdings treten bei der Verwendung von Lautsprechergehäusen andere unerwünschte Effekte auf.
Einer dieser Effekte ist die Eigenresonanzfrequenz der Gehäuse, die im wesentlichen von dem Gehäusevolu- 's
men und den Materialien des Gehäuses bestimmt wird. Für eine verzerrungsfreie Tieftonwiedergabe ist deshalb
die Unterdrückung der Gehäuseresonanzen von besonderer Bedeutung. LJm Eigenschwingungen der Wand zu
verhindern, sollte diese aus einem Material mit großer innerer Dämpfung bestehen und gleichzeitig eine
genügend große Dichte haben.
Hierbei ist zu beachten, daß die Schallabstrahlung von
den Gehäusewänden bei tiefen Frequenzen durch die Biegesteifigkeit der Wände, bei hohen Frequenzen
durch die Massenbelegung der Wände und im Bereich der verschiedenen Resonanzmoden des Gehäuses durch
die Dämpfung von Biegewellen bestimmt wird.
Um die vorstehend genannten Bedingungen zu erfüllen, sind bereits Lautsprechergehäuse aus Fichten-,
Tannen- oder Birkenholz vorgeschlagen worden, bei denen die Wände doppelwandig mit einem dazwischenliegenden
Hohlraum ausgeführt sind. Der Hohlraum wird dabei mit feinem trockenen Sand oder mit
aufgeschäumten Hartschaumstoff ausgefüllt (Klinger, Lautsprecher und Lautsprechergehäuse für HiFi,
7. Auflage, 1975, S. 74). Die Herstellung von Lautsprechergehäusen
aus Holz ist jedoch relativ aufwendig, da einerseits die Wände relativ dick ausgeführt sein
müssen und andererseits die Außenflächenbearbeitung schwierig ist
Es ist ferner ein Lautsprechergehäuse bekannt, dessen Wände wenigstens zwei Schichten aus Wellpappe
mit senkrecht zueinander laufenden Wellungen aufweisen (DE-AS 23 04 711); bei diesem Lautsprecher- «
gehäuse ist die Oberflächenbehandlung naturgemäß ebenfalls sehr schwierig. Das gleiche gilt für ein
bekanntes Lautsprechergehäuse, bei dem eine Trägerschicht mit mindestens zwei gewellten Folien verbunden
ist (US-PS 38 48 696).
Bei einer anderen bekannten Lautsprecherbox ist das Gehäuse zum größten Teil oder vollständig aus
Polystyrol-Hartschaumstoff hergestellt (DE-GM 18 21 346). Zur Dämpfung der Eigenschwingungen sind
dabei die Gehäusewände gewölbt Außerdem ist das ganze Gehäuse mit einer abwaschbaren Kunststoff-Folie
bespannt Nachteilig ist bei dieser Lautsprecherbox indessen, daß keine ebenflächigen Gehäusewände
hergestellt werden können, ohne daß unangenehme Schwingungen auftreten. &°
Um die Nachteile der nur aus Kunststoff bestehenden Gehäuse zu vermeiden, ist bereits eine Lautsprecherbox
vorgeschlagen worden, die aus einem vollständig ausgefüllten Schaumkunststoffteil besteht, das den bzw.
die Lautsprecher auf der Rückseite formschlüssig h>
einhüllt, wobei die Außenflächen mit einem abdeckenden schlagfesten Überzug versehen sind (DE-AS
15 12 746; vgl auch DE-GM 76 00 13t). Das Aufbringen
des schlagfesten Überzugs erfordert bei diesem Gehäuse indessen umständliche Arbeitsgänge,
Auch das Ausschäumen von Zargen, die als doppelschaliges Kunststoff-Spritzteil ausgebildet sind,
mit Schaumkunststoff (vgl, DE-AS 15 12 745), ist insofern nachteilig, als noch zu starke Eigenschwingungen
auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ dünnwandiges und einfach herzustellendes Lautsprechergehäuse
zu schaffen, bei dem die Wandschwingungen stark gedämpft sind, so daß nur eine geringe
Schallabstrahlung auftritt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht insbesondere darin, daß eine große Massedichte, ein
großer Elastizitätsmodul und ein großer Dämpfungsfaktor für Biegeschwingungen miteinander kombiniert
werden. Hierdurch werden sehr gute akustische Eigenschaften erzielt Ein weiterer Verteil besteht darin,
daß die Gehäusewände relativ dünn ausgeführt werden können, was insbesondere bei Kleinlautsprechern zu
einem günstigen Verhältnis von Netto- zu Bruttovolumen führt Weiterhin stellt es einen Vorteil der
Erfindung dar, daß eine ansprechende Oberflächengestaltung ermöglicht wird, weil — anders als bei
Holzlautsprechern — keine Spachtel- und Schleifarbeiten nötig sind. Die dekorative Oberfläche kann überdies
bereits vor der eigentlichen Verarbeitung auf dem Halbzeug aufgebracht werden. Ferner ist die Montage
eines erfindungsgemäßen Gehäuses sehr einfach und zeitsparend. Schließlich können besonders Lautsprecher
mit Passivmembranen oder Verzögerungsleitungen an der Lautsprecherrückseite infolge der geringen
Wandstärke sehr klein gebaut werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Frontansicht eines Lautsprecherzargenteils, ohne Lautsprecherabdeckung und ohne Schallwanu;
Fig.2 die Seitenansicht eines Lautsprechers mit
Schallwand im Schnitt;
F i g. 3 die Frontansicht eines weiteren Lautsprecherzargenteils, bei dem zwei symmetrische Hälften
vorgesehen sind;
F i g. 4 die Frontansicht eines Zargenteils, bei dem auf der Innenseite Zusatzelemente aufgebracht sind;
Fig.5 die Seitenansicht eines Lautsprechers mit
Schallwand im Schnitt, bei dem Zusatzelemente aufgebracht sind;
Fig.6 die Seitenansicht eines Lautsprechers mit zusätzlichem Passivstrahler im Schnitt;
Fig.7 ein Gummiprofil zur Aufnahme einer Lautsprecher-Rückwand:
Fig.8 ein Gummiprofil zur Aufnahme einer Lautsprecher-Mittelwand.
In der F i g. 1 ist ein Zargenteil 1 gezeigt, das — mit
Ausnahme der Vorjer- und Rückwand — das Gehäuse eines Lautsprechers bildet Dieses Zargenteil 1 ist aus
einem Stück hergestellt, das durch Verformung die Gestalt eines Quaders mit offener Front' und Rückseite
angenommen hat
Das Zargenteil 1 selbst ist aus drei Schichten 2, 3, 4
hergestellt, von denen die äußere Schicht 2 aus Metall, die mittlere Schicht 3 aus Kunststoff und die innere
Schicht 4 wiederum aus Metall besteht Die äußere und die innere Schicht 2,4 können beispielsweise aus einem
Stahlblech von einem Millimeter Starke bestehen, wahrend als mittlere Schicht 3 z. ö, eine Kunststoffschicht von 0,3 Millimeter Stärke vorgesehen sein kann.
An der Unterseite des Zargenteils 1 stoßen die beiden
offenen und nach oben gebogenen Enden 5 des verformten dreischichtigen Blechs zusammen und sind
durch ein Klammerprofil 6 miteinander verbunden.
Zwischen dem Klammerprofil 6 und den Enden S des dreischichtigen Blechs ist ein Dichtungsmittel 7
vorgesehen, das beispielsweise eine Folie sein kann.
Um die Biegefestigkeit des Lautsprechergehäuses zusätzlich zu erhöhen, kann eine kreuzförmige Aussteifung 8 vorgesehen sein, die auf dem Klammerprofil 6
ruht und sich gegen die Seitenwände des Zargenteils 1 abstutzt. Besteht die Aussteifung 8 aus einem Elastomer,
so kann neben der Biegefestigkeit auch die Dämpfung erhöht werden. Für viele L-eutsnr?ch?r ist Hi? Aussteifung 8 jedoch ohne Nachteil entbehrlich.
In der Fig.2 ist ein Querschnitt durch ein
Lautsprechergehäuse gezeigt, das — im Gegensatz zur Darstellung der F i g. 1 — mit einer Front- und einer
Rückwand versehen ist. Die Front- oder Schallwand 9 besteht z. B. aus Schaumspritzguß und ist über einen
Dichtungsring 10 in den Zargenteil 1 eingedrückt. Die Rückwand 11 ist ebenfalls über einen Dichtungsring 12
mit dem Zargenteil 1 verbunden.
Das aus drei Schichten bestehende Blech 13 der Rückwand 11 bildet den eigentlichen mechanischen
Gehäuseteil, während eine dünne Kunststoffhaut 14 die Abdichtung sicherstellt Die rückseitigen Stirnkanten
15, 16 bzw. die frontseitigen Stirnkanten 17, 18 des Zargenteils 1 sind durch die Rückwand 11 bzw. die
Schallwand 9 abgedeckt, so daß eine besondere Bearbeitung dieser Kanten entfallen kann.
In der Schallwand 9 sind auf der Vorderseite Einkerbungen 19, 20 vorgesehen, in die eine Lautsprecherabdeckung 21 eingefügt werden kann, die hier
gestrichelt dargestellt ist
In der F i g. 3 ist eine Variante des Zargenteils 1 der F i g. 1 dargestellt. Diese Variante besteht aus zwei
gleichen Teilen 22, 23, die U-förmig ausgebildet und an ihren Enden 24, 25; 26, 27 umgebogen sind. Die
umgebogenen Enden liegen aufeinander und sind mittels Klemmprofilen 28, 29 miteinander verbunden.
Durch diesen Aufbau erhalten die langen Seitenteile des Gehäuses eine größere Steifigkeit
Die Fig.4 zeigt ebenfalls eine Vorderansicht eines
Zargenteils. Allerdings ist bei diesem Zargenteil kein gebogenes dreischichtiges Blech vorgesehen, das die
Ummantelung des Gehäuses darstellt, sondern es ist ein einschichtiges Blech verwendet, das rechteckig geformt
ist Die einschichtige Ausbildung des Blechs 30 erlaubt eine einfachere Formgebung, da bei einem solchen
Blech beim Umbiegen keine gegenseitige Verschiebung der Schichten auftritt, wie es bei einem dreischichtigen
Blech der Fall sein kann. Um bei einem Lautsprechergehäuse der in der Fig.4 gezeigten Art die gleichen
günstigen Eigenschaften zu erhalten, wie bei einem Gehäuse mit dreischichtigem Blech, werden auf die
Innenseite des einschichtigen Blechs 30 eine dämpfende Kunststoffschicht 31, 33,35, 37 und eine Metallschicht
32,34,36,38 aufgebracht
Die Blechschicht 36 verdeckt den Toleranzspalt 39 des äußeren Blechs 30 und stellt die mechanische
Verbindung zwischen den Enden dieses Blechs 30 her. Da die Schichten 31—38 eben sind, sind die Innenseiten
der Ecken des äußeren Blechs nicht durch diese Schichten abgedeckt; d. h. die Innenseiten der Ecken des
Gehäuses sind einschichtig ausgebildet Da in diesen
Ecken ohnehin nur Schwingungsknoten auftreten, erübrigt sich allerdings ein Dämpfungsmittel:
Das äußere einschichtige Blech JO kann bereits vor
dem Biegen eine Oberflächenbehandlung erhalten,
beispielsweise durch Lackgießen oder Kaschieren.
das Lackieren eines dreidimensionalen Gebildes.
ίο gehäuses im Schnitt dargestellt, das dem Lautsprechergehäuse der Fig.4 entspricht, wobei allerdings
zusätzlich noch eine Schallwand 40 gezeigt ist Man erkennt bei dieser Darstellung, daß die inner aufgebrachten Schichten 32, 36 jeweils so weit v>n der
Vorderfront des Lautsprechergehäuses zurückgesetzt sind, daO die Schallwand 40 in die Zarge eingesetzt
werden kann, die aus der äußeren Schicht 30 gebildet wird. Entsprechendes gilt für die Rückfront des
Lautsprechergehäuses, wo die Schichten 32,36 ebenfalls
einen bestimmten Abstand von der Außenkante
einhalten. Auf diese Weise läßt sich eine einfache Abdichtung erreichen.
Die Schicht 38, welche in Fig.4 nur im Schnitt zu
sehen ist, ist in der F i g. 5 in der Draufsicht zu erkennen.
Die Fig.6 zeigt ein Lautsprechergehäuse von der
Seite irr Schnitt Neben aktiv strahlenden Lautsprechern weist dieses Gehäuse noch einen passiv
strahlenden Lautsprecher auf.
Das Grundelement des Lautsprechergehäuses wird
wieder durch eine Blechzarge 41 gebildet auf die
Blechplatten 42, 43, 44 mit dämpfender Zwischenlage 45,46 geklebt sind.
In der vorderen Schallwand 47 sind ein Tieftonlautsprecher 48 und ein Hochtonlautsprecher 49 eingepaßt,
die durch eine Lautsprecherabdeckung 50 überspannt sind, die hier nur als gestrichelte Linie angedeutet ist
Die Rückwand 51 des Lautsprechergehäuses wird durch ein dreischichtiges Element gebildet, das in der
bereits beschriebenen Weise aus Metall — Kunststoff —
Zwischen der Rückwand 51 und der schaiiwand 4?
befindet sich noch eine Zwischenwand 52, die ebenfalls den bereits beschriebenen Dreischichtenaufbau hat In
dieser Zwischenwand 52 sind ein Passivstrahler 53 und
eine Frequenzweiche 54 vorgesehen, mit denen in an
sich bekannter Weise die akustischen Eigenschaften des Lautsprechersystems verbessert werden können.
Sowohl die Rückwand 51 als auch die Zwischenwand 52 sind mit der Blechzarge 41 über ein Profil 55,5*"+ z. B.
so aus Gummi, verbunden. Sofern zwischen dem Profil 56 der Zwischenwand 52 und der Blechplatte 44 bzw.
zwischen der Schallwand 47 und der Blechplatte 44 Zwischenräume 57, 58 entstehen sollten, so können
diese mittels Klebekitt oder dergleichen abgedichtet
werden.
In der Blechzarge 41 befinden sich zwischen Rückwand 51 und Zwischenwand 52 Abstrahlöffmmgen
59, 60. Der unterhalb dieser Abstrahlöffnungen 59,60
befindliche Spalt 61 braucht nicht abgedichtet zu
werden.
In der F i g. 7 ist das Profil 55 für die Abdichtung und Befestigung der Rückwand 51 im Querschnitt dargestellt Dieses Profil 55 weist eine U-förmige Aussparung
62 für die Aufnahme der Rückwand 51 auf. Außerdem Bt
eine untere Kante 63 vorgesehen, die elastisch biegbar
ist In der Praxis nimmt sie vor der Montage die Lage ein, die mit der durchgehend gezeichneten Linie
dargestellt ist, während sie nach der Montage die
gestrichelt eingezeichnete Lage einnimmL Auf der der U-förmigen Aussparung gegenüberliegenden Seite des
Profils 53 sind Rippen 64 vorgesehen, die eine selbsthemmende Montage erlauben.
Bei einer solchen Montage wird ein Profil 33 um die Rückwand 31 gelegt und die so ergänzte Rückwand in
die Blechr^ge 41 eingeschoben. Durch die selbsthemmenden Rippen 64 bleibt die Rückwand 31 fest montiert,
während durch die Kante 63 die scharfen Endkanten der Bl(?eh2arge 41 abgedeckt werden.
In der F i g. 8 ist das Profil 56 im Schnitt gezeigt, das
zur Halterung der Zwischenwand 52 dient. Dieses Profil
36 benötigt kein der Kante 63 (F i g. 7) entsprechende:
Teil, da es keine scharfen Ecken abzudecken hat Es sind
jedoch Rippen 63, 66 und eine U-förmige Aussparung
vorgesehen. In die U-förmige Aussparung 67 wird die Zwischenwand 32 vor der Montage eingepaßt und danr
die Kombination Zwischenwand 32 Profil 36 in die
Zarge 41 eingeschoben. Die Rippen 65, 66 biegen sich
hierbei etwas um und erzeugen auf diese Weise eint Kraft, die gegen die Zargeninnenwand druckt Somit isi
die Zwischenwand 52 fest im Lautsprechergehäuse
angeordnet.
Claims (21)
1. Lautsprecbergehäuse mit aus 4rej Schichten
bestehenden Gehäusewänden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Schichten (2, 4; 30,32; 41, 42) aus Metall und die innere
Schicht(3;31;45) aus Kunststoff bestehen.
2. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Schichten
(2,4; 30,32; 41,42) gleiche Stärken aufweisen.
3. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Schichten
(2,4; 30,32; 41,42) aus Stahl bestehen.
4. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Innere des Gehäuses
gerichtete Schicht (4; 32; 42) aus Stahl und die nach außen gerichtete Schicht (2; 30; 41) aus Aluminium
besteht.
5. Lautsprechergehäuse, insbesondere nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zargenteil (1) vorgesehen ist, das aus drei übereinandergelagerten Schichten (2, 3, 4) besteht und das durch
Biegen so geformt ist, daß es das Volumen des Lautsprechergehäuses umspannt
6. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5) des Zargenteils
(1) umgebogen und mittels eines Klammerprofils (6) untereinander verbunden sind.
7. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden des
Zargenteils (1) und dem Klammerprofil (6) ein Dichtungsmittel (7) vorgesehen ist
8. Lautsprechergehäuse nsch Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Biegefestigkeit und/öder der Dämpfung des Lautsprechergehäuses eine Aussteifung (8) vorgesehen ist, die mit
den durch das Zargenteil (1) gebildeten Seitenwänden in Kontakt steht
9. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zargenteil (1) einen ersten
Dichtungsring (10) aufweist Ober den die Schallwand (9) gestülpt ist
10. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zargenteil (1) einen
zweiten Dichtungsring (12) aufweist über den die Rückwand (11) gestülpt ist
11. Lautsprecher nach den Ansprüchen 5 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (11) aus einem dreischichtigen Blech (13) besteht, das auf
einer abdichtenden Kunststoffhaut (14) aufliegt
12. Lautsprechergehäuse, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes
Zargenteil (22) und ein zweites Zargenteil (23) vorgesehen ist, wobei beide Zargenteile (22, 23)
jeweils nur drei Seitenwände bilden und wobei die offenen Enden (24« 25; 26, 27) der Zargenteile (22,
23) umgebogen und so miteinander über Klemmprofile (28, 29) verbunden sind, daß durch die beiden
Zargenteile (22,23) ein Gebilde mit vier Seitenwinden entsteht, wobei zwei Seitenwinde aus jeweils
zwei Seltenwänden der Zargentelle (22,23) zusammengesetzt sind.
13. Lautspreehergehäuse, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einschichtiges Zargenteil (30) au« Metall vorgesehen ist, das
vier Wände des Lauisprechergehäuses bildet, wobei
auf den Innenseiten dieser Wände jeweils eine
Kunststoffschicht (31,33, 35,37) mit einer darüber
befindlichen Metallschicht (32, 34, 36, 38) aufgebracht ist
14. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschuhten(31,33,35,37)und Metallschichten(32,34,36,38)
auf das Zargenteil (30) geklebt oder mittels Schnappverbindungen mit diesen verbunden werden.
15. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (31,33,35,37) und Metallschichten (32,34,36,38)
so weit von den äußeren Kanten des Zargenteils (30) entfernt sind, daß eine Schallwand (40) und/oder eine
Rückwand mit dem Zargenteil (30) verbunden werden kann.
16. Lautsprechergehäuse, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Vorderseite des Lautsprechergehäuses eine Schallwand (47) vorgesehen ist, die Lautsprecher, z. B.
einen Tieftönsr (48) und einen Hochtöner (49) trägt,
daß ferner an der Rückseite des Lautsprechergehäuses eine Rückwand (51) vorgesehen ist welche das
Gehäuse verschließt und daß zwischen der Schallwand (47) und der Rückwand (51) eine Zwischenwand (52) vorgesehen ist, die einen passiven
akustischen Strah&r (53) und/oder eine Frequenzweiche (54) enthält
17. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (51) und
die Zwischenwand (52) mittels Profilen (55,56) in ein Zargenteil (41) eingepaßt sind, welches zusammen
mit Kunststoffschichten (45,46) und Metallschichten (42,44) vier Seitenwände des Lautsprechergehäuses
bildet
18. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich
zwischen Rückwand (51) und Zwischenwand (52) in dem Zargenteil (41) Abrtrahlöiinungen (59, 60)
vorgesehen sind.
19. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß das Profil (55), welches
um die Rückwand (51) gelegt ist, eine Kante (63) aufweist, welche die Stirnseite des Zargenteiis (41)
abdeckt
20. Lautsprechergehäuse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (55, 56)
selbsthemmende Rippen (64; 65,66) aufweisen.
21. Lautsprechergehäuse nach den Ansprüchen 17,
19 und 20, dadurch gekennzeichnet daß die Profile (55,56) aus Gummi bestehen.
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