DE3600968A1

DE3600968A1 - Anordnung fuer basslautsprecher mit einem exponentialtrichter

Info

Publication number: DE3600968A1
Application number: DE19863600968
Authority: DE
Inventors: Mario Curth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1986-01-15
Publication date: 1987-04-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für Baßlautsprecher mit einem Exponentialtrichter. Es ist bekannt, zur Wiedergabe tiefer Töne Exponentialtrichter in Kombination mit Baßlautsprechern zu verwenden. Selbst bei einer Faltung der Exponentialtrichter benötigen die bekannten Anordnungen erhebliche Volumen, welche insbesondere bei der Verwendung in Wohnräumen störend sind. Es sind daher verschiedene Maßnahmen bekannt geworden, welche zu einer Verkleinerung der Abmessungen führen. So sind beispielsweise Exponentialtrichter bekannt geworden, welche zusammen mit einer Raumecke die erforderliche Trichtergröße ergeben. Ferner ist eine Anordnung bekannt geworden (G 83 31 113), bei welcher die Fläche der Trichterhalsöffnung etwa der halben Membranfläche entspricht, der Trichter im vorderen Ende gegenüber den theoretischen Berechnungen um 10% gekürzt ist, die Fläche der Trichtermundöffnung um etwa 10% unter der rechnerischen Öffnungsfläche liegt und welche eine Faltung des Trichterverlaufs aufweist, aus weniger als 25 Holzplatten besteht und zwei Fräswinkel aufweist, wobei die technischen Eigenschaften der bekannten Anordnung durch eine Verringerung des geschlossenen Volumens hinter der Lautsprechermembran jederzeit veränderbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Verringerung der Abmessungen von Exponentialtrichtern zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß das Volumen der Anordnung gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich verringert werden kann und trotzdem eine einwandfreie Wiedergabe tiefer Töne möglich ist.

Bei bekannten Anordnungen ergeben sich beispielsweise etwa folgende Volumen für folgende Frequenzen bei frei ausstellbaren Exponentialgehäusen:
750 l bei 30 Hz
450 l bei 45 Hz
250 l bei 64 Hz

Bei Gehäusen, welche die Wohnraumecke ausnutzen, verringern sich diese Werte auf:
225 l bei 45 Hz
125 l bei 64 Hz

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Trichterhalsfläche etwa 7% bis 20% der rechnerischen Trichterhalsfläche beträgt. Dadurch ist insbesondere bei einer Faltung des Trichters eine erhebliche Volumeneinsparung möglich. Dadurch, daß gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Trichterlänge um 20% größer als die rechnerische Trichterlänge ist, kann die Trichteröffnungsfläche etwa 40% kleiner als die rechnerische Trichteröffnungsfläche sein, was eine weitere Verringerung des Volumens ergibt.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Querschnittsfläche vom Trichterhals bis zur konstruktiven Mitte etwa konstant ist. Dadurch lassen sich insbesondere lange Trichter in einfacher Weise derart zusammenfalten, daß sie weitaus weniger Platz in Anspruch nehmen als bekannte Exponentialgehäuse. Außerdem sinkt durch diese Maßnahme die effektive untere Grenzfrequenz um ca. 20%.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt die Verwendung verschiedener Baßlautsprecherdurchmesser zu. So wird durch die Verwendung einer Membranfläche des Baßlautsprechers, die etwa dem Fünffachen der Trichterhalsfläche entspricht, die durch den Trichter verwirklichte Verstärkung um 3 db erhöht.

Gemäß einer anderen Weiterbildung können jedoch durch die Wahl der Membranfläche in der Größenordnung der Trichterhalsfläche möglichst geringe Verzerrungen erreicht werden.

Weitere Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Einbeziehung einer Ecke eines Raumes, in welchem die Anordnung angeordnet ist, in den Trichter. Insbesondere dadurch, daß eine aus zwei Wänden und der Decke oder dem Fußboden des Raumes gebildete Ecke Teil des Trichters ist, wird eine äußerst raumsparende Form des Gehäuses möglich.

Schließlich betreffen Weiterbildungen vorteilhafte Ausgestaltung des den Baßlautsprecher umfassenden Gehäuses.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Exponentialgehäuse mit einem sich exponentiell erweiternden Trichter,

Fig. 2 ein Gehäuse, bei welchem sich die Querschnittsfläche des Trichters bis zur konstruktiven Mitte nicht erweitert,

Fig. 3 ein Gehäuse mit einer verlängerten Trichterform,

Fig. 4 ein Gehäuse mit einer verkürzten Trichterform,

Fig. 5 ein Gehäuse mit einem sich exponentiell erweiternden Trichter unter Ausnutzung einer Wohnraumecke und

Fig. 6 ein Gehäuse mit einem sich bis zur konstruktiven Mitte nicht erweiternden Trichter, welcher nicht gefaltet ist.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dai Ausführungsbeispiele sind als Schnittzeichnungen dargestellt. Soweit Figuren mit a) und b) bezeichnet sind, handelt es sich um Schnitte in verschiedenen Ebenen.

Bevor auf die Ausführungsbeispiele im einzelnen eingegangen wird, sollen im folgenden noch einige Zahlenbeispiele angegeben werden. Dabei wird davon ausgegangen, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung wie beim Stand der Technik sowohl eine normale Trichterlänge als auch eine verkürzte sowie eine verlängerte Form möglich ist. Ausgehend von der normalen Trichterlänge ist bei den bekannten Exponentialtrichtern eine um den Faktor 1,627 verlängerte Form bekannt, bei welcher die Trichteröffnungsfläche ein 1,627tel der Trichteröffnungsfläche bei normaler Trichterlänge beträgt. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein besseres Ein- bzw. Ausschwingverhalten. Es müssen jedoch Nachteile beim Klirrverhalten in Kauf genommen werden.

Wählt man eine um das 1,627fache größere Trichteröffnungsfläche, wobei dann die Länge durch 1,627 geteilt werden kann, so erhält man ein besseres Klirrverhalten auf Kosten des Ein- bzw. Ausschwingverhaltens.

In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele für die Trichterhalsfläche, die Länge und die Öffnungsfläche jeweils für verschiedene Frequenzen und für die normale Länge, die verkürzte und die verlängerte Form gemäß der Erfindung aufgeführt.

Nutz man eine angrenzende Wohnraumecke als Verlängerung des Schalltrichters, so kann beispielsweise bei einer Frequenz von 44 Hz die Länge bei der verkürzten Form auf ein 1,03 m herabgesetzt werden, wobei sich die Trichteröffnungsfläche auf 840 cm² reduziert.

Als Gehäusevolumen erhält man für die in der obigen Tabelle aufgeführten Frequenzen folgende Werte:
1100 l bei 16 Hz
530 l bei 23 Hz
270 l bei 33 Hz
150 l bei 44 Hz
81 l bei 64 Hz
50 l bei 87 Hz

Unter Ausnutzung der Wohnraumecke genügt bei 44 Hz und der obenangegebenen Trichterlänge von 1,03 m ein Volumen von 70 l (siehe Fig. 5). Bei Anwendung eines Trichters, dessen Querschnittsfläche sich bis zur konstruktiven Mitte nicht erweitert, beträgt das Volumen sogar nur 35 l bei einer Frequenz von 44 Hz (Fig. 6).

Es können Baßlautsprecher folgender Durchmesser verwendet werden, wobei die in obiger Tabelle angegebenen Trichterhalsflächen zugrunde gelegt sind:
bei 16 Hz 8″-18″
bei 23 Hz 7″-15″
bei 33 Hz 6,5″-12″
bei 44 Hz 6″-10″
bei 64 Hz 5″-8″
bei 87 Hz 4,5″-7″

Dabei reicht der für den Druchmesser angegebene Bereich von der einfachen bis zur fünffachen Trichterhalsfläche.

Wird eine größere Trichterhalsfläche als in der obigen Tabelle gewählt, so ändern sich die Durchmesser entsprechend.

Bei der Auslegung der Trichterhalsfläche innerhalb des durch die Erfindung angegebenen Bereichs ist gegebenenfalls zu berücksichtigen, daß bei kleiner werdender Trichterhalsfläche der Intermodulationsgrad größer, jedoch der Klirrfaktor kleiner wird, während bei größer werdender Trichterhalsfläche sich die Verhältnisse umkehren.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele können aus Holz-, Span- und mineralischen Platten hergestellt werden. Das Gehäuse nach Fig. 1 enthält einen Trichter mit angenähert exponentiellen Verlauf und umfaßt die Seitenwände 1 und 2, eine Rückwand 3 und obere und untere Außenwände 4 und 5. Der Lautsprecher 6 ist auf einer Platte 7 montiert, welche einen Ausschnitt 8 aufweist, der die Trichterhalsfläche bildet. Wie aus Fig. 1a) zu sehen ist, ist der Trichter mehrmals in Form einer Spirale gefaltet. Der Trichter endet in der Trichteröffnungsfläche 9, welche zusammen mit der Wand 10 die Vorderseite des Gebäudes bilden.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 erweitert sich die Querschnittsfläche des Trichters nicht bis zur konstruktiven Mitte. Letztere stellt die Mitte einer durch den Trichterrand in Längsrichtung gebildeten Linie dar. Durch die Maßnahme wird der Frequenzbereich nach unten erweitert bei sonst gleichen Abmessungen. Außerdem verringert sich das Gesamtvolumen.

Bei dem in Fig 3 gezeigten Gehäuse ist eine sogenannte verlängerte Form des Trichters gewählt, wodurch der Trichter insgesamt schlanker ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist eine verkürzte Form gewählt, bei welcher die Trichteröffnung im Verhältnis zur Länge größer als bei der Normalform gemäß Fig. 1 ist.

Bei dem Gehäuse nach Fig. 5 ist die durch die Wände 11 und 12 sowie den Fußboden 13 gebildete Ecke eines Wohnraumes Teil des Exponentialtrichters. Die Trichteröffnungsfläche befindet sich etwa bei der gedachten Linie 14. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß eine weitere Verkleinerung und damit auch eine Reduzierung des Gewichts möglich ist.

Bei dem Gehäuse nach Fig. 6 ist keine Erweiterung der Querschnittsfläche des Trichters vom Trichterhals 8 bis zur konstruktiven Mitte bei 16 vorgesehen. Der sich erweiternde Teil des Trichters wird von einer Wohnraumecke gebildet. Diese kann aus zwei Wänden und dem Fußboden bzw. zwei Wänden und der Decke des Wohnraums bestehen. Die Trichteröffnungsfläche befindet sich an der gedachten Linie 17. Das Gehäuse nach Fig. 6 zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus. Der größte Teil des Trichters besteht aus einem Rohr mit vorzugsweise quadratischem Querschnitt. Gegebenenfalls können die den Wohnraumwänden zugewandten Gehäusewände als solche entfallen. Das Lautsprechergehäuse 18 ist ebenfalls leicht herzustellen. Die Gehäuseform gestattet eine besonders vorteilhafte Unterbringung im Wohnraum. Je nach Zweckmäßigkeit und Geschmack kann das Gehäuse in eine Wohnraumecke gestellt werden, wobei die Decke oder der Fußboden als Teil des Trichters genutzt wird, oder an einer Wand auf dem Fußboden liegend oder an der Decke hängend angeordnet sein.

Die Erfindung kann wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 gezeigt wurde, mit geschlossenen Lautsprechergehäusen angewendet werden. Es ist jedoch auch die Verwendung von offenen Gehäusen, beispielsweise als Baßreflexgehäuse, möglich. Dabei können die Austrittsöffnungen als gedämpfte Austrittsöffnungen ausgebildet sein, was in an sich bekannter Weise durch Füllung mit dämpfendem Material vorgenommen werden kann.

Schließlich kann auch der Lautsprecher derart in dem Gehäuse angeordnet sein, daß eine Hauptabstrahlrichtung entgegengesetzt zum Trichterhals liegt. Dabei weist die den Lautsprecher tragende Wand des Gehäuses eine entsprechend große Öffnung auf, so daß der Lautsprecher mit seiner Hauptabstrahlrichtung nach außen strahlt. Eine derartige Bauform eignet sich in besonders günstiger Weise als Baßgitarrenlautsprecher.

Claims

1. Anordnung für Baßlautsprecher mit einem Exponentialtrichter, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trichterlänge mindestens der rechnerischen Trichterlänge entspricht,
daß die Trichterhalsfläche höchstens 30% der rechnerischen Trichterhalsfläche beträgt und
daß die Trichteröffnungsfläche mindestens 30% kleiner als die rechnerische Trichteröffnungsfläche ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichterhalsfläche etwa 7% bis 20% der rechnerischen Trichterhalsfläche beträgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichterlänge 20% größer als die rechnerische Trichterlänge ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichteröffnungsfläche etwa 40% kleiner als die rechnerische Trichteröffnungsfläche ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfläche des Baßlautsprechers etwa dem Fünffachen der Trichterhalsfläche entspricht.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfläche des Baßlautsprechers etwa so groß ist wie die Trichterhalsfläche.

7. Anordnung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche vom Trichterhals bis zur konstruktiven Mitte etwa konstant ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter - gegebenenfalls mehrmals - gefaltet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter zwischen der Trichterhalsfläche und der konstruktiven Mitte nicht oder nur einmal mit einem stumpfen Winkel gefaltet ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ecke eines Raumes, in welchem die Anordnung angeordnet ist, Teil des Trichters ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus zwei Wänden und der Decke oder dem Fußboden des Raumes gebildete Ecke Teil des Trichters ist.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Baßlautsprecher umfassendes Gehäuse geschlossen ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Baßlautsprecher umfassendes Gehäuse als Baßreflexgehäuse ausgebildet ist und Austrittsöffnungen aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen als gedämpfte Austrittsöffnungen ausgebildet sind.

15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Baßlautsprecher in dem Gehäuse derart angeordnet ist, daß seine Hauptabstrahlrichtung entgegengesetzt zum Trichterhals liegt, und durch eine Öffnung in den freien Raum strahlt.