DE69014225T2 - Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem. - Google Patents

Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem.

Info

Publication number
DE69014225T2
DE69014225T2 DE69014225T DE69014225T DE69014225T2 DE 69014225 T2 DE69014225 T2 DE 69014225T2 DE 69014225 T DE69014225 T DE 69014225T DE 69014225 T DE69014225 T DE 69014225T DE 69014225 T2 DE69014225 T2 DE 69014225T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acoustic
diaphragms
omnidirectional
generator
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69014225T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69014225D1 (de
Inventor
Shiro Iwakura
Masakatsu Sakamoto
Kaoru Yamazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kenwood KK
Original Assignee
Kenwood KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kenwood KK filed Critical Kenwood KK
Application granted granted Critical
Publication of DE69014225D1 publication Critical patent/DE69014225D1/de
Publication of DE69014225T2 publication Critical patent/DE69014225T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/30Combinations of transducers with horns, e.g. with mechanical matching means, i.e. front-loaded horns
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2823Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material
    • H04R1/2826Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material for loudspeaker transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein akustisches Rundstrahlgenerator- und ein Lautsprechersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Verschiedene Typen von herkömmlichen Rundstrahllautsprechern sind bekannt. Beispielsweise hat ein in Fig. 23 dargestellter Lautsprecher eine Vielzahl von Lautsprechereinheiten 22, die ungerichtet an einem Gehäuse 21 befestigt sind, uin einen respiratorischen Betrieb auszuführen, ein in Fig. 24 dargestellter Lautsprecher verwendet einen piezoelektrischen Film 23, der in einer konischen oder kegelstumpfartigen Form ausgebildet ist, um das Diaphragma selbst ungerichtet auszuführen, und ein in Fig. 25 dargestellter Lautsprecher verwendet Reflektoren 24.
  • Auch wurde ein in Fig. 26 dargestellter Lautsprecher vorgeschlagen, bei welchem Ansteuereinrichtungen (Lautsprechereinheiten 22) zur Wiedergabe von Niederfrequenzkomponenten nach oben geneigt sind und Hochfrequenzkomponenten so ausgelegt sind, daß sie durch einen sphärischen Körper 25 reflektiert werden (z.B. JP-A-62-221299).
  • Ein herkömmlicher Lautsprecher 31 des Horntyps, der in Fig. 27 dargestellt ist, ist hingegen aus einer Ansteuereinheit 33, die durch Energie von einer Magnetschaltung nach Anlegen eines Signals an eine Schwingspule, die auf einem in einer Hornform ausgebildeten Diaphragma 32 angebracht ist, einer Trichterhalseinheit 34 zum Ausgleichen der Phase der Hochfrequenzkomponenten mittels eines Phasenentzerrers 34a und einem Hornabschnitt zum Anpassen der akustischen Impedanz aufgebaut.
  • In einem herkömmlichen Lautsprechersystem zur Wiedergabe eines Niederfrequenztones, wie in Fig. 28 dargestellt, ist ein Lautsprecher 43 an einer Trennwand 42 angebracht, die innerhalb eines Gehäuses 41 befestigt ist, wobei das Volumenverhältnis von Luftkammern 44 und 45, die durch die Trennwand 42 geteilt sind, auf 1:1,2 eingestellt ist, und ein akustisches Filter, das durch die Luftkammer 44 und einen Durchlaß 46 gebildet ist, dämpft Hochfrequenzkomponenten. Ein 3D- (dreidimensionales) System, das eine verbesserte Version der vorstehend beschriebenen Ansteuereinheit aufweist, ist in Fig. 29 dargestellt, wobei zwei Lautsprecher 47 und 48 vorgesehen sind sowie ein akustisches Filter des Bathlet-Typs, welches durch Vorsehen eines weiteren Durchlasses 49 in einer Luftkammer 45 zusätzlich zu einem Durchlaß 46 in einer Luftkammer 44 gebildet ist. Die Lautsprecher 47 und 48 werden mit einem rechten und einem linken Stereosignal angesteuert, um einen 3D-Lautsprecher zu verwirklichen.
  • Der in Fig. 23 dargestellte Rundstrahllautsprecher hat insofern einige Nachteile, als die Schallwand, an der mehrere Lautsprechereinheiten 22 angebracht sind, schwierig zu bearbeiten ist, was zu hohen Kosten und einer eingeschränkten Form des Lautsprecherbefestigungsrahmens führt.
  • Der aus einem piezoelektrischen Film hergestellte, in Fig. 24 gezeigte Lautsprecher hat die Nachteile, daß die Impedanzanpassung erforderlich ist und daß er einen niedrigen Wirkungsgrad und eine ungenügende Amplitude aufweist.
  • Im Fall des in Fig. 25 dargestellten Lautsprechers, der durch Vorsehen von Reflektoren 24 in horizontaler oder vertikaler Richtung ungerichtet ausgelegt wird, tritt auch das Problem auf, daß die Richtwirkungs- und Frequenzeigenschaft von der Form des Reflektors abhängig sind.
  • Der in Fig. 26 gezeigte Lautsprecher hat eine ungleichmäßige Frequenzcharakteristik von durch den sphärischen Körper 25 reflektierten Tönen, so daß die Richtwirkung eine Strahlform zeigt, die nicht eliminiert werden kann. Zusätzlich tritt das Problem auf, daß der den Niederfrequenzschall wiedergebende Abschnitt theoretisch fern von einer einfachen Schallquelle ist. Ferner tritt durch das Befestigen der Ansteuereinrichtung und des sphärischen oder des halbsphärischen Körpers zum Reflektieren von Hochfrequenztönen eine gewisse Fehlanpassung zwischen der Größe der Magnetschaltung und den Eingangsanschlüssen der Ansteuereinrichtungen auf, was zu einer großen Abmessung des tatsächlichen sphärischen Körpers führt.
  • Die Richtwirkungscharakteristik von Schallwellen für den herkömmlichen Lautsprecher des Horntyps, der in Fig. 27 dargestellt ist, ist von der Form des Horns abhängig und überdeckt nur 90 bis höchstens 140 Grad.
  • Der in Fig. 26 dargestellte Lautsprecher kann als ein Lautsprecher angesehen werden, der einen als ein Horn arbeitenden Teilraum hat. Der Grund dafür liegt darin, daß Lautsprecher vom Kuppeltyp gleichphasig angesteuert werden, um Schallwellen in der Richtung auf einen Raum hin abzustrahlen und zu verteilen, der durch einen sphärischen oder teilweise sphärischen Körper begrenzt ist, so daß der durch die Wandoberfläche des sphärischen Körpers begrenzte Raum hauptsächlich zur Reflexion und Diffusion von Schallwellen wirkt. Der in Fig. 26 dargestellte Lautsprecher hat jedoch den Nachteil, daß die Effizienz der akustischen Last und die Frequenzansprechcharakteristik, die mit einem derartigen Horn zu erzielen ist, nicht besonders gut ist.
  • Weiter erfordert das in Fig. 28 dargestellte Lautsprechersystem eine große Luftkammer. Das in Fig. 29 gezeigte 3D-System strahlt, obgleich es nur auf die Niederfrequenzwiedergabe ausgelegt ist, Hochfrequenzkomponenten aus dem Durchlaß ab, so daß es eine bestimmte Richtwirkung hat. Ferner sind die Bedingungen der Luftkammern nahe den Diaphragmen nicht gleichförmig, wodurch die Vibrationen des Gehäuses gesteigert werden. Desweiteren ist das akustische Filter nur durch die Luftkammer 45 und den Durchlaß 49 gebildet, so daß die Dämpfung bei niedrigeren Frequenzen gering ist.
  • Ein akustischer Rundstrahlgenerator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 2701080 A1 bekannt. Gemäß Figur 3 dieses Dokuments wird ein Schallkanal beispielsweise durch eine Trennplatte 3.2 begrenzt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen akustischen Rundstrahlgenerator bzw. ein Lautsprechersystem effektiver auszuführen, indem gleichzeitig sein Aufbau vereinfacht wird.
  • Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch einen akustischen Rundstrahlgenerator nach Anspruch 1 bzw. durch ein Lautsprechersystem nach Anspruch 18 gelöst.
  • Die aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten können in Lautsprechergehäusen untergebracht sein, die übereinander angeordnet sind. Die Diaphragmen der aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten können Diaphragmen des Konus- oder des Kuppeltyps sein. Im Fall der Verwendung des Diaphragmas vom Kuppeltyp ist die Gesamtform der akustischen Generatoreinheit allgemein im Querschnitt als ein Ellipsoid ausgebildet und zwischen den aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten ist ein im Querschnitt hornförmiger Schallkanal ausgebildet, der eine glatte Oberfläche in der Richtung der Abstrahlung von Schallwellen hat.
  • In diesem Fall sind die Durchmesser der Diaphragmen der aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten 1:1 bis 1:2 eingestellt, um dadurch das Wiedergabefrequenzband zu erweitern.
  • Die Höhe des zwischen den aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten, deren Diaphragmen einander benachbart angeordnet sind, gebildeten Schallkanals wird das zweifache der Höhe des Diaphragmas. Die Höhe des Schallkanals ist daher durch die Höhe des Diaphragmas bestimmt.
  • Um die Höhe des Schallkanals gering auszuführen und eine gute Richtwirkung zu erzielen, ist daher eine sphärische Einbuchtung auf der Oberseite eines der Diaphragmen vom Kuppeltyp ausgebildet und die sphärische Einbuchtung und die sphärische Kuppeloberfläche des anderen der Diaphragmen vom Kuppeltyp sind aufeinander zu ausgerichtet angeordnet.
  • Auch kann in diesem Fall die Krümmung des Diaphragmas vom Kuppeltyp größer gemacht werden als die des anderen Diaphragmas vom Kuppeltyp, das eine sphärische Einbuchtung hat, so daß der Raum des zwischen den Diaphragmen ausgebildeten Schallkanals an dem äußeren Umfangsabschnitt breiter ausgeführt ist.
  • Da zwischen den aufeinander zu ausgerichteten Diaphragmen vom Kuppeltyp und dem Trichterhals des Schallkanals ein Luftraum ausgebildet ist, kann dieser Luftraum durch ein Ringelement gefüllt sein.
  • Die Form des zwischen den akustischen Generatoreinheiten ausgebildeten Schallkanals ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die Beziehung einer Exponentialfunktion hat, die durch die folgende Gleichung angegeben ist:
  • S = So [cos h mx + T sin h mx]
  • worin S eine Hornfläche, So eine Horntrichterhalsfläche 2π Rh (R ist ein Trichterhalsradius und h ist eine Trichterhalshöhe) ist, m eine Öffnungsfaktor ist, x ein Abstand ist und T ein Parameter ist.
  • Ein Lautsprechersystem gemäß dieser Erfindung umfaßt eine Vielzahl von akustischen Rundstrahlgeneratoren, die koaxial angeordnet sind, um so die Mitten der jeweiligen Diaphragmen fluchtend auszurichten und die Phasen an schallerzeugenden Bereichen miteinander koinzident zu machen, wobei jeder der akustischen Rundstrahlgeneratoren zwei akustische Generatoreinheiten umfaßt, die so nahe als möglich in dem Ausmaß, daß die Diaphragmen derselben nicht miteinander in Kontakt kommen, aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, Ansteuereinheiten der akustischen Generatoreinheiten in Reihe oder parallel geschaltet sind, um die akustischen Generatoreinheiten gleichphasig anzusteuern und Luftkompressionsschallwellen zu erzeugen, die in Umfangsrichtung der Diaphragmen abgestrahlt werden.
  • In diesem Fall kann für Niederfrequenztöne ein akustischer Rundstrahlgenerator des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen verwendet werden und für Mittel- und Hochfrequenztöne können Diaphragmen vom Kuppeltyp des aufeinander zu ausgerichteten Typs mit ellipsoidförmigem Querschnitt verwendet werden.
  • In dem akustischen Rundstrahlgenerator des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen werden Hochfrequenzkomponenten durch ein akustisches Filter gedämpft, das durch die Steifigkeit einer Luftkammer zwischen den Diaphragmen und den Widerstand und die Masse des Schallkanals zwischen den Gehäusen definiert ist. In diesem Fall können akustische Filter in einer Vielzahl von Stufen des Schallkanals vorgesehen sein.
  • Als Niederfrequenzlautsprechersystem sind zwei Lautsprechereinheiten vorgesehen, die in zwei Gehäusen jeweils untergebracht sind, die so angeordnet sind, daß die Diaphragmen der beiden Lautsprechereinheiten einander so nahe als möglich sind, wobei Ansteuereinheiten der Lautsprechereinheiten in Reihe oder parallel geschaltet sind, um die Lautsprechereinheiten gleichphasig anzusteuern, wobei in den Gehäusen ein Durchlaß oder eine Durchführung an dem Ausgangsabschnitt des akustischen Filters gebildet ist, das durch eine Steifigkeit einer Luftkammer zwischen den Diaphragmen und die Masse des Schallkanals definiert ist.
  • In diesem Fall können akustische Filter in einer Vielzahl von Stufen des Schallkanals ausgebildet sein oder eine phaseninvertierende Durchführung oder ein phaseninvertierender Durchlaß können an dem akustischen Filter vorgesehen sein. Diese phaseninvertierende Durchführung oder dieser phaseninvertierende Durchlaß kann in einem anderen Bereich als das akustische Filter vorgesehen sein.
  • Bei dem Lautsprechersystem des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen oder bei dem gehäuseinternen Lautsprechersystem werden rechte und linke Stereosignale den Ansteuereinheiten der Lautsprechereinheiten eingegeben, um die Niederfrequenzkomponenten des Stereosignals wiederzugeben und ein 3D-Niederfrequenzlautsprechersystem zu verwirklichen.
  • Bei der gleichphasigen Ansteuerung der aufeinander zu ausgerichteten zwei akustischen Generatoreinheiten über die Ansteuereinheiten wird Luft vor den Diaphragmen komprimiert (dicht) oder angezogen (grob), um die Luft zwangsweise zur Außenseite niedrigen Druckes (in der Umfangsrichtung der Diaphragmen) auszustoßen. Schallwellen können daher effizient und ungerichtet in horizontaler oder vertikaler Richtung abgestrahlt werden. Entsprechend ist die Beschleunigungsgeschwindigkeit von Luft zweimal so schnell wie bei einem herkömmlichen Lautsprecher, um so die Lautsprechereffizienz um das zweifache zu verbessern. Die Vibrationssysteme der aufeinander zu ausgerichteten Lautsprechereinheiten treten jeweils als akustische Last des anderen Vibrationssystems in Wechselwirkung.
  • In diesem Fall sind die beiden gleichphasig anzusteuernden akustischen Generatoreinheiten nahe den Diaphragmen fest verbunden, um die Wechselwirkung und abnorme Resonanz auszulöschen, die durch die beiden akustischen Generatoreinheiten erzeugt wird.
  • Wenn die Lautsprechereinheiten innerhalb der Gehäuse, die aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, untergebracht sind, wird zwischen den Gehäusen ein Schallkanal gebildet. Wenn die Diaphragmen vom Kuppeltyp als aufeinander zu ausgerichtet anzuordnende Diaphragmen verwendet werden und die Gesamtform der akustischen Generatoreinheit allgemein einen ellipsoidförmigen Querschnitt hat, ist zwischen den aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten ein Schallkanal mit einem hornförmigen Querschnitt ausgebildet, der eine glatte Oberfläche in Richtung der Abstrahlung der Schallwellen hat. In diesem Fall sind die Durchmesser der Diaphragmen der aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten auf 1:1 bis 1:2 eingestellt, um dadurch das Wiedergabefrequenzband zu erweitern.
  • Bei der benachbarten Anordnung von zwei aufeinander zu ausgerichteten Diaphragmen vom Kuppeltyp ist auf der Oberseite eines der Diaphragmen vom Kuppeltyp eine Einbuchtung ausgebildet und die sphärische Einbuchtung und die sphärische Kuppeloberfläche des anderen der Diaphragmen vom Kuppeltyp sind aufeinander zu ausgerichtet angeordnet, wodurch die Höhe des Schallkanals gering gehalten wird und die Richtwirkung weiter verbessert wird.
  • Bei der Anordnung von zwei Diaphragmen vom Kuppeltyp aufeinander zu ausgerichtet füllt ein Ringelement den zwischen den Diaphragmen und dem Trichterhals des Schallkanals ausgebildeten Luftraum, wodurch es möglich wird, zu verhindern, daß der Schalldruckpegel abgesenkt wird.
  • Bei der Ausbildung eines Schallkanals in Hornform zwischen den akustischen Generatoreinheiten, indem die Gesamtform der akustischen Generatoreinheit im Querschnitt allgemein die eines Ellipsoides hat, kann eine obere Platte des magnetischen Schaltungsbauteils zur Bildung der Wandoberfläche des Schallkanals verwendet werden, um dadurch den Luftraum zu entfernen.
  • Wenn der Schallkanal zwischen den akustischen Generatoreinheiten so ausgebildet ist, daß er eine Beziehung einer vorbestimmten Exponentialfunktion hat, wird die akustische Last sicher einem anderen entsprechenden Vibrationssystem erteilt, so daß eine gute Anpassung zwischen den Diaphragmen und der Luft erzielt werden kann, um dadurch eine höhere Abstrahlungseffizienz zu ermöglichen.
  • In einem Lautsprechersystem, in dem eine Vielzahl von akustischen Rundstrahlgeneratoren koaxial so ausgerichtet sind, daß die Mitten der jeweiligen Diaphragmen fluchten und die Phasen an Schallerzeugungsflächen miteinander koinzident sind, kann jeder der akustischen Rundstrahlgeneratoren, die zwei vorstehend beschriebene akustische Generatoreinheiten, enthalten deren Diaphragmen aufeinander zu ausgerichtet einander so nahe als möglich angeordnet sind, für Niederfrequenztöne ein akustischer Rundstrahlgenerator des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen verwendet werden und Diaphragmen vom Kuppeltyp des aufeinander zu ausgerichteten Typs mit Ellipsoidform im Querschnitt können für Mittel- und Hochfrequenztöne verwendet werden, um dadurch ein über den niedrigen, mittleren und hohen Frequenzbereich ungerichtetes Lautsprechersystem zu verwirklichen.
  • Bei dem akustischen Rundstrahlgenerator des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen werden Hochfrequenzkomponenten durch ein akustisches Filter gedämpft, das durch die Steifigkeit einer Luftkammer zwischen den Diaphragmen und den Widerstand und die Masse des Schallkanals zwischen den Gehäusen gebildet ist. In diesem Fall können akustische Filter in einer Vielzahl von Stufen des Schallkanals angeordnet sein, um den Dämpfungseffekt weiter zu verbessern.
  • In einem Niederfrequenzlautsprechersystem, bei dem zwei Lautsprechereinheiten vorgesehen sind, die innerhalb von zwei Gehäusen jeweils untergebracht sind, die derart angeordnet sind, daß die Diaphragmen der der beiden Lautsprechereinheiten einander so nahe als möglich sind, wobei die Ansteuereinheiten der Lautsprechereinheiten gleichphasig angesteuert werden, ist in den Gehäusen an dem Ausgangsabschnitt eines akustischen Filters, das durch eine Steifigkeit einer Luftkammer zwischen den Diaphragmen und die Masse des Schallkanals gebildet ist, ein Durchlaß oder eine Durchführung in den Gehäusen ausgebildet, um dadurch das System entweder in horizontaler oder vertikaler Richtung ungerichtet zu machen. Ferner kann durch Ausbilden von akustischen Filtern in einer Vielzahl von Stufen des Schallkanals die Filtersperrcharakteristik verbessert werden. Desweiteren kann durch Vorsehen einer phaseninvertierenden Durchführung oder eines phaseninvertierenden Durchlasses an dem akustischen Filter die Niederfreguenzcharakteristik eingestellt werden.
  • In dem Lautsprechersystem des Typs mit aufeinander zu ausgerichteten Gehäusen oder des gehäuseinternen Typs, bei welchem rechte und linke Stereosignale den Ansteuereinheiten der Lautsprechereinheiten eingegeben werden, um die Niederfrequenzkomponenten des Stereosignals wiederzugeben und ein 3D- Niederfrequenzlautsprechersystem zu verwirklichen, können dann, wenn das linke und das rechte Stereosignal einander entgegengesetzte Phasen haben, keine Schallwellen abgestrahlt werden. Gewöhnliche Signale sind jedoch im unteren Frequenzbereich gleichphasig, so daß das vorstehende System Niederfrequenzkomponenten wiedergeben kann.
  • Ferner kann dadurch, daß akustische Filter an einer Vielzahl von Stufen des Schallkanals ausgebildet werden, die Filtersperrcharakteristik verbessert werden. Desweiteren kann durch Vorsehen einer phaseninvertierenden Durchführung oder eines phaseninvertierenden Durchlasses an dem akustischen Filter die Niederfrequenzcharakteristik eingestellt werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen akustischen Rundstrahlgenerator zeigt, der eine Lautsprechereinheit mit einem Diaphragma des Konustyps hat;
  • Fig. 2 ist die Schnittansicht von Fig. 1;
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen akustischen Rundstrahlgenerator zeigt, bei welchem der Gesamtquerschnitt eines Lautsprechersystems allgemein in Ellipsoidform durch Verwendung von Diaphragmen vom Kuppeltyp ausgebildet ist;
  • Fig. 4 ist die Schnittansicht von Fig. 3;
  • Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die zur Erklärung der Exponentialfunktion verwendet wird, die mit dem Schallkanal der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform verbunden ist;
  • Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die eines der Diaphragmen des Kuppeltyps zeigt, auf dessen Oberseite eine sphärische Einbuchtung ausgebildet ist;
  • Fig. 7A bis 7C sind schematische Schnittdarstellungen, die Modifikationen der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform zeigen;
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die die Diaphragmen zeigt, die verschiedene Durchmesser haben;
  • Fig. 9A und 9B sind Schnittansichten, bei welchen die Wandoberfläche des Schallkanals unter Verwendung einer oberen Platte gemäß der Erfindung gebildet ist;
  • Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die den Hauptteil einer Ausführungsform zeigt, bei welcher ein Ringelement in eine Luftkammer eingesetzt ist, die zwischen dem Diaphragma vom Kuppeltyp und dem Trichterhals des Schallkanals in Hornform ausgebildet ist;
  • Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die ein Lautsprechersystem zeigt, das mehrere akustische Rundstrahlgeneratoren übereinander gesetzt aufweist;
  • Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lautsprechersystem zeigt, das übereinander angeordnete Gehäuse hat;
  • Fig. 13A und 13B sind Schnittansichten von Fig. 12;
  • Fig. 14A und 14B sind Schnittansichten der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform, wobei in einer Vielzahl von Stufen akustische Filter in mehreren Stufen vorgesehen sind;
  • Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lautsprechersystem zeigt, das aufeinander zu ausgerichtete Lautsprechereinheiten innerhalb eines Gehäuses hat;
  • Fig. 16, 17A und 17B sind Schnittansichten der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform, wobei akustische Filter in mehreren Stufen vorgesehen sind;
  • Fig. 18A und 18B sind Schnittansichten der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform, wobei ein phaseninvertierender Typ eingebaut ist;
  • Fig. 19 bis 22 sind graphische Darstellungen, die die Frequenz- und Richtcharakteristiken zeigen;
  • Fig. 23 bis 26 zeigen herkömmliche Rundstrahllautsprecher;
  • Fig. 27 zeigt einen herkömmlichen Lautsprecher des Horntyps und
  • Fig. 28 und 29 zeigen herkömmliche Lautsprechersysteme.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen des akustischen Rundstrahlgenerators und des Lautsprechersystems gemäß dieser Erfindung werden unter Bezug auf Fig. 1 bis 22 beschrieben, wobei A allgemein einen akustischen Rundstrahlgenerator und B allgemein ein Lautsprechersystem darstellt.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen akustischen Rundstrahlgenerator zeigt, der eine Lautsprechereinheit mit einem Konusdiaphragma gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung hat, und Fig. 2 ist die Schnittansicht von Fig. 1.
  • Der akustische Rundstrahlgenerator A dieser Ausführungsform hat zwei Generatoreinheiten 1 und 2, die aufeinander zu ausgerichtet so nahe als möglich in dem Ausmaß, daß die Diaphragmen 3 und 4 derselben auch bei der Amplitude, die auftritt, wenn ein höchstes Ansteuerungseingangssignal angelegt wird, nicht miteinander in Kontakt kommen, angeordnet sind. Ansteuereinheiten 1a und 2a der akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 sind in Reihe oder parallel geschaltet, um die Einheiten gleichphasig anzusteuern und Luftdruckschallwellen zu erzeugen, die in Umfangsrichtung der Diaphragmen 3 und 4 abgestrahlt werden.
  • In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist jeder akustische Generator aus einer Lautsprechereinheit mit einem Durchmesser von 18 cm aufgebaut, die ein gewöhnliches Diaphragma des Konustyps hat, wobei die Lautsprechereinheit innerhalb eines kubischen (dreidimensionalen) Gehäuses untergebracht ist. Die beiden akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 sind aufeinander zu ausgerichtet angeordnet. Genauer sind die Gehäuse 11 und 12 in der Weise aufeinander zu ausgerichtet angeordnet, daß die Diaphragmen 3 und 4 der Lautsprechereinheiten 1A und 2A der akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 so nahe als möglich in dem Ausmaß, daß sie nicht miteinander in Berührung kommen, angeordnet sind, auch bei der Amplitude, die auftritt, wenn ein höchstes Ansteuerungseingangssignal angelegt wird. Die akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 sind nahe ihren Rahmen mittels eines Tragelements 10 miteinander gekoppelt.
  • Ein Ansteuerungseingangssignal wird an die akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 gleichphasig angelegt und Luft vor den Diaphragmen 3 und 4 wird komprimiert (dicht) oder angezogen (grob), um die Luft zwangsweise zur Außenseite niedrigen Drucks auszustoßen. Schallwellen können daher effizient in horizontaler oder vertikaler Richtung über einen Schallkanal 5, der zwischen den akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 ausgebildet ist, abgestrahlt werden.
  • Die Beschleunigungsgeschwindigkeit der Luft beträgt das doppelte eines herkömmlichen Lautsprechers, um dadurch die Lautsprechereffizienz um das zweifache zu verbessern. Die Vibrationssysteme der Lautsprechereinheiten 1A und 2A treten jeweils als die akustische Last des anderen Vibrationssystems in Wechselwirkung.
  • Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei welcher akustische Generatoreinheiten 1 und 2, die Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp verwenden, aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind. In dieser Ausführungsform wurden zwei Typen von akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 vorgesehen. Ein Typ der akustischen Generatoreinheit 1 und 2 verwendet Diaphragmen vom Kuppeltyp mit einem Durchmesser von 25 mm zur Verwendung mit hohen Frequenzen und der andere Typ verwendet Diaphragmen vom Kuppeltyp mit einem Durchmesser von 60 mm zur Verwendung mit mittleren Frequenzen. Je kürzer der Abstand (Spalt) zwischen den Diaphragmen ist, um so besser ist die Umwandlungseffizienz und die Hochfrequenzcharakteristik. Es ist bevorzugt, daß der Abstand 1 mm oder kürzer für die Diaphragmen mit 25 mm Durchmesser ist und 2 mm oder kürzer für die Diaphragmen mit 60 mm Durchmesser.
  • Um Schallwellen effizient in radialer Richtung bei gleichphasiger Ansteuerung der akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 abzustrahlen, hat ein Schallkanal 5 im Querschnitt die Form eines Hornes, und um den Einfluß der Reflexion und Brechung am Auslaß des Hornes abzumildern, ist die Hornwandoberfläche 5a symmetrisch ausgebildet. Die akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 einschließlich eines Rahmens 6 und einer Reflexionsverhinderungsabdeckung 7, die an der Rückseite des Rahmens 6 angeordnet ist, sind daher insgesamt in Form eines Ellipsoids im Querschnitt ausgebildet, wie in Fig. 4 gezeigt. Die akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 sind mittels Tragelementen 10 miteinander verbunden. Durch das Koppeln der akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 nahe an den Diaphragmen 3 und 4 können Vibrationen, wie etwa Wechselwirkung und abnorme Resonanz, die von den akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 erzeugt werden, gelöscht werden. In Fig. 4 bezeichnen 1b und 2b ein Joch, 1c und 2c einen Magneten und 1d und 2d einen Magnetpol.
  • Die Grenzfrequenz (des Horns), die die untere Frequenzbegrenzung der akustischen Generatoreinheiten 1 und 2 darstellt, wurde auf 2000 Hz für die Hochfrequenzverwendung der Diaphragmen mit einem Durchmesser von 25 mm und auf 810 Hz für die Mittelfrequenzverwendung der Diaphragmen mit einem Durchmesser von 60 mm eingestellt. Die Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp wurden aus Titanfolie hergestellt. Um eine effiziente Anbringung des Hornes zu erlauben, wurde die Magnetschaltung als ein Innenmagnetismustyp mit 32 mm Durchmesser durch Verwendung eines seltene Erden-Neodymmagneten ausgebildet, der eine zehnmal so große maximale magnetische Energie wie die eines Bariummagneten hat.
  • Die Form des Schallkanals 5 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die Beziehung einer Exponentialfunktion hat, die durch die folgende Gleichung in Verbindung mit Fig. 5 gegeben ist.
  • S = So [cos h mx + T sin h mx]
  • wobei S eine Hornfläche ist, So eine Horntrichterhalsfläche 2π Rh ist ( R ist ein Trichterhalsradius und h ist eine Trichterhalshöhe), m ein Öffnungsfaktor ist, x ein Abstand ist und T ein Parameter ist.
  • Das in dieser Ausführungsform verwendete Exponentialhorn hatte die folgenden Eigenschaften. Es hatte die Grenzfrequenz fc = 2000 Hz, wobei die Fläche (2π Rh), die durch die Höhe h des Diaphragmas und den Radius R des Diaphragmas bestimmt ist, mit T = 1 sich verändert, die Hornöffnung von 90 Grad und eine Krümmungsradiusbegrenzung.
  • Die vor stehend beschriebenen akustischen Rundstrahlgeneratoreinheiten verwirklichten eine Rundstrahllautsprechereinheit, die den Frequenzbereich von 2,5 Khz bis 20 Khz über die Horizontalfläche von 360 Grad und die Vertikalfläche von 140 Grad abdeckt.
  • Im Fall eines hyperbolischen Hornes, das den Hornformparameter von T = 0,5 bis 0,7 hat, kann die Niederfrequenzcharakteristik eines Lautsprechers verbessert werden.
  • In einer in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform verwendet die untere akustische Generatoreinheit 2 ein gewöhnliches Diaphragma 4 vom Kuppeltyp mit 25 mm Durchmesser und die obere akustische Einheit 2 verwendet ein Diaphragma 3 vom Kuppeltyp, das auf seiner Oberseite eine sphärische Einbuchtung 3a hat.
  • Der Schallkanal dieser Ausführungsform wird schmaler als der in Fig. 3 und 4 dargestellte, da die Oberseite des Diaphragmas 4 sich innerhalb der sphärischen Einbuchtung 3a des Diaphragmas 3 erstreckt, wodurch die Richtwirkung in vertikaler Richtung verbessert wird.
  • Fig. 7A bis 7C zeigen weitere Beispiele der Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp, die in Fig. 6 gezeigt sind, die verschiedene Krümmungen aufweisen. Mit diesen Modifikationen wird eine gleichmäßige Schallabstrahlung möglich, um dadurch die Luftstromverzerrung ohne Verschlechterung der Richtwirkung in vertikaler Richtung zu reduzieren.
  • Eine in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform verwendet Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp, die verschiedene Durchmesser haben, wodurch dann, wenn sie gleichphasig angesteuert werden, das Diaphragma, das einen größeren Durchmesser hat, als ein Reflektor wirkt. In dieser Ausführungsform wurde der Durchmesser des Diaphragmas 4 auf 50 mm eingestellt und der des Diaphragmas 3 auf 25 mm. Durch Verwendung der aufeinander zu ausgerichteten Diaphragmen 3 und 4, die verschiedene Durchmesser haben, wirkt das Diaphragma 4 mit einem größeren Durchmesser so, daß es eine niedrige Frequenz wiedergibt, und das Diaphragma 3 mit einem kleineren Durchmesser arbeitet so, daß es eine höhere Frequenz wiedergibt, wodurch ein breiteres Frequenzband ermöglicht wird.
  • Es ist wichtig, ein Verhältnis der Diaphragmendurchmesser einzustellen, bei dem ein breiteres Frequenzband verwirklicht wird, ohne daß die Effizienz gesenkt wird. Im Hinblick darauf ist das maximale Verhältnis vorzugsweise etwa 1:2. Mit dem Diaphragma 4 mit 50 mm Durchmesser und dem Diaphragma 3 mit 25 mm Durchmesser ist es möglich, das Wiedergabefrequenzband von 800 bis 2000 Hz zu erzielen, womit ein Rundstrahllautsprecher verwirklicht wird, der als Mittelfrequenzlautsprecher dient.
  • Fig. 9A zeigt eine Ausführungsform, bei der die Magnetschaltung vom Externmagnetismustyp ist und ein Teil des Schallkanals 5 durch Verwendung einer oberen Platte 8 des magnetischen Schaltungsbauteils gebildet wird. Die Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp wurden aus Titan hergestellt und als der Magnet 2c wurde ein Ferritmagnet mit 75 mm Durchmesser verwendet. Die Form des Schallkanals 5 wurde so konstruiert, daß sie die bei Fig. 5 beschriebene Exponentialbeziehung hat, und die obere Platte 8 wurde so geschnitten, daß sie diese Beziehung erfüllt.
  • In den in Fig. 3 bis 8 gezeigten Ausführungsformen ist, wie aus Fig. 6 ersichtlich, eine Luftkammer 9a zwischen den Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp und dem Trichterhals des Schallkanals 5 ausgebildet. Es besteht eine Möglichkeit der Absenkung des Hochfrequenzschallpegels aufgrund der Resonanz der Luftkammer 9a. Die in Fig. 9A gezeigte Ausführungsform bildet jedoch keine derartige Luftkammer 9a, so daß die Absenkung des Hochfrequenzschallpegels verhindert werden kann und die Anzahl der Bauteile verringert werden kann.
  • Eine in Fig. 9B dargestellte Ausführungsform verwendet die in Fig. 9A dargestellte obere Platte 8, die einen größeren Durchmesser als derjenige des Magneten 2c hat, so daß die Befestigung der Reflexionsverhinderungsabdeckung 7 und der Lautsprechereinheit in verschiedenen Arten ermöglicht wird.
  • Um zu verhindern, daß der Hochfrequenzschallpegel aufgrund der Anwesenheit der Luftkammer 9a abgesenkt wird, kann die Luftkammer 9a, wie in Fig. 10 dargestellt, mit einem aus elastischem Material, wie z.B. Urethanschaum, oder schallabsorbierendem Material, wie z.B. Glaswolle, hergestellten Ringelement 9 gefüllt sein. In der in Fig. 9B dargestellten Ausführungsform sind die Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp aus Titan hergestellt und hatten einen gewöhnlichen Durchmesser von 25 mm und die Magnetschaltung wurde unter Verwendung eines Neodymmagneten kompakt ausgeführt und hatte einen Durchmesser von 32 mm.
  • Das Lautsprechersystem B dieser Erfindung ist aus mehreren akustischen Rundstrahlgeneratoren A, wie vorstehend beschrieben, aufgebaut, die koaxial mit den Mitten der Diaphragmen fluchtend ausgerichtet angeordnet sind, um die Phasen an schallerzeugenden Bereichen koinzident miteinander werden zu lasssen.
  • Fig. 11 zeigt als Ausführungsform eines Lautsprechersystems B eines, das in der Lage ist, ein hervorragendes Stereoschallfeld wiederzugeben. Dieses Lautsprechersystem B verwendet für den Hochfrequenzzweck den akustischen Rundstrahlgenerator, dessen Gehäuse aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, und für den Mittel- und Niederfrequenzzweck den akustischen Rundstrahlgenerator, dessen Diaphragmen vom Kuppeltyp aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt. Das Lautsprechersystem B ist dadurch aus einem Rundstrahltieftönerabschnitt AU, einem Rundstrahlmitteltönerabschnitt AS und einem Rundstrahlhochtönerabschnitt aufgebaut.
  • In einer in Fig. 12, 13A und 13B dargestellten Ausführungsform sind Lautsprechereinheiten, die Diaphragmen vom Konustyp haben, innerhalb von Gehäusen untergebracht, wobei die Lautsprechereinheiten aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist eine Luftkammer 12 zwischen den Diaphragmen 3 und 4 ausgebildet, so daß ein akustisches Filter zur Dämpfung von Hochfrequenzkomponenten gebildet ist, welches Filter durch die Steifigkeit der Luftkammer 12 und die Masse des Schallkanals 5 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform verwendeten die Lautsprechereinheiten 1A und 2A Niederfrequenzlautsprechereinheiten mit 18 cm Durchmesser und der Abstand zwischen den Lautsprechereinheiten 1A und 1B wurde auf etwa 15 mm eingestellt, was verhindert, daß die Diaphragmen (insbesondere ihre Ränder) auch bei der Amplitude miteinander in Kontakt kommen, die auftritt, wenn ein maximales Ansteuerungseingangssignal angelegt wird.
  • In zwei in Fig. 14A und 14B dargestellten Ausführungsformen sind Luftkammern 13 am Schallkanal 5 des in Fig. 13 gezeigten Lautsprechersystems ausgebildet, um dadurch akustische Filter mit vier Stufen auszubilden, die aus der Luftkammer 12, dem inneren Schallkanal A, der Luftkammer 13 und dem äußeren Schallkanal 5B aufgebaut sind. Durch Veränderung der Parameter dieser akustischen Filter ist es möglich, ein Niederfrequenzlautsprechersystem mit einer überragenden Grenzcharakteristik zu schaffen.
  • In der in Fig. 14A dargestellten Ausführungsform sind die Lautsprechereinheiten 1A und 2A in einer gleichphasigen Ansteuerungsanordnung miteinander verbunden und werden durch Anlegen eines linken und eines rechten Stereokanalsignals angesteuert, um ein 3D- (dreidimensionales) Niederfrequenzlautsprechersystem zu verwirklichen. In der in Fig. 14B dargestellten Ausführungsform sind die Lautsprechereinheiten 1A und 2A nicht in einer gleichphasigen Ansteuerungsanordnung miteinander verbunden, sondern in einer 3D-Anordnung. In einer Ausführungsform des in Fig. 15 gezeigten Lautsprechersystems sind innerhalb eines Gehäuses 11 aufeinander zu ausgerichtete Trennwände 14 und 15 vorgesehen. Niederfrequenzlautsprechereinheiten 1A und 2A mit 18 cm Durchmesser, die Diaphragmen 3 und 4 des Konustyps haben, sind aufeinander zu ausgerichtet an den Trennwänden 14 bzw. 15 befestigt. In dem Gehäuse 11 sind vier Durchführungen 16 zwischen den Trennwänden 14 und 15 ausgebildet, so daß ein Schallkanal 5 zwischen den Trennwänden 14 und 15 ausgebildet ist. Ein akustisches Filter wird durch die Steifigkeit der Luftkammer und die Masse des Schallkanals 5 gebildet.
  • In einer in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform sind ferner eine Luftkammer 17 an dem Schallkanal 5 des in Fig. 15 gezeigten Lautsprechersystems und Durchführungen (oder Durchlässe) 16 an den Mündungen des Schallkanals 5 ausgebildet, um dadurch ein Niederfrequenzlautsprechersystem zu schaffen, das eine verbesserte Grenzcharakteristik des akustischen Filters hat.
  • In dieser Ausführungsform können auch die Lautsprechereinheiten 1A und 2A in einer gleichphasigen Ansteuerungsanordnung verbunden sein und durch Anlegen eines rechten und eines linken Stereokanalsignals angesteuert werden, um ein 3D-Niederfrequenzlautsprechersystem zu verwirklichen, oder sie können nicht in einer gleichphasigen Ansteuerungsanordnung verbunden sein, sondern ebenfalls in einer 3D-Anordnung zur Ansteuerung derselben.
  • Eine in Fig. 17A dargestellte Ausführungsform ist eine Modifikation des in Fig. 16 gezeigten Systems, bei welcher an dem akustischen Filter, das durch die Steifigkeit der Luftkammer 12 zwischen den Diaphragmen 3 und 4 und der Masse des Schallkanals 5 gebildet ist, phaseninvertierende Durchführungen oder Durchlässe 18 ausgebildet sind. Die Durchführungen oder Durchlässe 18 sind an dem oberen und dem unteren Abschnitt einer der oder beider Luftkammern 17 ausgebildet, um dadurch zu ermöglichen, daß die Schallwellen an den Durchführungen oder Durchlässen 18 durch die akustischen Filter laufen.
  • In einer in Fig. 17B dargestellten Ausführungsform sind an dem von dem akustischen Filter verschiedenen Abschnitt phaseninvertierende Durchführungen oder Durchlässe 19 ausgebildet, um dadurch Schallwellen direkt von dem Gehäuse 11 abzustrahlen.
  • In den in Fig. 16, 17A und 17B dargestellten Ausführungsformen können die Lautsprechereinheiten 1A und 2A in einer gleichphasigen Ansteuerungsanordnung verbunden sein und durch Anlegen eines rechten und eines linken Stereokanalsignals angesteuert werden, um ein 3D-Lautsprechersystem zu verwirklichen, das den Niederfrequenzton von beiden Kanälen wiedergibt. Ferner ist offensichtlich, daß in den in Fig. 13A und 13B gezeigten Ausführungsformen die inneren Durchlässe oder Durchführungen 18 oder äußeren Durchlässe oder Durchführungen 19, wie in Fig. 18A dargestellt, ausgebildet sein können.
  • Bei vorstehenden Ausführungsformen wurden die Diaphragmen 3 und 4 des Konustyps oder vom Kuppeltyp verwendet. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt und auch das Gehäuse kann eine zylindrische, konische, halbsphärische Form oder andere Form haben. Ferner können die Diaphragmen 3 und 4 vom Kuppeltyp, die aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, mit einer sphärischen Einbuchtung auf der Oberseite jedes Diaphragmas versehen sein, und eine Ausgleichseinrichtung ist zwischen den Diaphragmen vorgesehen.
  • Fig. 19 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenz - und Richtwirkungscharakteristik des akustischen Rundstrahlgenerators A gemäß dieser Erfindung im Vergleich mit den Charakteristiken eines herkömmlichen Lautsprechers darstellt. Die Kurve a (durchgezogene Linie) gibt die Frequenz- und Richtwirkungscharakteristiken gemäß der vorliegenden Erfindung an, Kurve b (unterbrochene Linie) gibt die Frequenzcharakteristik eines herkömmlichen Lautsprechers an und Kurve c (strichpunktierte Linie) gibt die Richtwirkungscharakteristik an der 60-Grad-Horizontalfläche eines herkömmlichen Lautsprechers an.
  • Fig. 20 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenz - und Richtwirkungscharakteristik der Horizontalfläche des akustischen Rundstrahlgenerators A mit der Form eines Horns an dem Schallkanal 5, der die mit Fig. 5 beschriebene Exponentialbeziehung hat, im Vergleich mit dessen Frequenzcharakteristik an der 70-Grad-Vertikalfläche zeigt. Kurve d (durchgezogene Linie) gibt die Frequenz- und Richtwirkungscharakteristik in der Horizontalfläche an und Kurve e gibt die Frequenzcharakteristik an der 70-Grad-Vertikalfläche an.
  • Fig. 21 ist eine graphische Darstellung, die die Richtwirkungscharakteristik in Vertikalrichtung (60 Grad) des akustischen Rundstrahlgenerators A gemäß dieser Erfindung, der in Fig. 6 dargestellt ist, im Vergleich mit der Richtwirkungscharakteristik in vertikaler Richtung eines herkömmlichen Lautsprechers zeigt. Kurve f gibt die Richtwirkungscharakteristik gemäß dieser Erfindung an und Kurve g (unterbrochene Linie) gibt die Richtwirkungscharakteristik gemäß einem herkömmlichen Lautsprecher an.
  • Fig. 22 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzcharakteristik des akustischen Rundstrahlgenerators A gemäß dieser Erfindung, der in Fig. 8 dargestellt ist, im Vergleich zu derjenigen eines herkömmlichen Lautsprechers zeigt. Kurve h gibt die Charakteristik gemäß dieser Erfindung an und Kurve i gibt die Charakteristik eines herkömmlichen Lautsprechers an.
  • Wie aus diesen graphischen Darstellungen ersichtlich ist, verbessert die vorliegende Erfindung die Frequenz- und Richtwirkungscharakteristiken beträchtlich.
  • Der akustische Rundstrahlgenerator und das Lautsprechersystem gemäß dieser Erfindung haben die folgenden Vorteile.
  • (1) Es ist möglich, einen akustischen Generator sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ungerichtet aus zuführen.
  • (2) Aufeinander zu ausgerichtet angeordnete Diaphragmen haben eine akustische Last in Bezug zueinander, so daß die Effizienz des akustischen Rundstrahlgenerators im Vergleich mit einem akustischen Rundstrahlgenerator des Reflexionstyps stark verbessert werden kann.
  • (3) Durch den vorstehenden Vorteil (2) wird die Niederfrequenzcharakteristik verbessert und die Verzerrung reduziert.
  • (4) Die Anpassung an Luft wird gut, so daß die Verzerrung reduziert werden kann.
  • (5) Die Niederfrequenzcharakteristik kann durch phaseninvertierende Durchführungen oder Durchlässe gesteuert werden.
  • Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, versteht es sich, daß diese Offenbarung zum Zweck der Erläuterung dient und daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen dargeleft, abzuweichen.

Claims (19)

1. Akustischer Rundstrahlgenerator, der aufweist:
zwei akustische Generatoreinheiten (1, 2) mit Diaphragmen (3, 4), wobei die Generatoreinheiten (1, 2) aufeinander zu ausgerichtet angeordnet sind, wobei Ansteuereinheiten (1a, 2a) der akustischen Generatoreinheiten seriell oder parallel angeschlossen sind, um die akustischen Generatoreinheiten (1, 2) in Phase anzusteuern und Luftkompressionsschallwellen zu erzeugen, die in Umfangsrichtung der Diaphragmen (3, 4) abgestrahlt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Generatoreinheiten (1, 2) einander so nahe wie möglich angeordnet werden, und zwar zu einem Maß, daß ihre jeweiligen Diaphragmen (3, 4) nicht miteinander in Kontakt kommen, und
die Wandoberfläche (5a) eines zwischen den Generatoreinheiten (1, 2) ausgebildeten Schallkanals (5) mit hornförmigem Querschnitt zumindest teilweise von einer oberen Platte (8) einer Magnetkreiskomponente gebildet ist.
2. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 1, bei dem zwei in Phase anzusteuernde akustische Generatoreinheiten (1, 2) nahe bei den Diaphragmen (3, 4) fest verbunden sind, um von den beiden akustischen Generatoreinheiten (1, 2) erzeugte Wechselwirkung und abnorme Resonanz auszulöschen.
3. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die akustischen Generatoreinheiten (1, 2) jeweils innerhalb eines Lautsprechergehäuses (11) angeordnet sind, wobei die Lautsprechergehäuse (11) übereinander angeordnet sind.
4. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die aufeinander zu ausgerichteten Diaphragmen (3, 4) der akustischen Generatoreinheiten (1, 2) Diaphragmen (3, 4) vom Kuppeltyp sind.
5. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Schallkanal (5) zwischen den einander gegenüberliegenden akustischen Generatoreinheiten (1, 2) eine glatte Oberfläche in der Richtung der Abstrahlung von Schallwellen hat.
6. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Diaphragmen (3, 4) der auf ein ander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten (1, 2) Diaphragmen vom Kuppeltyp sind und jeder akustische Generator im Querschnitt im wesentlichen ellipsoider Form ist.
7. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Durchmesser der Diaphragmen (3, 4) der aufeinander zu ausgerichteten Generatoreinheiten (1, 2) unterschiedlich sind.
8. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Diaphragmen (3, 4) der aufeinander zu ausgerichteten akustischen Generatoreinheiten (1, 2) Diaphragmen (3, 4) vom Kuppeltyp sind und eine sphärische Einbuchtung (3a) oben an einem der beiden Diaphragmen (3, 4) vom Kuppeltyp ausgebildet ist.
9. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Ringelement (9) zwischen den Diaphragmen (3, 4) vom Kuppeltyp und der Mündung des Schallkanals (5) angeordnet ist.
10. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Gestalt des Schallkanals (5) zwischen den akustischen Generatoreinheiten (1, 2) entsprechend einer Exponentialfunktion folgender Gleichung ausgebildet ist:
S = So [cos h mx + T sin h mx]
wobei S eine Hornfläche ist, So eine Hornmündungsfläche 2π Rh ist (R ist ein Mündungsradius und M ist eine Mündungshöhe), M ein Öffnungsfaktor ist, x ein Abstand ist und T ein Parameter ist.
11. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch B, bei dem die Krümmung eines Diaphragmas (3, 4) vom Kuppeltyp kleiner als diejenige der sphärischen Einbuchtung (3a) eines anderen Diaphragmas (4, 3) vom Kuppeltyp ist und der Raum des Schallkanals (5) zwischen den Diaphragmen (3, 4) an dem Randbereich davon breiter wird.
12. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Außendurchmesser der oberen Platte (8) größer als derjenige eines Magneten (2c) ist.
13. Akustischer Rundstrahlgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Hochfrequenzkomponenten mittels mindestens eines akustischen Filters gedämpft werden, das durch eine Steifigkeit einer Luftkammer (13) zwischen den Diaphragmen (3, 4) und den Widerstand und die Masse eines Schallkanals (5) zwischen den beiden akustischen Generatoreinheiten (1, 2) gebildet ist.
14. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 13, bei dem akustische Filter an mehreren Stufen des Schallkanals (5) vorgesehen sind.
15. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 13 oder 14, bei dem ein Durchlaß oder eine Durchführung (16) in Gehäusen (11) an dem Auslaßbereich des/der akustischen Filter(s) ausgebildet sind.
16. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 15, bei dem eine phasesninvertierende Durchführung oder ein phaseninvertierender Durchlaß (18) an dem akustischen Filter ausgebildet ist.
17. Akustischer Rundstrahlgenerator nach Anspruch 13, bei dem eine phaseninvertierende Durchführung oder ein phaseninvertierender Durchlaß (19) in dem anderen Bereich als dem akustischen Filter ausgebildet ist, um dadurch Schall nach außerhalb des Generators abzustrahlen.
18. Lautsprechersystem, das aufweist:
Mehrere akustische Rundstrahlgeneratoren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Generatoren koaxial angeordnet sind, und zwar derart, daß die Mitten der jeweiligen Diaphragmen (3, 4) fluchten und die Phasen an schallerzeugenden Bereichen koinzident miteinander werden.
19. Lautsprechersystem nach Anspruch 18, bei dem rechte und linke Stereosignale an die Ansteuereinheiten (1a, 1b) der akustischen Generatoren (1, 2) gegeben werden, um Niederfrequenzkomponenten eines Stereosignals wiederzugeben.
DE69014225T 1989-03-31 1990-03-28 Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem. Expired - Fee Related DE69014225T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1078373A JP2673002B2 (ja) 1989-03-31 1989-03-31 スピーカシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69014225D1 DE69014225D1 (de) 1995-01-05
DE69014225T2 true DE69014225T2 (de) 1995-08-03

Family

ID=13660212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69014225T Expired - Fee Related DE69014225T2 (de) 1989-03-31 1990-03-28 Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5253301A (de)
EP (1) EP0390123B1 (de)
JP (1) JP2673002B2 (de)
DE (1) DE69014225T2 (de)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994004008A1 (en) * 1990-04-27 1994-02-17 Wolf Daniel T Sonic wave generator
FR2669173A1 (fr) * 1990-11-08 1992-05-15 Commissariat Energie Atomique Distributeur acoustique a symetrie de revolution.
TW203674B (de) * 1991-07-09 1993-04-11 Tong Hoon Sohn
RU2018207C1 (ru) * 1992-04-23 1994-08-15 Алексей Владимирович Виноградов Способ озвучивания закрытых помещений и открытых пространств
US5553147A (en) * 1993-05-11 1996-09-03 One Inc. Stereophonic reproduction method and apparatus
RU2047277C1 (ru) * 1993-08-06 1995-10-27 Александр Сергеевич Гайдаров Акустическая система
US5561717A (en) * 1994-03-15 1996-10-01 American Trading And Production Corporation Loudspeaker system
EP0717916B1 (de) * 1994-06-08 2002-10-30 Nortel Networks Limited Persönliches freisprechfunkgerät
US5701358A (en) * 1994-07-05 1997-12-23 Larsen; John T. Isobaric loudspeaker
US5517574A (en) * 1994-12-22 1996-05-14 Motorola, Inc. Dual function transducer housing
GB2295518B (en) * 1994-12-23 1998-08-05 Graeme John Huon Loudspeaker system incorporating acoustic waveguide filters and method of construction
US5878148A (en) * 1996-02-29 1999-03-02 Alexandrov; Svetlomir Compression driver
US6011855A (en) * 1997-03-17 2000-01-04 American Technology Corporation Piezoelectric film sonic emitter
DE19821862A1 (de) * 1998-05-15 1999-11-18 Nokia Deutschland Gmbh Schallwiedergabeanordnung
DE19824156C2 (de) * 1998-05-29 2000-10-12 Siemens Nixdorf Inf Syst Vorrichtung zur Wiedergabe von Klängen
EP0999723B1 (de) 1998-11-05 2006-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Piezoelektrischer Lautsprecher,Verfahren zu seiner Herstellung,und Lautsprecherssystem mit diesem Lautsprecher
JP3656551B2 (ja) 1999-03-03 2005-06-08 オンキヨー株式会社 スピーカシステム
US20020076062A1 (en) * 1999-08-26 2002-06-20 Henry E. Juszkiewicz Low frequency speaker system
DE60208245T2 (de) * 2001-01-22 2006-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Lautsprechersystem
US7433483B2 (en) * 2001-02-09 2008-10-07 Thx Ltd. Narrow profile speaker configurations and systems
US7457425B2 (en) * 2001-02-09 2008-11-25 Thx Ltd. Vehicle sound system
US7254239B2 (en) * 2001-02-09 2007-08-07 Thx Ltd. Sound system and method of sound reproduction
FR2824990B1 (fr) * 2001-05-15 2003-09-26 Jean Pierre Morkerken Emetteur de son et haut-parleur
MXPA01007784A (es) * 2001-08-01 2003-02-10 Carlos Viterbo Estrad Gonzalez Mejoras en la reproduccion de sonidos.
KR100445195B1 (ko) * 2002-03-20 2004-08-21 김종성 무지향 스피커시스템
US7551749B2 (en) * 2002-08-23 2009-06-23 Bose Corporation Baffle vibration reducing
US6985593B2 (en) * 2002-08-23 2006-01-10 Bose Corporation Baffle vibration reducing
US7668331B2 (en) * 2005-10-07 2010-02-23 Wailit Yen Fidelity speaker
US7796775B2 (en) * 2006-01-03 2010-09-14 Oxford J Craig Spherically housed loudspeaker system
JP4802824B2 (ja) * 2006-04-04 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 騒音制御構造
JP4627747B2 (ja) * 2006-08-08 2011-02-09 シャープ株式会社 画像表示装置
JP2008042614A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Sharp Corp スピーカー装置
US7831057B2 (en) 2007-01-05 2010-11-09 Audiovox Corporation High output loudspeaker
TWM317132U (en) * 2007-02-06 2007-08-11 Dk Signal Ltd Driver of speakers
TWM317727U (en) * 2007-02-06 2007-08-21 Dk Signal Ltd Speaker driver
US7953239B2 (en) * 2007-02-16 2011-05-31 Harman International Industries, Incorporated High output sub-woofer
US8189841B2 (en) * 2008-03-27 2012-05-29 Bose Corporation Acoustic passive radiating
US8180076B2 (en) * 2008-07-31 2012-05-15 Bose Corporation System and method for reducing baffle vibration
EP2495992A4 (de) * 2009-10-26 2014-04-02 Sharp Kk Lautsprechersystem, videoanzeigevorrichtung und fernsehempfänger
SG170641A1 (en) 2009-10-30 2011-05-30 Dream Infotainment Resources Pte Ltd Omnidirectional speaker
US8469140B1 (en) * 2012-01-09 2013-06-25 Curtis E. Graber Radial waveguide for double cone transducers
US9693148B1 (en) * 2014-08-08 2017-06-27 Lrad Corporation Acoustic hailing device
US9774935B2 (en) * 2015-09-01 2017-09-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Speaker device
WO2017132313A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 Harman International Industries, Inc. Vibration cancelling speaker arrangement
CN107659859B (zh) * 2016-07-26 2022-04-22 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 音箱及其组合
EP3568996B1 (de) * 2017-01-12 2021-05-12 SeeScan, Inc. Magnetfeldunterdrückende audiolautsprecher zur verwendung mit lokalisierern für unterirdische versorgungsleitungen oder anderen vorrichtungen
TWI679899B (zh) * 2018-05-03 2019-12-11 群光電子股份有限公司 複合式喇叭模組與喇叭裝置
EP3621312B9 (de) * 2018-09-10 2021-06-09 Ellegaarden R&D IVS Lautsprechersystem
CN109348381A (zh) * 2018-11-22 2019-02-15 深圳市美妙之音科技有限公司 一种水平扩散式360度气动扬声器
CN109714688A (zh) * 2019-02-19 2019-05-03 苏州上声电子股份有限公司 一种扬声器***

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1079675B (de) * 1957-02-22 1960-04-14 Philips Patentverwaltung Lautsprecheranordnung
US3076520A (en) * 1959-05-21 1963-02-05 Claude C Farwell Loud speaker
US3477540A (en) * 1966-01-03 1969-11-11 Patron Alfonso R Speaker system
CH558119A (de) * 1974-02-18 1975-01-15 Lanfranchi Maurice Enceinte munie de haut-parleurs.
JPS50141631U (de) * 1974-05-09 1975-11-21
DE2701080A1 (de) * 1977-01-12 1978-07-13 Feller Umlaufend ausgebildetes schallwiedergabesystem mit hornartigem charakter
IT1124265B (it) * 1979-02-16 1986-05-07 Harp Sas Di Gatti Lugi & C Impianto di diffusione sonora a bassissima direttivita
FR2450019A1 (fr) * 1979-02-23 1980-09-19 Thomson Brandt Caisson basse frequence, notamment pour systeme acoustique triphonique
JPS583694U (ja) * 1981-07-01 1983-01-11 三菱電機株式会社 ド−ム型スピ−カ
JPS6020699A (ja) * 1983-07-15 1985-02-01 Victor Co Of Japan Ltd スピ−カ用ホ−ン
JP2513487Y2 (ja) * 1986-08-25 1996-10-09 ソニー株式会社 スピ−カ・システム
JPS6344590U (de) * 1986-09-05 1988-03-25
JPH01246995A (ja) * 1988-03-29 1989-10-02 Sony Corp 無指向性スピーカ装置
FR2632801A1 (fr) * 1988-06-14 1989-12-15 Voise Serge Adaptateur pour acoustique curviligne

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02260899A (ja) 1990-10-23
EP0390123A3 (de) 1991-08-07
US5253301A (en) 1993-10-12
JP2673002B2 (ja) 1997-11-05
EP0390123B1 (de) 1994-11-23
DE69014225D1 (de) 1995-01-05
EP0390123A2 (de) 1990-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69014225T2 (de) Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem.
DE3855686T2 (de) Lautsprecher
DE2755718C2 (de) Abgedichteter Kopfhörer
DE2536439A1 (de) Lautsprechersystem
DE3023291C2 (de)
DE2556343C2 (de)
DE68920031T2 (de) Audiotransducer mit regelbarem flexibilitätsdiaphragma.
DE3037496C2 (de) Lautsprecheranlage zur Wiedergabe im Mittel- und/oder Tieftonbereich
DE68908766T2 (de) Tonanlage, besonders zur stereophonen Tonwiedergabe in einem Fernsehempfangsgerät mit integriertem Tieftonlautsprecher grosser Dimensionen.
DE4221556A1 (de) Lautsprecheranordnung
DE69329925T2 (de) Fernsehempfänger
DE69232863T2 (de) Lautsprecheranordnung für ein Fernsehgerät
DE69027144T2 (de) Lautsprechersystem
DE3317518A1 (de) Lautsprecherbox mit integriertem akustischem bandpassfilter
DE3637910A1 (de) Lautsprechergehaeuse
DE1166269B (de) Niederfrequenz-Lautsprechersystem
DE19620010B4 (de) Lautsprechersystem mit Satellitengehäuse
EP1236375A2 (de) Flachlautsprecheranordnung für tieftonwiedergabe
EP0896497B1 (de) Tonwiedergabeanordnung
DE3785289T2 (de) Elektroakustischer Wandler.
DE10015751B4 (de) Lautsprecherbox
DE3831376C2 (de)
DE10232118C1 (de) Lautsprecherbox mit geringen Verzerrungen und Interferenzen
DE4307655C2 (de) Lautsprecheranordnung
EP1142445A2 (de) Tiefton-membranlautsprecher

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee