DK170195B1 - Loudspeaker installation - Google Patents

Description

i DK 170195 B1in DK 170195 B1

Den foreliggende opfindelse angår et højttaleranlæg med et horn eller et akustisk rør tilvejebragt foran højttalermembranen og udformet til at lede lydbølger derfra. „The present invention relates to a loudspeaker system with a horn or acoustic tube provided in front of the speaker membrane and designed to direct sound waves therefrom. "

Der kendes højttaleranlæg, hvori en lydbølge, som er 5 frembragt ved en membran, overføres til højttalerens anden * udgangsåbning gennem et horn eller et akustisk rør, som er tilvejebragt på forsiden af membranen. Denne art højttaleranlæg anvendes i stigende omfang, eftersom der tilvejebringes et højere udgangslydtryk og en bedre retningsvirkning sammen-10 lignet med kendte højttaleranlæg, som ikke er udformet med et horn eller et akustisk rør.Speaker systems are known in which a sound wave produced by a diaphragm is transmitted to the speaker's second output port through a horn or acoustic tube provided on the front of the diaphragm. This kind of speaker system is increasingly used as a higher output sound pressure and a better directional effect compared to known speaker systems which are not designed with a horn or acoustic tube.

Under henvisning til tegningen forklares et kendt højttaleranlæg af den art, som er udformet med et horn eller et akustisk rør, i det følgende.With reference to the drawing, a prior art loudspeaker system of the type formed with a horn or acoustic tube is explained below.

15 I fig. 9 er vist et snit gennem et kendt højttaleran læg af den foran nævnte art, hvor der på bagsiden af en højttalerenhed 1 er tilvejebragt et bageste hulrum 2 med det formål, at forhindre udstråling eller reflekteret lyd fra højttalermembranen. Et horn 9 er placeret foran højt-20 talermembranen og forløber mod lydudgangsåbningen i højttaleranlægget. Tværsnitsarealet af hornet 9 forøges kontinuerligt fra den ende af hornet, som ligger op imod højttalermembranen, mod den ende af hornet, som ligger op imod lydudgangsåbningen i højttaleranlægget. Hornet 9 udgør således 25 en akustisk vej, som overfører de fra højttaleren udsendte lydbølger. Ændringen af den akustiske impedans ved lydudgangsåbningen i højttaleranlægget er gjort yderst lille forudsat, at hornet 9 er tilvejebragt med en længde, som på egnet vis er større, end længden af bølgelængderne af lydbøl-30 gerne i det gengivne bånd. I så tilfælde opnås en særdeles god tilpasning ved lydudgangsåbningen for højttaleranlægget, * således at der opnås en flad gengivelseslydtrykfrekvenskarak-teristik, hvorved er tilvejebragt et ideelt højttaleranlæg. tIn FIG. 9 is a sectional view of a known speaker assembly of the aforementioned kind, wherein at the rear of a speaker unit 1 a rear cavity 2 is provided for the purpose of preventing radiation or reflected sound from the speaker membrane. A horn 9 is located in front of the loud-20 speaker membrane and extends toward the sound output port of the speaker system. The cross-sectional area of the horn 9 is continuously increased from the end of the horn which is up against the speaker diaphragm to the end of the horn which is up against the sound outlet opening in the speaker system. The horn 9 thus constitutes an acoustic path which transmits the sound waves emitted from the speaker. The change of the acoustic impedance at the sound output port of the speaker system is made extremely small provided that the horn 9 is provided with a length which is suitably greater than the length of the wavelengths of the sound waves in the reproduced band. In this case, a very good adaptation is achieved at the sound output port of the speaker system, so that a flat reproduction sound pressure frequency characteristic is obtained, thereby providing an ideal speaker system. t

Imidlertid er det i tilknytning til installering af højt-35 taleranlægget i et akustisk apparat ikke muligt at udforme hornet 9 med en sådan stor længde i udstyret, som er tilpas DK 170195 B1 2 stor sammenlignet med bølgelængden af lydbølgerne i det gengivne bånd. Derfor har højttaleranlæg, hvori sådanne horn anvendes, sædvanligvis en gengivelseslydtrykfrekvens-karakteristik, som indeholder mange spidser og dale, som 5 vist i fig. 2B og 8B.However, in connection with the installation of the loudspeaker system in an acoustic apparatus, it is not possible to design the horn 9 with such a large length in the equipment which is sufficiently large compared to the wavelength of the sound waves in the reproduced band. Therefore, loudspeakers in which such horns are used usually have a reproduction sound pressure frequency characteristic which contains many tips and valleys, as shown in FIG. 2B and 8B.

Dette skyldes den kendsgerning, at der frembringes reflekterede bølger ved lydudgangsåbningen for højttalersy-stemet som følge af den voldsomme ændring i den akustiske impedans. Som følge heraf frembringes der resonanser i den 10 akustiske vej. Det samme problem opstår også i et højttaleranlæg, hvori gøres brug af et akustisk rør i stedet for hornet 9. Højttalersystem, hvori anvendes akustiske rør som den akustiske vej, fremviser således gengivelseslydtrykfre-kvenskarakteristikker, som indeholder mange spidser og dale.This is due to the fact that reflected waves are produced at the sound output aperture of the speaker system as a result of the dramatic change in the acoustic impedance. As a result, resonances are generated in the 10 acoustic path. The same problem also arises in a loudspeaker system using an acoustic tube instead of the horn 9. The speaker system, which uses acoustic tubes as the acoustic path, thus exhibits reproduction sound frequency characteristics which contain many peaks and valleys.

15 Dette skyldes den kendsgerning, at der, som vist i fig. 10, finder resonans sted ved en frekvens f, som bestemmes ved følgende formel: f = (2n - 1)C/4L, (n = 1, 2, 3,...) 20 hvor L er længden af det akustiske rør, medens C er hastigheden af lydbølgen.15 This is due to the fact that, as shown in FIG. 10, resonance takes place at a frequency f, which is determined by the following formula: f = (2n - 1) C / 4L, (n = 1, 2, 3, ...) 20 where L is the length of the acoustic tube, while C is the velocity of the sound wave.

Fig. 10 viser fordelingen af lydtryk og lydhastighed, således som det opnås når n er 2 (n = 2).FIG. 10 shows the distribution of sound pressure and sound velocity as obtained when n is 2 (n = 2).

25 UK-patentskrift GB-A-402.600 omtaler et højttaler system, hvori højttalerenheden er monteret med membranen i en åbning i forvæggen på højttalerenheden. Bagsiden af membranen er placeret ved begyndelsen af en akustisk vej af en forud fastlagt, forholdsvis stor længde og af en konisk 30 udvidende form. Den akustiske vej er afgrænset ved et lydabsorberende organ, som er fremstillet af et lydabsorberende materiale, som udfylder rummet mellem overfladen, som afgrænser den akustiske vej og sidevæggene i kammeret i højttalersystemet. Virkningen af det lydabsorberende organ er, 35 at længden af den vej, langs hvilken lydbølgerne ledes fra bagsiden af membranen, kan gøres forholdsvis lang uden at DK 170195 B1 3 der indføres mærkbare selektive kabinetresonansvirkninger som følge af reflektioner fra sidevæggene i kammeret.UK patent specification GB-A-402,600 discloses a speaker system wherein the speaker unit is mounted with the diaphragm in an opening in the front wall of the speaker unit. The backside of the membrane is located at the beginning of an acoustic path of a predetermined, relatively large length and of a conical expanding shape. The acoustic path is defined by a sound-absorbing means made of a sound-absorbing material, which fills the space between the surface defining the acoustic path and the side walls of the chamber of the speaker system. The effect of the sound absorbing means is that the length of the path along which the sound waves are directed from the back of the membrane can be made relatively long without introducing noticeable selective cabinet resonance effects due to reflections from the side walls of the chamber.

Japansk offentliggørelsesskrift nr. 49-134312 omtaler et højttalersystem, hvori er tilvejebragt et horn til at 5 lede lydbølgen fra membranen, hvilket horn er fremstillet i et materiale med kun ringe tendens til frembringelse af reflekterede bølger (støj), dvs. et materiale, som absorberer støjen godt. Dette er imidlertid uden betydning for den foreliggende opfindelse, hvor reflekterede bølger, som skyl-10 des en kraftig ændring i den akustiske impedans ved lydudgangsåbningen i højttalersystemet, skal absorberes.Japanese Patent Publication No. 49-134312 discloses a speaker system in which a horn is provided to direct the sound wave from the membrane, which horn is made of a material with little tendency to produce reflected waves (noise), ie. a material that absorbs the noise well. However, this is of no significance to the present invention where reflected waves due to a sharp change in the acoustic impedance at the sound output aperture of the speaker system are to be absorbed.

Formålet med den foreliggende opfindelse er således at tilvejebringe et højttaleranlæg med en flad lydtryksfrekvenskarakteristik, som ikke fremviser resonansspidser og 15 dale, uden at længden af hornet eller det akustiske rør skal forøges. Det angivne formål opnås med et højttaleranlæg af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.The object of the present invention is thus to provide a loudspeaker system with a flat sound pressure frequency characteristic which does not exhibit resonant spikes and valleys without increasing the length of the horn or acoustic tube. The stated object is achieved with a loudspeaker system of the type initially referred to, which according to the invention is peculiar to the design according to the characterizing part of claim 1.

20 Ved opfindelsen er tilvejebragt et højttaleranlæg, som indbefatter: i det mindste én højttalerenhed med en membran, en akustisk vej til at lede lydbølger tilvejebragt på forsiden af højttalermembranen, og et lydabsorberende organ fremstillet af et lydabsorberende materiale tilveje-25 bragt i en forud fastlagt del af den akustiske vej idet den akustiske vej af grænses ved det lydabsorberende organ, og er karakteristisk ved et skilleorgan, som er placeret således, at det adskiller det lydabsorberende organ fra den akustiske vej på en sådan vis, at i det mindste en del af det lyd-30 absorberende organ vender ud mod den akustiske vej.The invention provides a speaker system which includes: at least one speaker unit with a diaphragm, an acoustic path for conducting sound waves provided on the front of the speaker diaphragm, and a sound absorbing means made of a sound absorbing material provided in a predetermined part of the acoustic path, the acoustic path being bounded by the sound-absorbing means, and being characteristic of a separating means positioned so as to separate the sound-absorbing member from the acoustic path in such a way that at least part of the the sound-absorbing member faces the acoustic path.

Med denne opstilling absorberes de lydbølgekomposan-ter, som reflekteres som følge af den voldsomme ændring i den akustiske impedans ved lydudgangsåbningen, effektivt ved det lydabsorberende organ, som afgrænser lydvejen, hvor-35 ved tilvejebringes flade lydtryksfrekvenskarakteristikker med formindskede spidser og dale.With this arrangement, the sound wave components reflected as a result of the dramatic change in the acoustic impedance at the sound output aperture are effectively absorbed by the sound absorber defining the sound path, thereby providing flat sound pressure frequency characteristics with diminished peaks and decreases.

DK 170195 B1 4DK 170195 B1 4

Herudover vil de komposanter i lydbølgen, som ikke fremkalder spidser og dale, blive styret langs overfladen af skilleorganet til lydudgangsåbningen i højttaleranlægget uden at blive absorberet af det lydabsorberende organ, hvor-5 ved det gengivne bånd kan udvides.In addition, the components of the sound wave which do not induce spikes and valleys will be guided along the surface of the separator to the sound output port of the speaker system without being absorbed by the sound absorbing means by which the reproduced band can be expanded.

Opfindelsen forklares i det følgende under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 er et snit gennem et kendt højttaleranlæg, fig. 2A er en graf, som anskueliggør lydtryksfre-10 kvenskarakteristikken for højttaleranlægget i fig. 1, fig. 2B er en graf, som anskueliggør lydtryksfrekvenskarakteristikken for et andet kendt højttaleranlæg, fig. 3 (a) til 3 (c) er perspektiviske afbildninger af forskellige udformninger af kendt højttaleranlæg, 15 fig. 4 er et snit gennem en første udførelsesform af det ved den foreliggende opfindelse tilvejebragte højttaleranlæg, fig. 5 er et snit gennem en anden udførelsesform af det ved den foreliggende opfindelse tilvejebragte højttaler-20 anlæg, fig. 6 (a) og 6 (b) er henholdsvis et snit og en afbildning set forfra af en væsentlig del af en tredie udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragte højttaleranlæg, 25 fig. 7 er et snit af en fjerde udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragte højttaleranlæg, fig. 8A er en graf, som viser lydtryksfrekvenskarakteristikken for den fjerde udførelsesform, fig. 8B er en graf, som viser lydtryksfrekvenskarak-30 teristikken for et kendt højttaleranlæg, fig. 9 er et snit af et kendt højttaleranlæg, fig. 10 anskueliggør fordelingen af partikelhastighed og fordelingen af lydtryk i et længdesnit gennem det akustiske rør.The invention is explained in the following with reference to the drawing, in which: FIG. 1 is a section through a known speaker system; FIG. 2A is a graph illustrating the sound pressure frequency characteristic of the speaker system of FIG. 1, FIG. 2B is a graph illustrating the sound pressure frequency characteristic of another known speaker system; FIG. Figures 3 (a) to 3 (c) are perspective views of various designs of known speaker systems; 4 is a section through a first embodiment of the speaker system provided by the present invention; FIG. 5 is a section through another embodiment of the speaker system 20 provided by the present invention; FIG. 6 (a) and 6 (b) are respectively a front view and a sectional view of a substantial part of a third embodiment of the speaker system provided by the invention; 7 is a sectional view of a fourth embodiment of the speaker system provided by the invention; FIG. Fig. 8A is a graph showing the sound pressure frequency characteristic of the fourth embodiment; Fig. 8B is a graph showing the sound pressure frequency characteristics of a known speaker system; 9 is a sectional view of a known speaker system; FIG. 10 illustrates the distribution of particle velocity and the distribution of sound pressure in a longitudinal section through the acoustic tube.

35 Foretrukne udførelsesformer af den foreliggende opfin delse forklares i det følgende nærmere under henvisning til DK 170195 B1 5 tegningen.35 Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the DK 170195 B1 drawing.

I fig. 1 er vist et kendt højttaleranlæg med en højttalerenhed 1 og et bageste hulrum 2 på bagsiden deraf, et akustisk rør 3 som leder og overfører de på forsiden af 5 membranen i højttalerenheden 1 frembragte lydbølger, og et lydabsorberende organ 4, som er placeret i det akustiske rør 3, og som afgrænser en akustisk vej 5.In FIG. 1 shows a known loudspeaker system with a speaker unit 1 and a rear cavity 2 at the rear thereof, an acoustic tube 3 which conducts and transmits sound waves produced at the front of the membrane 5 in the speaker unit 1, and a sound absorbing means 4 located in it. acoustic tubes 3, defining an acoustic path 5.

Højttaleranlægget virker som følger. Den lyd, som udsendes fra bagsiden af højttalerenheden 1, begrænses til 10 det bageste hulrum 2, således at lyden ikke overføres til den ydre side af højttaleranlægget. På den anden side udsendes den lyd, som frembringes fra forsiden af membranen, gennem det akustiske rør 3 til lydudgangsåbningen i højttaleranlægget, således at lyden udstråles herfra. Imidlertid 15 reflekteres en del af den lydbølge, som udsendes til lydudgangsåbningen, som følge af en voldsom ændring af den akustiske impedans, således at lydbølgen har en tendens til at udbrede sig tilbage til overfladen på membranen. Ifølge den foreliggende opfindelse absorberes den reflekterede lydbølge 20 på egnet vis ved det lydabsorberende materiale, som er placeret i det akustiske rør, hvorved tilvejebringelse af en stående bølge i det akustiske rør undgås.The speaker system works as follows. The sound emitted from the back of the speaker unit 1 is limited to 10 the rear cavity 2 so that the sound is not transmitted to the outer side of the speaker system. On the other hand, the sound produced from the front of the diaphragm is transmitted through the acoustic tube 3 to the sound output port of the speaker system so that the sound is emitted from it. However, part of the sound wave emitted to the sound output aperture is reflected by a dramatic change in the acoustic impedance, so that the sound wave tends to propagate back to the surface of the membrane. According to the present invention, the reflected sound wave 20 is appropriately absorbed by the sound absorbing material located in the acoustic tube, thereby avoiding the provision of a standing wave in the acoustic tube.

Som vist i fig. 1 er det lydabsorberende organ 4 tilvejebragt med en mindre tykkelse i området nær ved lydud-25 gangsåbningen, og en større tykkelse i området op mod højttalerenheden 1, således at impedansen af det lydabsorberende organ 4 over for den reflekterede bølge nedsættes til sikring af en høj lydabsorptionsvirkning.As shown in FIG. 1, the sound absorbing means 4 is provided with a smaller thickness in the region near the sound outlet opening, and a greater thickness in the region up to the speaker unit 1, so that the impedance of the sound absorbing means 4 towards the reflected wave is reduced to ensure a high lydabsorptionsvirkning.

Mængden af materiale i det lydabsorberende organ 4 30 forøges mod forsiden af membranen, således at det lydabsorberende organ 4's impedans over for den reflekterede lydbølge ændres lineært, hvorved den reflekterede lydbølge fra lydudgangsåbningen effektivt absorberes ved det lydabsorberende i organ uden nogen unødvendig reflektion.The amount of material in the sound absorbing means 4 30 is increased towards the front of the diaphragm such that the impedance of the sound absorbing means 4 towards the reflected sound wave is linearly altered, whereby the reflected sound wave from the sound output opening is effectively absorbed by the sound absorbing member in the organ without any unnecessary reflection.

35 Den lineære og fremadskridende ændring af impedansen, som tilvejebringes ved det lydabsorberende organ, kan styres DK 170195 B1 6 på forskellig vis. For eksempel er det muligt at styre den måde, hvorpå impedansen ændres, ved på egnet vis at ændre mængden af materiale i det lydabsorberende organ 4 i dettes længderetning, eller ved at indstille strømningsmodstanden 5 pr. arealenhed således, at den er lille i området nær ved lydudgangsåbningen og stor i området nær ved membranens overflade.35 The linear and progressive change of the impedance provided by the sound absorbing means can be controlled in various ways. For example, it is possible to control the way in which the impedance changes, by appropriately changing the amount of material in the sound-absorbing means 4 in its longitudinal direction, or by adjusting the flow resistance 5 per second. area unit such that it is small in the area near the sound outlet opening and large in the area near the surface of the membrane.

Det er unødvendigt at sige, at den lydbølge, som frembringes ved membranen, kan overføres til lydudgangsåb-10 ningen gennem den akustiske vej, som afgrænses ved det lydabsorberende organ 4, uden at blive hæmmet ved det lydabsorberende organ 4.Needless to say, the sound wave produced by the membrane can be transmitted to the sound output aperture through the acoustic path bounded by the sound absorbing means 4 without being hampered by the sound absorbing means 4.

Fig. 2 viser gengivelseslydtrykfrekvenskarakteri-stikker for et højttaleranlæg med et horn eller et akustisk 15 rør i overensstemmelse med fig. 1, sammenlignet med karakteristikker for et andet kendt anlæg. Ud fra figuren vil det kunne forstås, at det andet kendte højttaleranlæg med den med B benævnte karakteristik indbefatter spidser og dale som følge af tilstedeværelsen af en stående bølge, medens 20 højttaleranlægget ifølge fig. 1 viser en flad gengivelseslydtrykf rekvenskarakteristik A op til toneområder med høje frekvenser.FIG. 2 shows the reproduction sound pressure frequency characteristics of a loudspeaker system with a horn or acoustic tube in accordance with FIG. 1, compared with the characteristics of another known plant. From the figure it will be appreciated that the second known loudspeaker system having the characteristic referred to by B includes spikes and valleys due to the presence of a standing wave, while the loudspeaker system of FIG. 1 shows a flat reproduction sound pressure frequency characteristic A up to high frequency tone ranges.

Som forklaret er tværsnitsarealet af den akustiske vej forøget fra den ende af vejen, som ligger op imod over-25 fladen af membranen mod lydudgang s åbn ingen. En sådan akustisk vej 5 kan afgrænses alene ved det lydabsorberende organ 4, som vist i fig. 3 (a), eller opbygningen kan være tilvejebragt således, at det lydabsorberende organ 4 og væggen i det akustiske rør 3 tilsammen afgrænser den akustiske vej 30 5, som vist i fig. 3 (b).As explained, the cross-sectional area of the acoustic path is increased from the end of the path which lies up against the surface of the diaphragm toward the sound outlet so no one opens. Such acoustic path 5 can be defined only by the sound-absorbing means 4, as shown in FIG. 3 (a), or the structure may be provided such that the sound absorbing means 4 and the wall of the acoustic pipe 3 together define the acoustic path 30 5, as shown in FIG. 3 (b).

Den akustiske vej 5 kan antage en rørform med et konstant tværsnitsareal eller den kan have en opbygning, som vist i fig. 3 (c), hvor det lydabsorberende organ 4 har en hornlignende form, medens det akustiske rør 3 er opbygget 35 således, at dets tværsnitsareal aftager mod lydudgangsåbningen, hvorved tilvejebringes et konstant tværsnitsareal DK 170195 B1 7 af den akustiske vej 5, som vist i fig. 3 (c).The acoustic path 5 may assume a tubular shape with a constant cross-sectional area or it may have a structure as shown in FIG. 3 (c), where the sound-absorbing means 4 has a horn-like shape, while the acoustic tube 3 is constructed 35 so that its cross-sectional area decreases towards the sound output opening, thereby providing a constant cross-sectional area DK 170195 B1 7 of the acoustic path 5, as shown in FIG. FIG. 3 (c).

Fig. 4 er et snit gennem en første udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragte højttaleranlæg.FIG. 4 is a section through a first embodiment of the speaker system provided by the invention.

Den første udførelsesform af højttaleranlægget er 5 tilvejebragt med en højttalerenhed 1, et bageste hulrum 2, et akustisk rør til overføring af akustiske bølger, som er blevet frembragt på forsiden af membranen, et skilleorgan 6, som er placeret i det akustiske rør 3, for således at afgrænse en akustisk vej 5, og et lydabsorberende organ 4, 10 af hvilken en del er placeret mellem skilleorganet 6 og væggen i det akustiske rør 3, medens den anden del ligger frit, for således at afgrænse den akustiske vej 5.The first embodiment of the speaker system is provided with a speaker unit 1, a rear cavity 2, an acoustic tube for transmitting acoustic waves produced at the front of the diaphragm, a separator 6 located in the acoustic tube 3, for so as to define an acoustic path 5, and a sound-absorbing means 4, 10, one part of which is located between the separating means 6 and the wall of the acoustic pipe 3, while the other part is free, so as to define the acoustic path 5.

Den første udførelsesform virker som følger. Den lydbølge, som udsendes fra bagsiden af membranen i højttaler-15 enheden 1 afgrænses til det bageste hulrum 2, således at den ikke udstråles til den ydre side. På den anden side ledes den lydbølge, som udsendes fra forsiden af membranen, ved det akustiske rør 3 frem til lydudgangsåbningen, hvorfra den udstråles. Eftersom der frembringes en kraftig ændring 20 i den akustiske impedans i lydudgangsåbningen, vil en del af den lydbølge, som er sendt frem til åbningen, imidlertid blive reflekteret, således at den udbreder sig bagud mod den forreste flade på membranen. Imidlertid absorberes den reflekterede bølge ved det lydabsorberende organ 4, som er 25 placeret i det akustiske rør 3, således at der ikke optræder nogen stående bølge i det akustiske rør 3.The first embodiment works as follows. The sound wave emitted from the back of the diaphragm in the speaker unit 1 is bounded to the rear cavity 2 so that it is not radiated to the outer side. On the other hand, the sound wave emitted from the front of the diaphragm at the acoustic tube 3 is directed to the sound output port from which it is emitted. However, since a sharp change 20 in the acoustic impedance is produced in the sound output aperture, part of the sound wave transmitted to the aperture will be reflected so that it propagates backward toward the front face of the diaphragm. However, the reflected wave is absorbed by the sound-absorbing means 4 located in the acoustic tube 3 so that no standing wave occurs in the acoustic tube 3.

Skilleorganet 6 er således udformet, at det strækker sig over ca. 1/3 af det akustiske rør 3 målt fra overfladen på membranen, idet skilleorganet 6 på effektiv vis skal 30 styre lydkomposanter med høje frekvenser, som vil have en tendens til at blive absorberet af det lydabsorberende organ 4.The separator 6 is designed to extend over approx. 1/3 of the acoustic tube 3 measured from the surface of the membrane, the separator 6 effectively controlling high frequency sound components which will tend to be absorbed by the sound absorbing means 4.

Den del af det akustiske rør 3, som er ca. 1/3 af , den samlede længde af det akustiske rør 3 målt fra overfladen 35 på membranen, falder stort set sammen med det område, hvor partikelhastigheden er høj. Det er derfor muligt at under- DK 170195 B1 8 trykke spidserne i lydtrykket i det frekvensområde, hvori den stående bølge frembringes. Lydbølgekomposanter med andre frekvenser overføres effektivt til lydudgangsåbningen, uden at blive påvirkede af det lydabsorberende organ, eftersom 5 det lydabsorberende organ er udformet som et horn.The portion of the acoustic tube 3 which is approx. 1/3 of, the total length of the acoustic tube 3 measured from the surface 35 of the membrane coincides substantially with the area where the particle velocity is high. It is therefore possible to suppress the peaks of the sound pressure in the frequency range in which the standing wave is produced. Sound wave components of other frequencies are effectively transmitted to the sound output port without being affected by the sound absorbing means since the sound absorbing means is designed as a horn.

Ifølge den foreliggende udførelsesform er det derfor muligt at undertrykke lydtrykkets spidsniveauer, som uundgåelig er høje i kendte højttalersystemer med et horn eller et akustisk rør, som følge af den eksisterende stående 10 bølge.According to the present embodiment, it is therefore possible to suppress the peak levels of sound pressure which are inevitably high in known loudspeaker systems with a horn or acoustic tube due to the existing standing wave.

Det er åbenbart, at den første udførelsesform kan udøves med en varierende udformning af den akustiske vej 5, som vist i fig. 3 (a) til 3 (c), uden at påvirke de herved tilvejebragte fordele på uheldig vis.Obviously, the first embodiment can be practiced with a varying design of the acoustic path 5, as shown in FIG. 3 (a) to 3 (c), without adversely affecting the benefits thereby obtained.

15 Fig. 5 anskueliggør en anden udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragte højttaleranlæg. Den anden udførelsesform er tilvejebragt med en højttalerenhed 1, et bageste hulrum 2, et akustisk rør 3 til styring af den lydbølge, som frembringes på forsiden af membranen i højttaler-20 enheden 1, et skilleorgan 6, som er placeret i det akustiske rør 3, for således at afgrænse en akustisk vej 5, og som er udformet med slidser, af hvilke én er placeret nær lydudgangsåbningen på det akustiske rør 3, medens den anden ligger i et område, som modsvarer omtrent 1/3 af den fulde længde 25 af det akustiske rør 3 målt fra forfladen på højttalermembranen, og et lydabsorberende materiale, som er placeret i mellemrummet mellem det akustiske rør 3 og skilleorganet 6.FIG. 5 illustrates another embodiment of the speaker system provided by the invention. The second embodiment is provided with a speaker unit 1, a rear cavity 2, an acoustic tube 3 for controlling the sound wave produced on the front of the membrane of the speaker unit 1, a separator 6 located in the acoustic tube 3 , so as to delineate an acoustic path 5 and formed with slits, one of which is located near the sound outlet opening of the acoustic tube 3, while the other is in an area corresponding to about 1/3 of the full length 25 of the acoustic tube 3 measured from the front surface of the speaker membrane, and a sound-absorbing material located in the space between the acoustic tube 3 and the separator 6.

Højttaleranlægget ifølge den anden udførelsesform virker som følger. Den lydbølge, som udsendes fra bagsiden 30 af højttalerenheden 1, afgrænses til det bageste hulrum 2, således at den ikke udsendes udadtil. På den anden side ledes lydbølgen fra forsiden af membranen i højttalerenheden 1 ved det akustiske rør 3 frem til lydudgangsåbningen, for at blive udstrålet herfra. En del af den lydbølge, som når 35 ud til lydudgangsåbningen reflekteres imidlertid på grund af den kraftige ændring af den akustiske impedans ved lydud- DK 170195 B1 9 gangsåbningen. Den reflekterede bølge vil søge at udbrede sig bagud mod overfladen på membranen. Den reflekterede bølge absorberes imidlertid effektivt ved det lydabsorberende .The speaker system of the second embodiment works as follows. The sound wave emitted from the back 30 of the speaker unit 1 is bounded to the rear cavity 2 so that it is not emitted externally. On the other hand, the sound wave is directed from the front of the diaphragm of the speaker unit 1 at the acoustic tube 3 to the sound output opening, to be radiated therefrom. However, part of the sound wave reaching 35 to the sound output port is reflected due to the sharp change in the acoustic impedance at the sound output port. The reflected wave will seek to propagate backward toward the surface of the membrane. However, the reflected wave is effectively absorbed by the sound absorbing.

organ 4 i det akustiske rør 3, således at der ikke frem-5 bringes nogen stående bølge i det akustiske rør. smeans 4 in the acoustic tube 3 so that no standing wave is produced in the acoustic tube. p

Som tidligere forklaret er skilleorganet 6 udformet med slidser i området nær udgangsåbningen og i det område, som ligger i en afstand på ca. 1/3 af den fulde længde af det akustiske rør 3 fra overfladen af højttalermembranen, 10 dvs. i det område, hvor partikelhastigheden er stor. Det er derfor muligt udpeget at absorbere lydbølgekomposanter i frekvensområder, hvor der tilvejebringes spidser i lydtrykket. Andre komposanter af lydbølgen kan ledes til lydudgangsåbningen uden påvirkning fra det lydabsorberende organ 4.As previously explained, the separator 6 is formed with slots in the region near the exit orifice and in the region located at a distance of approx. 1/3 of the full length of the acoustic tube 3 from the surface of the speaker membrane, 10 i. in the region where the particle velocity is large. Therefore, it is possible to designate sound wave components in frequency ranges where peaks in the sound pressure are provided. Other components of the sound wave can be directed to the sound output port without the influence of the sound absorbing means 4.

15 Således tilvejebringes der ved den anden udførelses form også en flad lydtryksfrekvenskarakteristik ved undertrykkelse af spidser i lydtrykket, som uundgåeligt er store i kendte horn eller akustiske rør som følge af tilstedeværelsen af en stående bølge.Thus, in the second embodiment, a flat sound pressure frequency characteristic is also provided by suppression of peaks in the sound pressure, which are inevitably large in known horns or acoustic tubes due to the presence of a standing wave.

20 Det er indlysende, at der er tilvejebragt de samme fordele, når den akustiske vej 5 i den anden udførelsesform modificeres, som vist i fig. 3 (a) til 3 (c).It is obvious that the same advantages are provided when the acoustic path 5 in the second embodiment is modified, as shown in FIG. 3 (a) to 3 (c).

Fig. 6 (a) og 6 (b) viser en tredie udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragt højttaleranlæg. Som det 25 ses i fig. 6 (a) er den tredie udførelsesform tilvejebragt med en højttalerenhed 1, et bageste hulrum 2, et akustisk rør 3, som leder den lydbølge, som er frembragt på forsiden af membranen i højttalerenheden 1, et skilleorgan 6, som er placeret i det akustiske rør 3, for således at afgrænse en 30 akustisk vej 5 og med et antal åbninger, og et lydabsorberende organ 4, som udfylder mellemrummet mellem væggen i det akustiske rør 3 og skilleorganet 6.FIG. 6 (a) and 6 (b) show a third embodiment of the speaker system provided by the invention. As seen in FIG. 6 (a), the third embodiment is provided with a speaker unit 1, a rear cavity 2, an acoustic tube 3 which conducts the sound wave produced at the front of the membrane of the speaker unit 1, a separator 6 located in the acoustic unit. tube 3, so as to define an acoustic path 5 and with a plurality of openings, and a sound absorbing means 4 which fills the space between the wall of the acoustic tube 3 and the separator 6.

Som det ses fra fig. 6 (b), er åbningerne 10 i skilleorganet 6 tilvejebragt med en diameter på 8 mm og er placeret 35 med en indbyrdes afstand på 30 mm.As seen from FIG. 6 (b), the openings 10 of the separator 6 are provided with a diameter of 8 mm and are located 35 spaced apart by 30 mm.

Den tredie udførelsesforms virkemåde forklares heref- DK 170195 B1 10 ter. Den lyd, som udsendes fra bagsiden af membranen i højttalerenheden 1, afgrænses i det bageste hulrum 2, således at lyden ikke udsendes til den udvendige side. På den anden side ledes den lydbølge, som udsendes fra forsiden af mem-5 branen, til lydudgangsåbningen gennem det akustiske rør 3, for her at blive udstrålet. En del af den lydbølge, som når lydudgangsåbningen i det akustiske rør 3, reflekteres imidlertid for herefter at udbredes bagud mod den forreste side af membranen, på grund af en kraftig ændring i den akustiske 10 impedans ved lydudgangsåbningen. Den reflekterede lydbølge absorberes imidlertid ved det lydabsorberende organ 4, som kontinuerligt er udstrakt over det samlede område af den indre overflade på det akustiske rør 3, således at tilvejebringelse af en stående bølge i det akustiske rør 3 for-15 hindres.The operation of the third embodiment is explained hereinafter. The sound emitted from the back of the diaphragm in the speaker unit 1 is delimited in the rear cavity 2 so that the sound is not emitted to the outside. On the other hand, the sound wave emitted from the front of the mem-5 line is directed to the sound output aperture through the acoustic tube 3 to be radiated here. However, part of the sound wave reaching the sound output port of the acoustic tube 3 is reflected to then propagate backward toward the front side of the diaphragm due to a sharp change in the acoustic impedance at the sound output port. However, the reflected sound wave is absorbed by the sound absorbing means 4 which is continuously extended over the total area of the inner surface of the acoustic tube 3, thus preventing the provision of a standing wave in the acoustic tube 3.

I denne udførelsesform er skilleorganet 6 tilvejebragt med åbninger 10 med en diameter på 8 mm og placerede med en indbyrdes afstand på 30 mm. Den reflekterede lydbølge bevirker en resonans med den luft, som er placeret i åbningerne, 20 således at der opnås en stor lydabsorption i området nær ved 1 kHz hvorved tilvejebringes mulighed fra absorption af den anden spids af lydtrykket i det akustiske rør 3, som har en længde på 40 cm. Andre spidser absorberes direkte ved det lydabsorberende organ 4, og ikke ved resonans med 25 luften i åbningerne. Diameter og afstand mellem åbningerne 10 kan ændres som ønsket for tilvejebringelse af absorption af en spids fra et antal forskellige frekvensområder. Det er indlysende, at udformningen af den akustiske vej 5 kan varieres, som vist i fig. 3 (a) til 3 (c), uden uheldig 30 påvirkning af fordelene.In this embodiment, the separator 6 is provided with apertures 10 having a diameter of 8 mm and spaced apart by 30 mm. The reflected sound wave causes a resonance with the air located in the openings 20 such that a large sound absorption is achieved in the region close to 1 kHz, thereby providing the possibility of absorption of the second peak of the sound pressure in the acoustic tube 3 having a length of 40 cm. Other tips are absorbed directly by the sound absorbing means 4, and not by resonance with the air in the openings. Diameter and distance between the apertures 10 can be changed as desired to provide absorption of a peak from a number of different frequency ranges. It is obvious that the design of the acoustic path 5 can be varied, as shown in FIG. 3 (a) to 3 (c), without undue influence on the benefits.

I fig. 7 er vist en fjerde udførelsesform af det ved opfindelsen tilvejebragte højttaleranlæg. I denne udførelsesform er tilvejebragt en højttalerenhed 7 til høje frekvenser og en højttalerenhed 8 til lave frekvenser, et bageste hulrum 35 2, et akustisk rør 3, som leder de lydbølger, som frembringes på forsiderne af begge højttalerenheder 7 og 8, et skilleor- DK 170195 B1 11 gan 6, som er placeret i det akustiske rør 3, for herved at afgrænse en akustisk vej 5, hvilket skilleorgan 6 er tilvejebragt med slidser, af hvilke én er placeret nær ved , lydudgangsåbningen i det akustiske rør 3, medens den anden 5 ligger i et område, som er placeret ca. 1/3 af det akustiske rørs fulde længde målt fra overfladen på membranen i højttalerenheden, og et lydabsorberende organ 4, som er placeret i rummet mellem væggen i det akustiske rør 3 og skilleorganet 6.In FIG. 7 shows a fourth embodiment of the speaker system provided by the invention. In this embodiment there is provided a high frequency speaker unit 7 and a low frequency speaker unit 8, a rear cavity 35 2, an acoustic tube 3 which conducts the sound waves produced on the front faces of both speaker units 7 and 8, a separator. 170195 B1 11 gan 6 located in the acoustic tube 3, thereby defining an acoustic path 5, which separator 6 is provided with slots, one of which is located close by, the sound outlet opening in the acoustic tube 3, while the other 5 is located in an area which is located approx. 1/3 of the full length of the acoustic tube measured from the surface of the diaphragm in the speaker unit, and a sound absorbing means 4 located in the space between the wall of the acoustic tube 3 and the separator 6.

10 Højttaleranlægget ifølge den fjerde udførelsesform virker som følger. De lydbølger, som udsendes fra bagsiden af højttalerenheden 7 for høje frekvenser og højttalerenheden 8 for lave frekvenser, afgrænses i det bageste hulrum 2, således at lydbølgerne ikke sendes ud på ydersiden. På den 15 anden side styres lydbølgerne på forsiderne af membranerne i højttalerenhederne 7 og 8 ved det akustiske rør 3 således, at de når frem til lydudgangsåbningen, for at blive udstrålede herfra. En del af de lydbølger, som når frem til lydudgangsåbningen, reflekteres imidlertid på grund af den 20 voldsomme ændring af den akustiske impedans ved lydudgangsåbningen. Den reflekterede bølge vil søge at udbrede sig bagud mod overfladen på membranen. Den reflekterede bølge absorberes imidlertid effektivt ved det lydabsorberende organ 4 i det akustiske rør 3, således at der ikke frembrin-25 ges nogen stående bølge i det akustiske rør.The loudspeaker system according to the fourth embodiment works as follows. The sound waves emitted from the back of the high-frequency speaker unit 7 and the low-frequency speaker unit 8 are delimited in the rear cavity 2 so that the sound waves are not emitted to the outside. On the other hand, the sound waves on the front faces of the membranes in the speaker units 7 and 8 are controlled by the acoustic tube 3 so that they reach the sound output opening to be radiated from here. However, some of the sound waves reaching the sound output port are reflected due to the dramatic change in the acoustic impedance at the sound output port. The reflected wave will seek to propagate backward toward the surface of the membrane. However, the reflected wave is effectively absorbed by the sound-absorbing means 4 of the acoustic tube 3 so that no standing wave is produced in the acoustic tube.

Som tidligere forklaret er skilleorganet 6 tilvejebragt med slidser i området nær ved lydudgangsåbningen og i området, som er ca. 1/3 af det akustiske rør 3's fulde længde målt fra overfladen membranen, dvs. i de områder, hvor par-30 tikelhastigheden er høj. Det er derfor muligt selektivt at absorbere lydbølgekomposanter fra frekvensområder med spidser i lydtrykket. Andre komposanter fra lydbølgerne kan ledes til lydudgangsåbningen uden at blive påvirkede ved det lyd- ; absorberende organ 4.As previously explained, the separator 6 is provided with slots in the region near the sound outlet opening and in the region which is approx. 1/3 of the full length of the acoustic tube 3 measured from the surface membrane, ie. in the areas where the particle velocity is high. Therefore, it is possible to selectively absorb sound wave components from frequency ranges with peaks in the sound pressure. Other components of the sound waves can be directed to the sound output port without being affected by the sound; absorbent means 4.

35 Fig. 8 viser gengivelseslydtrykfrekvenskarakteri- stikken fra et højttaleranlæg med horn eller akustisk rør DK 170195 B1 12 ifølge den fjerde udførelsesform, sammenlignet med karakteristikken fra et kendt anlæg. Ud af denne figur ses det, at karakteristikken B fra det kendte højttaleranlæg indbefatter spidser og dale som følge af tilstedeværelsen af en 5 stående bølge, medens det ved den fjerde udførelsesform tilvejebragte højttalersystem har en flad gengivelseslydtryk-frekvenskarakteristik A op til områder med høje frekvenser.FIG. 8 shows the reproduction sound pressure frequency characteristic of a loudspeaker system with horn or acoustic pipe according to the fourth embodiment, compared with the characteristic of a known system. From this figure it can be seen that the characteristic B of the known loudspeaker system includes spikes and valleys due to the presence of a standing wave, while the speaker system provided in the fourth embodiment has a flat reproduction sound pressure frequency characteristic A up to high frequency areas.

Der er således ved den fjerde udførelsesform også tilvejebragt en flad lydt ryks frekvenskarakteristik ved under-10 trykkelse af spidser i lydtrykket, som uundgåeligt er høje i kendte anlæg med horn eller akustiske rør, som følge af tilstedeværelsen af en stående bølge.Thus, in the fourth embodiment, the frequency characteristic of a flat sound jerk is also suppressed by suppression of peaks in the sound pressure, which are inevitably high in known systems with horns or acoustic tubes, due to the presence of a standing wave.

Det er indlysende, at de ved den fjerde udførelsesform tilvejebragte fordele på tilsvarende vis er tilvejebragt 15 også, når den akustiske vej 5 modificeres som vist i fig.It is obvious that the advantages of the fourth embodiment are similarly provided even when the acoustic path 5 is modified as shown in FIG.

3 (a) til 3 (c).3 (a) to 3 (c).

Claims (12)

1. Højttaleranlæg, som indbefatter mindst én højttalerenhed (1) med en membran, en akustisk vej (5) til sty- * ring af de lydbølger, som frembringes på den forreste flade 5 af membranen, og et lydabsorberende organ (4) fremstillet af et lydabsorberende materiale tilvejebragt i en forud fastlagt del af den akustiske vej, hvor den akustiske vej (5) er afgrænset ved det lydabsorberende organ (4), kendetegnet ved, at et skilleorgan (6), er således 10 placeret, at det skiller det lydabsorberende organ (4) fra den akustiske vej (5) på en sådan måde, at i det mindste en del af det lydabsorberende organ (4) ligger frit ud mod den akustiske vej (5).A loudspeaker system comprising at least one speaker unit (1) with a diaphragm, an acoustic path (5) for controlling the sound waves produced on the front face 5 of the diaphragm, and a sound absorbing means (4) made of a sound-absorbing material provided in a predetermined portion of the acoustic path, wherein the acoustic path (5) is defined by the sound-absorbing means (4), characterized in that a separating means (6) is positioned to separate it. sound-absorbing means (4) from the acoustic path (5) in such a way that at least part of the sound-absorbing means (4) lies freely towards the acoustic path (5). 2. Højttaleranlæg ifølge krav 1, kendete g-15 net ved, at den fritliggende del af det lydabsorberende organ (4) er placeret nær ved stående bølgers resonanspunkter i den akustiske vej (5).A loudspeaker system according to claim 1, characterized in that the exposed part of the sound absorbing means (4) is located near the resonant points of standing waves in the acoustic path (5). 3. Højttaleranlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skilleorganet (6) strækker sig fra den for- 20 reste flade på membranen til et område, som er adskilt fra den forreste flade på membranen ved ca. 1/3 af den fulde længde af den akustiske vej (5).Speaker system according to claim 1, characterized in that the separator (6) extends from the front face of the diaphragm to a region which is separated from the front face of the diaphragm by approx. 1/3 of the full length of the acoustic path (5). 4. Højttaleranlæg ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at det område, hvor det lydabsorberende 25 organ (4) ligger frit, er et område, hvor partikelhastighedsfordelingen for stående bølger i den akustiske vej (5) er stor.Speaker system according to claims 1 and 2, characterized in that the area where the sound absorbing means (4) lies freely is an area where the particle velocity distribution of standing waves in the acoustic path (5) is large. 5. Højttaleranlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det lydabsorberende organ (4) ligger frit i 30 et område, som er adskilt fra den forreste flade på membranen med ca. 1/3 af den fulde længde af den akustiske vej (5), og et område, som ligger nær ved lydudgangsåbningen på den akustiske vej (5). ψSpeaker system according to claim 4, characterized in that the sound-absorbing means (4) lie freely in an area separated from the front face of the diaphragm by approx. 1/3 of the full length of the acoustic path (5), and an area adjacent to the sound outlet opening on the acoustic path (5). ψ 6. Højttaleranlæg ifølge krav 1-5, kendete g-35 net ved, at tværsnitsarealet af den akustiske vej (5) til stadighed forøges fra den ende, som ligger tæt ved membranen, DK 170195 B1 mod en anden ende, som ligger nær ved lydudgangsåbningen.Speaker system according to claims 1-5, characterized in that the cross-sectional area of the acoustic path (5) is continuously increased from the end which is close to the membrane, DK 170195 B1 towards another end which is close to the sound outlet opening. 7. Højttaleranlæg ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at den akustiske vej (5) er tilvejebragt med et konstant tværsnitsareal i hele længden. 5Loudspeaker system according to claims 1-5, characterized in that the acoustic path (5) is provided with a constant longitudinal cross-sectional area. 5 8. Højttaleranlæg ifølge krav 6 og 7, kende tegnet ved, at den akustiske vej (5) er afgrænset ved væggen af det lydabsorberende organ (4) og et akustisk rørs (3) væg.Speaker system according to claims 6 and 7, characterized in that the acoustic path (5) is defined by the wall of the sound-absorbing means (4) and the wall of an acoustic tube (3). 9. Højttaleranlæg ifølge krav 1-8, kendete g- 10 net ved, at den akustiske vej (5) er tilvejebragt fælles på den forreste side af et antal højttalerenheder (7, 8).A loudspeaker system according to claims 1-8, characterized in that the acoustic path (5) is provided jointly on the front side of a plurality of speaker units (7, 8). 10. Højttaleranlæg ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at det lydabsorberende organ (4) er tilvejebragt i et akustisk rør (3). 15A loudspeaker system according to claims 1-9, characterized in that the sound-absorbing means (4) is provided in an acoustic tube (3). 15 11. Højttaleranlæg ifølge krav 1-10, kendeteg net ved, at mængden af materiale i det lydabsorberende organ (4) er stadigt aftagende fra den ende, som ligger nær ved membranen, mod den ende, som ligger nær ved udgangsåbningen . 20Speaker system according to claims 1-10, characterized in that the amount of material in the sound-absorbing means (4) is steadily decreasing from the end which is adjacent to the diaphragm towards the end which is close to the outlet opening. 20 12. Højttaleranlæg ifølge krav 1-11, kendeteg net ved, at strømningsmodstanden pr. arealenhed i det lydabsorberende organ (4) er stadig aftagende fra den ende, som ligger nær ved membranen, mod den ende, som ligger nær ved udgangsåbningen. 25Speaker system according to claims 1-11, characterized in that the flow resistance per the area unit of the sound-absorbing means (4) is still decreasing from the end adjacent the diaphragm to the end which is adjacent to the exit opening. 25