EP0403900A2 - Electroacoustical loudspeaker device - Google Patents

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EP0403900A2
EP0403900A2 EP19900110936 EP90110936A EP0403900A2 EP 0403900 A2 EP0403900 A2 EP 0403900A2 EP 19900110936 EP19900110936 EP 19900110936 EP 90110936 A EP90110936 A EP 90110936A EP 0403900 A2 EP0403900 A2 EP 0403900A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency
loudspeaker
tuning unit
unit
tuning
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19900110936
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0403900A3 (en
Inventor
Krister Amnéus
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AMNEUS, KRISTER
Original Assignee
Individual
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Publication date
Priority claimed from DE19893920060 external-priority patent/DE3920060A1/en
Priority claimed from DE19893920038 external-priority patent/DE3920038A1/en
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Publication of EP0403900A3 publication Critical patent/EP0403900A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H04R1/2819Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type 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
    • H04R1/22Arrangements 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
    • H04R1/2869Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself
    • H04R1/2876Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of damping material, e.g. as cladding
    • H04R1/288Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of damping material, e.g. as cladding for loudspeaker transducers

Definitions

  • the invention relates to a loudspeaker device with at least one loudspeaker attached to an opening in a loudspeaker housing and containing flow-limiting material with at least one further opening.
  • Such loudspeaker devices are known per se.
  • DE-C-17 62 237 has disclosed a device for effecting vibration damping in loudspeaker devices. It is like an acoustically damped resonator opening with a certain flow resistance in z. B. the front baffle of the speaker cabinet. The housing is otherwise airtight. This opening allows a certain, pressure-regulating damping around the pressure resonance frequency f d takes place, whereby the pressure maximum at f d and the amplitude of the electrical impedance maximum is significantly smaller.
  • the prescribed system coordination ratio in the subject of DE-C-17 62 237 means that a deviation from the frequency linearity of the sound pressure curve against low frequencies is obtained - in other words, one obtains a frequency curve which drops fairly quickly below approx. 200 Hz if a woofer is used.
  • Another characteristic property of the acoustic system specified in DE-C-17 62 237 is tied to the coordination ratio between the size of the housing opening and the natural frequency of the loudspeaker used, namely the resonance frequency of the opening with the housing volume, which must necessarily be chosen so high that it can give the intended pressure regulation around the system resonance f d .
  • the dimensioning ratio mentioned above also means that the pressure reduction obtained can become too extensive at a really low frequency.
  • an opening frequency f p should be chosen as the necessary tuning frequency according to the formula for Helmholtz resonance (see equation 9 in Appendix II) is significantly higher than the normal one after the designation f H ⁇ f s (see equations 4 and 5 in Appendix II, and f H definition in Appendix I).
  • the f p should be »f s and Z s will be the smaller as f p exceeds the natural frequency.
  • the object of the invention is to create a new and improved loudspeaker system with dynamic pressure regulation.
  • a loudspeaker device with at least one loudspeaker mounted in an opening in a housing, with at least one further housing opening that has a size, in particular area and depth, that it as such resonates with the housing volume V b at at least the natural frequency F s of the free loudspeaker, the opening with the flow-limiting material contained in it forming a first tuning unit and with at least one further tuning unit formed from a further opening and possibly plugs or the like made of acoustically resistive material, which is tuned to a frequency that differs is the resonance frequency caused by the first tuning unit and is clearly below the natural frequency f s of the loudspeaker.
  • Pressure chamber character means, as is well known, that there is an impedance maximum (in contrast to two in the case of base reflex character) which, according to the invention, is also shifted to low frequencies, so that ideally a resonance can be measured electrically, but this is acoustically very strongly damped by dynamic control, whereby Signal receives a fast switch-off time.
  • the invention provides the desired properties of the highest possible efficiency, the most straightforward frequency response possible, down to low frequencies, and improved pulse reproduction, in particular a loudspeaker system with dynamic pressure regulation that is essentially comparable to a pressure system.
  • This dynamic regulation effect can control the system up to the cut-off frequency f 1, and it is down to D.C. (Frequency towards zero) effective.
  • the construction according to the invention - if a woofer is used - withstands high signal levels even at a very low frequency and has a high acoustic efficiency and low distortion. It is also suitable for series production of essentially identical units, which among other things is important for stereo listening.
  • the invention achieves a much "clearer” auditory impression, especially at low frequencies.
  • the tones are reproduced as such, "running” or ringing is switched off. In the reproduction, an improved resolution and separation of the signals is achieved by a better time behavior of the loudspeaker.
  • a preferred embodiment which is particularly suitable for boxes with a large volume, further provides that the flow restriction of the first opening of the device gives pressure chamber character with a pressure maximum at the resonance frequency f d of the entire device, the pressure maximum being equal or at least equivalent to that of one closed pressure chamber systems is not large enough to prevent a limited, progressively increasing increase in flexibility at and below the lower limit frequency occurring in Helmholtz resonator housings f 1 of the loudspeaker.
  • the opening can also be adapted in terms of area, but also in terms of depth, with a small depth being selected in particular preferably for medium-sized to very large volumes.
  • the resonator opening necessary for realizing the invention is tuned to the natural frequency f s of the loudspeaker or in at least the immediate vicinity of this frequency (while it is much higher in DE-C-17 62 237). Due to the design of the nature of the flow-limiting material required for the function mentioned, the resonator opening can be made so impermeable with regard to dynamic and static air flow, air passage with regard to acoustic damping that essentially no or at least an almost negligible static pressure level reduction at the pressure resonance frequency f d of the dynamic acoustic speaker system is created (see Appendix I and II).
  • the resulting compensation variable is dependent on the choice of f1 from the tuning frequency, which frequency should be chosen so low that there is no or only a negligible reduction in the impedance Z s , that is, the f1 organ is at f1 or lower Frequency.
  • FIG. 1 and 2 show a box-shaped loudspeaker housing with a base 10, an end wall 11, a rear wall 12, side walls 13 and an upper cover wall 14.
  • an opening 15 for a loudspeaker, not shown, and a second, relatively large column-shaped gate or opening 16 are formed, which extend over the entire width of the end wall.
  • the opening 16 forms the outer mouth of a relatively long, straight tunnel 17 which extends along the floor 10 to near the rear wall 12, expediently up to a distance from the rear wall which is equal to or greater than the tunnel height.
  • the actual loudspeaker chamber V b is internally lined on all sides with damping material 22, for example mineral fiber mat or plates.
  • At 24 is a relatively thick strip of acoustic flow restricting material, e.g. Mineral fiber material, and at 25 are two grids, e.g. Designated from expanded metal.
  • a first tuning unit 21 is formed with the tunnel 17 by an insert or plug for limiting the flow in the opening 16 by compressing the strip 24 between stiff grids 25 to the thickness 26, as a result of which an airtight insert on the peripheral edges of the plug thus obtained in the opening 16 is effected.
  • the plug can also be formed from pre-compressed material or from acoustic foam plastic with the appropriate addition of thin layers of acoustically resistive material.
  • FIG. 33 in FIG. 2 denotes a tubular tuning unit which is described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIGS. 3 and 4 show an alternative embodiment of the loudspeaker housing according to FIGS. 1 and 2, wherein substantially identical details in FIGS. 1-4 have the same reference numerals and are only described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the column-shaped tunnel 17 with the plug 24, 25 with damping material 24 is replaced by a tubular tuning unit, generally designated 27, which is described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the tuning unit 27 results in a tuning corresponding to that caused by the opening 16 with the insert 24, 25 in FIGS. 1 and 2.
  • 40 with a cylindrical recess in the damping material 22 is designated, which has a considerably larger diameter than the outer diameter of the tuning unit.
  • the tuning unit 27 shown in FIGS. 5 and 6 has a relatively thick tube 28 made of aluminum, for example.
  • the difference time dt arises due to the presence of the flow-restricting plug in the mouth of the acoustic tunnel against the environment and therefore that it has a well-defined length with only a limited extent in relation to the total physical length of the acoustic tunnel, the size of dt being proportional to Length of the plug and becomes its effective flow resistance.
  • the fact that the plug is inserted in the tunnel gives it, in addition to its given longitudinal dimension, an acoustically complex function which is effective in the longitudinal extension of the tunnel, which happens when the tuning device with its acoustically limited body is in volume V b .
  • the dynamic restriction component obtained in this way has a complex dimension that is different from the purely resistive flow restriction that the plug has.
  • the size of the dimension mentioned is frequency-dependent and depends on the flow that can take place through the grafted tunnel per unit of time.
  • perforated layers are fixed with regard to their position, e.g. made of expanded metal or perforated sheet metal with a large percentage perforation area.
  • the end of the tube 28 provided with a plug is received in a loudspeaker housing opening and has a heel surface 32 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing.
  • the plug 29 should have an axial extension of 15-30 mm and in particular of at most about 1.0 times the pipe diameter.
  • the tube 28 expediently ends at a distance from the side of the loudspeaker housing opposite the plug 29 of at least equal to the inside diameter of the tube, expediently at least 1.6 times its inside diameter.
  • the damping material 22 can have, for example, a cylindrical recess 40 (FIGS. 3 and 4), for example with a cross-sectional area of at least twice the outer cross Cutting surface of the tube to avoid short-circuiting the free inner end of the tuning unit.
  • FIGS. 7 and 8 show a further tuning unit 33 in the form of a ventilation unit with a tube 34 made of, for example, aluminum with an air-permeable plug 35 with a much lower flow limitation capacity than the plug 29.
  • the plug 35 consists of open-pore foam plastic with a density of 30-80 ppi, expedient of the order of 45 ppi.
  • the stopper 35 and also the stopper 29 can be provided at one end or both ends with thin layers of densely structured material, such as staple fiber layers or fine-meshed metal wire mesh, which are mechanically fixed against their end faces.
  • the plug 35 lies airtight on the inside of the tube 34 and should have a sufficient length - for example of the order of magnitude of 1.0 times the inside diameter of the tube - in order to give rise to a difference time and in order not to oscillate or to shift its equilibrium position to become.
  • the plug can be stiffened by expanded metal mesh or the like.
  • the unit 33 is preferably glued airtight in an opening in the loudspeaker housing.
  • a shoulder surface 38 of the tube 34 bears against the inside of the loudspeaker housing.
  • the tuning unit 33 can be tuned to a frequency which is substantially below the natural frequency of the loudspeaker, expediently to a frequency which approaches the cut-off frequency f 1 of the loudspeaker (according to equation 8 in Appendix II) in which the loudspeaker housing with associated loudspeaker device approaches or this cutoff frequency below strides (f1 organ).
  • the tuning frequency should not exceed the cut-off frequency f and is advantageously approximately 0.5 times the calculated lower frequency, as described and described with reference to the tube 28 above.
  • FIGS. 9 and 10 An alternative embodiment 23 of the tuning unit according to FIGS. 7 and 8 is shown in FIGS. 9 and 10, but the muzzle stopper is formed by a very fine, fine-meshed network of, for example, a very thin (e.g. 0.4-0.015 mm), acting as an acoustic resistance. Metal, e.g. with a mesh size of 30-400 mesh. is formed. A small difference in time is developed in relation to the unit according to FIGS. 7 and 8 with the flow-limiting plug 35.
  • a very fine, fine-meshed network of, for example, a very thin (e.g. 0.4-0.015 mm), acting as an acoustic resistance.
  • Metal e.g. with a mesh size of 30-400 mesh. is formed.
  • a small difference in time is developed in relation to the unit according to FIGS. 7 and 8 with the flow-limiting plug 35.
  • the tuning units 33 and 23 can have a cross-section other than circular and can be arranged in the tunnel 17 or 28, expediently parallel and particularly coaxial to the latter, although this is a less favorable design in comparison to the units 33 or 23 outside the tunnel 17 or 28 to arrange.
  • the tuning unit 33 or 23 can be a slot-like long channel which is arranged diametrically above the cross section of the channel 17 or the tube 28, as indicated at 23 'in FIG. 1.
  • the tube 28 can also have a cross-sectional shape other than round.
  • a parallelepiped loudspeaker housing is chosen, the width of the end wall 11 being equal to the third root of the housing volume V b , while the height is 1.25 times the width and the depth of the housing is 0.8 times the width can be chosen.
  • the speaker comes with its Center arranged at a distance from the floor, which is a third of the height, expediently somewhat eccentric with respect to the vertical center line of the end wall 11.
  • the damping material 22 on the rear wall of the housing is expediently at least twice as thick as on the floor, on the ceiling and the Side of the housing, with glass fiber wool with a density of about 24 kgm ⁇ 3 can be selected as a damping material with advantage.
  • the partitioning walls of the housing can advantageously carry anti-vibration stiffening strips.
  • a stiffening strip glued to the said walls can extend between the walls 10 and 18 in the longitudinal direction of the channel 17, or the wall 10 at the inner tunnel end can be provided on its upper side with a transverse stiffening strip that increases the acoustic length of the tunnel.
  • the housing volume V b is expediently filled to at least 50% with acoustically absorbing material.
  • the possible further ventilation or tuning unit 23, 33 or 47 is arranged, for example, close to the loudspeaker and next to a corner between the floor and the side wall of the volume V b . Air can be supplied to the loudspeaker at the moment by optimally adjusted tuning units 33 or 23, and it is thereby able to follow a dynamically varied and / or transient-rich signal program, such as back and forth string passages on double bass, bass drum and similar sound contours better and faster.
  • the device according to the invention can be designed in a proportioning manner which is adapted to the design requirements, which results in improvements over the prior art, but the best results result when using the acoustically preferred proportioning.
  • the speaker receives a reduction in the disadvantage due to the dynamic damping of the resonance frequency only acoustic "coloring" and in a positive way a short switch-off time.
  • FIG. 11 shows in more detail a unit 41 intended for installation in an opening in the loudspeaker housing, which has an annular gate or a relatively short tunnel 42, which is filled with a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting around which Maintain the pressure chamber character of the loudspeaker housing.
  • a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting around which Maintain the pressure chamber character of the loudspeaker housing.
  • the tunnel 42 has a heel surface 46 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing.
  • the gate or tunnel 42 is dimensioned here in such a way that it gives the housing volume resonance at a frequency which is expediently close to or above the frequency f 2 which is being developed in the Helmholtz resonance circuit to which the tunnel 42 is before being inserted of the graft 43 gives cause.
  • the effective flow limitation effective in the respective tuning device should be chosen to be sufficiently large rather than too small, which requirement is connected with the fact that it is inappropriate that the dynamic pressure factor in the system according to the invention is reduced so much that the loudspeaker unit is in an acoustically uncontrolled manner can swing.
  • the compressive force dynamically opposed to the oscillation of the loudspeaker must approach the magnitude that would prevail in the case of a construction which was designed as a pressure chamber.
  • such a change can be brought about by adding hyperventilation to the acoustic system.
  • hyperventilation can be accomplished is by opening the acoustic system so that the trapped air can theoretically exchange flow with the ambient air.
  • a further tuning unit is used according to the invention in the acoustic system, which is designed as a tube or tunnel with a very large length compared to its cross-sectional area and theoretically according to equation 9 in Appendix II from 0 Hz to near f1 (Equation 8 in Appendix II) is tuned.
  • the existing damping of the movable part of the acoustic system takes place in the following way:
  • the air column enclosed in the duct must be regarded as separate from the acoustic system.
  • the mass representing the air column is dynamically moved back and forth after the channel has been stretched as a function of the acceleration level occurring in the loudspeaker unit ben, wherein the acceleration is also related to a mathematically calculable displacement level.
  • the acceleration level (a ms ⁇ 2) is theoretically constant from 0 Hz and upwards.
  • the speed level (v ms ⁇ 1) of the loudspeaker unit is doubled for each frequency bisection and increases the displacement level (dm) of said loudspeaker unit squared with the acceleration level.
  • the air column in the channel acts more and more acoustically, while at the tuning frequency a limit point develops from which the channel opens more and more acoustically, allowing more and more dynamic kinetic energy to pass through the channel per unit of time to move.
  • the hyperventilation made possible according to the invention means that an air column with a variable displacement speed partly dynamically loads the oscillation of the loudspeaker unit, partly increases the oscillation capacity of the loudspeaker unit in the case of short courses, that is to say that the start and stop times of the loudspeaker are uniformly dynamic in a particularly favorable manner can be regulated, and the loudspeaker can thus be supplied with air at the moment, ie it can "breathe".
  • the hyperven tilation as a supplement, an even more complete and fast-reacting loudspeaker system is achieved.
  • the hyperventilation can be activated at different intervention levels, and one or more devices functioning as hyper fans can be selected. If at least two such devices are used, one of them should have a circular cross-sectional area, be of finite length and be provided with a plug 35 made of adapted, open-pore foam and be tuned to a lower frequency, e.g. to f1 (Equation 8 in Appendix 2).
  • the further device 23, 47 (FIG. 1) can be slit-shaped according to claim 6 or 7 and is then effective as hyper-hyper-ventilating in comparison with the ventilation of the first-mentioned device. The latter device, even if it is the only hyper fan in the system, should have an extremely small slot height in the tunnel, e.g.
  • hyperventilation is also effective with reference to the fact that a loudspeaker unit can otherwise build up a stationary air pressure developed in the volume of the housing in the case of closely repeated strong transient sound passages, which can result in a shift in the symmetrical working zero point of the oscillating pole - in other words, the position of the speaker cone in the housing volume can move in one direction or the other, which is unfavorable from a functional point of view -.
  • a tubular device which is not mechanical in form Includes flow restriction, ie a net 38 according to FIGS. 9 and 10 or a plug 29 or 35 according to FIGS. 5-8, so at least the insertion of a net 38 in front of the completely open ventilation device is preferable.
  • a completely open channel can cause a whistle or flow noise, the frequency of which can be heard at the natural tuning frequency of the pipe.
  • a further tuning unit according to FIG. 11 can be used, which is tuned to a much higher frequency, the tuning frequency of the first-mentioned unit, a synergistically effective tuning ratio by varying the engagement frequency of the tuning unit 41 or its flow-restricting part 43 can be achieved.
  • the use of such a further and synergistically pressure regulating device requires that the flow resistance is high and the pipe length is kept short. The easiest way to control the action of the device mentioned on the acoustic system is to study the electrical impedance characteristic at the resonance frequency f d of the system.
  • Such a pressure regulating device brings about a possible desired damping of and in the immediate vicinity of f d both in terms of impedance and in terms of frequency response. In this way, one can influence and change the frequency response of the loudspeaker and obtain a certain flattening at around 200 Hz and against low frequency, which can be desirable in many application cases.
  • the device 41 in contrast to the acoustic function of the actual tuning units 16, 17, 23, 27, 33, the device 41 constitutes an acoustic leak or hole.
  • the change in the frequency response is actually a function of the acoustic quality Q being regulated.
  • a general formula for the quality Q is as equation 10 in the appendix II reproduced. The formulas are of course given to the person skilled in the art (see also Table I, page 23).
  • a particularly favorable interaction between the tuning ratios of these tuning units can be achieved.
  • the unit is tuned to the frequency f 1, for example according to FIGS. 5-10, and is designed with a low flow resistance compared to that of the unit 41, so that its entire acoustic tuning frequency occurs in a synergistic manner. It then becomes possible to dispense with the tuning unit normally used for f s , which can be eliminated in the process.
  • This synergistic embodiment of the invention also allows a feasible, within wide limits, attenuation of the impedance maximum occurring at f d , which functional property differs in the manner described from the impedance level regulation, which can be achieved by using only coordination with two discrete units, namely at f s or f 1, the two units being designed according to, for example, one of FIGS. 5-10.
  • the length of the foam plastic plug is 10 mm and the particle density is 30 ppi, and the tube inner diameter is 24 mm, the tube thickness is 3 mm and the tube length is 178 mm.
  • the plug - against the inside of glued expanded metal grid at a distance of 12 mm - there are also two staple fiber disks of the specified type arranged in series, which results in a compression ratio of 1: 1.
  • Both tubes are made of aluminum. The inside of the case is dampened with sheet material made of acrylic fibers.
  • Curve 1 in Figure 20 shows the above described loudspeaker device according to the invention when both tuning units are in effect, the maximum impedance being about 14 ⁇ at about 57.5 Hz, while curve 2 is an impedance of about 16 ⁇ at the same frequency shows when the mouths of the two tuning units are covered with adhesive film.
  • the damping level at f d is therefore only 1.2 dB, which also shows the moderate acoustic energy loss that arises compared to an imaginary equivalent pressure chamber system.
  • a) the frequency for the impedance maximum (at f b ) is essentially the same in both cases and b) the impedance change should be moderate to none in order to achieve the highest possible acoustic efficiency.
  • the tuned to f1 tuning unit with lower flow resistance but a continuous, with only a maximum (pressure chamber character) occurring impedance curve is obtained.
  • the frequency for the resonance f d of the dynamic system should be found at a higher frequency than the frequency f b , which is the system resonance frequency according to equation 1) in Appendix II, which can only be present in a completely closed printing system , so this is probably caused by the fact that the dimensioning of the tuning unit, which acts at a frequency higher than f 1, namely optimized in the vicinity of f s , is not optimally adjusted.
  • the tunnel length is selected in a proportion that is too short in relation to the cross-sectional area of the tunnel and / or that the area of intervention for the flow-restricting use is selected too far in relation to the tunnel length mentioned and / or that the flow resistance used is too low.
  • Another characteristic of such a non-optimized adjustment of the tuning unit can be a sharp reduction in the maximum impedance level at the system resonance frequency, something which normally coincides with a considerable shift of f d towards a higher frequency, and also that an incipient or easily recognizable increase in impedance occurs against a very low frequency.
  • the variant according to the invention is a dynamically regulated pressure chamber loudspeaker, which the other variant is not.
  • the aforementioned dynamic regulation effect is therefore developed acoustically in a different dimension than that which can be measured by conventional frequency measurement.
  • This dimension is an acoustic effect that only occurs momentarily and that has the dimension Nsm ⁇ 5 - as an effect-giving parameter - i.e. the dimension of an acoustic impedance and another dimension, namely dt, which is developed by the tuning units used. Due to the occurrence of the current dynamic effect development mentioned, a better resolution and separation of the program material is reproduced than is the case with an ordinary loudspeaker device.
  • FIGS. 16 and 17 show the relative damping of the movement speed v s of the loudspeaker unit in relation to the impressed voltage u s .
  • Figures 18 and 19 both show the sound pressure obtained per electrical watt p (Nm ⁇ 2 W e ⁇ 1), with curve 1 of Figure 18 the measured sound level p at the mouth of the unit with 50 mm diameter and curve 2 the corresponding Sound pressure at the mouth of the other unit shows, the two units are evacuated on the respective flow restricting parts.
  • FIG. 19 shows the pressure level measured in the mouth zone of the loudspeaker - with flow-limiting parts in both tuning units, the voltage supplied according to FIGS. 18 and 19 being kept constant during the measurements.
  • FIG. 12 shows the measured completeness of movement in the finished model system according to the invention, which was described in more detail above, it being possible to ascertain that the flexibility of movement is approximately constant from the highest frequency shown to approximately 30 Hz, ie to the area for f s 28 Hz of the Loudspeaker, and that motion compliance increases in a dynamically controlled manner to the lowest detected frequency, ie 1 Hz.
  • the part of the curve below 1 Hz can be omitted.
  • the movement characteristic which the loudspeaker has in the acoustic system which deviates from the invention and which is formed when the two tuning units used in the model are freed from their respective flow-limiting material inserts is shown in FIG.
  • the jointly developed tuning frequency is found as a characteristic minimum at around 28 Hz (Helmholtz character).
  • the compliance according to FIG. 13 has increased by approximately 6 dB at the frequency f s and is again equivalent to the compliance shown in FIG. 12 at 100 Hz.
  • the movement compliance curve for the variant of tuning units stuck with adhesive film is then shown in FIG. 14 (pressure chamber approximation).
  • the compliance -1dB is less at 10 Hz and the same at 100 Hz.
  • the compliance function of Figure 14 is substantially constant in the measured area, the compliance is -12 dB less at the lower cutoff frequency 1 Hz of the curve is what the latter ratio means that the compliance at 1 Hz is 4 times greater for the system according to the invention in the "flow area", ie measured against 0 Hz.
  • Figure 15 shows the variation in the compliance of the speaker system, which is obtained when the f1 tuning unit (23) is glued with adhesive film, namely as curve 2, the curve shown in Figure 12 is identical to curve 1 in Figure 15.
  • the damping characteristic ⁇ obtained in the model system according to the invention is shown in FIG. 16.
  • FIG. 17 shows the corresponding damping function, but in the case deviating from the invention, where the flow-restricting parts of the two tuning units have been removed.
  • the physical cross-sectional area can be both large and small, while the resonance frequency f p of the tuning unit with a constant cross-sectional area A p or a constant length 1 t tends to zero if that Volume goes towards infinity.
  • the acoustic regulating effect of a given cross-sectional area in tuning units designed according to the invention is related to the amount of air which can be moved acoustically through the area of the device as a volume.
  • This ratio is described as an exemplary embodiment, in which a tube with a cross-sectional area has been chosen with a tube diameter of 50 mm kept constant, and for which the length 1 t of the tube is also 50 mm.
  • Table I it is stated that with a gradually halved housing volume V b from 200 dm to 6.25 dm f p varies between 18 and 101 Hz.
  • Table II shows the approximate pipe length 1 t , which would be required for the housing volumes 100, 50 and 25 dm3 in order to keep the tuning frequency f p at about 25 Hz with a pipe diameter of 50 mm kept constant.
  • f s can be around 50 - 60 Hz and the volume parameter 12 dm3.
  • a relatively small cross-sectional area A p develops such a high tuning frequency in such a small volume that the cross-sectional area does not is chosen so small that it can be so unfavorably small (unfavorable / negligible regulating effect) that the system cannot be tuned to f s unless a relatively large area is connected to a tunnel length that is physically as large as that Construction permits.
  • the frequency specified in Table II would then occur at 71 Hz without the addition of a substantial pipe length.
  • a volume that results in a compliance ratio s of the order of magnitude 1.0 means that the mobility or acoustic efficiency of the loudspeaker with respect to stationary (sinusoidal) swinging motion is automatically optimized, since the compliance ratio 1.0 is the optimal acoustic clamping ratio is a pressure housing. Therefore, dynamic flow regulation can develop an extraordinary regulating effect, even if the cross-sectional area developing the effect can be physically understood as small in a tuning unit; so with correct setting of the flow limitation in the unit (ie high setting) get a favorable low, almost negligible static flow.
  • the figure of merit Q which is for a certain cross-sectional area, is primarily a function thereof it is determined that the size Q goes to a large value when the length 1 t of the tuning unit goes to a larger value.
  • the size Q thus represents a measure of the effect of the intervention that a tuning unit designed according to the invention develops as such in the acoustic system, which in summary becomes just as much larger as the length-area ratio for the respective tuning unit.
  • FIG. 19 shows the signal level measured at the mouth of the 10 ⁇ loudspeaker when the flow-restricting parts of the tuning units have been reinserted (inventive system).
  • FIG. 21 shows a 10-period tone burst on the time axis of the FFT analyzer, the microphone being located at the same point of mouth that is used in the measurement of FIG. 19.
  • the frequency used here was set at f d , ie at 55 Hz. As can be seen, it is a very fast settling and stopping "burst", which due to the pre coming from resonance in the system - at and below f d - is extended to 10 to 11 sine periods.
  • Figure 22 shows the voltage impressed on the loudspeaker at the same frequency, the polarity relations being such that the measuring microphone shows reverse polarity. The pressure is reduced when the speakers are switched on - the speaker cone moves inwards.
  • the signal frequency was set to a low frequency, specifically at 0.7 xf d , ie 38 Hz.
  • the acoustic peak level is ⁇ 10 Nm ⁇ 2 at f d , while it has decreased to ⁇ 5 Nm ⁇ 2 at 0.7 f d , a result that must be considered particularly good , since the sound pressure level has only been reduced by -6 dB, ie half as large as at f d .
  • extension that must take place in an acoustic system, it must be said that such an extension must be at least one period at a frequency incident at f d or below (aperiodically damped system).
  • the extension at 38 Hz is also a sine period, which means that the powers of the system already shown are obtained transiently from an aperiodically damped system.
  • FIGS. 21 and 22 show a box-shaped loudspeaker housing with a bottom 10, an end wall 11, a rear wall 12, side walls 13 and an upper top wall 14.
  • an opening 15 for a loudspeaker (not shown)
  • a second, relatively wide column-shaped gate or opening 16 which extend over the entire width of the end wall.
  • the actual speaker chamber V b is on all sides inside with damping material 22, for. B. mineral fiber mat or panels lined.
  • At 24 is a relatively thick strip of acoustic flow restricting material, e.g. B. mineral fiber material, and with 25 are two grids, z. B. made of expanded metal.
  • a first tuning unit 20 is formed by an insert or plug for limiting the flow in the opening 16 by compressing the strip 24 between rigid grids 25 to the thickness 26, with an airtight insert on the peripheral edges of the plug thus obtained in the opening 16.
  • the plug can also be formed from pre-compressed material or from acoustic foam plastic with the appropriate addition of thin layers of acoustically resistive material.
  • the opening 16 is adapted in terms of area and length so that it gives resonance with the housing volume at the natural frequency f s of the speaker.
  • the flow limitation caused by the insert 24, 25 is sufficient to give the loudspeaker system a pressure maximum to give at the resonance frequency f d of the loudspeaker device, which is the same or at least equivalent to that of a closed pressure chamber system, but is not sufficient to prevent a limited, progressively increasing increase in flexibility against the low limit frequency f 1 occurring in Helmholtz resonator housings or against low frequency.
  • FIGS. 21 and 22 denotes a tubular ventilation or tuning unit which extends into a cylindrical recess 40 of the damping material 22 and which is described in more detail with reference to FIGS. 25 and 20.
  • 47 in FIG. 21 denotes a further columnar hyperventilation opening.
  • FIGS. 23 and 24 show an alternative embodiment of the loudspeaker housing according to FIGS. 21 and 24, wherein substantially identical details in FIGS. 21-24 have the same reference designations and are only described with reference to FIGS. 21 and 22.
  • the columnar opening 16 with the plugs 24, 25 with damping material 24 is replaced by a tubular tuning unit, generally designated 41, filled with a plug made of flow-restricting material, which is described in detail with reference to FIG. 29 .
  • the tuning unit 41 results in a tuning corresponding to that caused by the opening 16 with the insert 24, 25 in FIGS. 21 and 22.
  • the tuning or ventilation unit 33 (f 1 organ) shown in FIGS. 25 and 26 has the shape of a tube 34 made of, for example, aluminum with an air-permeable plug 35 with a significantly lower flow limitation capacity than the plug 24, 25 in the opening 16 or in the unit 41.
  • the plug 35 Made of open-pore foam with a density of 30-80 ppi, expediently of the order of 45 ppi.
  • the plug 35 can be provided at one end or at both ends with thin layers of densely structured material, such as staple fiber layer or fine-mesh network or similar, which abut against its end faces in a mechanically fixed manner.
  • the plug 35 lies airtight on the inside of the tube 34 and should have a sufficient length to give rise to a difference time and not to oscillate or to be shifted from its equilibrium position.
  • the length should preferably be 1.0 times the inner pipe diameter.
  • the plug can be stiffened by an expanded metal mesh or the like.
  • the unit 33 is glued airtight in an opening in the loudspeaker housing.
  • An end face 38 of the tube 34 lies on the inside of the loudspeaker housing.
  • the tuning unit 33 can be tuned to a frequency which is substantially below the natural frequency of the loudspeaker, expediently to a frequency which approaches or falls below the cut-off frequency f 1 of the loudspeaker (according to equation 8 in Appendix II).
  • the tuning frequency of the unit 33 should not exceed the lower cut-off frequency f 1 and is preferably approximately 0.5 times the calculated lower cut-off frequency f 1.
  • FIGS. 27 and 28 An alternative embodiment 23 of the tuning unit according to FIGS. 25 and 26 is shown in FIGS. 27 and 28, but the muzzle plug is tensioned by a very thin (eg 0.4-0.015 mm), acting as acoustic resistance, fine-mesh net made of metal, for example with a mesh size of 30-400 mesh, is replaced.
  • a small difference time dt is developed therein in relation to the unit according to FIGS. 25 and 26 with the flow-limiting plug 35.
  • the tuning units 33 and 23 can have a cross-section other than circular and can advantageously be arranged in the opening 16 or the unit 41 in parallel and, in the case of circular geometry, in particular concentrically to the opening 16 or the unit 41, although this is one less favorable arrangement compared to placing the units 33 or 23 outside the opening 16 or unit 41, as shown.
  • a parallelepiped loudspeaker housing is chosen, the width of the end wall 11 being equal to the third root of the housing volume V b , while the height is 1.25 times the width and the depth of the housing is 0.8 times the width can be chosen.
  • the center of the loudspeaker is arranged at a distance from the floor which is one third of the height, expediently somewhat eccentrically with respect to the vertical center line of the front wall 11.
  • the damping material 22 on the rear wall of the housing is expediently at least twice as thick as on the ground, on the ceiling and the sides of the housing, whereby glass fiber wool with a density of approximately 24 kgm ⁇ 3 can be selected as a damping material.
  • the housing volume V b is expediently filled to at least 50% with acoustically absorbing material.
  • Any further ventilation or tuning unit 23, 33 or 47 is arranged, for example, close to the loudspeaker and next to a corner between the bottom and the side wall of the volume V b .
  • Air can be supplied to the loudspeaker at the moment by optimally adjusted tuning units 33 or 23, and it is thereby better able to follow a dynamically varied and / or transient-rich signal program, such as back and forth string passages on double bass, large drum and similar sound contours.
  • "discoloration tendencies" become significantly smaller due to unregulated resonance frequency f b .
  • the device according to the invention can be designed in a proportioning manner which is adapted to the design requirements, which results in improvements over the prior art, but the best results result when using the acoustically preferred proportioning.
  • FIG. 9 shows in more detail a unit 41 intended for installation in an opening in the loudspeaker housing, which has an annular gate or a relatively short tunnel 42 which is filled with a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting to maintain the pressure chamber character of the speaker cabinet.
  • a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting to maintain the pressure chamber character of the speaker cabinet.
  • air-permeable layers for example made of expanded metal or perforated sheet metal, are designated.
  • the tunnel 42 has a heel surface 46 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing.
  • the tunnel 42 is dimensioned such that it resonates with the housing volume at the natural frequency f s of the loudspeaker to be installed, while the flow restriction generated by the plug 43 is sufficient to insert the loudspeaker device
  • f b of the device which is the same or at least equivalent to that of a closed pressure chamber system, but not sufficient to prevent a limited progressively increasing increase in flexibility against the lower limit frequency f 1 occurring in Helmholtz resonator housings or an even lower frequency .
  • the effective flow limitation effective in the respective tuning device should be chosen rather large than too small, which requirement is connected with the fact that it is inappropriate that the dynamic pressure factor in the system according to the invention is reduced so much that the loudspeaker unit is operated in an acoustically uncontrolled manner can swing.
  • the pressure force dynamically opposed to the oscillation of the loudspeaker must approach the magnitude that would prevail in the case of a construction designed as a pressure chamber equivalent.
  • such a change can be brought about by adding hyperventilation to the acoustic system.
  • hyperventilation can be accomplished is by opening the acoustic system so that the trapped air is theoretically un prevented from exchanging flow with the ambient air.
  • a further tuning unit is used in the acoustic system according to the invention, which is designed as a tube or tunnel with a very long length compared to its cross-sectional area and according to equation 9) in Appendix II theoretically tuned from 0 Hz to near f1 (Equation 8 in Appendix II).
  • the existing damping of the movable part of the acoustic system takes place in the following way:
  • the air column enclosed in the duct must be regarded as separate from the acoustic system.
  • the mass representing the air column is dynamically shifted back and forth after the channel has been stretched as a function of the acceleration level occurring in the loudspeaker unit, the acceleration also being related to a mathematically calculable shift level.
  • the pressure level p developed by the loudspeaker unit in the acoustic system is kept constant (eg at 1 Nm ⁇ 2)
  • the acceleration level (a ms ⁇ 2) is theoretically constant from 0 Hz and upwards.
  • the speed level (v ms ⁇ 1) of the loudspeaker unit is doubled for each frequency bisection and increases the displacement level (dm) of said loudspeaker unit squared with the acceleration level.
  • the air column in the channel acts more and more acoustically against a frequency higher than the tuning frequency, while a limit point develops at the tuning frequency from which the channel opens more and more acoustically, thereby allowing more and more dynamic kinetic energy to pass through the channel per unit of time to move.
  • the hyperventilation made possible according to the invention means that an air column with a variable displacement speed partly dynamically loads the oscillation of the loudspeaker unit, partly increases the oscillation capacity of the loudspeaker unit with short courses, i.e. that the start and stop times of the speaker are dynamically regulated uniformly in a particularly favorable manner, and air can thus be supplied to the speaker at the moment, i.e. he can "breathe".
  • hyperventilation as a supplement, an even more fully-fledged and quickly responding speaker system is achieved.
  • the hyperventilation can be activated at different intervention levels, and one or more devices functioning as hyper fans can be selected. If at least two such devices are used, one of them should have a circular cross-sectional area, a finite length have and be provided with a plug 35 of adapted, open-pore foam and be tuned to a lower frequency, for example to f 1 (equation 8 in Appendix 2).
  • the further device 23, 47 (FIG. 21) can have a slot-shaped design and is then effective as hyper-hyper-ventilating in comparison with the ventilation of the first-mentioned device.
  • the latter device even if it is the only hyper-fan in the system, should have an extremely small slot height, for example of the order of 0.1-2 mm, whereby it is tuned to approximately zero Hz.
  • the width is about 10 times the height, for example.
  • hyperventilation is also effective with regard to the fact that a loudspeaker unit can otherwise build up a stationary, mean-value air pressure developed in the volume of the housing in the case of tightly repeated strong transient sound passages, which can result in a shift in the symmetrical working zero point of the oscillating pole - in other words, the position of the speaker cone in the housing volume can move in one direction or the other, which is unfavorable from a functional point of view.
  • a further tuning frequency - similar to that of FIG. 29 - can be used, which is, however, tuned to a much higher frequency than the tuning frequency of the first-mentioned unit 16, 41, and thus synergistically effective Voting ratio can be achieved by varying the engagement frequency of the tuning unit or its flow restricting part.
  • the use of such a further and synergistically pressure regulating device requires that the flow resistance is high and the pipe length is kept short. The easiest way to control the action of the device mentioned on the acoustic system is to study the electrical impedance characteristic at the resonance frequency f d of the system.
  • Such a pressure regulating device brings about a possible desired damping of and in the immediate vicinity of f d both in terms of impedance and in terms of frequency response.
  • the frequency response of the loudspeaker can be influenced and changed in the manner described, and a certain flattening at about 100 Hz and against low frequency can be obtained, which can be desirable in some application cases.
  • this additional unit in contrast to the acoustic function of the actual tuning units 16, 41, 23, 23 ', 33, represents an acoustic hole or leak.
  • the change in the frequency response is actually a function of the acoustic quality Q being regulated .
  • a general formula for the quality Q is as equation 10 in Appendix II as given. The formulas are of course given to the person skilled in the art (see also Appendix III).
  • the frequency for the resonance f d of the dynamic system should be found at a higher frequency than the frequency f b , which is the system resonance frequency according to equation 1) in Annex II, which can only be present with a completely closed printing system , so this is probably caused by the fact that the dimensioning of the tuning unit, which acts at a frequency higher than f 1, namely optimized in the vicinity of f s , is not optimally adjusted.
  • the tunnel length for example, is selected in a proportion that is too short in relation to the cross-sectional area of the tunnel and / or that the area of intervention for the flow-restricting use is selected too far in relation to the tunnel length mentioned, and / or that the flow resistance used is too low.
  • Another characteristic of such a non-optimized adjustment of the tuning unit can be a sharp reduction in the maximum impedance level at the system resonance frequency, something which is normally also the case with a considerable shift of f d coincides with a higher frequency, and also that an incipient or easily recognizable increase in impedance occurs against a very low frequency.
  • the aforementioned dynamic regulation effect is therefore developed acoustically in a different dimension than that which can be measured by conventional frequency measurement.
  • This dimension is an acoustic effect that only occurs at the moment and that has the dimension Nsm ⁇ 5 - as an effect-giving parameter - ie the dimension of an acoustic impedance and another dimension, namely dt, which is developed by the tuning units used. Due to the occurrence of the current dynamic effect development mentioned, there is a better resolution and separation of the program material reproduced than is the case with an ordinary loudspeaker device.
  • a tube made of aluminum with a length of 42 mm and an inner diameter was used for the model construction as the device tuning at f s of 50 mm or an outer diameter of 60 mm. Expanded metal mesh was glued to both ends of the pipe. The pipe was in the middle for the future application of flow restricting measures divided material. The f s unit designed in this way was glued together with adhesive film and inserted in an airtight manner in a hole in the end wall that had been left blank for the purpose.
  • the inside diameter of the tube was chosen to be 20 mm and its outside diameter to be 25 mm with a calculated length 1 t of 230 mm. This unit was inserted airtight in the loudspeaker housing with the plug removed.
  • f H 22.4 Hz
  • f 2 43.3 Hz
  • f 1 15 , 3 Hz found.
  • the device was then modified in such a way that the principle of operation was applied, in summary and most simply described, in that a discrete, dynamically increased flexibility is now effective in the acoustic system as a whole and in this case also with hyper ventilation additive (the under f1 put tuning unit), which was carried out after removal of the adhesive film closing the mouth.
  • hyper ventilation additive the under f1 put tuning unit
  • the electrical impedance curve Z s shown in FIG. 38 for the finished dynamic system shows the static impedance characteristic caused, ie which is now a typical pressure characteristic that has its impedance maximum caused by the pressure maximum at 39 Hz.
  • Corresponding impedance measurements which were carried out for the sealed model variant glued by adhesive film, showed a negligible deviation from the impedance characteristic of the dynamic model. Since it would coincide entirely with the dynamic impedance curve, it is not shown graphically either.
  • a device according to DE-AS 17 62 237 shows, in accordance with the objective of damping there, a substantially reduced and overall broader and against very low frequency due to pressure loss, a somewhat increasing impedance curve.
  • Figures 30, 31 and 32 show measurements of the specific dynamic compliance M C (m3N ⁇ 1) of the system made on the model. 10 shows the dynamic compliance between 100 Hz and almost 0 Hz measured in the model system according to the invention.
  • the dynamic compliance of the model system before the onset of flow-limiting organs is shown in FIG. 31, the previously mentioned frequency f H being found as a weak minimum in the compliance curve in the region around 28 Hz (Helmholtz approximation).
  • a frequency value (synergistically together with the f p device frequency)
  • a value in the vicinity of 2.5 Hz with a clear maximum in the compliance curve is found, the flexibility against an even lower frequency against a frequency determined in the FFT system decreases from about 0.25 Hz in order to then go again against increased compliance.
  • Fig. 32 is to be considered in comparison with the curve in Fig. 30, in that it shows the compliancy obtained in the completely pressure-tight model system (in the case of unit mouths glued with adhesive film). It can be observed that the sharp kink of Fig. 32, which is almost a weak relative minimum, is in the vicinity of 2-2.5 Hz, in Fig. 30, is found as a rounded saddle. Another difference is the particularly different course, the two Have curves below the mentioned frequency of about 2 Hz.
  • Particularly characteristic of the hyperventilation effect in the system according to the invention is the difference in system compliance, which is found in the absolute maximum value occurring in FIG. 30 with -5 dB or in the value occurring with a corresponding frequency in FIG. 12 with -22 dB , ie, the dynamic model system has an approximately 17 dB (7 times) higher flexibility at this determined cut-off frequency f 1 of approximately 0.25 Hz.
  • FIG. 33 shows the damping of the relative movement speed v s / u s developed in the system according to the invention.
  • Figs. 35, 36 and 37 show measurements made in the model construction at an acoustically maintained sound pressure level.
  • the curve shown in Fig. 15 relates to the sound pressure level p (Nm ⁇ 2), which could be related to a constant electrical effect W e supplied to the loudspeaker unit when a B&K type 4165 measuring microphone was located in the center axis of the f s unit at a distance of about 1 mm from its metal net closing the mouth.
  • the difference curve shown in Fig. 36 indicates the difference level, which as a difference between The level shown in Fig. 35 and the sound pressure level registered by the microphone could be measured if it was shifted horizontally, so that the sound pressure level in a well-separated geometrical location between the two tuning units - that is, the sound pressure that can be registered with the baffle surface (baffle) - could be measured.
  • the sound pressure level measured in the manner indicated in FIG. 35 was kept at a distance of approximately -30 dB from the specified reference level in the essentially constant frequency range above 65 Hz, which pressure characteristic as related to the pressure characteristic shown in FIG Loudspeaker unit occurring pressure level can be specified as a pressure level reduced by approximately -12 dB.
  • a relatively small cross-sectional area A p develops such a high tuning frequency in such a small volume that, if the cross-sectional area is not chosen to be so small, it can be so unfavorably small (unfavorable regulating effect) that the system cannot be matched to f s if a relatively large area is not connected to a tunnel length that is physically as large as the construction permits.
  • the frequency specified in Annex III would then occur at 71 Hz without the addition of a substantial pipe length. It is advisable to keep the area moderately large in order to be able to regulate the construction effectively and dynamically.
  • the surface can expediently be "extended" in depth.
  • the 6-inch loudspeaker would have a compliance ratio of approximately equal to 4 in the mentioned box area of 12 dm ⁇ 3.
  • the cross-sectional area may be the most expedient, primarily in view of the fact that one does not have to have such a large acoustic regulating effect with compliance ratios of 1.0 or less than 1.0 A p smaller too hold what will hold about the same or only slightly larger than the front panel size due to an opening length.
  • a volume that results in a compliance ratio s of the order of magnitude 1.0 means that the mobility or acoustic efficiency of the loudspeaker with regard to stationary (sinusoidal) swinging movement is optimized, since the compliance ratio 1.0 is the optimal acoustic clamping ratio in a pressure housing is. Therefore, the dynamic flow regulation can develop a completely sufficient regulating effect, even if the cross-sectional area developing the effect can be physically understood as small in a tuning unit; this way, with the correct setting of the flow limitation in the unit (i.e. high setting), a favorable low, almost negligible, static flow is obtained.
  • the "Tone burst" analyzes according to FIGS. 39-42 show the transient characteristic registered in the previously mentioned measuring point for the loudspeaker unit in the model system for the dynamic system according to the invention in the Ver same with the characteristic of the signal voltage supplied at two different frequencies.
  • a transient characteristic registered in the model system according to the invention thus indicates a well dynamically optimized acoustic system with aperiodic characteristic, which is confirmed by the graphic illustration of the acoustic signal, which is a response to the ten supplied in the two frequency cases (Fig. 19, 21) Represents sine waves. As can be seen, only an overshoot is obtained, with an extremely well damped and very fast residual shut-off also taking place, which is essentially determined by the electrical shut-off character, as can be seen in FIGS. 20 and 21.
  • An aperiodically acting system produces the best possible transient character, since the system damping is optimal and equal to about 1.0, and indeed Q should be equal to 1.0 in a printing system, so that the resistive Attenuation can also be equal to 1.0.
  • the system described above shows an effective dynamic effect regulation and aperiodicity.
  • a P Gate area in Helmholtz resonator systems
  • f H Helmholtz resonance frequency in a Helmholtz resonator system
  • f2 upper limit frequency in Helmholtz resonator systems
  • f (f b ) system resonance frequency in a pressure chamber system
  • f s natural frequency in an electroacoustic loudspeaker unit
  • f p gate resonance frequency in a Helmholtz resonator system
  • f ′ s natural frequency f s shifted by acoustic loading of the loudspeaker unit against low frequency
  • f d new and frequency-shifted (+ or -) occurring in the dynamically acoustically regulated system f b .
  • V b volume of a pressure chamber system;
  • V t physical volume determined by the length 1 t of a tunnel for the cross-sectional area of the tunnel; 1 t : physical length of an acoustic tunnel;

Landscapes

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Abstract

A loudspeaker device is proposed which has at least one loudspeaker attached in an opening of an enclosure, with at least one further enclosure opening which has such a size, particularly area and depth, that, as such, it provides resonance with the enclosure volume (Vb) at at least the natural frequency (Fs) of the free loudspeaker, the opening with flow-limiting material contained in it forming a first tuning unit and with at least one further tuning unit formed of another opening and, if necessary, plugs or similar of acoustically resistive material, which is tuned to a frequency which is different from the resonant frequency caused by the first tuning unit and is distinctly below the natural frequency (fs) of the loudspeaker.

Description

Gattung des AnmeldungsgegenstandesGenre of the object of registration

Die Erfindung betrifft eine Lautsprechervorrichtung mit minde­stens einem an einer Öffnung eines Lautsprechergehäuses ange­brachten Lautsprecher, der mit wenigstens einer weiteren Öff­nung strömungsbegrenzendes Material enthält.The invention relates to a loudspeaker device with at least one loudspeaker attached to an opening in a loudspeaker housing and containing flow-limiting material with at least one further opening.

Stand der TechnikState of the art

Derartige Lautsprechervorrichtungen sind an sich bekannt. So ist z.B. durch die DE-C-17 62 237 eine Vorrichtung zur Bewirkung von Schwingungsdämpfung bei Lautsprechervorrichtungen bekannt geworden. Sie ist wie eine akustisch gedämpfte Resonatoröffnung mit einem gewissen Strömungswiderstand in z. B. der Stirnschallw­and des Lautsprechergehäuses ausgeführt. Das Gehäuse ist im übrigen luftdicht. Diese Öffnung erlaubt, daß eine gewisse, den Druck regulierende Dämpfung um die Druckresonanzfrequenz fd erfolgt, wodurch das Druckmaximum bei fd sowie die Amplitude des elektrischen Impedanzmaximums wesentlich kleiner wird.Such loudspeaker devices are known per se. For example, DE-C-17 62 237 has disclosed a device for effecting vibration damping in loudspeaker devices. It is like an acoustically damped resonator opening with a certain flow resistance in z. B. the front baffle of the speaker cabinet. The housing is otherwise airtight. This opening allows a certain, pressure-regulating damping around the pressure resonance frequency f d takes place, whereby the pressure maximum at f d and the amplitude of the electrical impedance maximum is significantly smaller.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, bei einer Lautsprecherbox mit Resonatoröffnung einen Stöpsel mitzuliefern, damit der Endnutzer gewünschtenfalls die Box in eine geschlossene mit Luftaufhän­gung umwandeln kann. Es wurden auch schon durch mit Schaumstoff abgedeckte, falsch abgestimmte Baßreflexöffnungen in Lautspre­cherboxen vorgesehen.It has also been proposed to include a plug in a speaker box with a resonator opening so that, if desired, the end user can convert the box into a closed one with air suspension. There have also been provision for incorrectly tuned bass reflex openings in speaker boxes covered with foam.

Stellungnahme zum Stand der TechnikState of the art opinion

Diese Boxen des Standes der Technik haben Nachteile. Insbeson­dere ist der Klang im Baßbereich noch nicht optimal. Verbessert man die Frequenzkurve durch dichtes Schließen der Box, ver­schlechtert sich der Wirkungsgrad. Öffnet man die Box, z.B. durch ein Baßreflexsystem, führt dies zu Frequenzgangunregel­mäßigkeiten, schlechter Impulswiedergabe und Beschädigungsge­fahr für den Lautsprecher durch zu große Auslenkung im Baßbe­reich.These prior art boxes have drawbacks. In particular, the sound in the bass range is not yet optimal. If you improve the frequency curve by closing the box tightly, the efficiency deteriorates. If you open the box, e.g. due to a bass reflex system, this leads to frequency response irregularities, poor impulse reproduction and risk of damage to the loudspeaker due to excessive deflection in the bass range.

So bedingt insbesondere das vorgeschriebene Systemabstimmungs­verhältnis beim Gegenstand der DE-C-17 62 237, daß eine Abwei­chung von der Frequenzlinearität der Schalldruckkurve gegen niedrige Frequenzen erhalten wird - mit anderen Worten: Man erhält einen unterhalb von ca. 200 Hz ziemlich schnell abfal­lenden Frequenzverlauf, wenn ein Tiefton-Lautsprecher benutzt wird.In particular, the prescribed system coordination ratio in the subject of DE-C-17 62 237 means that a deviation from the frequency linearity of the sound pressure curve against low frequencies is obtained - in other words, one obtains a frequency curve which drops fairly quickly below approx. 200 Hz if a woofer is used.

Eine andere charakteristische Eigenschaft des in DE-C-­17 62 237 angegebenen akustischen Systems ist an das darin bezweckte Abstimmverhältnis zwischen der Größe der Gehäuseöff­nung und der Eigenfrequenz des benutzten Lautsprechers gebunden, und zwar der Resonanzfrequenz der Öffnung mit dem Gehäusevolumen, das mit Notwendigkeit so hoch zu wählen ist, daß es die be­zweckte Druckregulierung um die Systemresonanz fd ergeben kann. Über den früher genannten Verlust an Schalldruck im Niedrig­frequenzgebiet hinaus wird nämlich mit dem oben erwähnten Di­mensionierungsverhältnis auch bewirkt, daß die erhaltene Druck­reduktion zu umfassend bei wirklich niedriger Frequenz werden kann. Dadurch kann die für die lineare Kegelausschwingung so notwendige entgegengerichtete Druckwirkung zu gering werden und eine kräftig, nicht lineare, akustische Distorsion (triangulare Wellenentwicklung) sowie auch Blasenschalldistorsion entstehen, welche, wenn sie auftritt, von der mit porösem Material ganz gedeckten Resonatoröffnung herrührt.Another characteristic property of the acoustic system specified in DE-C-17 62 237 is tied to the coordination ratio between the size of the housing opening and the natural frequency of the loudspeaker used, namely the resonance frequency of the opening with the housing volume, which must necessarily be chosen so high that it can give the intended pressure regulation around the system resonance f d . In addition to the previously mentioned loss of sound pressure in the low-frequency range, the dimensioning ratio mentioned above also means that the pressure reduction obtained can become too extensive at a really low frequency. As a result, the opposite pressure effect required for the linear cone oscillation can become too low and a strong, non-linear, acoustic distortion (triangular wave development) as well as bubble sound distortion can arise, which, if it occurs, results from the resonator opening completely covered with porous material.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß zur Erzielung einer nach der DE-C-17 62 237 bezweckten weitgehenden Ausdämpfung des Frequenzgebiets bei fb selbst, als notwendige Abstimmfrequenz nach der Formel für Helmholtzresonanz (siehe Gleichung 9 im Anhang II) eine Öffnungsfrequenz fp zu wählen ist deutlich über der normalen nach der Bezeichnung fH < ≈ fs liegt (siehe Gleichhung 4 und 5 in Anhang II, und fH-Definition in Anhang I). Die fp soll » fs sein und Zs wird um so kleiner als fp die Eigenfrequenz überschreitet.In summary it can be said that in order to achieve a broad attenuation of the frequency range at f b itself, according to DE-C-17 62 237, an opening frequency f p should be chosen as the necessary tuning frequency according to the formula for Helmholtz resonance (see equation 9 in Appendix II) is significantly higher than the normal one after the designation f H <≈ f s (see equations 4 and 5 in Appendix II, and f H definition in Appendix I). The f p should be »f s and Z s will be the smaller as f p exceeds the natural frequency.

Aufgabetask

Demgegenüber ist Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesser­te Lautsprecheranlage mit dynamischer Druckregulierung zu schaffen.In contrast, the object of the invention is to create a new and improved loudspeaker system with dynamic pressure regulation.

Lösungsolution

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lautsprecher­vorrichtung gelöst mit wenigestens einem in einer Öffnung eines Gehäuses angebrachten Lautsprecher, mit mindestens einer wei­teren Gehäuseöffnung, die eine Größe, insbesondere Fläche und Tiefe hat, daß sie als solche Resonanz mit dem Gehäusevolumen Vb bei mindestens der Eigenfrequenz Fs des freien Laut­sprechers gibt, wobei die Öffnung mit in ihr enthaltenen strö­mungsbegrenzendem Material eine erste Abstimmeinheit bildet und mit wenigstens einer aus einer weiteren Öffnung und gege­benenfalls Pfropfen oder ähnlichem aus akustisch resistivem Material gebildeten weiteren Abstimmeinheit, die auf eine Fre­quenz abgestimmt ist, die unterschiedlich zu der von der er­sten Abstimmeinheit bewirkten Resonanzfrequenz ist und deut­lich unter der Eigenfrequenz fs des Lautsprechers liegt.According to the invention, this object is achieved by a loudspeaker device with at least one loudspeaker mounted in an opening in a housing, with at least one further housing opening that has a size, in particular area and depth, that it as such resonates with the housing volume V b at at least the natural frequency F s of the free loudspeaker, the opening with the flow-limiting material contained in it forming a first tuning unit and with at least one further tuning unit formed from a further opening and possibly plugs or the like made of acoustically resistive material, which is tuned to a frequency that differs is the resonance frequency caused by the first tuning unit and is clearly below the natural frequency f s of the loudspeaker.

Druckkammercharakter bedeutet bekanntlich, daß ein Impedanzma­ximum (im Gegensatz zu zweien bei Basreflexcharakter) vorhanden ist, das darüberhinaus erfindungsgemäß zu niedrigen Frequenzen verschoben ist, so daß idealerweise zwar elektrisch eine Reso­nanz meßbar ist, diese aber durch dynamische Regelung akustisch sehr stark bedämpft wird, wobei das Signal eine schnelle Aus­schaltzeit erhält.Pressure chamber character means, as is well known, that there is an impedance maximum (in contrast to two in the case of base reflex character) which, according to the invention, is also shifted to low frequencies, so that ideally a resonance can be measured electrically, but this is acoustically very strongly damped by dynamic control, whereby Signal receives a fast switch-off time.

Vorteileadvantages

Die Erfindung ergibt gewünschte Eigenschaften möglichst hohen Wirkungsgrads, möglichst geradlinigen Frequenzgangs bis zu tiefen Frequenzen, und verbesserte Impulswiedergabe, wobei insbesondere eine im wesentlichen mit einem Drucksystem ver­gleichbare Lautsprecheranalage mit dynamischer Druckregulie­rung geschaffen werden kann.The invention provides the desired properties of the highest possible efficiency, the most straightforward frequency response possible, down to low frequencies, and improved pulse reproduction, in particular a loudspeaker system with dynamic pressure regulation that is essentially comparable to a pressure system.

Dieser dynamische Regulierungseffekt kann das System bis zur Grenzfrequenz f₁ kontrollieren, und er ist nach unten bis gegen D.C. (Frequenz gegen Null) wirksam. Die Konstruktion nach der Erfindung hält - wenn ein Tieftonlautsprecher verwendet wird - hohe Signalniveaus auch bei sehr niedriger Frequenz aus und besitzt einen hohen akustischen Wirkungsgrad und geringe Di­storsion. Sie eignet sich auch für Serienfertigung im wesent­lichen identisch wirkender Einheiten, was u.a. zum Stereohö­ren wichtig ist. Durch die Erfindung wird ein wesentlich "kla­rerer" Höreindruck, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, erreicht. Die Töne werden als solche wiedergegeben, ein "Ver­laufen" oder Nachschwingen wird ausgeschaltet. Es wird in der Wiedergabe eine verbesserte Auflösung und Trennung der Signale durch ein besseres Zeitverhalten des Lautsprechers erzielt.This dynamic regulation effect can control the system up to the cut-off frequency f 1, and it is down to D.C. (Frequency towards zero) effective. The construction according to the invention - if a woofer is used - withstands high signal levels even at a very low frequency and has a high acoustic efficiency and low distortion. It is also suitable for series production of essentially identical units, which among other things is important for stereo listening. The invention achieves a much "clearer" auditory impression, especially at low frequencies. The tones are reproduced as such, "running" or ringing is switched off. In the reproduction, an improved resolution and separation of the signals is achieved by a better time behavior of the loudspeaker.

WeiterbildungenTraining

Eine bevorzugte Ausgestaltung, die besonders für Boxen mit großem Volumen geeignet ist, sieht weiter vor, daß die Strö­mungsbegrenzung der ersten Öffnung der Vorrichtung Druckkam­mercharakter verleiht mit einem Druckmaximum bei der Reso­nanzfrequenz fd der gesamten Vorrichtung gibt, wobei das Druckmaximum gleich oder wenigstens äquivalent demjenigen eines geschlossenen Druckkammersytems aber nicht ausrei­chen groß ist, um eine beschränkte, progressiv zunehmende Nachgiebigkeitserhöhung bei und unter der in Helmholtzre­sonatorgehäusen auftretenden niedrigeren Grenzfrequenz f₁ des Lautsprechers zu verhindern. Die Öffnung kann hinsichtlich Fläche aber auch bezüglich Tiefe angepaßt sein, wobei insbe­sondere vorzugsweise bei mittelgroßem bis sehr großem Vo­lumen eine geringe Tiefe gewählt wird.A preferred embodiment, which is particularly suitable for boxes with a large volume, further provides that the flow restriction of the first opening of the device gives pressure chamber character with a pressure maximum at the resonance frequency f d of the entire device, the pressure maximum being equal or at least equivalent to that of one closed pressure chamber systems is not large enough to prevent a limited, progressively increasing increase in flexibility at and below the lower limit frequency occurring in Helmholtz resonator housings f 1 of the loudspeaker. The opening can also be adapted in terms of area, but also in terms of depth, with a small depth being selected in particular preferably for medium-sized to very large volumes.

Diese erfindungsgemäße Weiterbildung bedingt, daß eine hin­sichtlich Dynamik und Frequenz aperiodische sowie beim Ein- und Ausschwingen, hinsichtlich Wirkung und Distorsionen verbesserte Konstruktion erhalten wird. Es ergibt sich insgesamt ein volleres und schnelleres Transientspektrum sowie dadurch ein deutlich verbesserter Höreindruck. Die Erfindung ist besonders geeignet, um optimale Eigen­schaften zu erreichen, bei Kastenvolumen Vb mit einem Komplianzverhältnis sd in der Nähe von 0,5 bis 2,0 (sehr große bis große Boxen). Durch die Erfindung wird das diffe­rentielle dynamische Zeitverhalten hinsichtlich Anstiegs-, Halte und Abfallzeit optimiert und gegenüber dem Stand der Technik verbessert.This further development according to the invention requires that an aperiodic construction with regard to dynamics and frequency, as well as with swinging in and out, with regard to effect and distortions, is obtained. Overall, there is a fuller and faster transient spectrum as well as a significantly improved hearing impression. The invention is particularly suitable for achieving optimum properties, with box volumes V b with a compliance ratio s d in the vicinity of 0.5 to 2.0 (very large to large boxes). The differential dynamic time behavior with respect to rise, hold and fall time is optimized by the invention and improved compared to the prior art.

Dies wird dadurch erreicht, daß die für die Verwirklichung der Erfindung notwendige Resonatoröffnung auf die Eigenfre­quenz fs des Lautsprechers oder in wenigstens unmittelba­rer Nähe dieser Frequenz abgestimmt ist (während sie bei der DE-C-17 62 237 wesentlich höher liegt). Durch die vorge­nommene Ausgestaltung der Beschaffenheit des für die ge­nannte Funktion notwendigen strömungsbegrenzenden Materials kann die Resonatoröffnung hinsichtlich dynamischer wie statischer Luftströmung, Luftdurchlassen im Hinblick auf akustische Dämpfung so undurchläßlich ausgeführt sein, daß im wesentlichen gar keine oder jedenfalls eine nahezu vernachlässigbare statische Druckniveaureduzierung bei der Druckresonanzfrequenz fd des dynamischen akustischen Lautsprechersystems entsteht (siehe Anhang I und II). Jedenfalls gilt hinsichtlich der Druckniveaureduzierung bei der Druckresonanzfrequenz fd des Lautsprechersystems die oben genannte Wirkung bei der Erfindung für den Fall, daß nur eine bei fs (f′s) abgestimmte diskrete Abstimm­einheit benutzt ist.This is achieved in that the resonator opening necessary for realizing the invention is tuned to the natural frequency f s of the loudspeaker or in at least the immediate vicinity of this frequency (while it is much higher in DE-C-17 62 237). Due to the design of the nature of the flow-limiting material required for the function mentioned, the resonator opening can be made so impermeable with regard to dynamic and static air flow, air passage with regard to acoustic damping that essentially no or at least an almost negligible static pressure level reduction at the pressure resonance frequency f d of the dynamic acoustic speaker system is created (see Appendix I and II). In any case, with regard to the pressure level reduction at the pressure resonance frequency f d of the loudspeaker system, the above-mentioned effect applies to the invention in the event that only one discrete tuning unit used at f s (f ' s ) is used.

Bei Weiterbildungen mit wenigstens einer zusätzlichen hyper­regulierenden, hauptsächlich als Ventilationseinheit bei f≈f₁; das heißt, bei sehr niedriger Frequenz wirken­den Abstimmungseinheit, kann eine bestimmte, sogar auch erhebliche Druckniveauregulierung bei fd selbst bewirkt werden, ohne deshalb das dem Lautsprecher entgegengerichte­te Druckverhältnis des akustischen Systems nennenswert zu verringern. Als eine Anweisung dafür, innerhalb welcher Grenze sich eine in dieser beschriebenen Weise erhaltene Ausgleichung des Druckmaximums bei fd befinden soll, kann angegeben werden, daß maximal erlaubt werden soll, daß die fragliche Ausgleichung höchstens einer Halbierung des für ein eigentliches Drucksystem meßbaren Wertes auf das elek­trische Impedanzmaximum bei fd entspricht. Die dadurch er­haltene Ausgleichsgröße ist mit der Wahl von f₁ von der Abstimmungsfrequenz abhängig, welche Frequenz normal so niedrig gewählt sein soll, daß sich keine oder nur eine vernachlässigbare Verminderung der Impedanz Zs ergibt, das heißt, das f₁-Organ ist auf f₁ oder niedrigere Fre­quenz abzustimmen.In further developments with at least one additional hyper-regulating, mainly as a ventilation unit at f≈f₁; that is, at a very low frequency tuning unit, a certain, even considerable pressure level regulation can be effected at f d itself, without therefore significantly reducing the pressure ratio of the acoustic system that is directed towards the loudspeaker. As an instruction for the limit within which an adjustment of the pressure maximum obtained in this manner at f d should be, it can be stated that the maximum adjustment should be allowed that the adjustment in question at most halves the value measurable for an actual printing system to that corresponds to the electrical impedance maximum at f d . The resulting compensation variable is dependent on the choice of f₁ from the tuning frequency, which frequency should be chosen so low that there is no or only a negligible reduction in the impedance Z s , that is, the f₁ organ is at f₁ or lower Frequency.

Diese Weiterbildungen sind besonders geeignet für Anwendungen mit dynamischen Konzepten, bei denen große und sehr große Lautsprechergehäuse (mit Tieftönen) konstruiert werden sollen, um maximale und dynamische Leistung zu erhalten, bei denen dennoch eine Flexibilität hinsichtlich des Designs behalten werden soll. Diese Weiterbildungen lösen das Problem der Errei­chung dynamischer Tonfülle bei großen Lautsprechereinheiten, wie mit 10 bis 30 Zoll-Einheiten, wobei dann eine große Bewegungsnachgiebigkeit sowie niedrige Eigenfrequenz und deswegen auch große Volumenparameter, i.e. große Gehäuse, gegeben sind, um ihre optimale dynamische Niederfrequenz­leistung erhalten zu können.These training courses are particularly suitable for applications with dynamic concepts, in which large and very large loudspeaker housings (with woofers) are to be constructed in order to obtain maximum and dynamic performance, while still maintaining design flexibility. These further developments solve the problem of achieving dynamic tonality in the case of large loudspeaker units, such as those with 10 to 30 inch units, in which case a large degree of flexibility and low natural frequency and therefore also large volume parameters, ie large housings, are given in order to maintain their optimal dynamic low-frequency performance.

Wenn das Komplianzverhältnis nahe 1 kommt und dadurch eine reich­liche Volumenmasse vorliegt, ist keine große und mächtige dynamische Abstimmeinheit erforderlich, da sogar auch eine kleine Öffnungsfläche, die mit der Eigenfrequenz des Laut­sprechers schwingt, dynamisch imstande ist, sehr große akustische Energieanteile zu verkraften. Der akustische Wirkungsgrad, auch für normale Druckkonstruktionen, liegt bei solchen Komplianzverhältnissen ebenfalls nahe dem Maximum, so daß eine kurze und vollständig gefüllte, strö­mungsbegrenzende Abstimmeinheit verwendet wird, die auf Eigenfrequenz oder niedriger abgestimmt ist. Die differen­tielle dynamische Zeitabstimmung der Einheit wird automa­tisch sehr kurz, was wünschenswert ist, wenn große Luftvo­lumen dynamisch reguliert werden; anderenfalls kann eine Neigung zu einem "akustischen Überhängen" zu einer Fehl­funktion führen. Gerade solche akustische Systeme leiden normalerweise unter dem Nachteil eines "akustischen Über­hängers", was durch kurze "Ausschaltzeit" aufgrund der Erfindung entfernt wird. Die akustische Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Niederfrequenz-Wie­dergabe ist exzellent.If the compliance ratio comes close to 1 and there is therefore an ample volume mass, no large and powerful dynamic tuning unit is required, since even a small opening area that vibrates with the natural frequency of the loudspeaker is dynamically able to cope with very large acoustic energy components. The acoustic efficiency, even for normal pressure constructions, is also close to the maximum in such compliance conditions, so that a short and completely filled, flow-limiting tuning unit is used, which is tuned to natural frequency or lower. The differential dynamic timing of the unit automatically becomes very short, which is desirable when large volumes of air are dynamically regulated; otherwise, a tendency to "acoustic overhang" can lead to malfunction. Such acoustic systems normally suffer from the disadvantage of an "acoustic overhang", which is eliminated due to the invention by a short "switch-off time". The acoustic performance of the low-frequency reproduction device according to the invention is excellent.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lautspre­chervorrichtung werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt bzw. zeigen:

  • Figur 1 eine Stirnansicht auf ein Lautsprechergehäuse für eine Lautsprechervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • Figur 2 eine längs der Linie II - II in Figur 1 genom­mene Schnittansicht, wobei der strömungsbe­grenzende Einsatz noch nicht in die weitere Öffnung eingebracht ist;
  • Figur 3 eine Stirnansicht eines Lautsprechergehäuses für eine Lautsprechervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • Figur 4 eine längs der Linie IV -IV in Figur 3 ge­nommene Schnittansicht;
  • Figur 5-6 eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt einer in Figur 1 und 2 bzw. in Figur 3 und 4 verwendeten Abstimmeinheit oder Hyper­ventilationsvorrichtung;
  • Figur 7-10 in Endansicht und Axialschnittansicht eine erste bzw. zweite Ausführung einer weiteren Abstimmeinheit, die z.B. auf die bei der Lautsprechervorrichtung auftretende Grenzfrequenz abgestimmt ist;
  • Figur 11 in Axialschnittansicht eine bei dem Lautspre­chergehäuse nach Figur 1 und 2 oder 3 und 4 verwendbare, mit strömungsbegrenzendem Mate­rial gefüllte Pforte oder einen Tunnel;
  • Figur 12-20 bei einer Lautsprechervorrichtung nach Figur 3 und 4 erhaltene Kurven unter Verwendung eines FFT-Analysators, Typ. 2033 Brüel & Kjaer, sowie eines XY-Schreibers, Typ 2308 Brüel & Kjaer; mit
  • Fig. 12 dem Nachgiebigkeitsverhalten einer erfindungs­gemäßen Lautsprechervorrichtung;
  • Fig. 13 dem Nachgiebigkeitsverhalten der gleichen Lautsprechervorrichtung mit ungefüllter Öffnung (Helmholtzcharakter);
  • Fig. 14 dem Nachgiebigkeitsverhalten bei mit Klebe­film verklebter Öffnung (Druckkammernäherung);
  • Fig. 15 die Kurve der Fig.12 (als Kurve 1 ) im Ver­gleich mit einer abgeklebten f₁-Abstimm­einheit;
  • Fig. 16 die relative Bewegungsgeschwindigkeit bei der erfindungsgemäßen Lautsprechervorrich­tung entsprechend Fig.12;
  • Fig. 17 die relative Bewegungsgeschwindigkeit bei einer Vorrichtung entsprechend Fig.13;
  • Fig. 18 Schalldruckniveaukurven bei aus den Öff­nungen herausgenommenem Dämpfungsmaterial;
  • Fig. 19 eine Schalldruckniveaukurve mit der erfin­dungsgemäß ausgestalteten Lautsprechervor­richtung;
  • Fig. 20 Impedanzkurven;
  • Figur 20A, 20B, 20C, 20 D weitere Meßkurven.
  • Fig. 21 eine Stirnansicht auf ein Lautsprechergehäuse für eine Lautsprechervorrichtung nach einer Weiterbidung der Erfindung.
  • Fig. 22 eine längs der Linie II - II in Fig. 21 genom­mene Schnittansicht, wobei der strömungsbegren­zende Einsatz noch nicht in die weitere Öffnung eingebracht ist;
  • Fig. 23 eine Stirnansicht eines Lautsprechergehäuses für eine Lautsprechervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, der Weiterbildung der Erfindung;
  • Fig. 24 eine längs der Linie IV - IV in Fig. 23 genom­mene Schnittansicht;
  • Fig.25-26 eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt einer in Fig. 21 und 22 bzw. in Fig. 23 und 24 ver­wendeten Abstimmeinheit oder Hyperventilations­vorrichtung;
  • Fig.27-28 in Endansicht bzw. Axialschnittansicht eine zweite Ausführung einer weiteren, bei der Laut­sprecheranlage verwendbaren Abstimmeinheit oder Hyperventilationsvorrichtung;
  • Fig. 29 in Axialschnittansicht eine bei dem Lautsprecher­gehäuse nach Fig. 23 und 24 verwendete, mit strö­mungsbegrenzendem Material gefüllte Pforte oder einen kurzen Tunnel;
  • Fig.30-38 bei einer Lautsprechervorrichtung nach Fig. 23 und 24 erhaltene Kurven unter Verwendung eines FFT-Analysators, Typ 2033 Brüel & Kjaer, sowie XY-Schreibers, Typ 2308 Brüel & Kjaer, mit
  • Fig. 30 dem Nachgiebigkeitsverhalten einer erfindungs­gemäßen Lautsprechervorrichtung;
  • Fig. 31 dem Nachgiebigkeitsverhalten der gleichen Laut­sprechervorrichtung mit ungefüllter Öffnung (Helmholtznäherung);
  • Fig. 32 dem Nachgiebigkeitsverhalten bei mit Klebefilm verklebter Öffnung (Druckkammernäherung);
  • Fig. 33 der relativen Bewegungsgeschwindigkeit bei der erfindungsgemäßen Lautsprechervorrichtung ent­sprechend Fig. 30;
  • Fig. 34 der relativen Bewegungsgeschwindigkeit bei ei­ner Lautsprechervorrichtung nach Fig. 31;
  • Fig.35-37 Schalldruckniveaudarstellungen;
  • Fig. 38 der Impedanzkurve des erfindungsgemäßen Laut­sprechers;
  • Fig. 39, 40, 41, 42 weitere Meßkurven.
Preferred embodiments of the loudspeaker device according to the invention are described below with reference to the accompanying drawing. It shows:
  • 1 shows an end view of a loudspeaker housing for a loudspeaker device according to a first embodiment of the invention;
  • FIG. 2 shows a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, the flow-limiting insert having not yet been introduced into the further opening;
  • FIG. 3 shows an end view of a loudspeaker housing for a loudspeaker device according to a second embodiment of the invention;
  • Figure 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in Figure 3;
  • FIGS. 5-6 show an end view or an axial section of a tuning unit or hyper ventilation device used in FIGS. 1 and 2 or in FIGS. 3 and 4;
  • Figure 7-10 in end view and axial sectional view of a first or second embodiment of a further tuning unit, which is tuned, for example, to the cutoff frequency occurring in the loudspeaker device;
  • FIG. 11 shows an axial sectional view of a gate or tunnel which can be used in the loudspeaker housing according to FIGS. 1 and 2 or 3 and 4 and is filled with flow-restricting material;
  • FIGS. 12-20 curves obtained with a loudspeaker device according to FIGS. 3 and 4 using an FFT analyzer, type. 2033 Brüel & Kjaer, as well as an XY recorder, type 2308 Brüel &Kjaer; With
  • 12 shows the compliance behavior of a loudspeaker device according to the invention;
  • 13 shows the compliance behavior of the same loudspeaker device with an unfilled opening (Helmholtz character);
  • 14 shows the compliance behavior when the opening is glued to the adhesive film (pressure chamber approach);
  • Figure 15 shows the curve of Figure 12 (as curve 1) in comparison with a taped f₁ tuning unit.
  • 16 shows the relative movement speed in the loudspeaker device according to the invention corresponding to FIG. 12;
  • 17 shows the relative movement speed in a device corresponding to FIG. 13;
  • 18 sound pressure level curves with damping material removed from the openings;
  • 19 shows a sound pressure level curve with the loudspeaker device designed according to the invention;
  • Fig. 20 impedance curves;
  • 20A, 20B, 20C, 20 D further measurement curves.
  • 21 is an end view of a loudspeaker housing for a loudspeaker device according to a further development of the invention.
  • 22 shows a sectional view taken along the line II-II in FIG. 21, the flow-limiting insert having not yet been introduced into the further opening;
  • 23 shows an end view of a loudspeaker housing for a loudspeaker device according to a second embodiment, the development of the invention;
  • Fig. 24 is a sectional view taken along the line IV - IV in Fig. 23;
  • 25-26 show an end view or an axial section of a tuning unit or hyperventilation device used in FIGS. 21 and 22 or in FIGS. 23 and 24;
  • 27-28 in end view or axial sectional view of a second embodiment of a further tuning unit or hyper ventilation device that can be used in the loudspeaker system;
  • 29 shows an axial sectional view of a gate or a short tunnel used in the loudspeaker housing according to FIGS. 23 and 24 and filled with flow-limiting material;
  • Fig. 30-38 curves obtained in a loudspeaker device according to Figs. 23 and 24 using an FFT analyzer, type 2033 Brüel & Kjaer, and XY recorder, type 2308 Brüel & Kjaer, with
  • 30 shows the compliance behavior of a loudspeaker device according to the invention;
  • 31 shows the compliance behavior of the same loudspeaker device with an unfilled opening (Helmholtz approximation);
  • 32 shows the compliance behavior when the opening is glued to the adhesive film (pressure chamber approximation);
  • 33 shows the relative movement speed in the loudspeaker device according to the invention corresponding to FIG. 30;
  • 34 shows the relative movement speed in a loudspeaker device according to FIG. 31;
  • Fig. 35-37 Sound pressure level representations;
  • 38 shows the impedance curve of the loudspeaker according to the invention;
  • 39, 40, 41, 42 further measurement curves.

In den Figuren 1 und 2 ist ein kastenförmiges Lautspecher­gehäuse mit einem Boden 10, einer Stirnwand 11, einer Rückwand 12, Seitenwänden 13 und einer oberen Deckwand 14 gezeigt. In der Stirnwand 11 sind eine Öffnung 15 für einen nicht gezeigten Lautsprecher sowie eine zweite, verhältnismäßig große spalten­förmige Pforte oder Öffnung 16 ausgebildet, die sich über die ganze Breite der Stirnwand erstrecken. Die Öffnung 16 bildet die äußere Mündung eines verhältnismäßig langen, geraden Tunnels 17, der sich am Boden 10 entlang bis nahe der Rückwand 12 er­streckt, zweckmäßig bis zu einem Abstand zu der Rückwand, der gleich wie oder größer als die Tunnelhöhe ist. Die eigentliche Lautsprecherkammer Vb ist auf allen Seiten inwendig mit Dämpfungsmaterial 22, z.B. Mineralfasermatte oder -platten, ausgekleidet.1 and 2 show a box-shaped loudspeaker housing with a base 10, an end wall 11, a rear wall 12, side walls 13 and an upper cover wall 14. In the end wall 11, an opening 15 for a loudspeaker, not shown, and a second, relatively large column-shaped gate or opening 16 are formed, which extend over the entire width of the end wall. The opening 16 forms the outer mouth of a relatively long, straight tunnel 17 which extends along the floor 10 to near the rear wall 12, expediently up to a distance from the rear wall which is equal to or greater than the tunnel height. The actual loudspeaker chamber V b is internally lined on all sides with damping material 22, for example mineral fiber mat or plates.

Mit 24 ist ein verhältnismäßig dicker Streifen aus akusti­schem strömungsbegrenzendem Material, z.B. Mineralfasermaterial, und mit 25 sind zwei Gitter, z.B. aus Streckmetall bezeichnet. Eine erste Abstimmeinheit 21 wird mit dem Tunnel 17 durch einen Einsatz oder Pfropfen zur Strömungsbegrenzung in der Öffnung 16 unter Verdichtung des Streifens 24 zwischen steifen Gittern 25 bis zur Dicke 26 gebildet, wodurch ein luftdichter Einsatz an den Umfangsrändern des so erhaltenen Pfropfens in der Öffnung 16 bewirkt wird. Natürlich kann der Pfropfen auch aus bereits vorverdichtetem Material oder aus akustischem Schaumkunst­stoff mit angepaßtem Zusatz dünner Schichten aus akustisch resistiven Materials gebildet sein.At 24 is a relatively thick strip of acoustic flow restricting material, e.g. Mineral fiber material, and at 25 are two grids, e.g. Designated from expanded metal. A first tuning unit 21 is formed with the tunnel 17 by an insert or plug for limiting the flow in the opening 16 by compressing the strip 24 between stiff grids 25 to the thickness 26, as a result of which an airtight insert on the peripheral edges of the plug thus obtained in the opening 16 is effected. Of course, the plug can also be formed from pre-compressed material or from acoustic foam plastic with the appropriate addition of thin layers of acoustically resistive material.

Mit 33 ist in Figur 2 eine rohrförmige Abstimmeinheit bezeichnet, die unter Hinweis auf Figur 7 und 8 näher beschrieben wird.33 in FIG. 2 denotes a tubular tuning unit which is described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform des Lautsprechergehäuses nach Figur 1 und 2, wobei wesentlich über­einstimmende Details in Figur 1 - 4 dieselben Bezugszeichen haben und lediglich unter Hinweis auf Figur 1 und 2 beschrieben werden. In den Figuren 3 und 4 ist der spaltenförmige Tunnel 17 mit dem Pfropfen 24, 25 mit Dämpfungsmaterial 24 durch eine generell mit 27 bezeichnete, rohrförmige Abstimmeinheit ersetzt, die im Einzelnen unter Hinweis auf die Figuren 5 und 6 beschrie­ben wird. Die Abstimmeinheit 27 ergibt eine Abstimmung entspre­chend der durch die Öffnung 16 mit dem Einsatz 24, 25 in Figur 1 und 2 bewirkten. Mit 40 ist eine zylindrische Ausnehmung im Dämpfungsmaterial 22 bezeichnet, die einen erheblich größeren Durchmesser hat als der Außendurchmesser der Abstimmeinheit.FIGS. 3 and 4 show an alternative embodiment of the loudspeaker housing according to FIGS. 1 and 2, wherein substantially identical details in FIGS. 1-4 have the same reference numerals and are only described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIGS. 3 and 4, the column-shaped tunnel 17 with the plug 24, 25 with damping material 24 is replaced by a tubular tuning unit, generally designated 27, which is described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. The tuning unit 27 results in a tuning corresponding to that caused by the opening 16 with the insert 24, 25 in FIGS. 1 and 2. 40 with a cylindrical recess in the damping material 22 is designated, which has a considerably larger diameter than the outer diameter of the tuning unit.

Die in Figur 5 und 6 gezeigte Abstimmeinheit 27 weist ein beispielsweise aus Aluminium bestehendes, verhältnismäßig dickes Rohr 28 auf. An einem Ende des Rohres ist ein Pfropfen 29 aus strömungsbegrenzendem Material, zweckmäßig bestehend aus Mine­ralfasern oder akustischem Schaumkunststoff, angeordnet, der sich an die Innenseite des Rohres 28 luftdicht anschließt und eine Druckdifferenzzone im Rohr bildet, wobei die Länge des Pfropfens zu einer wesentlichen Differenzzeit dt - als die Zeit, die ein Schallwellenzustand zum Durchwandern der mit Material gefüllten Abstimmeinheit benötigt -, wie unten be­schrieben, Veranlassung gibt, welche viel größer als bei Abwe­senheit des Pfropfens ist.The tuning unit 27 shown in FIGS. 5 and 6 has a relatively thick tube 28 made of aluminum, for example. At one end of the tube a plug 29 made of flow-limiting material, suitably consisting of mineral fibers or acoustic foam plastic, is arranged, which adjoins the inside of the tube 28 in an airtight manner and forms a pressure difference zone in the tube, the length of the plug at a significant difference time dt - as the time it takes for a sound wave condition to travel through the tuning unit filled with material - as described below - gives rise to a reason which is much larger than in the absence of the plug.

Die Differenzzeit dt entsteht infolge der Anwesenheit des strö­mungsbegrenzenden Pfropfens im Mündungsgebiet des akustischen Tunnels gegen die Umgebung und daher, daß er eine wohl defi­nierte Länge mit nur beschränkter Erstreckung im Verhältnis zu der gesamten körperlichen Länge des akustischen Tunnels hat, wobei die Größe von dt proportional zur Länge des Pfropfens und zu dessen wirksamem Strömungswiderstand wird. Dadurch, daß der Pfropfen in dem Tunnel eingesetzt ist, erhält er außer seiner gegebenen Längsdimension auch eine in der körperlichen Längs­streckung des Tunnels wirksame, akustisch komplexe Funktion, was somit geschieht, wenn die Abstimmvorrichtung mit ihrem akustischen begrenzten Körper im Volumen Vb ist. Die in dieser Weise erhaltene dynamische Begrenzungskomponente hat eine kom­plexe Dimension, die anders beschaffen ist als die reine resi­stive Strömungsbegrenzung, die der Pfropfen hat. Die Größe der genannten Dimension ist frequenzabhängig und abhängig von der Strömung, die durch den gepfropften Tunnel pro Zeiteinheit erfolgen kann.The difference time dt arises due to the presence of the flow-restricting plug in the mouth of the acoustic tunnel against the environment and therefore that it has a well-defined length with only a limited extent in relation to the total physical length of the acoustic tunnel, the size of dt being proportional to Length of the plug and becomes its effective flow resistance. The fact that the plug is inserted in the tunnel gives it, in addition to its given longitudinal dimension, an acoustically complex function which is effective in the longitudinal extension of the tunnel, which happens when the tuning device with its acoustically limited body is in volume V b . The dynamic restriction component obtained in this way has a complex dimension that is different from the purely resistive flow restriction that the plug has. The size of the dimension mentioned is frequency-dependent and depends on the flow that can take place through the grafted tunnel per unit of time.

Mit 30 und 31 sind perforierte, hinsichtlich ihrer Lage fixierte Schichten, z.B. aus Streckmetall oder perforier­tem Blech mit großer prozentualer Lochfläche bezeichnet. Das mit Pfropfen versehene Ende des Rohres 28 wird in einer Lautsprechergehäuseöffnung aufgenommen und weist eine Absatzfläche 32 zum luftdichten Verkleben gegen die Innenseite des Lautsprechergehäuses auf. In der Praxis soll der Pfropfen 29 eine axiale Erstreckung von 15-30 mm und insbesondere von höchstens etwa dem 1,0-fachen des Rohrdurchmessers aufweisen.With 30 and 31 perforated layers are fixed with regard to their position, e.g. made of expanded metal or perforated sheet metal with a large percentage perforation area. The end of the tube 28 provided with a plug is received in a loudspeaker housing opening and has a heel surface 32 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing. In practice, the plug 29 should have an axial extension of 15-30 mm and in particular of at most about 1.0 times the pipe diameter.

Das Rohr 28 endet zweckmäßig in einem Abstand zu der dem Pfrop­fen 29 entgegengesetzten Seite des Lautsprechergehäuses von wenigstens gleich dem Innendurchmesser des Rohres, zweckmäßig wenigstens gleich dem 1,6-fachen seines Innendiameters. Um dennoch eine erhebliche Rohrlänge zu erlauben, kann das Dämp­fungsmaterial 22 eine beispielsweise zylindrische Ausnehmung 40 (Figur 3 und 4) aufweisen, beispielsweise mit einer Quer­schnittsfläche von wenigstens dem 2fachen der äußeren Quer­ schnittsfläche des Rohres zwecks Vermeidung des Kurzschließens des freien inneren Endes der Abstimmeinheit.The tube 28 expediently ends at a distance from the side of the loudspeaker housing opposite the plug 29 of at least equal to the inside diameter of the tube, expediently at least 1.6 times its inside diameter. In order to nevertheless allow a considerable length of pipe, the damping material 22 can have, for example, a cylindrical recess 40 (FIGS. 3 and 4), for example with a cross-sectional area of at least twice the outer cross Cutting surface of the tube to avoid short-circuiting the free inner end of the tuning unit.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Abstimmeinheit 33 in Form einer Ventilationseinheit mit einem Rohr 34 aus beispiels­weise Aluminium mit luftdurchlässigem Pfropfen 35 mit viel geringerer Strömungsbegrenzungsfähigkeit als der Pfropfen 29. Beispielsweise besteht der Pfropfen 35 aus offenporigem Schaum­kunststoff mit der Dichte 30-80 ppi, zweckmäßig der Größenord­nung 45 ppi.FIGS. 7 and 8 show a further tuning unit 33 in the form of a ventilation unit with a tube 34 made of, for example, aluminum with an air-permeable plug 35 with a much lower flow limitation capacity than the plug 29. For example, the plug 35 consists of open-pore foam plastic with a density of 30-80 ppi, expedient of the order of 45 ppi.

Der Pfropfen 35 sowie auch der Pfropfen 29 können an ihrem einen Ende oder beiden Enden mit gegen ihre Stirnseiten auf mechanisch fixierte Weise anliegenden dünnen Schichten aus dichtstrukturiertem Material, wie Stapelfaserschichten oder feinmaschigem Metalldrahtnetz versehen sein. Der Pfropfen 35 liegt an der Innenseite des Rohres 34 luftdicht an und soll eine ausreichende Länge haben - beispielsweise von der Größen­ordnung des 1,0-fachen des Rohrinnendurchmessers -, um zu einer Differenzzeit Veranlassung zu geben und um nicht zu oszillieren oder um seine Gleichgewichtslage verschoben zu werden. Alter­nativ kann der Pfropfen durch Streckmetallnetz oder ähnlichem versteift werden.The stopper 35 and also the stopper 29 can be provided at one end or both ends with thin layers of densely structured material, such as staple fiber layers or fine-meshed metal wire mesh, which are mechanically fixed against their end faces. The plug 35 lies airtight on the inside of the tube 34 and should have a sufficient length - for example of the order of magnitude of 1.0 times the inside diameter of the tube - in order to give rise to a difference time and in order not to oscillate or to shift its equilibrium position to become. Alternatively, the plug can be stiffened by expanded metal mesh or the like.

Die Einheit 33 ist vorzugsweise luftdicht in einer Öffnung des Lautsprechergehäuses festgeklebt. Eine Absatzfläche 38 des Rohrs 34 liegt an der Innenseite des Lautsprechergehäuses an. Die Abstimmeinheit 33 kann auf eine Frequenz abgestimmt werden, die wesentlich unter der Eigenfrequenz des Lautsprechers liegt, zweckmäßig auf eine Frequenz, die sich der Grenzfrequenz f₁ des Lautsprechers (nach Gleichung 8 im Anhang II), in der das Lautsprechergehäuse mit dazugehörendem Lautsprecher umfassenden Lautsprechervorrichtung nähert oder diese Grenzfrequenz unter­ schreitet (f₁-Organ). In der Praxis soll die Abstimmfrequenz die Grenzfrequenz f nicht überschreiten und sie beträgt vorteilhaft etwa das 0,5-fache der berechneten unteren wie unter Hinweis auf das Rohr 28 oben - beschrieben aus­gebildet und angeordnet sein.The unit 33 is preferably glued airtight in an opening in the loudspeaker housing. A shoulder surface 38 of the tube 34 bears against the inside of the loudspeaker housing. The tuning unit 33 can be tuned to a frequency which is substantially below the natural frequency of the loudspeaker, expediently to a frequency which approaches the cut-off frequency f 1 of the loudspeaker (according to equation 8 in Appendix II) in which the loudspeaker housing with associated loudspeaker device approaches or this cutoff frequency below strides (f₁ organ). In practice, the tuning frequency should not exceed the cut-off frequency f and is advantageously approximately 0.5 times the calculated lower frequency, as described and described with reference to the tube 28 above.

In Figur 9 und 10 ist eine alternative Ausführungsform 23 der Abstimmeinheit nach Figur 7 und 8 gezeigt, wobei jedoch der Mündungspfropfen durch ein wie ein akustischer Widerstand wir­kendes sehr dünnes (z.B. 0,4-0,015 mm), gespanntes feinmaschiges Netz aus z.B. Metall, z.B. mit der Maschenweite 30-400 mesh. gebildet ist. Darin wird eine kleine Differenzzeit im Verhältnis zu der Einheit nach Figur 7 und 8 mit dem strömungsbegrenzenden Pfropfen 35 entwickelt.An alternative embodiment 23 of the tuning unit according to FIGS. 7 and 8 is shown in FIGS. 9 and 10, but the muzzle stopper is formed by a very fine, fine-meshed network of, for example, a very thin (e.g. 0.4-0.015 mm), acting as an acoustic resistance. Metal, e.g. with a mesh size of 30-400 mesh. is formed. A small difference in time is developed in relation to the unit according to FIGS. 7 and 8 with the flow-limiting plug 35.

Die Abstimmeinheiten 33 und 23 können einen anderen als kreis­förmigen Querschnitt haben und können im Tunnel 17 oder 28, zweckmäßig parallel und besonders koaxial zu diesem angeordnet sein, obwohl dies eine weniger günstige Ausbildung im Vergleich dazu ist, die Einheiten 33 oder 23 außerhalb des Tunnels 17 bzw. 28 anzuordnen. Beispielsweise kann besonders bei kleinen Laut­sprechergehäusen die Abstimmeinheit 33 oder 23 ein schlitzähn­licher langer Kanal sein, der diametral oberhalb des Quer­schnitts des Kanals 17 oder des Rohres 28 angeordnet ist, wie bei 23′ in Figur 1 angedeutet. Auch das Rohr 28 kann eine andere als runde Querschnittsform haben.The tuning units 33 and 23 can have a cross-section other than circular and can be arranged in the tunnel 17 or 28, expediently parallel and particularly coaxial to the latter, although this is a less favorable design in comparison to the units 33 or 23 outside the tunnel 17 or 28 to arrange. For example, especially in the case of small loudspeaker housings, the tuning unit 33 or 23 can be a slot-like long channel which is arranged diametrically above the cross section of the channel 17 or the tube 28, as indicated at 23 'in FIG. 1. The tube 28 can also have a cross-sectional shape other than round.

Nach einer aus akustischen Gründen bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein parallelepipedisches Lautsprecherge­häuse gewählt, wobei die Breite der Stirnwand 11 gleich der dritten Wurzel aus dem Gehäusevolumen Vb ist, während die Höhe 1,25 mal der Breite und die Tiefe des Gehäuses 0,8 mal der Breite gewählt werden. Der Lautsprecher wird mit seinem Zentrum in einem Abstand vom Boden angeordnet, der ein Drittel der Höhe ist, zweckmäßig etwas exzentrisch gegenüber der senk­rechten Mittenlinie der Stirnwand 11. Das Dämpfungsmaterial 22 ist an der hinteren Wand des Gehäuses zweckmäßig wenigstens doppelt so dick wie am Boden, an der Decke und den Seiten des Gehäuses, wobei als Dämpfungsmaterial mit Vorteil Glasfaser­wolle mit einer Dichte von etwa 24 kgm⁻³ gewählt werden kann.According to a preferred embodiment of the invention for acoustic reasons, a parallelepiped loudspeaker housing is chosen, the width of the end wall 11 being equal to the third root of the housing volume V b , while the height is 1.25 times the width and the depth of the housing is 0.8 times the width can be chosen. The speaker comes with its Center arranged at a distance from the floor, which is a third of the height, expediently somewhat eccentric with respect to the vertical center line of the end wall 11. The damping material 22 on the rear wall of the housing is expediently at least twice as thick as on the floor, on the ceiling and the Side of the housing, with glass fiber wool with a density of about 24 kgm⁻³ can be selected as a damping material with advantage.

Die abteilenden Wände des Gehäuses können mit Vorteil vibra­tionshindernde Versteifungsleisten tragen. Beispielsweise kann sich zwischen den Wänden 10 und 18 in der Längsrichtung des Kanals 17 eine mit den genannten Wänden verleimte Versteifungs­leiste erstrecken bzw. kann die Wand 10 am inneren Tunnelende auf ihrer Oberseite mit einer die akustische Länge des Tunnels vergrößernden, querlaufenden Versteifungsleiste versehen sein.The partitioning walls of the housing can advantageously carry anti-vibration stiffening strips. For example, a stiffening strip glued to the said walls can extend between the walls 10 and 18 in the longitudinal direction of the channel 17, or the wall 10 at the inner tunnel end can be provided on its upper side with a transverse stiffening strip that increases the acoustic length of the tunnel.

Das Gehäusevolumen Vb wird zweckmäßig auf wenigstens 50 % mit akustisch absorbierendem Material ausgefüllt. Die etwaige wei­tere Ventilations- oder Abstimmeinheit 23, 33 oder 47 wird beispielsweise nahe am Lautsprecher und neben einer Ecke zwi­schen dem Boden und der Seitenwand des Volumens Vb angeordnet. Dem Lautsprecher kann durch optimal eingestellte Abstimmeinhei­ten 33 oder 23 momentan Luft zugeführt werden, und er ist da­durch imstande, einem dynamisch variierten und/oder transient­reichen Signalprogramm, wie hin- und hergehenden Saitenpassagen auf Kontrabaß, Großtrommel und ähnlichen Schallkonturen besser und schneller zu folgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer nach Designwünschen angepaßten Proportionie­rungsweise ausgeführt werden, wobei sich Verbesserungen gegenüber dem Stande der Technik ergeben, jedoch ergeben sich die besten Leistungen bei Verwendung der akustisch bevorzugten Proportionierung. In Konstruktionen für den Mittel­tonbereich erhält der Lautsprecher wegen der dynamischen Be­dämpfung der Resonanzfrequenz eine Verminderung der nachtei­ ligen akustischen "Färbung" und in positiver Weise eine kurze Ausschaltzeit.The housing volume V b is expediently filled to at least 50% with acoustically absorbing material. The possible further ventilation or tuning unit 23, 33 or 47 is arranged, for example, close to the loudspeaker and next to a corner between the floor and the side wall of the volume V b . Air can be supplied to the loudspeaker at the moment by optimally adjusted tuning units 33 or 23, and it is thereby able to follow a dynamically varied and / or transient-rich signal program, such as back and forth string passages on double bass, bass drum and similar sound contours better and faster. The device according to the invention can be designed in a proportioning manner which is adapted to the design requirements, which results in improvements over the prior art, but the best results result when using the acoustically preferred proportioning. In constructions for the mid-range, the speaker receives a reduction in the disadvantage due to the dynamic damping of the resonance frequency only acoustic "coloring" and in a positive way a short switch-off time.

In Figur 11 wird in detaillierterer Weise eine für Montage in einer Öffnung des Lautsprechergehäuses bestimmte Einheit 41 gezeigt, welche eine ringförmige Pforte oder einen verhält­nismäßig kurzen Tunnel 42 aufweist, welcher mit einem Pfropfen 43 aus strömungsbegrenzendem Material ausgefüllt ist, das aus­reichend strömungsbegrenzend ist, um den Druckkammercharakter des Lautsprechergehäuses aufrechtzuerhalten. Mit 44 und 45 sind die Lage fixierende, luftdurchläßliche Schichten, beispielsweise aus Streckmetall oder perforiertem Blech bezeichnet. Der Tunnel 42 weist eine Absatzfläche 46 zum luftdichten Festleimen gegen die Innenseite des Lautsprechergehäuses auf.FIG. 11 shows in more detail a unit 41 intended for installation in an opening in the loudspeaker housing, which has an annular gate or a relatively short tunnel 42, which is filled with a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting around which Maintain the pressure chamber character of the loudspeaker housing. With 44 and 45 the position fixing, air-permeable layers, for example made of expanded metal or perforated sheet metal are designated. The tunnel 42 has a heel surface 46 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing.

Die Pforte oder der Tunnel 42 ist hier derart dimensioniert, daß er dem Gehäusevolumen Resonanz bei einer Frequenz gibt, die zweckmäßig in der Nähe von der oder über der Frequenz f₂ liegt, die in dem Helmholtzresonanzkreis entwickelt wird, zu dem der Tunnel 42 vor der Einsetzung des Pfropfens 43 Veranlassung gibt.The gate or tunnel 42 is dimensioned here in such a way that it gives the housing volume resonance at a frequency which is expediently close to or above the frequency f 2 which is being developed in the Helmholtz resonance circuit to which the tunnel 42 is before being inserted of the graft 43 gives cause.

Hinsichtlich der Wahl von Ausführungsformen mit einem recht­eckigen Tunnel 17 bzw. 23′ gegenüber kreisförmige Querschnitts­fläche aufweisenden Tunneln 27 oder 33 ist zu beachten, daß die Luftströmung in einem kreisförmigen Tunnel immer mit sowohl niedrigstem Turbulenzniveau als auch. symmetrisch ausgebildeter akustischer Wellenausbreitung verbunden ist, während ein recht­eckiger Tunnel zu sowohl zunehmender Turbulenz als auch vermin­derter Wellensymmetrie Veranlassung gibt, welche Verschlechte­rung um so mehr entwickelt ist wie das Höhenmaß der Fläche gegen Null geht und damit ihr Breitenmaß gegen unendliche Dimen­sion geht. In Konsequenz hieraus soll bei Verwendung recht­ eckig geformter Abstimmvorrichtungen beachtet werden, daß ein ausreichend wirksamer, im Pfropfen entwickelter Strömungswider­stand zur Auslöschung der genannten turbulenten Erscheinungen gewählt wird, wobei die Ausführungsform mit Pfropfen aus ver­dichteter Mineralfaserwolle zu bevorzugen sein kann.With regard to the choice of embodiments with a rectangular tunnel 17 or 23 'compared to circular cross-sectional area tunnels 27 or 33, it should be noted that the air flow in a circular tunnel always with both the lowest level of turbulence and. symmetrical acoustic wave propagation is connected, while a rectangular tunnel gives rise to both increasing turbulence and reduced wave symmetry, which deterioration is more developed as the height dimension of the surface goes to zero and thus its width dimension goes against infinite dimension. As a consequence this is said to be right when used angularly shaped tuning devices are noted that a sufficiently effective flow resistance developed in the plug is used to extinguish the turbulent phenomena mentioned, the embodiment with plug made of compressed mineral fiber wool may be preferred.

Es gibt einen Grund dafür, hier spezifischer anzugeben, auf welche Weise die Optimierung der Frequenzeinstellung nach der Erfindung zweckmäßig stattfinden soll. Es kann günstig sein, die Abstimmeinheiten nach einer der Figuren 1 - 10 bei einer Frequenz abzustimmen, die viel niedriger ist als die nach den Formeln (Anhang II) berechenbaren - z.B. durch Verschieben gegenüber einer berechneten unteren Grenzfrequenz f₁ abwärts gegen etwa 0,5 f₁ sowie Verschieben auch von fs gegen f′s oder sogar abwärts gegen 0,7 x f′s (f′s gemäß Anhang II, Formel 5), in dem Falle, daß die Abstimmeinheit für fs verwen­det wird. Die Abstimmung der Vorrichtung nach Figur 11 ist zumindest in die Nähe von f₂ vorzunehmen, wenn, wie oben gesagt, die fs-Abstimmung - selbst nicht durchgeführt ist, d.h. ledig­lich die Kombination von f₁ mit der wählbaren Abstimmfrequenz für die Vorrichtung nach Figur 11 verwendet wird.There is a reason for specifying more specifically here how the optimization of the frequency setting according to the invention should take place expediently. It may be favorable to tune the tuning units according to one of FIGS. 1-10 at a frequency that is much lower than the one that can be calculated according to the formulas (Appendix II) - for example by shifting downward from a calculated lower cut-off frequency f 1 to about 0.5 f 1 as well as shifting from f s to f ′ s or even downwards to 0.7 xf ′ s (f ′ s according to Annex II, formula 5), in the event that the tuning unit is used for f s . The tuning of the device according to FIG. 11 is to be carried out at least in the vicinity of f₂ if, as stated above, the f s vote - itself has not been carried out, ie only uses the combination of f₁ with the selectable tuning frequency for the device according to FIG. 11 becomes.

Die bei der jeweiligen Abstimmvorrichtung wirksame effektive Strömungsbegrenzung soll eher reichlich groß gewählt werden als zu gering, welche Forderung damit zusammenhängt, daß es unzweck­mäßig ist, daß der dynamische Druckfaktor in dem erfindungsgemäß funktionierenden System so viel vermindert wird, daß die Laut­sprechereinheit in einer akustisch unkontrollierten Weise schwingen kann. Mit anderen Worten muß sich bei der Erfindung die der Ausschwingung des Lautsprechers dynamisch entgegenge­richtete Druckkraft der Größe nähern, die bei einer als Druck­kammer äquivalent ausgeführten Konstruktion herrschen würde.The effective flow limitation effective in the respective tuning device should be chosen to be sufficiently large rather than too small, which requirement is connected with the fact that it is inappropriate that the dynamic pressure factor in the system according to the invention is reduced so much that the loudspeaker unit is in an acoustically uncontrolled manner can swing. In other words, in the case of the invention, the compressive force dynamically opposed to the oscillation of the loudspeaker must approach the magnitude that would prevail in the case of a construction which was designed as a pressure chamber.

Erfindungsgemäß ist es möglich, ein gut funktionierendes und dynamisch reguliertes System mit Verwendung einer einzigen Abstimmeinheit 17,16 oder einer solchen nach einer der Figuren 5 - 10 ausgeführten zu bewirken, wobei die Abstimmfrequenz für die Einheit nur fs oder f′s (siehe Gleichung 5 in Anhang II) ist.According to the invention, it is possible to effect a well-functioning and dynamically regulated system using a single tuning unit 17, 16 or one designed according to one of FIGS. 5-10, the tuning frequency for the unit being only f s or f ' s (see equation 5 in Annex II).

Wenn man wünscht, Systemcharakteristiken bei transienten Schall­passagen niedrigfrequenter Natur wie von saitengezupftem Kon­trabaß und einer Baßtrommel, zu verändern, kann nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung eine solche Veränderung dadurch bewirkt werden, daß dem akustischen System Hyperventi­lation zugeführt wird. Die einzige Art, wodurch eine solche Hyperventilation bewirkt werden kann, ist durch Öffnen des akustischen Systems, so daß die eingeschlossene Luft theoretisch ungehindert Strömung mit der Umgebungsluft austauschen kann. Damit dieses Öffnen ohne gleichzeitige wesentliche Beeinträch­tigung hinsichtlich der dynamisch wirksamen Regulierung des Lautsprechersystems funktionieren kann, wird erfindungsgemäß in das akustische System eine weitere Abstimmeinheit eingesetzt, die als Rohr oder Tunnel mit sehr großer Länge gegenüber ihrer Querschnittsfläche ausgeführt wird und nach Gleichung 9 im Anhang II theoretisch von 0 Hz bis in der Nähe von f₁ (Glei­chung 8 im Anhang II) abgestimmt ist.If one wishes to change system characteristics in the case of transient sound passages of a low-frequency nature, such as string-plucked double bass and a bass drum, according to a particular embodiment of the invention, such a change can be brought about by adding hyperventilation to the acoustic system. The only way such hyperventilation can be accomplished is by opening the acoustic system so that the trapped air can theoretically exchange flow with the ambient air. So that this opening can function without simultaneous significant impairment with regard to the dynamically effective regulation of the loudspeaker system, a further tuning unit is used according to the invention in the acoustic system, which is designed as a tube or tunnel with a very large length compared to its cross-sectional area and theoretically according to equation 9 in Appendix II from 0 Hz to near f₁ (Equation 8 in Appendix II) is tuned.

Wenn eine solche Einheit in das akustische System eingesetzt ist, erfolgt die vorhandene Dämpfung des beweglichen Teils des akustischen Systems, und zwar der Lautsprechereinheit, in fol­gender Weise: Die im Kanal eingeschlossene Luftsäule muß man von dem akustischen System im übrigen als getrennt ansehen. Die die Luftsäule darstellende Masse wird nach der Streckung des Kanals als eine Funktion des bei der Lautsprechereinheit vor­kommenden Beschleunigungsniveaus dynamisch hin und her verscho­ ben, wobei die Beschleunigung auch auf ein mathematisch berech­nungsbares Verschiebungsniveau bezogen ist. Theoretisch gilt, daß wenn das von der Lautsprechereinheit im akustischen System entwickelte Druckniveau p konstant (z.B. bei 1 Nm⁻²) gehalten wird, auch das Beschleunigungsniveau (a ms⁻²) von theoretisch 0 Hz und aufwärts konstant ist. Infolgedessen wird das Geschwin­digkeitsniveau (v ms⁻¹) der Lautsprechereinheit für jede Frequenzhalbierung verdoppelt und vermehrt das Verschiebungsni­veau (d m) der genannten Lautsprechereinheit quadratisch mit dem Beschleunigungsniveau.If such a unit is inserted into the acoustic system, the existing damping of the movable part of the acoustic system, namely the loudspeaker unit, takes place in the following way: The air column enclosed in the duct must be regarded as separate from the acoustic system. The mass representing the air column is dynamically moved back and forth after the channel has been stretched as a function of the acceleration level occurring in the loudspeaker unit ben, wherein the acceleration is also related to a mathematically calculable displacement level. Theoretically, if the pressure level p developed by the loudspeaker unit in the acoustic system is kept constant (for example at 1 Nm⁻²), the acceleration level (a ms⁻²) is theoretically constant from 0 Hz and upwards. As a result, the speed level (v ms⁻¹) of the loudspeaker unit is doubled for each frequency bisection and increases the displacement level (dm) of said loudspeaker unit squared with the acceleration level.

Gegen höhere Frequenz als die Abstimmfrequenz wirkt die Luft­säule im Kanal akustisch immer mehr sperrend, während bei der Abstimmfrequenz sich ein Grenzpunkt entwickelt, von dem aus der Kanal immer mehr akustisch öffnend wirkt, wodurch immer mehr dynamischer Bewegungsenergie erlaubt wird, sich durch den Kanal pro Zeiteinheit zu bewegen.Against a higher frequency than the tuning frequency, the air column in the channel acts more and more acoustically, while at the tuning frequency a limit point develops from which the channel opens more and more acoustically, allowing more and more dynamic kinetic energy to pass through the channel per unit of time to move.

Der Effekt dieser Umstände bewirkt, daß in dem von dem genannten Kanal enthaltenen Regulierungsgebiet sich die auf den Lautspre­cher im akustischen System einwirkende Dämpfung der Bewegungs­amplitude in der Weise entwickelt, daß sie einen gegen 0 Hz umgekehrt progressiven, d.h. vermindernden, Verlauf einnehmen kann. Mit anderen Worten bedeutet die erfindungsgemäß ermög­lichte Hyperventilation, daß eine Luftsäule mit variierter Verschiebungsgeschwindigkeit teils die Ausschwingung der Laut­sprechereinheit dynamisch belastet, teils die Ausschwingungs­fähigkeit der Lautsprechereinheit bei kurzen Verläufen ver­größert, d.h., daß die Start- und Stoppzeiten des Lautsprechers in einer besonders günstigen Weise gleichförmig dynamisch regu­liert werden, und dem Lautsprecher kann somit Luft momentan zugeführt werden, d.h. er kann "atmen". Mit der Hyperven­ tilation als Ergänzung wird somit ein noch vollwertigeres und schnellreagierendes Lautsprechersystem bewirkt.The effect of these circumstances has the effect that the damping of the movement amplitude acting on the loudspeaker in the acoustic system in the regulation area contained by the channel develops in such a way that it can take a course which is inversely progressive towards 0 Hz, ie reducing. In other words, the hyperventilation made possible according to the invention means that an air column with a variable displacement speed partly dynamically loads the oscillation of the loudspeaker unit, partly increases the oscillation capacity of the loudspeaker unit in the case of short courses, that is to say that the start and stop times of the loudspeaker are uniformly dynamic in a particularly favorable manner can be regulated, and the loudspeaker can thus be supplied with air at the moment, ie it can "breathe". With the hyperven tilation as a supplement, an even more complete and fast-reacting loudspeaker system is achieved.

Die Hyperventilation kann bei verschiedenen Eingriffniveaus in Funktion gesetzt werden, wobei eine oder mehrere als Hyper­ventilator fungierende Vorrichtungen gewählt werden können. Wenn wenigstens zwei solche Vorrichtungen verwendet werden, so soll die eine von diesen eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen, eine endliche Länge haben und mit einem Pfropfen 35 aus angepaßtem, offenporigem Schaumstoff versehen sein sowie auf eine niedrigere Frequenz abgestimmt sein, z.B. auf f₁ (Gleichung 8 in Anhang 2). Die weitere Vorrichtung 23,47 (Figur 1) kann nach Anspruch 6 oder 7 schlitzförmig ausgebildet werden und wird dann als hyper-hyper-ventilierend im Vergleich mit der Ventilation der erstgenannten Vorrichtung wirksam. Die letztgenannte Vorrichtung soll, auch wenn sie als einziger Hyperventilator im System vorkommt, eine außerordentlich geringe Schlitzhöhe im Tunnel haben, z.B. von der Größenordnung 0,1 - 2 mm, wobei sie etwa nahe Null Hz abgestimmt ist. Die Breite sollte etwa das 10-fache der Höhe betragen. Die Anwendung der Hyperventilation ist auch mit Bezug darauf wirksam, daß eine Lautsprechereinheit bei dicht wiederholten starken transienten Schallpassagen sonst einen stationären, im Volumen des Gehäuses entwickelten mittelwertgebildeten Luftdruck aufbauen kann, der eine Verschiebung des symmetrischen Arbeitsnullpunktes des Schwingpols ergeben kann - mit anderen Worten die Lage des Lautsprecherkegels im Gehäusevolumen in die eine oder andere Richtung verschieben kann, was unter funktionellen Gesichts­punkten ungünstig ist -.The hyperventilation can be activated at different intervention levels, and one or more devices functioning as hyper fans can be selected. If at least two such devices are used, one of them should have a circular cross-sectional area, be of finite length and be provided with a plug 35 made of adapted, open-pore foam and be tuned to a lower frequency, e.g. to f₁ (Equation 8 in Appendix 2). The further device 23, 47 (FIG. 1) can be slit-shaped according to claim 6 or 7 and is then effective as hyper-hyper-ventilating in comparison with the ventilation of the first-mentioned device. The latter device, even if it is the only hyper fan in the system, should have an extremely small slot height in the tunnel, e.g. of the order of 0.1-2 mm, whereby it is tuned approximately close to zero Hz. The width should be about 10 times the height. The use of hyperventilation is also effective with reference to the fact that a loudspeaker unit can otherwise build up a stationary air pressure developed in the volume of the housing in the case of closely repeated strong transient sound passages, which can result in a shift in the symmetrical working zero point of the oscillating pole - in other words, the position of the speaker cone in the housing volume can move in one direction or the other, which is unfavorable from a functional point of view -.

Auch wenn ein System mit Hyperventilation durch einfache Maß­nahmen nach der Erfindung mit Einsetzen einer rohrförmigen Vorrichtung bewirkt werden kann, welche keine Form mechanischer Strömungsbegrenzung einschließt, d.h. ein Netz 38 nach Figur 9 und 10 der einen Pfropfen 29 oder 35 nach Figur 5 - 8, so ist wenigstens das Einsetzen eines Netzes 38 vor der ganz offenen Ventilationsvorrichtung vorzuziehen. Ein ganz offener Kanal kann nämlich ein Pfeifen- oder Strömungsgeräusch verursachen, dessen Frequenz sich bei der natürlichen Abstimmfrequenz des Rohres hörbar machen kann.Even if a system with hyperventilation can be brought about by simple measures according to the invention with the insertion of a tubular device which is not mechanical in form Includes flow restriction, ie a net 38 according to FIGS. 9 and 10 or a plug 29 or 35 according to FIGS. 5-8, so at least the insertion of a net 38 in front of the completely open ventilation device is preferable. A completely open channel can cause a whistle or flow noise, the frequency of which can be heard at the natural tuning frequency of the pipe.

Zur Modifizierung der Dämpfungsverhältnisse, die bei der Reso­nanzfrequenz fd herrschen werden, kann eine weitere Abstimm­einheit nach Figur 11 verwendet werden, die auf eine viel höhere Frequenz abgestimmt ist die Abstimmfrequenz der erstgenann­ten Einheit, wobei ein somit synergistisch wirksames Abstimm­verhältnis durch Variieren der Eingriffrequenz der Abstimmein­heit 41 oder ihres strömungsbegrenzenden Teiles 43 erzielt werden kann. Die Verwendung einer solchen weiteren und auf syner­gistische Weise druckregulierenden Vorrichtung setzt voraus, daß der Strömungswiderstand hoch und die Rohrlänge kurze gehalten wird. Die Einwirkung der genannten Vorrichtung auf das akusti­sche System kann am einfachsten durch Studium der elektrischen Impedanzcharakteristik bei der Resonanzfrequenz fd des Systems kontrolliert werden. Eine derartige druckregulierende Vorrich­tung bewirkt eine eventuelle gewünschte Ausdämpfung von und in unmittelbarer Nähe von fd sowohl impedanzmäßig als auch fre­quenzgangmäßig. Man kann in der beschriebenen Weise dadurch den Frequenzgang des Lautsprechers beeinflussen und verändern und eine gewisse Abflachung bei etwa 200 Hz und gegen niedrige Frequenz erhalten, was in vielen Applikationsfällen wünschens­wert sein kann. Mit anderen Worten stellt die Vorrichtung 41 zum Unterschied zu der akustischen Funktion der eigentlichen Abstimmeinheiten 16, 17, 23, 27, 33 ein akustisches Leck oder Loch dar. Die Änderung des Frequenzgangs ist eigentlich eine Funktion davon, daß die akustische Güte Q reguliert wird. Eine generelle Formel für die Güte Q ist als Gleichung 10 im Anhang II wiedergegeben. Die Formeln sind selbstverständlich für den Fachmann angegeben (siehe auch Tabelle I, Seite 23).To modify the damping ratios that will prevail at the resonance frequency f d , a further tuning unit according to FIG. 11 can be used, which is tuned to a much higher frequency, the tuning frequency of the first-mentioned unit, a synergistically effective tuning ratio by varying the engagement frequency of the tuning unit 41 or its flow-restricting part 43 can be achieved. The use of such a further and synergistically pressure regulating device requires that the flow resistance is high and the pipe length is kept short. The easiest way to control the action of the device mentioned on the acoustic system is to study the electrical impedance characteristic at the resonance frequency f d of the system. Such a pressure regulating device brings about a possible desired damping of and in the immediate vicinity of f d both in terms of impedance and in terms of frequency response. In this way, one can influence and change the frequency response of the loudspeaker and obtain a certain flattening at around 200 Hz and against low frequency, which can be desirable in many application cases. In other words, in contrast to the acoustic function of the actual tuning units 16, 17, 23, 27, 33, the device 41 constitutes an acoustic leak or hole. The change in the frequency response is actually a function of the acoustic quality Q being regulated. A general formula for the quality Q is as equation 10 in the appendix II reproduced. The formulas are of course given to the person skilled in the art (see also Table I, page 23).

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann bei Vorkommen teils einer Abstimmeinheit von Tunneltyp 17, 24, 25, 23, 27, 33, teils einer Abstimmeinheit von dem in Figur 11 gezeigten Typ, ein besonders günstiges Zusammenwirken zwischen den Abstimmverhältnissen dieser Abstimmeinheiten erzielt werden. Dies wird erreicht, wenn die Einheit z.B. nach den Figuren 5 - 10 auf die Frequenz f₁ abgestimmt und mit geringem Strömungs­widerstand gegenüber dem der Einheit 41 ausgeführt ist, so daß deren gesamte akustische Abstimmfrequenz in einer synergisti­schen Weise einfällt. Es wird dann möglich, auf die für fs im Normalfall verwendete Abstimmeinheit zu verzichten, die dabei eliminiert werden kann.According to a special embodiment of the invention, when there is a tuning unit of tunnel type 17, 24, 25, 23, 27, 33, and a tuning unit of the type shown in FIG. 11, a particularly favorable interaction between the tuning ratios of these tuning units can be achieved. This is achieved if the unit is tuned to the frequency f 1, for example according to FIGS. 5-10, and is designed with a low flow resistance compared to that of the unit 41, so that its entire acoustic tuning frequency occurs in a synergistic manner. It then becomes possible to dispense with the tuning unit normally used for f s , which can be eliminated in the process.

Diese synergistisch wirkende Ausführungsform der Erfindung erlaubt auch eine innerhalb von weiten Grenzen durchführbare Ausdämpfung des bei fd vorkommenden Impedanzmaximums, welche Funktionseigenschaft sich in beschriebener Weise von der Impe­danzniveauregulierung unterscheidet, welche durch Verwendung von nur Abstimmung mit zwei diskreten Einheiten erzielt werden kann, und zwar bei fs bzw. f₁, wobei die beiden Einheiten nach z.B. einer der Figuren 5 - 10 ausgebildet sind.This synergistic embodiment of the invention also allows a feasible, within wide limits, attenuation of the impedance maximum occurring at f d , which functional property differs in the manner described from the impedance level regulation, which can be achieved by using only coordination with two discrete units, namely at f s or f 1, the two units being designed according to, for example, one of FIGS. 5-10.

In Figur 20 sind Kurven der elektrischen Impedanz für eine Konstruktion mit zwei bei getrennten Frequenzen (und zwar fs bzw. f₁ nach den Formeln im Anhang II) abgestimmten Einheiten 27 nach Figuren 5 und 6 mit Pfropfen aus akustischem Schaum­kunststoff gezeigt. Die auf fs abgestimmte Einheit 27 enthält einen Schaumkunststoffpfropfen 29 mit der Länge 20 mm im unbe­lasteten Zustand und der Partikeldichte 80 ppi. Auf beiden Seiten des Pfropfens gegen die Innenseite von 1 mm dicken, festgeleimten Streckmetallgittern 31, 32 anliegend, die im gegenseitigen Abstand von 16 mm angeordnet sind und eine Maschen­weite von 2 x 3 mm aufweisen, gibt es zwei in Reihe angeordnete 0,5 mm dicke Scheiben aus schwarzen Stapelfasern der Dichte 70 gm⁻². Das Verdichtungsverhältnis ist somit 1:1,37. Das Rohr 28, das eine Wanddicke von 5 mm hat, ist im übrigen ungefüllt und hat einen Innendurchmesser von 50 mm und eine Gesamt­länge von 190 mm.In Figure 20 curves of electrical impedance for a construction with two at separate frequencies (namely f s or f₁ according to the formulas in Appendix II) matched units 27 according to Figures 5 and 6 are shown with plugs made of acoustic foam plastic. The unit 27 matched to f s contains a foam plastic plug 29 with a length of 20 mm in the unloaded state and a particle density of 80 ppi. On both sides of the plug against the inside of 1 mm thick, tightly glued expanded metal grids 31, 32 adjacent, which are arranged at a mutual distance of 16 mm and have a mesh size of 2 x 3 mm, there are two rows of 0.5 mm thick disks made of black staple fibers with a density of 70 gm⁻². The compression ratio is therefore 1: 1.37. The tube 28, which has a wall thickness of 5 mm, is otherwise unfilled and has an inner diameter of 50 mm and a total length of 190 mm.

Bei der auf f₁ abgestimmten Einheit 27 ist die Länge des Schaumkunststoffpfropfens 10 mm und die Partikeldichte 30 ppi sowie ist der Rohrinnendurchmesser 24 mm, die Rohrdicke 3 mm und die Rohrlänge 178 mm. Auf beiden Seiten des Pfropfens - gegen die Innenseite festgeleimter Streckmetallgitter im Abstand von 12 mm anliegend - gibt es auch hier zwei in Reihe angeordnete Stapelfaserscheiben vom angegebenen Typ, was ein Verdichtungsverhältnis von 1:1 ergibt. Beide Rohre bestehen aus Aluminium. Das Innere des Gehäuses ist mit Plattenmaterial aus Acrylfasern gedämpft.In the matched to f₁ unit 27, the length of the foam plastic plug is 10 mm and the particle density is 30 ppi, and the tube inner diameter is 24 mm, the tube thickness is 3 mm and the tube length is 178 mm. On both sides of the plug - against the inside of glued expanded metal grid at a distance of 12 mm - there are also two staple fiber disks of the specified type arranged in series, which results in a compression ratio of 1: 1. Both tubes are made of aluminum. The inside of the case is dampened with sheet material made of acrylic fibers.

Die Kurve 1 in Figur 20 zeigt die oben beschriebene Lautspre­chervorrichtung nach der Erfindung, wenn beide Abstimmmeinheiten wirksam sind, wobei das Maximum der Impedanz etwa 14 Ω bei etwa 57,5 Hz beträgt, während die Kurve 2 eine Impedanz von etwa 16 Ω bei derselben Frequenz zeigt, wenn die Mündungen der beiden Abstimmeinheiten mit Klebefilm beklebt sind. Das Dämp­fungsniveau bei fd ist somit nur 1,2 dB, was auch den mäßigen akustischen Energieverlust zeigt, der gegenüber einem gedachten äquivalenten Druckkammersystem entsteht. Für eine gut ausge­führte Konstruktion gilt a), daß die Frequenz für das Impedanz­maximum (bei fb) in beiden Fällen wesentlich dieselbe und b) zur Erzielung eines möglichst hohen akustischen Wirkungsgrades die Impedanzänderung mäßig bis keine sein soll. Trotz des Vor­ handenseins der zu f₁ verlegten Abstimmeinheit mit geringerem Strömungswiderstand wird doch eine kontinuierliche, mit ledig­lich einem Maximum (Druckkammercharakter) auftretende Impedanz­kurve erhalten.Curve 1 in Figure 20 shows the above described loudspeaker device according to the invention when both tuning units are in effect, the maximum impedance being about 14 Ω at about 57.5 Hz, while curve 2 is an impedance of about 16 Ω at the same frequency shows when the mouths of the two tuning units are covered with adhesive film. The damping level at f d is therefore only 1.2 dB, which also shows the moderate acoustic energy loss that arises compared to an imaginary equivalent pressure chamber system. For a well-executed construction, a) the frequency for the impedance maximum (at f b ) is essentially the same in both cases and b) the impedance change should be moderate to none in order to achieve the highest possible acoustic efficiency. Despite the before the presence of the tuned to f₁ tuning unit with lower flow resistance but a continuous, with only a maximum (pressure chamber character) occurring impedance curve is obtained.

Wenn die Messung der Impedanz ein gegen niedrige Frequenz markant vergrößerndes Impedanzniveau aufweisen sollte, während das Impedanzmaximum doch in der Nähe von fb auftritt, so wäre diese Fehlfunktion wahrscheinlich dadurch verursacht, daß die Abstimmeinheit für f₁ auf eine zu hohe Frequenz abgestimmt ist und/oder der Strömungswiderstand im Mündungsgebiet der Einheit zu klein ist.If the measurement of the impedance should have a markedly increasing impedance level against low frequency, while the impedance maximum nevertheless occurs in the vicinity of f b , this malfunction would probably be caused by the fact that the tuning unit for f 1 is tuned to a too high frequency and / or the flow resistance in the mouth area of the unit is too small.

Wenn auf der anderen Seite die Frequenz für die Resonanz fd des dynamischen Systems bei einer höheren Frequenz gefunden werden sollte als die Frequenz fb, welche die Systemresonanz­frequenz nach Gleichung 1) im Anhang II ist, die lediglich bei einem ganz geschlossenen Drucksystem vorhanden sein kann, so ist dies wahrscheinlich dadurch verursacht, daß die Dimensio­nierung der Abstimmeinheit, welche bei höherer Frequenz als f₁ einwirkt, und zwar optimiert in der Nähe von fs, in nicht optimaler Weise justiert ist. Dabei kann als Anweisung für die Optimierung generell angegeben werden, daß dann z.B. die Tunnel­länge in einer zu kurzen Proportion im Verhältnis zur Quer­schnittsfläche des Tunnels gewählt ist und/oder daß das Ein­griffsgebiet für den strömungsbegrenzenden Einsatz zu weit im Verhältnis zu der genannten Tunnellänge gewählt ist und/oder daß der verwendete Strömungswiderstand zu gering ist.If, on the other hand, the frequency for the resonance f d of the dynamic system should be found at a higher frequency than the frequency f b , which is the system resonance frequency according to equation 1) in Appendix II, which can only be present in a completely closed printing system , so this is probably caused by the fact that the dimensioning of the tuning unit, which acts at a frequency higher than f 1, namely optimized in the vicinity of f s , is not optimally adjusted. As an instruction for the optimization, it can generally be stated that the tunnel length is selected in a proportion that is too short in relation to the cross-sectional area of the tunnel and / or that the area of intervention for the flow-restricting use is selected too far in relation to the tunnel length mentioned and / or that the flow resistance used is too low.

Ein anderes Kennzeichen für eine solche, nicht optimierte Justierung der Abstimmeinheit kann eine kräftige Reduktion des Impedanzmaximumniveaus bei der Systemresonanzfrequenz sein, etwas was normalerweise auch mit einer erheblichen Verschiebung von fd gegen höhere Frequenz zusammenfällt, sowie auch daß eine beginnende oder gut erkennbare Impedanzsteigerung gegen sehr niedrige Frequenz geschieht.Another characteristic of such a non-optimized adjustment of the tuning unit can be a sharp reduction in the maximum impedance level at the system resonance frequency, something which normally coincides with a considerable shift of f d towards a higher frequency, and also that an incipient or easily recognizable increase in impedance occurs against a very low frequency.

Es soll in diesem Zusammenhang bemerkt werden, daß der erfin­dungsgemäß erhaltene besondere akustische Effekt, hier dynami­scher Effekt genannt, nicht mit Verwendung üblicher Messung der Schalldruckkurve bei niedrigen Frequenzen, z.B. von 100 Hz und abwärts, nachweisbar ist. Tatsächlich weist die mit Klebefilm beklebte Modellkonstruktion eine beinahe identische Frequenz­charakteristik auf wie die, zu der die Erfindung Veranlassung gibt (Fig. 19), d.h. es ergibt sich bezüglich der Schalldruck­kurve keine meßbare Erklärung zu dem Hörunterschied, der tatsäch­lich erzielt wird und der die dynamische Lautsprechervariante von ihrem verschlossenen Äquivalent unterscheidet. Ein Grund für diesen im vorliegenden Zusammenhang bemerkenswerten Umstand, daß man die beiden Varianten frequenzmäßig nicht unterscheiden kann, dürfte darin zu finden sein, daß die eine, d.h. die er­findungsgemäße Variante, ein in dynamischer Weise regulierter Druckkammerlautsprecher ist, was die andere Variante ja nicht ist. Der genannte dynamische Regulierungseffekt wird somit akustisch in einer anderen Dimension entwickelt als die, welche durch übliche Frequenzmessung meßbar ist. Diese Dimension ist ein akustischer Effekt, der nur momentan auftritt und der die Dimension Nsm⁻⁵ hat - als einen effektgebenden Parameter -, d.h. die Dimension einer akustischen Impedanz und eine weitere Dimension, und zwar dt, die von den verwendeten Abstimmeinheiten entwickelt wird. Aufgrund des Vorkommens der genannten momen­tanen dynamischen Effektentwicklung wird eine bessere Auflösung und Trennung des Programmaterials wiedergegeben, als es bei einer gewöhnlichen Lautsprechervorrichtung der Fall ist.It should be noted in this connection that the special acoustic effect obtained according to the invention, here called dynamic effect, cannot be used with the usual measurement of the sound pressure curve at low frequencies, e.g. from 100 Hz and downwards is detectable. In fact, the model construction stuck with adhesive film has an almost identical frequency characteristic to that for which the invention gives rise (Fig. 19), i.e. With regard to the sound pressure curve, there is no measurable explanation of the difference in hearing that is actually achieved and that distinguishes the dynamic loudspeaker variant from its closed equivalent. One reason for this remarkable fact in the present context, that one cannot distinguish the two variants in terms of frequency, is to be found in the fact that one, i.e. the variant according to the invention is a dynamically regulated pressure chamber loudspeaker, which the other variant is not. The aforementioned dynamic regulation effect is therefore developed acoustically in a different dimension than that which can be measured by conventional frequency measurement. This dimension is an acoustic effect that only occurs momentarily and that has the dimension Nsm⁻⁵ - as an effect-giving parameter - i.e. the dimension of an acoustic impedance and another dimension, namely dt, which is developed by the tuning units used. Due to the occurrence of the current dynamic effect development mentioned, a better resolution and separation of the program material is reproduced than is the case with an ordinary loudspeaker device.

In den Figuren 12 - 19 werden in Diagrammform gewisse weitere Messungen veranschaulicht, wobei die Figuren 12 - 15 die spezi­ fische Bewegungsnachgiebigkeit MC (m³N⁻¹) für die Lautspre­chereinheit in den verschiedenen Varianten der Modellkonstruk­tion zeigen sowie die Figuren 16 und 17 die relative Dämpfung der Bewegungsgeschwindigkeit vs der Lautsprechereinheit im Verhältnis zu der aufgeprägten Spannung us. Die Figuren 18 und 19 zeigen beide den erhaltenen Schalldruck pro elektrisches Watt p (Nm⁻² We⁻¹), wobei die Kurve 1 der Figur 18 das gemessene Schallniveau p bei der Mündung der Einheit mit 50 mm Durchmesser bzw. Kurve 2 den entsprechenden Schalldruck bei der Mündung der anderen Einheit zeigt, wobei die beiden Einheiten auf den je­weiligen strömungsbegrenzenden Teilen evakuiert sind. Figur 19 zeigt das in der Mündungszone des Lautsprechers - mit strömungs­begrenzenden Teilen in beiden Abstimmeinheiten - gemessene Druckniveau, wobei bei den Messungen die zugeführte Spannung nach Figuren 18 und 19 konstant gehalten wurde.In Figures 12-19 certain additional measurements are illustrated in diagram form, with Figures 12-15 the speci fish movement flexibility M C (m³N⁻¹) for the loudspeaker unit in the different variants of the model construction and FIGS. 16 and 17 show the relative damping of the movement speed v s of the loudspeaker unit in relation to the impressed voltage u s . Figures 18 and 19 both show the sound pressure obtained per electrical watt p (Nm⁻² W e ⁻¹), with curve 1 of Figure 18 the measured sound level p at the mouth of the unit with 50 mm diameter and curve 2 the corresponding Sound pressure at the mouth of the other unit shows, the two units are evacuated on the respective flow restricting parts. FIG. 19 shows the pressure level measured in the mouth zone of the loudspeaker - with flow-limiting parts in both tuning units, the voltage supplied according to FIGS. 18 and 19 being kept constant during the measurements.

Sämtliche Messungen nach den Figuren 12 - 10 sind in dB über der Frequenz (Hz) angegeben, wobei die Messungen durch FFT-­Analyse eines langsam durchgestimmten Sinussignals bewirkt sind, das zur Bewirkung einer Mittelwertbildung mehrmals durchgestimmt wurde, wobei die Druckstimmung bei der Frequenz 1 Hz begonnen wurde.All of the measurements according to FIGS. 12-10 are given in dB above the frequency (Hz), the measurements being effected by FFT analysis of a slowly tuned sinusoidal signal which was tuned several times to effect averaging, the pressure tuning at the frequency 1 Hz was started.

Figur 12 zeigt die gemessene Bewegungskomplianz in dem fertigen Modellsystem nach der Erfindung, das oben näher beschrieben wurde, wobei festgestellt werden kann, daß die Bewegungsnachgie­bigkeit etwa konstant von der höchsten gezeigten Frequenz bis etwa 30 Hz verläuft, d.h. zum Gebiet für fs 28 Hz des Lautspre­chers, und daß die Bewegungskomplianz in einer dynamisch kon­trollierten Weise bis zur niedrigsten nachgewiesenen Frequenz, d.h. 1 Hz, ansteigt. Auf den Teil der Kurve unterhalb 1 Hz kann man verzichten.FIG. 12 shows the measured completeness of movement in the finished model system according to the invention, which was described in more detail above, it being possible to ascertain that the flexibility of movement is approximately constant from the highest frequency shown to approximately 30 Hz, ie to the area for f s 28 Hz of the Loudspeaker, and that motion compliance increases in a dynamically controlled manner to the lowest detected frequency, ie 1 Hz. The part of the curve below 1 Hz can be omitted.

Die Bewegungscharakteristik, die der Lautsprecher in dem von der Erfindung abweichenden akustischen System aufweist, das sich ausbildet, wenn die beiden im Modell verwendeten Abstimm­einheiten von ihren jeweiligen strömungsbegrenzenden Material­einsätzen befreit sind, wird in Figur 13 gezeigt. Dabei wird die gemeinsam ausgebildete Abstimmmungsfrequenz als ein charakte­ristisches Minimum bei etwa 28 Hz wiedergefunden (Helmholtzcha­rakter). Gegenüber dem Diagramm in Figur 12 hat die Nachgiebig­keit nach Figur 13 mit etwa 6 dB bei der Frequenz fs zuge­nommen und ist wieder der Nachgiebigkeit äquivalent, die Figur 12 bei 100 Hz zeigt.The movement characteristic which the loudspeaker has in the acoustic system which deviates from the invention and which is formed when the two tuning units used in the model are freed from their respective flow-limiting material inserts is shown in FIG. The jointly developed tuning frequency is found as a characteristic minimum at around 28 Hz (Helmholtz character). Compared to the diagram in FIG. 12, the compliance according to FIG. 13 has increased by approximately 6 dB at the frequency f s and is again equivalent to the compliance shown in FIG. 12 at 100 Hz.

Danach wird in Figur 14 die Bewegungskomplianzkurve für die Variante von mit Klebefilm beklebten Abstimmeinheiten gezeigt (Druckkammernäherung). Gegenüber der in Figur 12 gezeigten Kurve ist die Nachgiebigkeit -1dB weniger bei 10 Hz und dieselbe bei 100 Hz. Man bemerkt, daß, während die Nachgiebigkeitsfunktion nach Figur 14 im gemessenen Gebiet wesentlich konstant verläuft, die Nachgiebigkeit -12 dB geringer bei der unteren Grenzfrequenz 1 Hz der Kurve ist, welch letztgenanntes Verhältnis bedeutet, daß die Nachgiebigkeit bei 1 Hz als 4 mal großer für das erfin­dungsgemäße System im "Strömungsgebiet", d.h. gegen 0 Hz ge­messen wird.The movement compliance curve for the variant of tuning units stuck with adhesive film is then shown in FIG. 14 (pressure chamber approximation). Compared to the curve shown in Figure 12, the compliance -1dB is less at 10 Hz and the same at 100 Hz. Note that while the compliance function of Figure 14 is substantially constant in the measured area, the compliance is -12 dB less at the lower cutoff frequency 1 Hz of the curve is what the latter ratio means that the compliance at 1 Hz is 4 times greater for the system according to the invention in the "flow area", ie measured against 0 Hz.

Figur 15 zeigt die Variation in der Nachgiebigkeit des Lautspre­chersystems, die erhalten wird, wenn die f₁ abstimmende Einheit (23) mit Klebefilm beklebt ist, und zwar als Kurve 2, wobei die in Figur 12 gezeigte Kurve mit Kurve 1 in Figur 15 identisch ist.Figure 15 shows the variation in the compliance of the speaker system, which is obtained when the f₁ tuning unit (23) is glued with adhesive film, namely as curve 2, the curve shown in Figure 12 is identical to curve 1 in Figure 15.

Die Dämpfungscharakteristik η , die im Modellsystem nach der Erfindung erhalten wird, ist in Figur 16 gezeigt.The damping characteristic η obtained in the model system according to the invention is shown in FIG. 16.

Figur 17 zeigt die entsprechende Dämpfungsfunktion, aber in dem von der Erfindung abweichenden Fall, wo die strömungsbegrenzen­den Teile der beiden Abstimmeinheiten herausgenommen sind.FIG. 17 shows the corresponding damping function, but in the case deviating from the invention, where the flow-restricting parts of the two tuning units have been removed.

Bei Verwendung der Gleichungen im Anhang II - in erster Linie der Verwendung von Gleichung 9), in die die Querschnitts­fläche Ap der Abstimmeinheit, das Gehäusevolumen Vb und die Verlängerung 1t der akustisch wirksamen Fläche eingehen -, ergeben sich die folgenden Tabellen I und II. Tabelle I Durchmesser von Ap (mm) Volumen Vb (dm ) fp (Hz) lt (mm) 50 200 18 50 " 100 25 " " 50 36 " " 25 50 " " 12,5 71 " " 6,25 101 " Tabelle II Durchmesser von Ap (mm) Volumen Vb (dm ) fp Hz lt (mm) 50 100 25 50 " 50 " 145 " 25 " 330 When using the equations in Appendix II - primarily the use of equation 9), which includes the cross-sectional area A p of the tuning unit, the housing volume V b and the extension 1 t of the acoustically effective area - the following Tables I and II. Table I Diameter of A p (mm) Volume V b (dm) f p (Hz) l t (mm) 50 200 18th 50 " 100 25th " " 50 36 " " 25th 50 " " 12.5 71 " " 6.25 101 " Diameter of A p (mm) Volume V b (dm) f p Hz l t (mm) 50 100 25th 50 " 50 " 145 " 25th " 330

Es ist so, daß die körperliche Querschnittsfläche sowohl groß als auch gering sein kann, während die Resonanzfrequenz fp der Abstimmeinheit bei konstant gehaltener Querschnittsfläche Ap bzw. konstant gehaltener Länge 1t gegen Null geht, wenn das Volumen gegen unendlich geht. Hieraus ergibt sich, daß der akustische Reguliereffekt einer gegebenen Querschnittsfläche in erfindungsgemäß ausgeführten Abstimmeinheiten zu der Luft­menge in Beziehung steht, welche akustisch durch die Fläche der Vorrichtung als Volumen verschiebbar ist. Dieses Verhältnis wird als ein Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei ein Rohr mit einer Querschnittsfläche bei einem konstant gehal­tenen Rohrdurchmesser von 50 mm gewählt worden ist, und wofür die Länge 1t des Rohres ebenfalls 50 mm ist. In Tabelle I ist angegeben, daß bei allmählich halbiertem Gehäusevolumen Vb von 200 dm auf 6,25 dm fp zwischen 18 und 101 Hz variiert.It is so that the physical cross-sectional area can be both large and small, while the resonance frequency f p of the tuning unit with a constant cross-sectional area A p or a constant length 1 t tends to zero if that Volume goes towards infinity. It follows from this that the acoustic regulating effect of a given cross-sectional area in tuning units designed according to the invention is related to the amount of air which can be moved acoustically through the area of the device as a volume. This ratio is described as an exemplary embodiment, in which a tube with a cross-sectional area has been chosen with a tube diameter of 50 mm kept constant, and for which the length 1 t of the tube is also 50 mm. In Table I it is stated that with a gradually halved housing volume V b from 200 dm to 6.25 dm f p varies between 18 and 101 Hz.

Tabelle II zeigt die ungefähre Rohrlänge 1t, welche bei den Gehäusevolumen 100, 50 und 25 dm³ gefordert werden würde, um mit konstant gehaltenem Rohrdurchmesser von 50 mm die Abstimmfrequenz fp bei etwa 25 Hz zu halten.Table II shows the approximate pipe length 1 t , which would be required for the housing volumes 100, 50 and 25 dm³ in order to keep the tuning frequency f p at about 25 Hz with a pipe diameter of 50 mm kept constant.

Wie sich auch aus der Tabellenbeschreibung oben ergibt, gibt es sehr große Variationsmöglichkeiten von dynamisch erhaltenem Reguliereffekt bei Systemen nach der Erfindung, d.h. durch Variieren des Verhältnisses zwischen gewählter Querschnittsflä­che und Tunnellänge. Als eine Anweisung um ein gut ausbalancier­tes Verhältnis zwischen der Eigenfrequenz fs des Lautsprechers, dem gewählten Komplianzverhältnis nach Gleichung 1, Anhang II und dem zweckmäßigen dynamischen Reguliereffekt zu erreichen, werden unten folgende ungefähre Richtwerte angegeben.As can also be seen from the table description above, there are very large possible variations of the dynamically obtained regulating effect in systems according to the invention, ie by varying the ratio between the selected cross-sectional area and the tunnel length. As an instruction to achieve a well balanced relationship between the natural frequency f s of the loudspeaker, the chosen compliance ratio according to equation 1, Appendix II and the appropriate dynamic regulating effect, the following approximate guide values are given below.

Wenn sich die Eigenfrequenz fs auf einen verhältnismässig kleinen (z.B. 6˝) Lautsprecher bezieht, so kann fs etwa 50 - 60 Hz und der Volumenparameter 12 dm³ sein. In Tabelle I wird angegeben, daß bereits eine verhältnismäßig kleine Querschnitts­fläche Ap in einem so kleinen Volumen eine so hohe Abstimm­frequenz entwickelt, daß sofern die Querschnittsfläche nicht so gering gewählt wird, daß sie so ungünstig klein (ungünstiger/­versäumbarer Reguliereffekt) sein kann, daß das System nicht auf fs abgestimmt werden kann, wenn nicht eine verhältnismäßig große Fläche mit einer Tunnellänge verbunden ist, die körperlich so groß ist, wie die Konstruktion zuläßt. Die in Tabelle II angegebene Frequenz würde dann ohne Zusatz von wesentlicher Rohrlänge bei 71 Hz einfallen. Es ist zweckmäßig, die Fläche mäßig groß zu halten, um dadurch auch die Resonanzfrequenz der Konstruktion wirksam regulieren zu können, welche bei dieser Frequenz 71 Hz innerhalb des hörbaren Gebietes für niedrige Frequenzen fällt, wobei es wünschenswert sein kann, auch die Querschnittsfläche noch größer zu machen sowie die Konstruktion in Übereinstimmung mit dem nach Ansprüchen 8 und 9 angegebenen auszuführen.If the natural frequency f s refers to a relatively small (eg 6˝) loudspeaker, then f s can be around 50 - 60 Hz and the volume parameter 12 dm³. In Table I it is stated that a relatively small cross-sectional area A p develops such a high tuning frequency in such a small volume that the cross-sectional area does not is chosen so small that it can be so unfavorably small (unfavorable / negligible regulating effect) that the system cannot be tuned to f s unless a relatively large area is connected to a tunnel length that is physically as large as that Construction permits. The frequency specified in Table II would then occur at 71 Hz without the addition of a substantial pipe length. It is advisable to keep the area moderately large, in order to be able to effectively regulate the resonance frequency of the construction, which falls at this frequency 71 Hz within the audible range for low frequencies, and it may be desirable to increase the cross-sectional area even more make as well as to carry out the construction in accordance with that specified according to claims 8 and 9.

Hinsichtlich des Konstruktionsfalles, worin ein sehr gene­rös bemessenes Volumen bevorzugt wird, so kann in erster Linie mit Rücksicht darauf, daß man bei Komplianzverhältnissen um 1,0 oder weniger als 1,0 keinen so großen akustischen Regulier­effekt haben muß, es am zweckmäßigsten sein kann, die Quer­schnittsfläche Ap klein zu wählen.With regard to the construction case, in which a very generously dimensioned volume is preferred, it can be the most expedient, first of all, taking into account the fact that one does not have to have such a large acoustic regulating effect in the case of compliance ratios of 1.0 or less than 1.0. choose the cross-sectional area A p small.

Eine Volumenmenge, die ein Komplianzverhältnis s der Größen­ordnung 1,0 ergibt, bringt mit sich, daß die die Beweglich­keit bzw. der akustische Wirkungsgrad des Lautsprechers hin­sichtlich stationärer (sinusförmiger) Ausschwingungsbewegung automatisch optimiert wird, da das Komplianzverhältnis 1,0 das optimale akustische Einspannungsverhältnis in einem Druckgehäuse ist. Daher kann die dynamische Strömungsregulierung einen außer­ordentlichen Regulierungseffekt entwickeln, auch wenn die effekt­entwickelnde Querschnittsfläche bei einer Abstimmeinheit phy­sisch als klein auffaßbar ist; so wird bei korrekter Einstellung der Strömungsbegrenzung in der Einheit (d.h. hoher Einstellung) eine günstige geringe, beinahe vernachlässigbare statische Strömung erhalten.A volume that results in a compliance ratio s of the order of magnitude 1.0 means that the mobility or acoustic efficiency of the loudspeaker with respect to stationary (sinusoidal) swinging motion is automatically optimized, since the compliance ratio 1.0 is the optimal acoustic clamping ratio is a pressure housing. Therefore, dynamic flow regulation can develop an extraordinary regulating effect, even if the cross-sectional area developing the effect can be physically understood as small in a tuning unit; so with correct setting of the flow limitation in the unit (ie high setting) get a favorable low, almost negligible static flow.

Mit Bezug auf Gleichung 10) im Anhang II, die den Güte- oder Q-­Wert beschreibt, der in einem akustischen Kreis erhalten wird, verhält es sich so, daß die Güte Q, die für eine gewisse, be­stimmte Querschnittsfläche, hauptsächlich als Funktion davon bestimmt wird, daß die Größe Q gegen einen großen Wert geht, wenn die Länge 1t der Abstimmeinheit gegen einen größeren Wert geht. Die Größe Q stellt somit ein Maß für die Wirkung des Eingriffs dar, den eine erfindungsgemäß ausgeführte Abstimmein­heit im akustischen System als solche entwickelt, wobei diese zusammenfassend ebenso viel größer wird wie es das Längen-Flä­chen-Verhältnis für die jeweilige Abstimmeinheit wird.With reference to equation 10) in Appendix II, which describes the figure of merit or Q obtained in an acoustic circuit, the case is that the figure of merit Q, which is for a certain cross-sectional area, is primarily a function thereof it is determined that the size Q goes to a large value when the length 1 t of the tuning unit goes to a larger value. The size Q thus represents a measure of the effect of the intervention that a tuning unit designed according to the invention develops as such in the acoustic system, which in summary becomes just as much larger as the length-area ratio for the respective tuning unit.

Unter Konstanthaltung eines zugeführten Sinussignals ist das außerhalb des Modellautsprechers auftretende Schalldruck­niveau pro elektrisches Watt in Figur 18, Kurve 1, bei der von strömungsbegrenzendem Material befreiten Mündung der 0̸ 50 mm­fs⁻Einheit ausgemessen worden, wobei gleichzeitig auch die f₁⁻Einheit von Dämpfungsmaterial befreit gewesen ist. Die entsprechende Schalldruckkurve für die letztgenannte 0 24-Ab­stimmeinheit wird als Kurve 2 gezeigt.While maintaining a supplied sinusoidal signal, the sound pressure level per electrical watt occurring outside the model loudspeaker in Figure 18, curve 1, at the mouth of the 0̸50 mmf s ⁻unit that has been freed from flow-limiting material, was measured, while at the same time the f₁⁻unit was also freed from damping material is. The corresponding sound pressure curve for the latter 0 24 tuning unit is shown as curve 2.

Figur 19 zeigt das bei der Mündung des 10˝-Lautsprechers gemes­sene Signalniveau, wenn die strömungsbegrenzenden Teile der Abstimmeinheiten wiedereingesetzt worden sind (Erfindungssystem).FIG. 19 shows the signal level measured at the mouth of the 10˝ loudspeaker when the flow-restricting parts of the tuning units have been reinserted (inventive system).

Figur 21 zeigt auf der Zeitachse des FFT-Analysatoren ein 10 Perioden langes "tone burst", wobei das Mikrophon in demselben Mündungspunkt angebracht war, der bei der Messung zu Figur 19 verwendet wird. Die verwendete Frequenz wurde hier bei fd, d.h. bei 55 Hz, gelegt. Wie ersichtlich ist es ein sehr schnell einschwingendes und stoppendes "burst", das aufgrund des Vor­ kommens von Resonanz im System - bei und unter fd - auf 10 bis 11 Sinusperioden verlängert wird.FIG. 21 shows a 10-period tone burst on the time axis of the FFT analyzer, the microphone being located at the same point of mouth that is used in the measurement of FIG. 19. The frequency used here was set at f d , ie at 55 Hz. As can be seen, it is a very fast settling and stopping "burst", which due to the pre coming from resonance in the system - at and below f d - is extended to 10 to 11 sine periods.

Figur 22 zeigt die dem Lautsprecher aufgeprägte Spannung bei derselben Frequenz, wobei die Polaritätsrelationen solche sind, daß das Meßmikrophon umgekehrte Polarität zeigt. Der Druck ist beim Einschalten der Lautsprecher vermindert - der Lautspre­cherkonus bewegt sich nach innen.Figure 22 shows the voltage impressed on the loudspeaker at the same frequency, the polarity relations being such that the measuring microphone shows reverse polarity. The pressure is reduced when the speakers are switched on - the speaker cone moves inwards.

Bei der Messung nach Figur 23 wurde die Signalfrequenz auf eine niedrige Frequenz, und zwar bei 0,7 x fd, d.h. 38 Hz gelegt. Die darunter befindliche Figur, d.h. Figur 24, zeigt die mit 10 Sinusperioden bei der neuen Frequenz aufgeprägte Spannung, wobei das Spannungsniveau dasselbe ist wie in Figur 22.In the measurement according to FIG. 23, the signal frequency was set to a low frequency, specifically at 0.7 xf d , ie 38 Hz. The figure below, ie FIG. 24, shows the voltage impressed with 10 sine periods at the new frequency, the voltage level being the same as in FIG. 22.

Aus diesen vier Signalanalysen kann man teils den Spitzen­wert berechnen, den das Druckniveau erhält, teils den Grad feststellen, in welchem akustische Verlängerung des aufgedrück­ten Signals stattfindet. Hinsichtlich des erstgenannten Verhält­nisses kann man sehen, daß das akustische Spitzenniveau ± 10 Nm⁻² bei fd beträgt, während es auf ± 5 Nm⁻² bei 0,7 fd, abgenommen hat, ein Ergebnis, das man für besonders gut halten muß, da sich das Schalldruckniveau dadurch nur um -6 dB vermin­dert hat, d.h. halb so groß ist wie bei fd. Hinsichtlich der Verlängerung, die in einem akustischen System stattfinden muß, ist zu sagen, daß eine solche Verlängerung wenigstens eine Periode bei einer bei fd oder darunter einfallenden Frequenz betragen muß (aperiodisch gedämpftes System). Die Verlängerung bei 38 Hz beträgt nach Figur 24 auch eine Sinusperiode, was bedeutet, daß die Leistungen des bereits gezeigten Systems transientmäßig aus einem aperiodisch gedämpften System erhalten sind.From these four signal analyzes, one can partly calculate the peak value that the pressure level receives, and partly determine the degree to which the acoustic extension of the pressed signal takes place. With regard to the first-mentioned ratio, it can be seen that the acoustic peak level is ± 10 Nm⁻² at f d , while it has decreased to ± 5 Nm⁻² at 0.7 f d , a result that must be considered particularly good , since the sound pressure level has only been reduced by -6 dB, ie half as large as at f d . With regard to the extension that must take place in an acoustic system, it must be said that such an extension must be at least one period at a frequency incident at f d or below (aperiodically damped system). According to FIG. 24, the extension at 38 Hz is also a sine period, which means that the powers of the system already shown are obtained transiently from an aperiodically damped system.

Es sei nun auf die weiteren Figuren 21 und folgende eingegan­gen, die die alternative Lösung näher erläutern:The further FIGS. 21 and following will now be discussed, which explain the alternative solution in more detail:

In den Figuren 21 und 22 ist ein kastenförmiges Lautsprecher­gehäuse mit einem Boden 10, einer Stirnwand 11, einer Rück­wand 12, Seitenwänden 13 und einer oberen Deckwand 14 gezeigt. In der Stirnwand 11 sind eine Öffnung 15 für einen nicht gezeigten Lautsprecher sowie eine zweite, verhältnis­mäßig weite spaltenförmige Pforte oder Öffnung 16 ausgebil­det, die sich über die ganze Breite der Stirnwand erstrek­ken. Die eigentliche Lautsprecherkammer Vb ist auf allen Seiten inwendig mit Dämpfungsmaterial 22, z. B. Mineral­fasermatte oder -platten, ausgekleidet.FIGS. 21 and 22 show a box-shaped loudspeaker housing with a bottom 10, an end wall 11, a rear wall 12, side walls 13 and an upper top wall 14. In the end wall 11 there is an opening 15 for a loudspeaker (not shown) and a second, relatively wide column-shaped gate or opening 16 which extend over the entire width of the end wall. The actual speaker chamber V b is on all sides inside with damping material 22, for. B. mineral fiber mat or panels lined.

Mit 24 ist ein verhältnismäßig dicker Streifen aus akusti­schem strömungsbegrenzendem Material, z. B. Mineralfaser­material, und mit 25 sind zwei Gitter, z. B. aus Streckme­tall bezeichnet. Eine erste Abstimmeinheit 20 wird durch einen Einsatz oder Pfropfen zur Strömungsbegrenzung in der Öffnung 16 unter Verdichtung des Streifens 24 zwischen steifen Gittern 25 bis zur Dicke 26 gebildet, wobei ein luftdichter Einsatz an den Umfangsrändern des so erhal­tenen Pfropfens in der Öffnung 16 bewirkt. Natürlich kann der Pfropfen auch aus bereits vorverdichtetem Material oder aus akustischem Schaumkunststoff mit angepaßtem Zusatz dünner Schichten aus akustisch resistiven Materials gebildet sein.At 24 is a relatively thick strip of acoustic flow restricting material, e.g. B. mineral fiber material, and with 25 are two grids, z. B. made of expanded metal. A first tuning unit 20 is formed by an insert or plug for limiting the flow in the opening 16 by compressing the strip 24 between rigid grids 25 to the thickness 26, with an airtight insert on the peripheral edges of the plug thus obtained in the opening 16. Of course, the plug can also be formed from pre-compressed material or from acoustic foam plastic with the appropriate addition of thin layers of acoustically resistive material.

Die Öffnung 16 ist hinsichtlich Fläche und Länge so ange­paßt, daß sie Resonanz mit dem Gehäusevolumen bei der Eigenfrequenz fs des Lautsprechers gibt. Gleichzeitig ist die durch den Einsatz 24,25 bewirkte Strömungsbegrenzung ausreichend, um der Lautsprecheranlage ein Druckmaximum bei der Resonanzfrequenz fd der Lautsprechervorrichtung zu geben, das gleich oder wenigstens äquivalent mit demje­nigen eines geschlossenen Druckkammersystems ist, aber nicht ausreicht, um eine beschränkte, progressiv zunehmende Nachgiebigkeitserhöhung gegen die in Helmholtzresonatorge­häusen auftretende niedrige Grenzfrequenz f₁ des Lautspre­chers oder gegen niedrige Frequenz zu verhindern.The opening 16 is adapted in terms of area and length so that it gives resonance with the housing volume at the natural frequency f s of the speaker. At the same time, the flow limitation caused by the insert 24, 25 is sufficient to give the loudspeaker system a pressure maximum to give at the resonance frequency f d of the loudspeaker device, which is the same or at least equivalent to that of a closed pressure chamber system, but is not sufficient to prevent a limited, progressively increasing increase in flexibility against the low limit frequency f 1 occurring in Helmholtz resonator housings or against low frequency.

Mit 33 ist in Fig. 21 und 22 eine rohrförmige Ventilations- oder Abstimmeinheit bezeichnet, die in eine zylindrische Ausnehmung 40 des Dämpfungsmaterials 22 hineinreicht und die unter Hinweis auf Fig. 25 und 20 näher beschrieben wird. Mit 47 in Fig. 21 ist eine weitere spaltenförmige Hyperven­tilationsöffnung bezeichnet .33 in FIGS. 21 and 22 denotes a tubular ventilation or tuning unit which extends into a cylindrical recess 40 of the damping material 22 and which is described in more detail with reference to FIGS. 25 and 20. 47 in FIG. 21 denotes a further columnar hyperventilation opening.

Fig. 23 und 24 zeigen eine alternative Ausführungsform des Lautsprechergehäuses nach Fig. 21 und 24, wobei wesentlich übereinstimmende Details in Fig. 21-24 dieselben Bezugsbezeich­nungen haben und lediglich unter Hinweis auf Fig. 21 und 22 beschrieben werden. In Fig. 23 und 24 ist die spaltenförmige Öffnung 16 mit den Pfropfen 24,25 mit Dämpfungsmaterial 24 durch eine generell mit 41 bezeichnete, rohrförmige, mit einem Pfropfen aus strömungsbegrenzendem Material ausgefüllte Abstimmeinheit ersetzt, die im Einzelnen unter Hinweis auf Fig. 29 beschrieben wird. Die Abstimmeinheit 41 ergibt eine Abstimmung entsprechend der durch die Öff­nung 16 mit dem Einsatz 24,25 in Fig. 21 und 22 bewirkten.FIGS. 23 and 24 show an alternative embodiment of the loudspeaker housing according to FIGS. 21 and 24, wherein substantially identical details in FIGS. 21-24 have the same reference designations and are only described with reference to FIGS. 21 and 22. 23 and 24, the columnar opening 16 with the plugs 24, 25 with damping material 24 is replaced by a tubular tuning unit, generally designated 41, filled with a plug made of flow-restricting material, which is described in detail with reference to FIG. 29 . The tuning unit 41 results in a tuning corresponding to that caused by the opening 16 with the insert 24, 25 in FIGS. 21 and 22.

Die in Fig. 25 und 26 gezeigte Abstimm- oder Ventilations- einheit 33 (f₁-Organ) hat die Form eines Rohres 34 aus beispielsweise Aluminium mit einem luftdurchläßlichen Pfropfen 35 mit wesentlich geringerer Strömungsbegrenzungs­fähigkeit als der Pfropfen 24,25 in der Öffnung 16 oder in der Einheit 41. Beispielsweise besteht der Pfropfen 35 aus offenporigem Schaumstoff mit der Dichte 30-80 ppi, zweckmäßig der Größenordnung 45 ppi.The tuning or ventilation unit 33 (f 1 organ) shown in FIGS. 25 and 26 has the shape of a tube 34 made of, for example, aluminum with an air-permeable plug 35 with a significantly lower flow limitation capacity than the plug 24, 25 in the opening 16 or in the unit 41. For example, the plug 35 Made of open-pore foam with a density of 30-80 ppi, expediently of the order of 45 ppi.

Der Pfropfen 35 kann an seinem einen Ende oder an beiden Enden mit gegen seine Stirnseiten auf mechanisch fixierte Weise anliegenden dünnen Schichten aus dichtstrukturiertem Material wie Stapelfaserschicht oder feinmaschigem Netz oder ähnlich versehen sein. Der Pfropfen 35 liegt luftdicht an der Innenseite des Rohres 34 an und soll eine ausreichen­de Länge haben, um zu einer Differenzzeit Veranlassung zu geben und nicht zu oszillieren bzw. um seine Gleichgewichts­lage verschoben zu werden. Die Länge soll vorzugsweise das 1,0-fache des Rohrinnendurchmessers betragen. Alterna­tiv kann der Pfropfen durch ein Streckmetallnetz oder ähnlich versteift werden.The plug 35 can be provided at one end or at both ends with thin layers of densely structured material, such as staple fiber layer or fine-mesh network or similar, which abut against its end faces in a mechanically fixed manner. The plug 35 lies airtight on the inside of the tube 34 and should have a sufficient length to give rise to a difference time and not to oscillate or to be shifted from its equilibrium position. The length should preferably be 1.0 times the inner pipe diameter. Alternatively, the plug can be stiffened by an expanded metal mesh or the like.

Die Einheit 33 wird luftdicht in einer Öffnung des Lautspre­chergehäuses verleimt. Eine Stirnseite 38 des Rohrs 34 liegt an der Innenseite des Lautsprechergehäuses. Die Abstimmeinheit 33 kann auf eine Frequenz abgestimmt werden, die wesentlich unter der Eigenfrequenz des Lautsprechers liegt, zweckmäßig auf eine Frequenz, die sich der Grenz­frequenz f₁ des Lautsprechers (nach der Gleichung 8 im Anhang II) nähert oder diese unterschreitet. In der Praxis sollte die Abstimmfrequenz der Einheit 33 die untere Grenz­frequenz f₁ nicht überschreiten und beträgt vorzugsweise etwa das 0,5-fache der berechneten unteren Grenzfrequenz f₁.The unit 33 is glued airtight in an opening in the loudspeaker housing. An end face 38 of the tube 34 lies on the inside of the loudspeaker housing. The tuning unit 33 can be tuned to a frequency which is substantially below the natural frequency of the loudspeaker, expediently to a frequency which approaches or falls below the cut-off frequency f 1 of the loudspeaker (according to equation 8 in Appendix II). In practice, the tuning frequency of the unit 33 should not exceed the lower cut-off frequency f 1 and is preferably approximately 0.5 times the calculated lower cut-off frequency f 1.

In Fig. 27 und 28 ist eine alternative Ausführungsform 23 der Abstimmeinheit nach Fig. 25 und 26 gezeigt, wobei jedoch der Mündungspfropfen durch ein als akustischer Widerstand wirkendes, sehr dünnes (z.B. 0,4 - 0,015 mm), gespanntes, feinmaschiges Netz aus z.B. Metall, z.B. mit der Maschen­weite 30-400 mesh, ersetzt ist. Darin wird eine kleine Diffe­renzzeit dt im Verhältnis zu der Einheit nach Fig. 25 und 26 mit dem strömungsbegrenzenden Pfropfen 35 entwickelt.An alternative embodiment 23 of the tuning unit according to FIGS. 25 and 26 is shown in FIGS. 27 and 28, but the muzzle plug is tensioned by a very thin (eg 0.4-0.015 mm), acting as acoustic resistance, fine-mesh net made of metal, for example with a mesh size of 30-400 mesh, is replaced. A small difference time dt is developed therein in relation to the unit according to FIGS. 25 and 26 with the flow-limiting plug 35.

Die Abstimmeinheiten 33 und 23 (kleine Öffnung zum Gitter) können einen anderen als kreisförmigen Querschnitt haben und können in der Öffnung 16 oder der Einheit 41 zweckmäßig parallel und bei Kreisgeometrie insbesondere konzentrisch zu der Öffnung 16 bzw. der Einheit 41 angeordnet sein, obwohl dies eine weniger günstige Anordnung im Vergleich dazu ist, die Einheiten 33 oder 23 außerhalb der Öffnung 16 bzw. der Einheit 41 anzuordnen, wie dies dargestellt ist.The tuning units 33 and 23 (small opening to the grid) can have a cross-section other than circular and can advantageously be arranged in the opening 16 or the unit 41 in parallel and, in the case of circular geometry, in particular concentrically to the opening 16 or the unit 41, although this is one less favorable arrangement compared to placing the units 33 or 23 outside the opening 16 or unit 41, as shown.

Nach einer aus akustischen Gründen bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein parallelepipedisches Lautsprecherge­häuse gewählt, wobei die Breite der Stirnwand 11 gleich der dritten Wurzel aus dem Gehäusevolumen Vb ist, während die Höhe 1,25 mal der Breite und die Tiefe des Gehäuses 0,8 mal der Breite gewählt werden. Der Lautsprecher wird mit seinem Zentrum in einem Abstand vom Boden angeord­net, der ein Drittel der Höhe ist, zweckmäßig etwas exzent­risch gegenüber der senkrechten Mittenlinie der Stirnwand 11. Das Dämpfungsmaterial 22 ist an der hinteren Wand des Gehäuses zweckmäßig wenigstens doppelt so dick wie am Boden, an der Decke und den Seiten des Gehäuses, wobei als Dämp­fungsmaterial mit Vorteil Glasfaserwolle mit der Dichte etwa 24 kgm⁻³ gewählt werden kann.According to a preferred embodiment of the invention for acoustic reasons, a parallelepiped loudspeaker housing is chosen, the width of the end wall 11 being equal to the third root of the housing volume V b , while the height is 1.25 times the width and the depth of the housing is 0.8 times the width can be chosen. The center of the loudspeaker is arranged at a distance from the floor which is one third of the height, expediently somewhat eccentrically with respect to the vertical center line of the front wall 11. The damping material 22 on the rear wall of the housing is expediently at least twice as thick as on the ground, on the ceiling and the sides of the housing, whereby glass fiber wool with a density of approximately 24 kgm⁻³ can be selected as a damping material.

Das Gehäusevolumen Vb wird zweckmäßig auf wenigstens 50 % mit akustisch absorbierendem Material ausgefüllt. Die etwaige weitere Ventilations- oder Abstimmeinheit 23, 33 oder 47 wird beispielsweise nahe am Lautsprecher und neben einer Ecke zwischen dem Boden und der Seitenwand des Volu­mens Vb angeordnet. Dem Lautsprecher kann durch opti­mal eingestellte Abstimmeinheiten 33 oder 23 momentan Luft zugeführt werden, und er ist dadurch imstande, einem dynamisch variierten und/ oder transientreichen Signalpro­gramm, wie hin- und hergehenden Saitenpassagen auf Kontra­baß, Großtrommel und ähnlichen Schallkonturen, besser zu folgen. Bei als Mitteltoneinheit verwendeten Einheiten werden "Verfärbungstendenzen" durch nicht geregelte Reso­nanzfrequenz fb wesentlich kleiner. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer nach Designwünschen angepaßten Proportionierungsweise ausgeführt werden, wobei sich Ver­besserungen gegenüber dem Stande der Technik ergeben, jedoch ergeben sich die besten Leistungen bei Verwendung der akustisch bevorzugten Proportionierung.The housing volume V b is expediently filled to at least 50% with acoustically absorbing material. Any further ventilation or tuning unit 23, 33 or 47 is arranged, for example, close to the loudspeaker and next to a corner between the bottom and the side wall of the volume V b . Air can be supplied to the loudspeaker at the moment by optimally adjusted tuning units 33 or 23, and it is thereby better able to follow a dynamically varied and / or transient-rich signal program, such as back and forth string passages on double bass, large drum and similar sound contours. In the case of units used as the mid-tone unit, "discoloration tendencies" become significantly smaller due to unregulated resonance frequency f b . The device according to the invention can be designed in a proportioning manner which is adapted to the design requirements, which results in improvements over the prior art, but the best results result when using the acoustically preferred proportioning.

In Fig.9 wird in detaillierterer Weise eine für Montage in einer Öffnung des Lautsprechergehäuses bestimmte Einheit 41 gezeigt, welche eine ringförmige Pforte oder einen verhält­nismäßig kurzen Tunnel 42 aufweist, welcher mit einem Pfropfen 43 aus strömungsbegrenzenden Material ausgefüllt ist, das ausreichend strömungsbegrenzend ist, um den Druck­kammercharakter des Lautsprechergehäuses aufrechtzuerhalten. Mit 44 und 45 sind die Lage fixierende, luftdurchläßliche Schichten, beispielsweise aus Streckmetall oder perforier­tem Blech, bezeichnet. Der Tunnel 42 weist eine Absatz­fläche 46 zum luftdichten Festleimen gegen die Innenseite des Lautsprechergehäuses auf. Der Tunnel 42 ist derart dimensioniert, daß er mit dem Gehäusevolumen Resonanz bei der Eigenfrequenz fs des einzubauenden Lautsprechers gibt, während die durch den Pfropfen 43 erzeugte Strömungsbegren­zung ausreichend ist, um der Lautsprechervorrichtung ein Druckmaximum bei der Resonanzfrequenz fb der Vorrichtung zu geben, das gleich oder wenigstens äquivalent mit demje­nigen eines geschlossenen Druckkammersystems, aber nicht ausreichend ist, um eine beschränkte progressiv zunehmende Nachgiebigkeitserhöhung gegen die in Helmholtzresonatorge­häusen auftretende untere Grenzfrequenz f₁ des Lautspre­chers oder eine noch niedrigere Frequenz zu verhindern.9 shows in more detail a unit 41 intended for installation in an opening in the loudspeaker housing, which has an annular gate or a relatively short tunnel 42 which is filled with a plug 43 made of flow-restricting material which is sufficiently flow-restricting to maintain the pressure chamber character of the speaker cabinet. With 44 and 45 the position fixing, air-permeable layers, for example made of expanded metal or perforated sheet metal, are designated. The tunnel 42 has a heel surface 46 for airtight gluing against the inside of the loudspeaker housing. The tunnel 42 is dimensioned such that it resonates with the housing volume at the natural frequency f s of the loudspeaker to be installed, while the flow restriction generated by the plug 43 is sufficient to insert the loudspeaker device To give pressure maximum at the resonance frequency f b of the device, which is the same or at least equivalent to that of a closed pressure chamber system, but not sufficient to prevent a limited progressively increasing increase in flexibility against the lower limit frequency f 1 occurring in Helmholtz resonator housings or an even lower frequency .

Hinsichtlich der Wahl von Ausführungsformen mit einer rechteckigen Abstimmeinheit 16 bzw. 23′ gegenüber kreis­förmiger Querschnittsfläche aufweisenden Abstimmeinheiten 41 oder 33 ist zu beachten, daß die Luftströmung in einem kreisförmigen Tunnel immer mit sowohl niedrigstem Turbu­lenzniveau als auch symmetrisch ausgebildeter akustischer Wellenausbreitung verbunden ist, während ein rechtecki­ger Tunnel zu sowohl zunehmender Turbulenz als auch ver­minderter Wellensymmetrie Veranlassung gibt, welche Ver­schlechterung um so mehr entwickelt ist wie das Höhen­maß der Fläche gegen Null geht und damit ihr Breiten­maß gegen unendliche Dimension geht. In Konsequenz hieraus soll bei Verwendung rechteckig geformter Abstimm­vorrichtungen beachtet werden, daß ein ausreichend wirk­samer, im Pfropfen entwickelter Strömungswiderstand zur Auslöschung der genannten turbulenten Erscheinungen ge­wählt wird, wobei die Ausführungsform mit Pfropfen aus verdichteter Mineralfaserwolle zu bevorzugen sein kann.With regard to the choice of embodiments with a rectangular tuning unit 16 or 23 'compared to circular cross-sectional area having tuning units 41 or 33, it should be noted that the air flow in a circular tunnel is always associated with both the lowest level of turbulence and symmetrical acoustic wave propagation, while a rectangular Tunnels to both increasing turbulence and reduced wave symmetry give rise to the fact that the deterioration is all the more developed as the height dimension of the surface goes to zero and thus its width dimension goes against infinite dimension. As a consequence, when using rectangular-shaped tuning devices, it should be noted that a sufficiently effective flow resistance developed in the plug is used to extinguish the turbulent phenomena mentioned, the embodiment with plug made of compressed mineral fiber wool may be preferred.

Es gibt einen Grund dafür, hier spezifischer anzugeben, auf welche Weise die Optimierung der Frequenzeinstel­lung nach der Erfindung zweckmäßig stattfinden soll. Es kann günstig sein, die Abstimmeinheiten nach einer der Figuren 21 bis 29 bei einer Frequenz abzustimmen, die viel niedriger ist als die nach den Formeln (Anhang II) be­ rechenbaren - z.B. durch Verschieben gegenüber einer berechneten unteren Grenzfrequenz f₁ abwärts gegen etwa 0,5 f₁ sowie Verschieben auch von fs gegen f′s oder sogar abwärts gegen 0,7 x f′s (f′s gemäß Anhang II, Formel 5).There is a reason for specifying more specifically here how the optimization of the frequency setting according to the invention should take place expediently. It may be expedient to tune the tuning units according to one of FIGS. 21 to 29 at a frequency which is much lower than that according to the formulas (Appendix II) calculable - for example, by shifting compared to a calculated lower cut-off frequency f ₁ down to about 0.5 f ₁ as well as shifting from f s to f ' s or even down to 0.7 xf' s (f ' s according to Annex II, formula 5).

Die bei der jeweiligen Abstimmvorrichtung wirksame effek­tive Strömungsbegrenzung soll eher reichlich groß gewählt werden als zu gering, welche Forderung damit zusammen­hängt, daß es unzweckmäßig ist, daß der dynamische Druck­faktor in dem erfindungsgemäß funktionierenden System so viel vermindert wird, daß die Lautsprechereinheit in einer akustisch unkontrollierten Weisen schwingen kann. Mit anderen Worten muß sich bei der Erfindung die der Ausschwingung des Lautsprechers dynamisch entgegengerich­tete Druckkraft der Größe nähern, die bei einer als Druck­kammeräquivalent ausgeführten Konstruktion herrschen würde.The effective flow limitation effective in the respective tuning device should be chosen rather large than too small, which requirement is connected with the fact that it is inappropriate that the dynamic pressure factor in the system according to the invention is reduced so much that the loudspeaker unit is operated in an acoustically uncontrolled manner can swing. In other words, in the case of the invention, the pressure force dynamically opposed to the oscillation of the loudspeaker must approach the magnitude that would prevail in the case of a construction designed as a pressure chamber equivalent.

Erfindungsgemäß ist es möglich, ein gut funktionierendes und dynamisch reguliertes System mit Verwendung einer einzigen Abstimmeinheit, wobei die Abstimmfrequenz für die Einheit nur fs oder f′s (Siehe Gleich 6 in Anhang II) ist.According to the invention, it is possible to use a well-functioning and dynamically regulated system with a single tuning unit, the tuning frequency for the unit being only f s or f ' s (see equation 6 in Appendix II).

Wenn man wünscht, Systemcharakteristiken bei transienten Schallpassagen niedrigfrequenter Natur wie von saiten­gezupftem Kontrabaß und einer Baßtrommer, zu verändern, kann nach einer besondere Ausgestaltung der Erfindung eine solche Veränderung dadurch bewirkt werden, daß dem akustischen System Hyperventilation zugeführt wird. Die einzige Art, wodurch eine solche Hyperventilation be­wirkt werden kann, ist durch Öffnen des akustischen Sy­stems, so daß die eingeschlossene Luft theoretisch un­ gehindert Strömung mit der Umgebungsluft austauschen kann. Damit dieses Öffnen ohne gleichzeitige wesentli­che Beeinträchtigung hinsichtlich der dynamisch wirk­samen Regulierung des Lautsprechersystems funktionieren kann, wird erfindungsgemäß in das akustische System eine weitere Abstimmeinheit eingesetzt, die als Rohr oder Tunnel mit sehr großer Länge gegenüber ihrer Quer­schnittsfläche ausgeführt wird und nach Gleichung 9) in Anhang II theoretisch von 0 Hz bis in der Nähe von f₁ (Gleichung 8 in Anhang II) abgestimmt ist.If one wishes to change system characteristics in the case of transient sound passages of a low-frequency nature, such as string-plucked double bass and a bass drummer, according to a particular embodiment of the invention, such a change can be brought about by adding hyperventilation to the acoustic system. The only way such hyperventilation can be accomplished is by opening the acoustic system so that the trapped air is theoretically un prevented from exchanging flow with the ambient air. In order for this opening to work without a simultaneous significant impairment with regard to the dynamically effective regulation of the loudspeaker system, a further tuning unit is used in the acoustic system according to the invention, which is designed as a tube or tunnel with a very long length compared to its cross-sectional area and according to equation 9) in Appendix II theoretically tuned from 0 Hz to near f₁ (Equation 8 in Appendix II).

Wenn eine solche Einheit in das akustische System einge­setzt ist, erfolgt die vorhandene Dämpfung des beweglichen Teils des akustischen System, und zwar der Lautsprecher­einheit, in folgender Weise: Die im Kanal eingeschlossene Luftsäule muß man von dem akustischen System im übrigen als getrennt ansehen. Die die Luftsäule darstellende Masse wird nach der Streckung des Kanals als eine Funktion des bei der Lautsprechereinheit vorkommenden Beschleunigungs­niveaus dynamisch hin und her verschoben, wobei die Be­schleunigung auch auf ein mathematisch berechnungsbares Verschiebungsniveau bezogen ist. Theoretisch gilt, daß, wenn das von der Lautsprechereinheit im akustischen Sy­stem entwickelte Druckniveau p konstant (z.B. bei 1 Nm⁻²) gehalten wird, auch das Beschleunigungsniveau (a ms⁻²) von theoretisch 0 Hz und aufwärts konstant ist. Infolge­dessen wird das Geschwindigkeitsniveau (v ms⁻¹) der Lautsprechereinheit für jede Frequenzhalbierung ver­doppelt und vermehrt das Verschiebungsniveau (d m) der genannten Lautsprechereinheit quadratisch mit dem Be­schleunigungsniveau.If such a unit is inserted in the acoustic system, the existing damping of the movable part of the acoustic system, namely the loudspeaker unit, takes place in the following way: The air column enclosed in the duct must be regarded as separate from the acoustic system. The mass representing the air column is dynamically shifted back and forth after the channel has been stretched as a function of the acceleration level occurring in the loudspeaker unit, the acceleration also being related to a mathematically calculable shift level. Theoretically, if the pressure level p developed by the loudspeaker unit in the acoustic system is kept constant (eg at 1 Nm⁻²), the acceleration level (a ms⁻²) is theoretically constant from 0 Hz and upwards. As a result, the speed level (v ms⁻¹) of the loudspeaker unit is doubled for each frequency bisection and increases the displacement level (dm) of said loudspeaker unit squared with the acceleration level.

Gegen höhere Frequenz als die Abstimmungsfrequenz wirkt die Luftsäule im Kanal akustisch immer mehr sperrend, während bei der Abstimmungsfrequenz sich ein Grenzpunkt entwickelt, von dem aus der Kanal immer mehr akustisch öffnend wirkt, wodurch immer mehr dynamischer Bewegungs­energie erlaubt wird, sich durch den Kanal pro Zeitein­heit zu bewegen.The air column in the channel acts more and more acoustically against a frequency higher than the tuning frequency, while a limit point develops at the tuning frequency from which the channel opens more and more acoustically, thereby allowing more and more dynamic kinetic energy to pass through the channel per unit of time to move.

Der Effekt dieser Umstände bewirkt, daß in dem von dem genannten Kanal enthaltenen Regulierungsgebiet sich die auf den Lautsprecher im akustischen System einwirkende Dämpfung der Bewegungsamplitude in der Weise entwickelt, daß sie einen gegen 0 Hz umgekehrt progressiven, d.h. vermindernden Verlauf einnehmen kann. Mit anderen Worten bedeutet die erfindungsgemäß ermöglichte Hyperventilation, daß eine Luftsäule mit variierter Verschiebungsgeschwindig­keit teils die Ausschwingung der Lautsprechereinheit dy­namisch belastet, teils die Ausschwingungsfähigkeit der Lautsprechereinheit bei kurzen Verläufen vergrößert, d.h. daß die Start- und Stoppzeiten des Lautsprechers in einer besonders günstigen Weise gleichförmig dynamisch regu­liert werden, und dem Lautsprecher kann somit Luft mo­mentan zugeführt werden, d.h. er kann "atmen". Mit der Hyperventilation als Ergänzung wird somit ein noch voll­wertigeres und schnell reagierendes Lautsprechersystem bewirkt.The effect of these circumstances causes the damping of the amplitude of movement acting on the loudspeaker in the acoustic system to develop in the regulation area contained in the said channel in such a way that it is inversely progressive towards 0 Hz, i.e. can take reducing course. In other words, the hyperventilation made possible according to the invention means that an air column with a variable displacement speed partly dynamically loads the oscillation of the loudspeaker unit, partly increases the oscillation capacity of the loudspeaker unit with short courses, i.e. that the start and stop times of the speaker are dynamically regulated uniformly in a particularly favorable manner, and air can thus be supplied to the speaker at the moment, i.e. he can "breathe". With hyperventilation as a supplement, an even more fully-fledged and quickly responding speaker system is achieved.

Die Hyperventilation kann bei verschiedenen Eingriffni­veaus in Funktion gesetzt werden, wobei eine oder mehrere als Hyperventilator fungierende Vorrichtungen gewählt werden können. Wenn wenigstens zwei solche Vorrichtungen verwendet werden, so soll die eine von diesen eine kreis­förmige Querschnittsfläche aufweisen, eine endliche Länge haben und mit einem Pfropfen 35 aus angepaßtem, offenpo­rigem Schaumstoff versehen sein sowie auf eine niedrigere Frequenz abgestimmt sein, z.B. auf f₁ (Gleichung 8 in Anhang 2). Die weitere Vorrichtung 23, 47 (Fig.21) kann nach Anspruch 26 oder 27 schlitzförmig ausgebildet werden und wird dann als hyper-hyper-ventilierend im Vergleich mit der Ventilation der erstgenannten Vorrichtung wirk­sam. Die letztgenannte Vorrichtung soll, auch wenn sie als einziger Hyperventilator im System vorkommt, eine außerordentlich geringe Schlitzhöhe haben, z.B. von der Größenordnung 0,1 - 2 mm, wobei sie etwa nahe Null Hz abgestimmt ist. Die Breite ist z.B. etwa das 10-fache der Höhe. Die Anwendung der Hyperventilation ist auch mit Bezug darauf wirksam, daß eine Lautsprechereinheit bei dicht wiederholten starken transienten Schallpassa­gen sonst einen stationären, im Volumen des Gehäuses entwickelten mittelwertgebildeten Luftdruck aufbauen kann, der eine Verschiebung des symmetrischen Arbeits­nullpunktes des Schwingpols ergeben kann - mit anderen Worten die Lage des Lautsprecherkegels im Gehäusevolu­men in die eine oder andere Richtung verschieben kann, was unter funktionellen Gesichtspunkten ungünstig ist.The hyperventilation can be activated at different intervention levels, and one or more devices functioning as hyper fans can be selected. If at least two such devices are used, one of them should have a circular cross-sectional area, a finite length have and be provided with a plug 35 of adapted, open-pore foam and be tuned to a lower frequency, for example to f 1 (equation 8 in Appendix 2). The further device 23, 47 (FIG. 21) can have a slot-shaped design and is then effective as hyper-hyper-ventilating in comparison with the ventilation of the first-mentioned device. The latter device, even if it is the only hyper-fan in the system, should have an extremely small slot height, for example of the order of 0.1-2 mm, whereby it is tuned to approximately zero Hz. The width is about 10 times the height, for example. The use of hyperventilation is also effective with regard to the fact that a loudspeaker unit can otherwise build up a stationary, mean-value air pressure developed in the volume of the housing in the case of tightly repeated strong transient sound passages, which can result in a shift in the symmetrical working zero point of the oscillating pole - in other words, the position of the speaker cone in the housing volume can move in one direction or the other, which is unfavorable from a functional point of view.

Auch wenn ein System mit Hyperventilation durch einfache Maßnahme nach der Erfindung mit Einsetzen einer rohr­förmigen Vorrichtung bewirkt werden kann, welche keine Form mechanischer Strömungsbegrenzung einschließt, d.h. ein Netz 38 nach Figur 27 und 28 oder einen Pfropfen 35 nach Figur 25 bis 26, so ist wenigstens das Einsetzen eines Netzes 38 vor der ganz offenen Ventilationsvorrichtung vorzuziehen. Ein ganz offener Kanal kann nämlich ein Pfeifen- oder Strömungsgeräusch verursachen, dessen Fre­ quenz sich bei der natürlichen Abstimmfrequenz des Rohres hörbar machen kann.Even if a system with hyperventilation can be brought about by a simple measure according to the invention with the insertion of a tubular device which does not include any form of mechanical flow restriction, ie a net 38 according to FIGS. 27 and 28 or a plug 35 according to FIGS. 25 to 26, at least prefer the insertion of a net 38 in front of the fully open ventilation device. A completely open channel can cause a whistle or flow noise, the Fre quenz can make itself audible at the natural tuning frequency of the tube.

Zur Modifizierung der Dämpfungsverhältnisse, die bei der Resonanzfrequenz fd herrschen werden, kann eine weitere Abstimmfrequenz - ähnlich die der Figur 29 - verwendet werden, die allerdings auf eine viel höhere Frequenz ab­gestimmt ist als die Abstimmfrequenz der erstgenannten Einheit 16, 41, somit synergistisch wirksames Abstimmungs­verhältnis durch Variieren der Eingriffrequenz der Ab­stimmeinheit oder ihres strömungsbegrenzenden Teiles er­zielt werden kann. Die Verwendung einer solchen weiteren und auf synergistische Weise druckregulierenden Vorrich­tung setzt voraus, daß der Strömungswiderstand hoch und die Rohrlänge kurz gehalten wird. Die Einwirkung der ge­nannten Vorrichtung auf das akustische System kann am einfachsten durch Studium der elektrischen Impedanz­charakteristik bei der Resonanzfrequenz fd des Systems kontrolliert werden. Eine derartige druckregulierende Vorrichtung bewirkt eine eventuelle gewünschte Aus­dämpfung von und in unmittelbarer Nähe von fd sowohl impedanzmäßig als auch frequenzgangmäßig. Man kann in der beschriebenen Weise dadurch den Frequenzgang des Lautsprechers beeinflussen und verändern und eine ge­wisse Abflachung bei etwa 100 Hz und gegen niedrige Frequenz erhalten, was in manchen Applikationsfällen wünschenswert sein kann. Mit anderen Worten stellt diese weitere Einheit zum Unterschied zu der akustischen Funk­tion der eigentlichen Abstimmeinheiten 16, 41, 23, 23′, 33 ein akustisches Loch oder Leck dar. Die Änderung des Frequenzganges ist eigentlich eine Funktion davon, daß die akustische Güte Q reguliert wird. Eine generelle For­mel für die Güte Q ist als Gleichung 10 im Anhang II wie­ dergegeben. Die Formeln sind selbstverständlich für den Fachmann angegeben (siehe auch Anhang III).To modify the damping ratios which will prevail at the resonance frequency f d , a further tuning frequency - similar to that of FIG. 29 - can be used, which is, however, tuned to a much higher frequency than the tuning frequency of the first-mentioned unit 16, 41, and thus synergistically effective Voting ratio can be achieved by varying the engagement frequency of the tuning unit or its flow restricting part. The use of such a further and synergistically pressure regulating device requires that the flow resistance is high and the pipe length is kept short. The easiest way to control the action of the device mentioned on the acoustic system is to study the electrical impedance characteristic at the resonance frequency f d of the system. Such a pressure regulating device brings about a possible desired damping of and in the immediate vicinity of f d both in terms of impedance and in terms of frequency response. The frequency response of the loudspeaker can be influenced and changed in the manner described, and a certain flattening at about 100 Hz and against low frequency can be obtained, which can be desirable in some application cases. In other words, this additional unit, in contrast to the acoustic function of the actual tuning units 16, 41, 23, 23 ', 33, represents an acoustic hole or leak. The change in the frequency response is actually a function of the acoustic quality Q being regulated . A general formula for the quality Q is as equation 10 in Appendix II as given. The formulas are of course given to the person skilled in the art (see also Appendix III).

Wenn die Messung der Impedanz ein gegen niedrige Frequenz markant vergrößerndes Impedanzniveau aufweisen sollte, während das Impedanzmaximum doch in der Nähe von fb auf­tritt, so wäre diese Fehlfunktion wahrscheinlich dadurch verursacht, daß die Abstimmeinheit für f₁ auf eine zu hohe Frequenz abgestimmt ist und/oder der Strömungswider­stand im Mündungsgebiet der Einheit zu klein ist.If the measurement of the impedance should have a markedly increasing impedance level against low frequency, while the impedance maximum nevertheless occurs in the vicinity of f b , this malfunction would probably be caused by the fact that the tuning unit for f 1 is tuned to a too high frequency and / or the flow resistance in the mouth area of the unit is too small.

Wenn auf der anderen Seite die Frequenz für die Resonanz fd des dynamischen Systems bei einer höheren Frequenz gefunden werden sollte als die Frequenz fb, welche die Systemresonanzfrequenz nach Gleichung 1) in Anhang II ist, die lediglich bei einem ganz geschlossenen Druck­system vorhanden sein kann, so ist dies wahrscheinlich dadurch verursacht, daß die Dimensionierung der Ab­stimmeinheit, welche bei höherer Frequenz als f₁ ein­wirkt, und zwar optimiert in der Nähe von fs, in nicht optimaler Weise justiert ist. Dabei kann als Anweisung für die Optimierung generell angegeben werden, daß dann z.B. die Tunellänge in einer zu kurzen Proportion im Verhältnis zur Querschnittsfläche des Tunnels gewählt ist und/oder daß das Eingriffsgebiet für den strömungs­begrenzenden Einsatz zu weit im Verhältnis zu der ge­nannten Tunnellänge gewählt ist und/oder daß der ver­wendete Strömungswiderstand zu gering ist.If, on the other hand, the frequency for the resonance f d of the dynamic system should be found at a higher frequency than the frequency f b , which is the system resonance frequency according to equation 1) in Annex II, which can only be present with a completely closed printing system , so this is probably caused by the fact that the dimensioning of the tuning unit, which acts at a frequency higher than f 1, namely optimized in the vicinity of f s , is not optimally adjusted. As an instruction for the optimization, it can generally be stated that the tunnel length, for example, is selected in a proportion that is too short in relation to the cross-sectional area of the tunnel and / or that the area of intervention for the flow-restricting use is selected too far in relation to the tunnel length mentioned, and / or that the flow resistance used is too low.

Ein anderes Kennzeichen für eine solche, nicht optimierte Justierung der Abstimmeinheit kann eine kräftige Reduk­tion des Impedanzmaximumniveaus bei der Systemresonanz­frequenz sein, etwas was normalerweise auch mit einer erheblichen Verschiebung von fd gegen höhere Frequenz zusammenfällt, sowie auch, daß eine beginnende oder gut erkennbare Impedanzsteigerung gegen sehr niedrige Fre­quenz geschieht.Another characteristic of such a non-optimized adjustment of the tuning unit can be a sharp reduction in the maximum impedance level at the system resonance frequency, something which is normally also the case with a considerable shift of f d coincides with a higher frequency, and also that an incipient or easily recognizable increase in impedance occurs against a very low frequency.

Es soll in diesem Zusammenhang bemerkt werden, daß der erfindungsgemäß erhaltene besondere akustische Effekt, hier dynamischer Effekt genannt, nicht mit Verwendung üblicher Messung der Schalldruckkurve bei niedrigen Frequenzen, z.B. von 100 Hz und abwärts, nachweisbar ist. Tatsächlich weist die mit Klebefilm beklebte Mo­dellkonstruktion eine beinahe identische Frequenzcha­rakteristik auf wie die, zu der die Erfindung Veran­lassung gibt (Fig.39), d.h. es ergibt sich bezüglich der Schalldruckkurve keine meßbare Erklärung zu dem Hör­unterschied, der tatsächlich erzielt wird und der die dynamische Lautsprechervariante von ihrem verschlossenen Äquivalent unterscheidet. Ein Grund für diesen im vor­liegenden Zusammenhang bemerkenswerten Umstand, daß man die beiden Varianten frequenzmäßig nicht unterscheiden kann, dürfte darin zu finden sein, daß die eine, d.h. die erfindungsgemäße Variante, ein in dynamischer Weise regulierter Druckkammerlautsprecher ist, was die andere Variante ja nicht ist. Der genannte dynamische Regulie­rungseffekt wird somit akustisch in einer anderen Dimen­sion entwickelt als die, welche durch übliche Frequenz­messung meßbar ist. Diese Dimension ist ein akustischer Effekt, der nur momentan auftritt und der die Dimension Nsm⁻⁵ - als einen effektgebenden Parameter -, d.h. die Dimension einer akustischen Impedanz und eine weitere Dimension, und zwar dt, die von den verwendeten Abstimm­einheiten entwickelt wird. Aufgrund des Vorkommens der genannten momentanen dynamischen Effektentwicklung wird eine bessere Auflösung und Trennung des Programmaterials wiedergegeben, als es bei einer gewöhnlichen Lautsprecher­vorrichtung der Fall ist.It should be noted in this connection that the particular acoustic effect obtained according to the invention, here called dynamic effect, cannot be detected using the usual measurement of the sound pressure curve at low frequencies, for example from 100 Hz and downwards. In fact, the model construction stuck with adhesive film has an almost identical frequency characteristic to that for which the invention gives rise (Fig. 39), i.e. there is no measurable explanation regarding the sound pressure curve regarding the hearing difference that is actually achieved and the dynamic loudspeaker variant different from their closed equivalent. One reason for this remarkable fact in the present context that the two variants cannot be distinguished in terms of frequency should be found in the fact that one, ie the variant according to the invention, is a dynamically regulated pressure chamber loudspeaker, which the other variant is not . The aforementioned dynamic regulation effect is therefore developed acoustically in a different dimension than that which can be measured by conventional frequency measurement. This dimension is an acoustic effect that only occurs at the moment and that has the dimension Nsm⁻⁵ - as an effect-giving parameter - ie the dimension of an acoustic impedance and another dimension, namely dt, which is developed by the tuning units used. Due to the occurrence of the current dynamic effect development mentioned, there is a better resolution and separation of the program material reproduced than is the case with an ordinary loudspeaker device.

Das Modellsystem nach Fig. 30-52 ist nach den Formeln des Anhangs II berechnet, wobei Vb = 96 dm , fs = 27 Hz, welche letztgenannte zu fs = 25,8 Hz mit einem angebrach­ten 3 Gramm-Beschleunigungsmesser gemessen wurde. Das Innere des Kastens wurde mit einer Glasfasermatte mit der Dichte 24 kg/m³ ausgekleidet, die gut 50 % des Gehäusevo­lumens Vb ausfüllte. Die Eigenfrequenz fs bezieht sich auf einen 10-Zoll-Lautsprecher mit einer 2-Zoll-Schwing­spule und mit kräftigem Magneten, der nach Einsetzen in das Lautsprechergehäuse ohne inneres Dämpfungsmaterial und bei vollständig druckdichter Ausführung eine Systemfrequenz von fb = 39,6 Hz ergab, was somit dem Verhältnis s = 1,36 (Verhältnis der reziproken Steifigkeiten) sowie umge­rechnet einem Luftvolumen VAS von etwa 130 dm³ ent­spricht.30-52 is calculated according to the formulas in Appendix II, where V b = 96 dm, f s = 27 Hz, the latter being measured at f s = 25.8 Hz with an attached 3 gram accelerometer. The inside of the box was lined with a glass fiber mat with a density of 24 kg / m³, which filled a good 50% of the housing volume V b . The natural frequency f s refers to a 10-inch loudspeaker with a 2-inch voice coil and with a powerful magnet, which, when inserted into the loudspeaker housing without internal damping material and with a completely pressure-tight design, resulted in a system frequency of f b = 39.6 Hz , which thus corresponds to the ratio s = 1.36 (ratio of the reciprocal stiffness) and converted an air volume V AS of about 130 dm³.

Nach dem Einsetzen des genannten Dämpfungsmaterials in das Gehäuse sowie nach wiederum luftdichtem Verschließen der Lautsprechereinheit wurde die gesamte Resonanzfrequenz zu fb = 39 Hz gemessen.After inserting the aforementioned damping material into the housing and again sealing the loudspeaker unit airtight, the entire resonance frequency was measured at f b = 39 Hz.

Nach Berechnung der Dimensionen anwendbarer Abstimmein­heiten, d.h. zur Abstimmung auf fs bzw. auf eine viel niedrigere Frequenz als die berechnete f₁, wurde für die Modellkonstruktion als die bei fs abstimmende Vorrichtung ein Rohr aus Aluminium mit einer Länge von 42 mm und einem inneren Durchmesser von 50 mm bzw. einem äußeren Diameter von 60 mm gewählt. An beide Enden des Rohres wurde Streck­metallnetz geklebt. Das Rohr wurde in der Mitte zwecks künftiger Anbringung von strömungsbegrenzendem Einsatzma­ terial geteilt. Die auf diese Weise ausgeführte fs-Einheit wurde mit Klebefilm zusammengeklebt und in ein für den Zweck ausgespartes Loch in die Stirnwand auf luftgedichtete Weise eingesetzt.After calculating the dimensions of applicable tuning units, ie for tuning to f s or to a much lower frequency than the calculated f 1, a tube made of aluminum with a length of 42 mm and an inner diameter was used for the model construction as the device tuning at f s of 50 mm or an outer diameter of 60 mm. Expanded metal mesh was glued to both ends of the pipe. The pipe was in the middle for the future application of flow restricting measures divided material. The f s unit designed in this way was glued together with adhesive film and inserted in an airtight manner in a hole in the end wall that had been left blank for the purpose.

Eine Einheit, welche für ein frequenzabgesenktes f₁ = 6 Hz berechnet wurde, wurde als ein sehr weites, für spätere Einsetzung eines 20 mm weiten akustischen Schaumstoff­körpers mit 60 ppi (particles per inch) bestimmtes Rohr ausgeführt. Dabei wurde der Innendurchmesser des Rohres zu 20 mm, sein Außendurchmesser zu 25 mm bei einer be­rechneten Länge 1t von 230 mm gewählt. Diese Einheit wurde bei weggelassenen Pfropfen in das Lautsprecherge­häuse luftdicht eingesetzt. Danach wurden akustisch unter Verwendung des Geschwindigungssignals des Beschleuni­gungsmessers die drei auftretenden Frequenzpunkte, und zwar fH, f₁ bzw. f₂ gemessen, und diese wurden bei den Frequenzen: fH = 22,4 Hz, f₂ = 43,3 Hz und f₁ = 15,3 Hz gefunden.A unit, which was calculated for a frequency-reduced f₁ = 6 Hz, was designed as a very wide tube, intended for later insertion of a 20 mm wide acoustic foam body with 60 ppi (particles per inch). The inside diameter of the tube was chosen to be 20 mm and its outside diameter to be 25 mm with a calculated length 1 t of 230 mm. This unit was inserted airtight in the loudspeaker housing with the plug removed. Then the three occurring frequency points, namely f H , f 1 and f 2, were measured acoustically using the speed signal of the accelerometer, and these were measured at the frequencies: f H = 22.4 Hz, f 2 = 43.3 Hz and f 1 = 15 , 3 Hz found.

Eine Kontrolle der synergistisch wirksamen Abstimmung wurde durch Einsetzen erhaltener Meßwerte (in Gleichung 6, Anhang II) vorgenommen und als Ergebnis wurde erhalten, daß fp mit fs einschließlich der Masse des Beschleunigungsmessers übereinstimmte, d. h. 25,8 Hz. Damit konnte man feststellen, daß die Grundabstimmung richtig durchgeführt war, wobei nur hervorgehoben werden soll, daß fH zu 22,4 Hz gemessen werden konnte, d.h. niedriger als mathematisch richtig fH = = fs = f′s, was auch die Lage von f′s = 22,4 Hz (siehe Gleichung 5) zeigt.The synergistically effective tuning was checked by inserting the measured values obtained (in equation 6, Appendix II) and as a result it was obtained that f p agreed with f s including the mass of the accelerometer, ie 25.8 Hz. that the basic set-up was carried out correctly, although it should only be emphasized that f H could be measured at 22.4 Hz, ie lower than mathematically correct f H = = f s = f ′ s , which also means the position of f ′ s = 22.4 Hz (see Equation 5).

Danach wurden in die fs-Einheit drei Materialschichten, bestehend aus 20 mm dicken ausgeschnittenen Zylindern aus Mineralwolle der Dichte 24 kgm⁻³ sowie gegen das jeweilige Streckmetallnetz angebrachte Scheiben von 50 gm⁻² (etwa 0,3 mm dicke Schichten) Stapelfasern ein­gesetzt. In die bei frequenzgesenkter f₁ abgestimmte Einheit wurde zuerst der 20 mm dicke Pfropfen eingesetzt und darauf wurden die Mündungen der beiden Vorrichtungen gegen die Umgebung mit Klebefilm versiegelt.Then three material layers consisting of 20 mm thick cut cylinders were placed in the f s unit made of mineral wool with a density of 24 kgm⁻³ and slices of 50 gm⁻² (approx. 0.3 mm thick layers) attached to the respective expanded metal network. In the tuned at frequency-reduced unit f₁ first the 20 mm thick plug was used and then the mouths of the two devices were sealed against the environment with adhesive film.

Eine neue Messung wurde vorgenommen, jetzt mit der Ab­sicht, die neue Resonanzfrequenz fb zu finden. Diese wurde zu 39 Hz gemessen, aus welchem Wert das Komplianz­verhältnis Sb zu 1,29 (früher: 1,36) berechnet werden konnte, was bedeutet, daß die Einsetzung des inneren, schalldämpfenden Materials in die Anlage durch die akusti­sche Belastung und Schallgeschwindigkeitsverminderung in Vb die Nachgiebigkeit des Lautsprechers erhöht hat. Das neue Luftvolumen VAS (Anhang I) kann zu 124 dm³ berechnet werden. Es ergibt sich eine Volumendifferenz, die gleich 130 - 124 = 6 dm³ ist. Diese Differenz kann durch Multiplikation mit der Luftdichte in eine Bela­stung am Lautsprecher umgerechnet werden zu ungefähr m₁≈1,29 x 6 = 7,8 g.A new measurement was made, now with the intention of finding the new resonance frequency f b . This was measured at 39 Hz, from which the compliance ratio S b at 1.29 (previously: 1.36) could be calculated, which means that the insertion of the inner, sound-absorbing material into the system due to the acoustic load and sound velocity reduction in V b has increased the compliance of the speaker. The new air volume V AS (Appendix I) can be calculated at 124 dm³. There is a volume difference that is equal to 130 - 124 = 6 dm³. This difference can be converted into a load on the loudspeaker by multiplying by the air density to approximately m₁≈1.29 x 6 = 7.8 g.

Die Vorrichtung wurde danach dahingehend verändert, daß das Funktionsprinzip angewandt wurde, und zwar zusammen­fassend und am einfachsten dadurch beschrieben, daß eine diskrete, in dynamischer Weise noch erhöhte Nachgiebig­keit jetzt im akustischen System in dessen Gesamtheit wirksam wird und in diesem Fall auch mit Hyperventilations­zusatz (die unter f₁ gelegte Abstimmeinheit), was nach Beseitigung des die Mündung verschließenden Klebefilms durchgeführt wurde. Die Messung der Druckfunktion für die Anlage mit wirksamen Einheiten ergab, daß die dynamische Systemresonanzfrequenz fd jetzt auftritt und zu 37,9 Hz gemessen werden konnte. Berechnet man nach Rückeinsetzen der Eigenfrequenz fs = 25,8 Hz (s.o.) der in der freien Atmosphäre einschließlich des Beschleunigungsmessers ge­messenen Einheit, so wird erhalten, daß das berechnete dynamische Systemnachgiebigkeitsverhältnis sd = 1,16 ist, was mit dem in Gleichung 3) des Anhangs II angegebenen ungefähren Zusammenhang zwischen sd und sb ausgezeichnet übereinstimmt. Die Umrechnung auf das Luftvolumen VAS für die Einheit des dynamischen Systems ergibt eine Ver­schiebung von dem früher berechneten Wert 124 dm³ auf 111 dm³ was bedeutet, daß die dynamisch zugeführte Massen­resultierende bedeutend ist, nämlich gleich etwa eine Belastung der Lautsprecherbewegung mit jetzt 17 g. Dadurch wird die statisch erreichbare (7,8 g) Lautsprecherbe­dämpfung etwa um das zweifache überschritten. Die Ge­samtbedämpfung bleibt etwa gleich oder wird größer als der Lautsprecher Schwing-Masse. Das dynamische System ist dadurch als aperiodisch bedämpft zu betrachten.The device was then modified in such a way that the principle of operation was applied, in summary and most simply described, in that a discrete, dynamically increased flexibility is now effective in the acoustic system as a whole and in this case also with hyper ventilation additive (the under f₁ put tuning unit), which was carried out after removal of the adhesive film closing the mouth. The measurement of the pressure function for the system with effective units showed that the dynamic System resonance frequency f d now occurs and could be measured at 37.9 Hz. If one calculates after resetting the natural frequency f s = 25.8 Hz ( see above) of the unit measured in the free atmosphere including the accelerometer, it is obtained that the calculated dynamic system compliance ratio s d = 1.16, which corresponds to that in equation 3 ) of the approximate relationship between s d and s b given in Annex II. The conversion to the air volume V AS for the unit of the dynamic system results in a shift from the previously calculated value 124 dm³ to 111 dm³, which means that the dynamically supplied mass result is significant, namely approximately a load on the loudspeaker movement with now 17 g. As a result, the statically achievable (7.8 g) speaker attenuation is exceeded by about two times. The total attenuation remains approximately the same or is greater than the loudspeaker oscillating mass. The dynamic system can therefore be regarded as aperiodically damped.

Die in Fig. 38 gezeigte elektrische Impedanzkurve Zs für das fertige dynamische System zeigt die bewirkte sta­tische Impedanzcharakteristik, d.h., welche jetzt eine typische Druckcharakteristik ist, die ihr von dem Druck­maximum verursachtes Impedanzmaximum bei 39 Hz hat. Ent­sprechende Impedanzmessungen, welche für die durch Klebe­film verklebte verschlossene Modellvariante vorgenommen wurden, wiesen eine vernachlässigbare Abweichung von der Impedanzcharakteristik des dynamischen Modells auf. Da sie mit der dynamischen Impedanzkurve ganz zusammenfallen würde, ist sie auch nicht graphisch angegeben. Die Impedanz­messung wurde auf einem 8-Ohm-Lautsprecher vorgenommen und nach Einsetzung eines Reihenwiderstands r′ = 270 Ohm gemessen. Eine Vorrichtung nach der DE-AS 17 62 237 zeigt entsprechend der dortigen Zielsetzung einer Dämpfung eine im Maximum wesentlich reduzierte und ins­gesamt breitere sowie gegen sehr niedrige Frequenz durch Druckverlust, eine etwas ansteigende Impedanzkurve.The electrical impedance curve Z s shown in FIG. 38 for the finished dynamic system shows the static impedance characteristic caused, ie which is now a typical pressure characteristic that has its impedance maximum caused by the pressure maximum at 39 Hz. Corresponding impedance measurements, which were carried out for the sealed model variant glued by adhesive film, showed a negligible deviation from the impedance characteristic of the dynamic model. Since it would coincide entirely with the dynamic impedance curve, it is not shown graphically either. The impedance measurement was carried out on an 8-ohm loudspeaker and after inserting a series resistance r ′ = 270 Ohm measured. A device according to DE-AS 17 62 237 shows, in accordance with the objective of damping there, a substantially reduced and overall broader and against very low frequency due to pressure loss, a somewhat increasing impedance curve.

Die Figuren 30,31 und 32 zeigen am Modell vorgenommene Messungen der spezifischen dynamischen Nachgiebigkeit MC (m³N⁻¹) des Systems. Fig.10 zeigt die im Modellsystem nach der Erfindung gemessene dynamische Nachgiebigkeit zwischen 100 Hz und nahezu 0 Hz.Figures 30, 31 and 32 show measurements of the specific dynamic compliance M C (m³N⁻¹) of the system made on the model. 10 shows the dynamic compliance between 100 Hz and almost 0 Hz measured in the model system according to the invention.

Die dynamische Nachgiebigkeit des Modellsystems vor Ein­setzen strömungsbegrenzender Organe wird in Fig.31 ge­zeigt, wobei die früher genannte Frequenz fH als ein schwaches Minimum in der Komplianzkurve im Gebiet um 28 Hz gefunden wird (Helmholtznäherung). Als Frequenzwert (synergistisch gemeinsam mit der fp-Vorrichtungsfrequenz) wird ein Wert in der Nähe von 2,5 Hz mit einem deutlichen Maximum in der Komplianzkurve gefunden, wobei die Nachgie­bigkeit gegen noch niedrigere Frequenz gegen eine - bei der FFT-System bestimmte - Frequenz von etwa 0,25 Hz abnimmt, um danach wieder gegen eine erhöhte Nachgiebigkeit zu gehen.The dynamic compliance of the model system before the onset of flow-limiting organs is shown in FIG. 31, the previously mentioned frequency f H being found as a weak minimum in the compliance curve in the region around 28 Hz (Helmholtz approximation). As a frequency value (synergistically together with the f p device frequency), a value in the vicinity of 2.5 Hz with a clear maximum in the compliance curve is found, the flexibility against an even lower frequency against a frequency determined in the FFT system decreases from about 0.25 Hz in order to then go again against increased compliance.

Fig.32 soll im Vergleich mit der Kurve in Fig.30 be­trachtet werden, indem sie die in dem ganz druckdichten Modellsystem erhaltene Komplianz (bei mit Klebefilm bekleb­ten Einheitsmündungen) zeigt. Man kann dabei beobachten, daß der scharfe Knick der Fig.32, der sich nahezu als ein schwaches relatives Minimum darstellt, sich in der Nähe von 2 - 2,5 Hz befindet, in Fig.30, als ein abgerundeter Sattel wiedergefunden wird. Ein weiterer Unterschied stellt der besonders verschiedenartige Verlauf dar, den die beiden Kurven unter der genannten Frequenz von etwa 2 Hz haben. Besonders kennzeichnend für den Hyperventilationseffekt bei dem System nach der Erfindung ist der Unterschied der Systemnachgiebigkeit, der bei dem in Fig. 30 auftretenden absoluten Maximumwert mit -5 dB bzw. bei dem bei entspre­chender Frequenz in Fig.12 bei -22 dB vorkommenden Wert wiedergefunden wird, d.h., das dynamische Modellsystem hat eine etwa 17 dB (7 mal) höhere Nachgiebigkeit bei dieser fest­gestellten Grenzfrequenz f₁ von etwa 0,25 Hz.Fig. 32 is to be considered in comparison with the curve in Fig. 30, in that it shows the compliancy obtained in the completely pressure-tight model system (in the case of unit mouths glued with adhesive film). It can be observed that the sharp kink of Fig. 32, which is almost a weak relative minimum, is in the vicinity of 2-2.5 Hz, in Fig. 30, is found as a rounded saddle. Another difference is the particularly different course, the two Have curves below the mentioned frequency of about 2 Hz. Particularly characteristic of the hyperventilation effect in the system according to the invention is the difference in system compliance, which is found in the absolute maximum value occurring in FIG. 30 with -5 dB or in the value occurring with a corresponding frequency in FIG. 12 with -22 dB , ie, the dynamic model system has an approximately 17 dB (7 times) higher flexibility at this determined cut-off frequency f 1 of approximately 0.25 Hz.

Fig.34 zeigt die beim offenen System (Helmholtzcharakter) ohne eingesetzte Begrenzungseinheiten entwickelte relative Bewegungsgeschwindigkeit vs bei der Lautsprechereinheit, wobei die als Geschwindigkeit η = 20 log vs/us angege­ben wird, wobei η die Dämpfung ist und us das zugeführte Spannungsniveau.Fig. 34 shows the relative movement speed v s developed for the loudspeaker unit in the open system (Helmholtz character) without the use of limiting units, the speed being given as the speed η = 20 log v s / u s , where η is the damping and u s is the voltage level supplied .

Figur 33 zeigt die beim System nach der Erfindung ent­wickelte Bedämpfung der relativen Bewegungsgeschwindig­keit vs/us.FIG. 33 shows the damping of the relative movement speed v s / u s developed in the system according to the invention.

Die Fig.35,36 und 37 zeigen bei der Modellkonstruktion vor­genommene Messungen bei akustisch erhaltenem Schall­druckniveau.Figs. 35, 36 and 37 show measurements made in the model construction at an acoustically maintained sound pressure level.

Die in Fig.15 gezeigte Kurve betrifft das Schalldruck­niveau p(Nm⁻²), das auf einen konstantgebliebenen, der Lautsprechereinheit zugeführten elektrischen Effekt We bezogen werden konnte, wenn ein Meßmikrophon B&K Typ 4165 in der Zentrumachse der fs-Einheit im Abstand von etwa 1 mm von seinem die Mündung abschließenden Metallnetz angebracht wurde. Die in Fig.36 gezeigte Differenzkurve gibt das Differenzniveau an, das als ein Unterschied zwi­ schen dem in Fig. 35 gezeigten Niveau und dem von dem Mikrophon registrierten Schalldruckniveau gemessen werden konnte, wenn es horizontal verschoben war, so daß das Schalldruckniveau in einem zwischen den beiden Abstimmungs­einheiten gut getrennten geometrischen Ort - d.h. der bei der Baffelfläche (Schallwand) registriebare Schalldruck - gemessen werden konnte.The curve shown in Fig. 15 relates to the sound pressure level p (Nm⁻²), which could be related to a constant electrical effect W e supplied to the loudspeaker unit when a B&K type 4165 measuring microphone was located in the center axis of the f s unit at a distance of about 1 mm from its metal net closing the mouth. The difference curve shown in Fig. 36 indicates the difference level, which as a difference between The level shown in Fig. 35 and the sound pressure level registered by the microphone could be measured if it was shifted horizontally, so that the sound pressure level in a well-separated geometrical location between the two tuning units - that is, the sound pressure that can be registered with the baffle surface (baffle) - could be measured.

Das in Fig.35 in angegebener Weise gemessene Schalldruck­niveau hielt sich im Abstand von etwa -30 dB von dem an­gegebenen Referenzniveau in dem im wesentlichen konstan­ten Frequenzgebiet über 65 Hz, welche Druckcharakteristik als bezogen auf die in Fig. 37 gezeigte Druckcharakteri­stik für das axial bei der Lautsprechereinheit auftre­tende Druckniveau als ein um etwa -12 dB vermindertes Druckniveau angegeben werden kann.The sound pressure level measured in the manner indicated in FIG. 35 was kept at a distance of approximately -30 dB from the specified reference level in the essentially constant frequency range above 65 Hz, which pressure characteristic as related to the pressure characteristic shown in FIG Loudspeaker unit occurring pressure level can be specified as a pressure level reduced by approximately -12 dB.

Die oben beschriebene Differenzmessung in Fig.36, und zwar dp = 20 log Pb/Pp, zeigt, daß eine deutliche Druck­differenzfunktion bei niedrigeren Frequenzen als fs von etwa 27 Hz auftritt. Man beobachtet, daß gerade bei fs eine Differenzinflexion eintritt, deren Vorhandensein den charakteristischen Punkt bestätigt, wobei die Einwir­kung der fs-Einheit als ein phasendrehendes und druck­regulierendes Organ einzuwirken beginnt. Da die Kurve in Fig.36 bei etwa 5 Hz ein bis -8 dB zunehmendes Dif­ferenzverhältnis aufweist, das dann bis gegen die Diffe­renz 0 dB auf beiden Seiten der 5-Hz-Frequenz wieder ab­fällt, gibt sie auch somit die auf akustische synergi­stische Weise erhaltene, untere Grenzfrequenz bei etwa 5 Hz an. Die als negative Differenz dargestellt Funktions­kurve zeigt die Abstrahlung von der fs-Vorrichtung als Schallausstrahlung, die gegen noch niedrigere Frequenz "ab­gesetzt" ist.The difference measurement in FIG. 36 described above, namely d p = 20 log P b / P p , shows that a clear pressure difference function occurs at frequencies lower than f s of approximately 27 Hz. It is observed that a differential inflection occurs precisely at f s , the presence of which confirms the characteristic point, the action of the f s unit beginning to act as a phase-shifting and pressure-regulating organ. Since the curve in FIG. 36 has a difference ratio increasing to -8 dB at about 5 Hz, which then drops again towards the difference 0 dB on both sides of the 5 Hz frequency, it also gives the acoustically synergistic obtained , lower limit frequency at about 5 Hz. The functional curve shown as a negative difference shows the radiation from the f s device as Sound radiation that is "offset" against an even lower frequency.

Bei Verwendung der Gleichungen im Anhang II - in erster Linie der Verwendung von Gleichung 9), in die Quer­schnittsfläche Ap der Abstimmeinheit, Gehäusevolumen Vb und Verlängerung 1t der akustisch wirksamen Fläche Ap eingehen, - ergeben sich die Tabellen der Anhänge III und IV.When using the equations in Appendix II - primarily the use of Equation 9), the cross-sectional area A p of the tuning unit, housing volume V b and extension 1 t of the acoustically effective area A p -, the tables in Appendix III and IV.

In Anhang III wird angegeben, daß bereits eine verhältnismä­ßig kleine Querschnittsfläche Ap in einem so kleinen Volu­men eine so hohe Abstimmungsfrequenz entwickelt, daß, sofern die Querschnittsfläche nicht so gering gewählt wird, sie so ungünstig klein (ungünstiger Reguliereffekt) sein kann, daß das System nicht auf fs abgestimmt werden kann, wenn icht eine verhältnismäßig große Fläche mit einer Tunnellänge ver­bunden ist, die körperlich so groß ist, wie die Konstruktion zuläßt. Die in Anhang III angegebene Frequenz würde dann ohne Zusatz von wesentlicher Rohrlänge bei 71 Hz einfallen. Es ist zweckmäßig, die Fläche mäßig groß zu halten, um dadurch die Konstruktion wirksam dynamisch und ausreichend regulieren zu können. Zweckmäßig kann die Fläche in die Tiefe "verlängert" werden. Der 6-Zoll-Lautspre­cher würde bei dem genannten Boxenbereich von 12 dm⁻³ ein Komplianzverhältnis etwa gleich 4 erhalten.In Appendix III it is stated that a relatively small cross-sectional area A p develops such a high tuning frequency in such a small volume that, if the cross-sectional area is not chosen to be so small, it can be so unfavorably small (unfavorable regulating effect) that the system cannot be matched to f s if a relatively large area is not connected to a tunnel length that is physically as large as the construction permits. The frequency specified in Annex III would then occur at 71 Hz without the addition of a substantial pipe length. It is advisable to keep the area moderately large in order to be able to regulate the construction effectively and dynamically. The surface can expediently be "extended" in depth. The 6-inch loudspeaker would have a compliance ratio of approximately equal to 4 in the mentioned box area of 12 dm⁻³.

Hinsichtlich des Konstruktionsfalles, worin ein sehr generös bemessenes Volumen bevorzugt wird, kann in erster Linie mit Rücksicht darauf, daß man bei Komplianz­verhältnissen um 1,0 oder weniger als 1,0 keinen so großen akustischen Reguliereffekt haben muß, es am zweck­mäßigsten sein, die Querschnittsfläche Ap kleiner zu halten, was durch eine Öffnungslänge etwa gleich oder nur etwas größer als das Frontplattenmaß halten wird.Regarding the construction case, in which a very generously dimensioned volume is preferred, the cross-sectional area may be the most expedient, primarily in view of the fact that one does not have to have such a large acoustic regulating effect with compliance ratios of 1.0 or less than 1.0 A p smaller too hold what will hold about the same or only slightly larger than the front panel size due to an opening length.

Eine Volumenmenge, die ein Komplianzverhältnis s der Größenordnung 1,0 ergibt, bringt mit sich, daß die Beweg­lichkeit bzw. der akustische Wirkungsgrad des Lautsprechers hinsichtlich stationärer (sinusförmiger) Ausschwingungs­bewegung optimiert wird, da das Komplianzverhältnis 1,0 das optimale akustische Einspannungsverhältnis in einem Druckgehäuse ist. Daher kann die dynamische Strömungsregulierung einen völlig ausreichenden Reguliereffekt entwickeln, auch wenn die effekt­entwickelnde Querschnittsfläche bei einer Abstimmeinheit phy­sisch als klein auffaßbar ist; so wird bei korrekter Einstellung der Strömungsbegrenzung in der Einheit (d.h. hoher Einstellung) eine günstige geringe, beinahe vernachlässigbare, statische Strömung erhalten.A volume that results in a compliance ratio s of the order of magnitude 1.0 means that the mobility or acoustic efficiency of the loudspeaker with regard to stationary (sinusoidal) swinging movement is optimized, since the compliance ratio 1.0 is the optimal acoustic clamping ratio in a pressure housing is. Therefore, the dynamic flow regulation can develop a completely sufficient regulating effect, even if the cross-sectional area developing the effect can be physically understood as small in a tuning unit; this way, with the correct setting of the flow limitation in the unit (i.e. high setting), a favorable low, almost negligible, static flow is obtained.

Mit Bezug auf Gleichung 10) im Anhang II, die den Güte- oder Q-Wert beschreibt, der in einem akustischen Kreis erhalten wird, verhält es sich so, daß die Güte Q für eine gewisse, bestimmte Querschnittsfläche gegen einen großen Q-Wert geht, wenn die Länge 1t der Abstimmeinheit gegen einen größeren Wert geht. Die Größe Q stellt somit ein Maß für die Wirkung des Eingriffs dar, den eine erfindungsgemäß ausgeführte Abstimmeinheit im akustischen System als solche entwickelt, wobei diese zusammenfassend ebenso viel größer wird, wie es das Längen-Flächen-Verhältnis für die je­weilige Abstimmeinheit wird.With reference to equation 10) in Appendix II, which describes the quality or Q value obtained in an acoustic circuit, the situation is that the quality Q goes against a large Q value for a certain, specific cross-sectional area if the length 1 t of the tuning unit goes against a larger value. The size Q thus represents a measure of the effect of the intervention that a tuning unit designed according to the invention develops as such in the acoustic system, which in summary becomes just as large as the length-area ratio for the respective tuning unit.

Die "Tone-burst"-Analysen nach Fig. 39-42 zeigen die in dem früher genannten Meßpunkt für die Lautsprecherein­heit im Modellsystem registrierte Transientcharakteri­stik für das erfindungsgemäße dynamische System im Ver­ gleich mit der Charakteristik der bei zwei verschiedenen Frequenzen zugeführten Signalspannung.The "Tone burst" analyzes according to FIGS. 39-42 show the transient characteristic registered in the previously mentioned measuring point for the loudspeaker unit in the model system for the dynamic system according to the invention in the Ver same with the characteristic of the signal voltage supplied at two different frequencies.

Somit zeigen Fig.39 und 51 das akustisch erhaltene Sig­nal für die nach Fig.39 geprüfte Frequenz fd (38 Hz) bzw. die nach Fig.51 geprüfte Frequenz von etwa 0,7 x fd (27 Hz), wobei das jeweilige elektrisch zugeführte Sig­nal in den Fig. 40 und 42 gezeigt wird. Es ergibt sich aus der Transientanalyse, daß die Transienteigenschaften mit einer besonders kurzen und gut definierten Ein- und Aus­schwingung außerordentlich gut sind. Es sollte beachtet werden, daß jedes akustisch-mechanisches Übertragungs­system notwendigerweise - wenn die Meßfrequenz bei Resonanz oder niedriger.liegt - wenigstens eine zu dem zugeführ­ten Signal addierte Schwingung gibt, was darauf zurückzu­führen ist, daß das akustische System resonant ist. Der Grad der Restschwingung ergibt eine ungefähre akustische Gütezahl an (Q nach Gleichung 10 in der Formelsammlung nach Anhang II). Eine im Modellsystem nach der Erfindung registrierte Transientcharakteristik gibt somit ein gut dynamisch optimiertes akustisches System mit aperiodischer Charakteristik an, was durch die graphische Veranschauli­chung des akustischen Signals bestätigt wird, das eine Antwort auf die in den beiden Frequenzfällen (Fig.19,21) zugeführten zehn Sinusschwingungen darstelllt. Wie ersicht­lich wird nur eine Überschwingung erhalten, wobei auch eine außerordentlich gut gedämpfte und sehr schnelle Rest-­Absperrung stattfindet, die wesentlich von dem elektrischen Absperrungscharakter bestimmt wird, wie in Fig.20 bzw. 21 ersichtlich ist. Ein aperiodisch wirkendes System erzeugt einen bestmöglichen Transientcharakter, da die System­dämpfung optimal und gleich etwa 1,0 ist und zwar soll Q in einem Drucksystem gleich 1,0 sein, damit die resistive Dämpfung auch gleich 1,0 sein kann. Dadurch ergibt sich eine vorbildliche, transientmäßige Auflösung von Programma­terial im Niedrigfrequenz-Gebiet nebst einer damit zusammen­hängenden Freiheit von akustischer Färbung durch geringes Klirren und kurzer Ausschaltzeit, gutem akustischem Wir­kungsgrad und gerichteter Distorsion bedeutet. Das oben beschriebene System zeigt eine wirksame dynamische Effekt­regulierung und Aperiodizität.39 and 51 thus show the acoustically obtained signal for the frequency f d (38 Hz) tested according to FIG. 39 and the frequency of approximately 0.7 x f d (27 Hz) tested according to FIG. 51, the respective being electrical supplied signal is shown in Figs. 40 and 42. It follows from the transient analysis that the transient properties with a particularly short and well-defined oscillation and oscillation are extremely good. It should be noted that any acoustic-mechanical transmission system, when the measurement frequency is at resonance or lower, necessarily gives at least one vibration added to the supplied signal, due to the acoustic system being resonant. The degree of the residual vibration gives an approximate acoustic figure of merit (Q according to equation 10 in the formula collection according to Appendix II). A transient characteristic registered in the model system according to the invention thus indicates a well dynamically optimized acoustic system with aperiodic characteristic, which is confirmed by the graphic illustration of the acoustic signal, which is a response to the ten supplied in the two frequency cases (Fig. 19, 21) Represents sine waves. As can be seen, only an overshoot is obtained, with an extremely well damped and very fast residual shut-off also taking place, which is essentially determined by the electrical shut-off character, as can be seen in FIGS. 20 and 21. An aperiodically acting system produces the best possible transient character, since the system damping is optimal and equal to about 1.0, and indeed Q should be equal to 1.0 in a printing system, so that the resistive Attenuation can also be equal to 1.0. This results in an exemplary, transient resolution of program material in the low-frequency range along with a related freedom from acoustic coloring due to low clinking and short switch-off times, good acoustic efficiency and directed distortion. The system described above shows an effective dynamic effect regulation and aperiodicity.

Das erfindungsgemäße System eignet sich am besten für die Verwendung bei Lautsprechervorrichtungen, die einen reichlich bemessenen Volumenparameter einschließen, d.h., das Komplianzverhältnis s (siehe z.B. Gleichung 1, An­hang II) wurde im Bereich s = 4 < 1,0 < 0,5 gewählteThe system according to the invention is best suited for use with loudspeaker devices that include an amply dimensioned volume parameter, i.e. the compliance ratio s (see e.g. equation 1, Appendix II) was chosen in the range s = 4 <1.0 <0.5

Was praktisch die bevorzugte Ausführungsform der Erfin­dung in Bezug auf die Wahl von Öffnungsquerschnitt und dessen Längsverhältnis werden wird, kann dahingehend ange­geben werden, daß, wenn der Pfropfen sehr lang im Verhältnis zu der Querschnittsfläche wird, die Eigenschaften des Systems hinsichtlich Transienz verschlechtert werden können, wobei die Differenzzeit dt - als die Zeit, die ein Schall­wellenzustand zum Durchwandern der mit Material gefüllten Abstimmeinheit benötigt -, die bei sehr großer Öffnungs­länge zwischen dem im Gehäusevolumen Vb entwickelten Momentandruck auftritt, ansteigt, und damit auch Veran­lassung dazu geben kann, daß die dynamisch druckregulie­rende Wirkung des Systems über eine ungeeignete lange Zeitdauer entwickelt wird. Das Letztgenannte wurde im Hinblick auf das mit der Erfindung vorwiegende, bezweckte und ganz transient-optimierte, schnelle Druckregulierungs­verhältnis gesagt.What will practically become the preferred embodiment of the invention in terms of the choice of aperture cross-section and its aspect ratio can be stated in that if the plug becomes very long in relation to the cross-sectional area, the properties of the system with regard to transience can be deteriorated, whereby the difference time dt - as the time it takes for a sound wave condition to travel through the tuning unit filled with material - that occurs with a very large opening length between the instantaneous pressure developed in the housing volume V b , increases, and can therefore also give rise to the fact that the dynamic pressure regulating Effect of the system is developed over an unsuitable long period of time. The latter was said in view of the predominant, intended and completely transiently optimized, fast pressure regulation ratio with the invention.

Bei mit kleinen Volumenboxen - die ein verhältnismäßig ungünstiges Komplianzverhältnis geben können - verbundenen "kleinflächigen" dynamischen Vorrichtungen bleibt auch der Regelungseffekt klein, und zwar ist es besser, eine verhältnis­mäßig große Differenzzeit zu wählen als eine "zu kleine" Regu­latorfläche. Prinzipiell kann 1t sich wohl über die Hälfte der Boxtiefe strecken; wenn gewünscht, ist daher die Er­findung auch für einen kleinen Volumenparameter einsetz­bar.
Anhang I
Definition der Kurzbezeichnungen
AP : Pfortenfläche in Helmholtzresonatorsystemen;
fH: Helmholtzresonanzfrequenz in einem Helmholtz­resonatorsystem; ist gewöhnlich gleich f′s < fs
f₁ : untere Grenzfrequenz in Helmholtzresonatorsystemen;
f₂: obere Grenzfrequenz in Helmholtzresonatorsystemen;
f(fb): Systemresonanzfrequenz in einem Druckkammersystem;
fs: Eigenfrequenz bei einer elektroakustischen Laut­sprechereinheit;
fp: Pfortenresonanzfrequenz in einem Helmholtzreso­natorsystem; liegt gewöhnlich bei f′s < fs;
f′s: durch akustische Belastung der Lautsprecherein­heit gegen niedrige Frequenz verschobene Eigen­frequenz fs ;
fd: in dem dynamisch akustisch regulierten System auftretende neue und frequenzverschobene (+ oder -) fb.
VAS: Luftvolumen, das bei Belastung einer elektro­akustischen Lautsprechereinheit mit der Eigen­frequenz fs ein Komplianzverhältnis S = 1,0 ergibt, aus dem sich auch fb und fd berechnen lassen;
Vb: Volumen eines Druckkammersystems;
Vt: durch die Länge 1t eines Tunnels bestimmtes körperliches Volumen für die Querschnittsfläche des Tunnels;
1t: körperliche Länge eines akustischen Tunnels;
s: Komplianzverhältnis, wenn die elektroakustische Lautsprechereinheit von einem Druckkammervolumen akustisch so belastet ist, daß f = fb gilt (unendliche Stirnwand).
sb: Komplianzverhältnis, das für eine unendliche Baffelkonstruktion gilt, in deren Kompressionsvo­lumen auch eine Tunnelkonstruktion eingeht (Vb - Vt);
sd: fällt für erfindungsgemäße Systeme normalerweise bei etwa 0,9 sb ein und stellt die durch dynami­sche, akustische Regulierung normalerweise erhal­tene vermehrte Nachgiebigkeit dar (siehe Gleichung 4) Anhang II);
Q: Q = f₀/(f₂ - f₁) ist die Gütezahl eines aku­stischen Kreises, aus dem der Dämpfungsfaktor desselben Systems als umgekehrter Wert berech­net werden kann. Messung von f₁ und f₂ erfolgt bei einem Niveau, das 3 dB niedriger gegenüber dem Niveau bei Resonanzfrequenz f₀ ist.
= Q⁻¹ Dämpfungsfaktor

Figure imgb0001
Anhang III: Durchmesser von Ap (mm) Volumen Vb (dm³) fp (Hz) lt (mm) 50 200 18 50 " 100 25 " " 50 36 " " 25 50 " " 12,5 71 " " 6,25 101 " Anhang IV: Durchmesser von Ap (mm) Volumen Vb (dm³) fp (Hz) lt (mm) 50 100 25 50 " 50 " 145 " 25 " 330 In the case of "small-area" dynamic devices connected to small volume boxes - which can give a relatively unfavorable compliance ratio - the control effect also remains small, and it is better to choose a relatively large difference time than a "too small" regulator area. In principle, 1 t can stretch over half the box depth; if desired, the invention can therefore also be used for a small volume parameter.
Appendix I.
Definition of short names
A P : Gate area in Helmholtz resonator systems;
f H : Helmholtz resonance frequency in a Helmholtz resonator system; is usually equal to f ′ s <f s
f₁: lower limit frequency in Helmholtz resonator systems;
f₂: upper limit frequency in Helmholtz resonator systems;
f (f b ): system resonance frequency in a pressure chamber system;
f s : natural frequency in an electroacoustic loudspeaker unit;
f p : gate resonance frequency in a Helmholtz resonator system; is usually f ′ s <f s ;
f ′ s : natural frequency f s shifted by acoustic loading of the loudspeaker unit against low frequency;
f d : new and frequency-shifted (+ or -) occurring in the dynamically acoustically regulated system f b .
V AS : Air volume that results in a compliance ratio S = 1.0 when an electroacoustic loudspeaker unit is loaded with the natural frequency fs, from which f b and f d can also be calculated;
V b : volume of a pressure chamber system;
V t : physical volume determined by the length 1 t of a tunnel for the cross-sectional area of the tunnel;
1 t : physical length of an acoustic tunnel;
s: Compliance ratio when the electroacoustic loudspeaker unit is acoustically loaded by a pressure chamber volume such that f = f b (infinite end wall).
s b : compliance ratio that applies to an infinite baffle construction, in the compression volume of which a tunnel construction is also included (V b - V t );
s d : normally occurs for systems according to the invention at about 0.9 s b and represents the increased flexibility normally obtained by dynamic, acoustic regulation (see equation 4), Appendix II);
Q: Q = f₀ / (f₂ - f₁) is the figure of merit of an acoustic circuit from which the damping factor of the same system can be calculated as an inverse value. Measurement of f₁ and f₂ takes place at a level which is 3 dB lower than the level at the resonance frequency f₀.
= Q⁻¹ damping factor
Figure imgb0001
Appendix III: Diameter of A p (mm) Volume V b (dm³) f p (Hz) l t (mm) 50 200 18th 50 " 100 25th " " 50 36 " " 25th 50 " " 12.5 71 " " 6.25 101 " Appendix IV: Diameter of A p (mm) Volume V b (dm³) f p (Hz) l t (mm) 50 100 25th 50 " 50 " 145 " 25th " 330

Claims (22)

1. Lautsprechervorrichtung mit wenigstens einem in einer Öff­nung (15) eines Gehäuses angebrachten Lautsprecher, mit mindestens einer weiteren Gehäuseöffnung, die eine Größe, insbesondere Fläche und Tiefe hat, daß sie als solche Resonanz mit dem Gehäusevolumen (Vb) bei mindestens der Eigenfrequenz (Fs) des freien Lautsprechers gibt, wobei die Öffnung mit in ihr enthaltenem strömungsbegrenzendem Material (24, 25, 29 bis 31, 35, 38) eine erste Abstimm­einheit (17, 28, 34, 37) bildet und mit wenigstens einer aus einer weiteren Öffnung und gegebenenfalls Pfropfen oder ähnlichem aus akustisch resistivem Material gebildeten weiteren Abstimmeinheit (z.B. 33), die auf eine Frequenz abgestimmt ist, die unterschiedlich zu der von der ersten Abstimmeinheit (21; 16, 17, 24, 25; 23; 27; 33) bewirkten Resonanzfrequenz ist und deutlich unter der Eigenfrequenz (fs) des Lautsprechers liegt.1. Loudspeaker device with at least one loudspeaker mounted in an opening (15) of a housing, with at least one further housing opening that has a size, in particular area and depth, that it as such resonates with the housing volume (V b ) at at least the natural frequency ( F s ) of the free loudspeaker, the opening with the flow-limiting material (24, 25, 29 to 31, 35, 38) contained in it forming a first tuning unit (17, 28, 34, 37) and with at least one from a further one Opening and possibly grafting or the like made of acoustically resistive material further tuning unit (eg 33), which is tuned to a frequency different from that of the first tuning unit (21; 16, 17, 24, 25; 23; 27; 33) caused resonance frequency and is significantly below the natural frequency (f s ) of the speaker. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die erste Abstimmeinheit bewirkte Resonanz im wesentlichen bei der Eigenfrequenz (fs) des Lautspre­chers oder darunter liegt.2. Device according to claim 1, characterized in that the resonance caused by the first tuning unit is substantially at the natural frequency (f s ) of the speaker or below. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die zweite Abstimmeinheit auf eine Frequenz ab­gestimmt ist, die bei der unteren Grenzfrequenz (f₁) des Lautsprechers in der Lautsprechervorrichtung oder unterhalb dieser Grenzfrequenz liegt.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the second tuning unit is tuned to a frequency which is at the lower cut-off frequency (f₁) of the speaker in the speaker device or below this cut-off frequency. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die erste Gehäuseöffnung einen sich in das Innere des Gehäuses erstreckenden akustischen Tunnel aufweist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the first housing opening has an acoustic tunnel extending into the interior of the housing. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel im wesentlichen gestreckt ausgebildet ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the tunnel is substantially stretched. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­net, daß er mit dem strömungsbegrenzenden Material eine Abstimmeinheit bildet, die die Resonanz frequenzmäßig deutlich nach unten verschiebt.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that it forms a tuning unit with the flow-limiting material, which shifts the resonance significantly downwards in frequency. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsbegrenzende Material nur in einem gegenüber der Tunnellänge relativ kurzen Mündungs­bereich angeordnet ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the flow-limiting material is arranged only in a relatively short compared to the tunnel length mouth region. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurzer Tunnel der ersten Abstimm­einheit im wesentlichen durch strömungsbegrenzendes Ma­terial ausgefüllt ist.8. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that a short tunnel of the first tuning unit is essentially filled with flow-limiting material. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tunnel der zweiten Abstimmein­heit (23′) in dem Tunnel der ersten Abstimmeinheit (17, 24, 25), zweckmäßig parallel mit der letzteren angeordnet ist, wobei die Mündungen der Abstimmeinheiten gegen die Umgebung in im wesentlichen derselben Ebene gelegen sind.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a tunnel of the second tuning unit (23 ') in the tunnel of the first tuning unit (17, 24, 25) is advantageously arranged in parallel with the latter, the mouths of the Voting units against the environment are located on essentially the same level. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tunnel einer zweiten Abstimmein­heit einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a tunnel of a second tuning unit has a slot-shaped cross section. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsbegrenzende Material (24, 29, 35) Schaumkunststoff, vorzugsweise akustischer Schaumkunststoff, ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flow-limiting material (24, 29, 35) is foam plastic, preferably acoustic foam plastic. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich wenigstens eine weite­re Abstimmeinheit (24) mit einem Tunnel (42) aufweist, der eine Größe hat, die Resonanz mit dem Gehäusevolumen bei einer Frequenz gibt, die wesentlich höher ist als die Eigenfrequenz des Lautsprechers und der mit einem Pfropfen (45) aus strömungsbegrenzendem Material ausge­füllt ist, der den Tunnel (42) im wesentlichen akustisch schließt.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it additionally has at least one further tuning unit (24) with a tunnel (42) which has a size which gives resonance with the housing volume at a frequency which is substantially higher is the natural frequency of the loudspeaker and is filled with a plug (45) made of flow-limiting material, which closes the tunnel (42) essentially acoustically. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abstimmeinheit (17, 24, 25, 23, 27, 33) auf eine sehr niedrige Frequenz wie f₁ oder darunter abgestimmt ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the first tuning unit (17, 24, 25, 23, 27, 33) is tuned to a very low frequency such as f₁ or below. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfropfen (24, 25, 29, 35, 43) an seiner einen Stirnseite oder seinen Stirnseiten mit einer oder mehreren dünnen, scheibenförmigen Schichten aus Material abgeschlossen ist, das einen akustischen Widerstand aufweist, z.B. Stapelfaserschichten oder feinmaschiges Metalldrahtnetz.14. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the plug (24, 25, 29, 35, 43) is closed on one end face or its end faces with one or more thin, disc-shaped layers of material, the one has acoustic resistance, for example Staple fiber layers or fine-mesh metal wire mesh. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekenn­zeichnet durch eine Hyperventilationsvorrichtung, welche so angepaßt ist, daß sie eine kontrollierte, gegen nied­ rige Frequenz progressive Steigerung der Nachgiebigkeits­zunahme bewirkt, aber das Druckmaximum (bei fd) im we­sentlichen unverändert zurückläßt.15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized by a hyperventilation device which is adapted so that it is a controlled, against low frequency causes a progressive increase in the increase in flexibility, but leaves the pressure maximum (at f d ) essentially unchanged. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hyperventilationsvorrichtung ein schmaler, durch­gehender Schlitz in der den Lautsprecher tragenden Gehäu­sewand ist, welcher Schlitz gegen die Umgebung im wesent­lichen derselben Ebene wie der Mündungsteil des Lautspre­chers mündet und daß sie vorzugsweise in der Nähe des Lautsprechers gelegen ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the hyperventilation device is a narrow, continuous slot in the housing carrying the speaker, which slot opens to the environment at substantially the same level as the mouth part of the speaker and that it is preferably in the vicinity of the speaker is located. 17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß die zweite Abstimmeinheit so abgestimmt und mit Bezug auf die strömende Luftmenge pro Zeiteinheit so angepaßt ist, daß sie eine kontrollierte, gegen niedrige Frequenz gerichtete Steigerung der bereits von der erstgenannten Abstimmeinheit (17, 24, 25, 27) verursachten Nachgiebigkeitsvermehrung gegen sehr niedrige Frequenz bewirkt, während eine dritte Abstimmeinheit (23, 47) so abgestimmt und mit Bezug auf die Luftmenge pro Zeiteinheit so angepaßt ist, daß sie nach Anpassung der zweiten Einheit (23) eine ebenso kontrollierte und gegen noch niedrigere Frequenz zusätzliche progressive Vermeh­rung der sowohl von der erstgenannten als auch von der zweiten Abstimmeinheit verursachten Nachgiebigkeitsver­mehrung bewirkt.17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second tuning unit is tuned and adjusted with respect to the amount of air flowing per unit time so that it is a controlled, low frequency increase of the already mentioned by the first tuning unit (17, 24, 25, 27) caused increase in flexibility against very low frequency, while a third tuning unit (23, 47) is tuned and adjusted with respect to the amount of air per unit time so that it also controlled after adjustment of the second unit (23) and, against an even lower frequency, causes an additional progressive increase in the increase in compliance caused by both the first and the second tuning unit. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsbegrenzung der ersten Öffnung der Vorrichtung Druckkammercharakter verleiht mit einem Druckmaximum bei der Resonanzfrequenz fd der gesamten Vorrichtung gibt, wobei das Druckmaximum gleich oder wenigstens äquivalent demjenigen eines ge­schlossenen Druckkammersystems aber nicht ausreichend groß ist, um eine beschränkte, progressiv zunehmende Nachgiebigkeitserhöhung bei und unter der in Helmholtz­resonatorgehäusen auftretenden niedrigeren Grenzfrequenz f₁ des Lautsprechers zu verhindern.18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the flow limitation of the first opening of the device gives pressure chamber character with a pressure maximum at the resonance frequency f d of the entire device, the pressure maximum being equal or at least equivalent to that of a closed pressure chamber system but not is large enough to be a limited, progressively increasing Preventing increase in compliance at and below the lower limit frequency f 1 of the loudspeaker occurring in Helmholtz resonator housings. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Ventilationsvor­richtung (23, 33, 47) aufweist, welche so angepaßt ist, daß sie eine kontrollierte, gegen niedrige Frequenz progressive Erhöhung der genannten Nachgiebigkeitser­höhung bewirkt, aber das Druckmaximum im wesentlichen unverändert läßt.19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that it has at least one ventilation device (23, 33, 47) which is adapted so that it causes a controlled, low frequency progressive increase in said compliance increase, but that Maximum pressure leaves essentially unchanged. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationseinrichtung als eine Hyperventi­lationseinrichtung (47) einen schmalen Schlitz in der den Lautsprecher tragenden Gehäusewand (11) aufweist und der Schlitz in im wesentlichen derselben Ebene wie der Mündungsteil des Lautsprechers nach außen mündet und vorzugsweise in der Nähe des Lautsprechers gelegen ist.20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the ventilation device as a hyper ventilation device (47) has a narrow slot in the housing wall carrying the speaker (11) and the slot opens out in substantially the same plane as the mouth part of the speaker and preferably is located near the speaker. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (47) auf seiner Mündung gegen die Umge­bung oder gegen das Gehäusevolumen mit einer die Strö­mung begrenzenden Komponente, beispielsweise aus fein­maschigem Metallnetz, feinstrukturiertem Gewebe, dünner Schicht aus Stapelfasern oder bestehend aus vorzugsweise Schaumstoff, versehen ist.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the slot (47) on its mouth against the environment or against the housing volume with a component limiting the flow, for example made of fine-meshed metal mesh, finely structured fabric, thin layer of staple fibers or consisting preferably of foam , is provided. 22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­durch gekennzeichnet, daß sie eine zweite und eine dritte zusätzliche Abstimmeinheit (23, 47) aufweist, von denen die zweite Abstimmeinheit so abgestimmt und mit Bezug auf die strömende Luftmenge pro Zeiteinheit so angepaßt ist, daß sie eine kontrollierte, gegen niedrige Frequenz gerichtete Steigerung der bereits von der erstgenannten Abstimmeinheit (16, 24, 25; 41) verursachten Nachgiebig­keitsvermehrung gegen sehr niedrige Frequenz bewirkt, während die dritte Abstimmeinheit so abgestimmt und mit Bezug auf die Luftmenge pro Zeiteinheit so angepaßt ist, daß sie nach Anpassung der zweiten Einheit (23) eine ebenso kontrollierte und gegen noch niedrigere Frequenz zusätzliche progressive Vermehrung der sowohl von der erstgenannten als auch von der zweiten Abstimmeinheit verursachten gesamaten Nachgiebigkeitsvermehrung be­wirkt.22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has a second and a third additional tuning unit (23, 47), of which the second tuning unit is tuned and adapted with respect to the flowing air quantity per unit time so that it a controlled, against low frequency Directional increase in the increase in flexibility already caused by the first-mentioned tuning unit (16, 24, 25; 41) against very low frequency, while the third tuning unit is tuned and adjusted with respect to the air volume per unit time so that it is adjusted after adjustment of the second unit (23) an equally controlled and, against an even lower frequency, additional progressive increase in the total increase in compliance caused by both the first and the second tuning unit.
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