EP1216600A2 - Lautsprecherkombination - Google Patents

Lautsprecherkombination

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EP1216600A2
EP1216600A2 EP00978952A EP00978952A EP1216600A2 EP 1216600 A2 EP1216600 A2 EP 1216600A2 EP 00978952 A EP00978952 A EP 00978952A EP 00978952 A EP00978952 A EP 00978952A EP 1216600 A2 EP1216600 A2 EP 1216600A2
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EP
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low
pass filter
loudspeaker
loudspeakers
phase
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EP00978952A
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Martin Kling
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14Cross-over networks

Definitions

  • the invention relates to a speaker combination consisting of at least two speakers, one of which is connected to a low-pass frequency filter and the other a phase shifter.
  • Such a speaker combination has become known from DE 44 47 269 C1 Fig.2.
  • the electrical signals to be converted into acoustic signals are supplied to two loudspeakers, one loudspeaker being connected to a low-pass filter and the other loudspeaker being connected to a high-pass filter, so that one loudspeaker emits the low frequencies and the other loudspeaker the high frequencies become. Since this form of frequency division and frequency separation is unsatisfactory, you have between the high-pass filter and the. Tweeter arranged a phase shifter, with which the phase position of the tweeter signal is rotated by 180 °. Rectangular pulses are to be reproduced satisfactorily with this, the transmission quality is unsatisfactory for music and speech transmission.
  • systems are generally used for the consumer sector, in which the frequency band to be transmitted is divided into several bands and several membranes of different sizes. Large and heavy membranes transmit the low frequency range, smaller, lighter membranes the higher frequency ranges.
  • This construction results in the problem of different bundling factors, phase changes and group delays of the individual systems, so that there are discontinuities in the radiation and transmission behavior of the overall system in the transition area.
  • interferences between the systems and outside the main radiation axis lead to discontinuities in the degree of transmission.
  • REPLACEMENT LEAFS (RULE 263
  • RULE 263 To achieve high quality voice and sound transmission, various attempts have been made to improve the transmission quality by combining loudspeakers of different and the same type with and without an upstream frequency filter. With these constructions there is also the problem of different bundling factors, phase dates and group delays of the individual systems and thus there are discontinuities in the radiation and transmission behavior of the overall system in the transition area. In addition, interferences between the systems outside the main radiation axis lead to discontinuities in the degree of transmission.
  • the invention avoids the disadvantages of the prior art. It is the object of the invention to provide an arrangement of such a loudspeaker combination which is simple to implement and whose frequency response and its radiation characteristics are substantially improved.
  • the invention consists of the fact that from the (at least) two loudspeakers (at least) one only emits low tones, (at least) another low and at least medium frequency tones, and that the phase shifter (s) before the both low and at least medium frequency tones radiating speakers are set in such a way that all phase shifters are adjusted in their phase setting to the phase position of the speaker or speakers which only emit lower tones. In this way, all speakers emit the low tones in the same phase, so that none
  • the basic idea of the invention is that it is possible to use a plurality of loudspeakers of the same construction, all or at least the majority of the loudspeakers having the low tones transmitted, the phase position of the loudspeakers, which in addition to the low frequencies also having to transmit higher frequencies, being changed be that the low frequencies are emitted in the same phase by all loudspeakers that emit low frequencies.
  • a large loudspeaker surface transmits the low frequencies, a smaller one the medium and high frequencies. This results in better transmission results than can be achieved with loudspeakers designed for separate frequency ranges.
  • the basic form of the present invention is that two identically constructed loudspeakers are present in the combination and that the loudspeaker without an upstream low-pass filter is preceded by a phase shifter whose phase setting is matched to the phase position of the low-frequency loudspeaker.
  • the technical outlay is low, but the possible improvement in the radiation characteristics is striking.
  • the phase adjustment can be carried out in a simple manner. This way you get one easy adaptation to the room to be sonicated. Despite the low effort, speech intelligibility and music suitability are significantly improved. A largely frequency-independent bundling of the scarf radiation without pronounced side lobes is achieved. A very homogeneous and low-interference radiation behavior is achieved.
  • the speaker (s) connected to the low-pass filter and the speaker (s) connected to the phase shifter can be identical or very similar in their type and size. This not only results in price advantages when purchasing large quantities of loudspeakers of the same type, but also acoustic advantages of different types. Low tones are emitted in phase from several loudspeakers, high tones only from a single loudspeaker or a few loudspeakers with the same radiation characteristics.
  • phase shifter is an all-pass filter with a phase shift element.
  • an additional loudspeaker is provided in this combination, which has both a low and
  • SPARE BLADE (RULE 26) pass filter, but with a higher upper pass frequency, and a phase shifter is connected upstream, the phase setting of which is matched to the phase position of the woofer, and that at least one tweeter with an upstream high-pass filter is additionally provided in this speaker combination.
  • the all-pass filter is made up entirely of passive switching elements.
  • the all-pass filter can also be constructed from active and passive switching elements.
  • the two identical or very similar loudspeakers one of which has a low-pass filter and the other a phase shifter, are accommodated together with a tweeter in a common housing.
  • the loudspeaker combination can also be a loudspeaker line in which the loudspeakers are accommodated in an elongated housing and form a loudspeaker line.
  • the woofer is arranged at the ends or on the outside of the speaker line.
  • Fig.1 The basic circuit with two identical speakers, operated with passive filters.
  • Fig.2 The basic circuit with two identical speakers, operated with active filters.
  • Fig.3 A circuit with three identical loudspeakers, operated with passive filters.
  • Fig.4 The circuit with three identical speakers, operated with active filters.
  • Fig.5 The basic circuit expanded by an additional tweeter.
  • Fig.6 The basic circuit doubled in the number of speakers.
  • the loudspeaker combination according to the invention in its basic circuit shown in FIGS. 1 and 2 consists of two identically constructed loudspeakers 2, 3 built into a housing 1, of which one loudspeaker 3 is preceded by a low-pass frequency filter 4.
  • the other loudspeaker 2 is preceded by an all-pass filter 5 with a phase shifter, the phase adjustment of which is matched to the phase position of the loudspeaker 3 intended for the emission of low tones.
  • both loudspeakers 2, 3 are of the same type and design and are not specially or only partially built for the emission of low frequencies and their geometric design is well suited for the emission of medium frequencies, this combination assumes a suitable phase adjustment of the all-pass filter 5 a better radiation result than achieved using different loudspeakers adapted to certain frequency ranges.
  • the amplifiers 6, 7 have been added to the passive components as active components.
  • the loudspeaker combination has been expanded to include another loudspeaker 8, also of the same type and design as loudspeakers 2 and 3, compared to the basic circuit (FIG. 1).
  • the loudspeaker 3 as in the basic circuit of FIG. 1, a low-pass filter 4 and the loudspeaker 2, an all-pass filter 5 with phase shifter is connected upstream
  • the all-pass filter 5 is additionally connected upstream of a low-pass filter 9, which, however, is higher than the low-pass filter 4 has upper pass frequency.
  • the additional loudspeaker 8 is now preceded by two additional all-pass filters 10 and 11 with a phase shifter.
  • the all-pass filter 10 is tuned in its phase position to the low-pass filter 4 upstream of the loudspeaker 3 and the all-pass filter 11 to the low-pass filter 9 upstream of the loudspeaker 2, while the all-pass filter 5 is tuned in its phase position to the low-pass filter 4 as in the basic circuit.
  • the all-pass filter 5, 10, 11 achieves a better radiation result than when using different loudspeakers adapted to certain frequency ranges.
  • the low-pass filter 4 can be designed for an upper pass frequency of 250 Hz and the low-pass filter 9 for an upper pass frequency of 500 Hz.
  • the three loudspeakers 2, 3, 8 are each preceded by an amplifier 6, 7, 12 as the active element.
  • an amplifier 6, 7, 12 as the active element.
  • a low-pass filter 4 is connected in front of the loudspeaker 3 with amplifier 7, the loudspeaker 2 is connected to a low-pass filter 9 and an all-pass filter 5 with a phase shifter which is matched in its phase position to the low-pass filter 4.
  • the loudspeaker 8 equipped with the amplifier 6 is supplied with a tap between the all-pass filter 5 and the low-pass filter 9, which is preceded by an all-pass filter 11. This is matched to the low-pass filter 9, while the all-pass filter 5 is matched to the low-pass filter 4.
  • a tweeter 14 is also installed in the housing 1. This is preceded by a high-pass filter 13, which e.g. Passes frequencies higher than 2 KHz.
  • the loudspeaker 3 has a low-pass filter 4 with an upper pass frequency of e.g. 500 Hz upstream, and this is another
  • SPARE BLADE (RULE 26) Low pass filter 15 upstream with an upper pass frequency of 2 kHz.
  • the loudspeaker 2 is connected to an all-pass filter 5 with a phase shifter and this is connected to a tap between the two low-pass filters 4 and 5.
  • FIG. 6 shows the basic circuit of FIG. 1 with a doubled number of loudspeakers in a housing 1, in which the loudspeakers radiating the depths are arranged on the outside of the loudspeaker line.
  • Filters that digitally process signals and sound pulses of different frequencies can also be used as filters.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Description

Lautsprecherkombination
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherkombinat ion , bestehend aus mindestens zwei Lautsprechern, von denen dem einen ein Tiefpaß-Frequenzfilter und dem anderen ein Phasenschieber vorgeschaltet ist.
Eine derartige Lautsprecherkombination ist aus der DE 44 47 269 C1 Fig.2 bekannt geworden. Wie bei solchen Lautsprecherkombinationen üblich werden die in akustische Signale zu wandelnden elektrischen Signale zwei Lautsprechern zugeführt, wobei dem einen Lautsprecher ein Tiefpaßfilter, dem anderen Lautsprecher ein Hochpaßfilter vorgeschaltet ist, so daß mit dem einen Lautsprecher die tiefen, mit dem anderen Lautsprecher die hohen Frequenzen abgestrahlt werden. Da diese Form der Frequenzteilung und Frequenztrennung unbefriedigend ist, hat man zwischen dem Hochpaßfilter und dem. Hochtonlautsprecher einen Phasenschieber angeordnet, mit dem die Phasenlage des Hochtonsignales um 180° gedreht wird. Hiermit sollen Rechteckimpulse befriedigend wiedergegeben werden, zur Musik- und Sprachübertragung ist die Übertragungsqualität unbef iedigend.
Für Schallwandler zur Übertragung von Musik und Sprachsignalen bestehen im allgemeinen die Fordsrungen nach spezifiziertem Schalldruck über weite Frequenzbereiche, geringe Eigenschwingungen und Resonanzarmut, linearer Kennlinie, einem breiten Übertragungsbereich, geringen Erstellungskosten und für den Einsatz als Beschallungssystem in Veranstaltungsräumen, öffentlichen Gebäuden etc. besteht zusätzlich der Anspruch an eine gleichmäßige frequenzunabhängige Schallbündelung und möglichst einstellbare Abstrahlwinkel für verschiedene Einsatzzwecke bei möglichst geringen Abmessungen. Zwar lassen sich einige dieser Forderungen mit eutigen Wandlern und dem Einsatz zusätzlicher Elektronik mittlerweile erzielen, allerdings ist bisher kein Wandler bekannt, der alle obengenannten Forderungen in befriedigender Weise erfüllt.
Zur Lösung obengenannter Probleme wurden in der Vergangenheit verschiedene Ansätze realisiert: Für den Konsumerbereich kommen im allgemeinen Systeme zum Einsatz, bei denen das zu übertragende Frequenzband auf mehrere Bänder aufgeteilt und mehreren Membranen unterschiedlicher Größe zugeteilt ist. Große und schwere Membranen übertragen den Tieftonbereich, kleinere leichtetere Membranen die höheren Frequenzbereiche. Aus dieser Konstruktion ergibt sich das Problem unterschiedlicher Bündelungsfaktoren, Phasengänge und Gruppenlaufzeiten der einzelnen Systeme, damit sich ergebende Unstetigkeiten im Abstrahl- und Übertragungsverhalten des Gesamtsystems im Übergangsbereich. Darüber hinaus kommt es durch Interferrenzen zwischen den Systemen und außerhalb der Hauptstrahlungsachse zu Unstetigkeiten im Übertragungsmaß.
Da Lautsprecher bekannter Bauarten nicht die Anforde-
ERSATZBLÄTT (REGEL 263 rungen an eine hohe Qualität der Sprach- und Klangübertragung erfüllen, hat man vielfältige Versuche unternommen, durch Kombinationen von Lautsprechern verschiedener und gleicher Bauart mit und ohne vorgeschaltete Frequenzfilter die Übertragungsqual ität zu verbessern. Bei diesen Konstruktionen ergibt sich ebenfalls das Problem unterschiedlicher Bündelungs faktoren , Phasen- gäige und Gruppenlaufzeiten der einzelnen Systeme und damit ergeben sich Unstetigkeiten im Abstrahl- und Übertragungsverhalten des Gesamtsystems im Übergangsbereich. Darüber hinaus kommt es durch Interferrenzen zwischen den Systemen außerhalb der Hauptstrahlungsachse zu Unstetigkeiten im Übertragungsmaß.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine einfach zu realisierende Anordnung einer solchen Lautsprecherkombination zu schaffen, deren Frequenzgang und deren Abstrah lungscharakteri stik wesentlich verbessert ist.
Die Erfindung besteht darin, daß von den (mindestens) zwei Lautsprechern (mindestens) einer lediglich tiefe Töne, (mindestens) ein anderer tiefe und zumindest Töne mittlerer Frequenz abstrahlt, und daß der oder die Phasenschieber vor den sowohl tiefe als auch zumindest Töne mittlerer Frequenz abstrahlenden Lautsprechern derart eingestellt sind, daß alle Phasenschieber in ihrer Phaseneinstellung auf die Phasenlage des oder der lediglich tiefere Töne abstrahlenden Lautsprecher abgestimmt sind. Auf diese Weise strahlen alle Lautsprecher die tiefen Töne in gleicher Phasenlage ab, so daß keine
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) Interferrenzen oder ähnliche Erscheinungen auftreten.
Durch die Anwendung und Vereinigung dieser technischen Merkmale ist man nicht mehr darauf angewiesen, spezielle sehr große und dadurch auch träge sowie teure Tieftonlautsprecher mit Membranen hohen Gewichts einzusetzen, um im Tieftonbereich eine gute Klangqualität zu erreichen, man kann vielmehr mehrere gleichgebaute, wegen ihrer leichteren Membranen schneller reagierende Lautsprecher einer preiswerten Ausführung einsetzen, um mit diesen allen die tiefen Töne abzustrahlen, während man die mittleren und hohen Tonbereiche nur mit einem Teil der Lautsprecher abstrahlen läßt. Dabei überträgt eine große gleichphasig abstrahlende Lautsp>-echerf lache die tiefen Töne, während eine kleinere Lautsprecherfläche die mittleren und hohen Frequenzbereiche abstrahlt. Das ergibt bessere Übert^agungsergebni sse als sie sich mit für gesonderte Frequenzbereiche in ihrer BaufO'TTi ausgelegte Lautsprecherkombinationen erzielen lasse .
Um diese Lautsprecherkombination sehr preiswert herstellen zu können, ist es vorteilhaft, daß mindestens einer der auch Töne des mittleren Frequenzbereiches abstrahlenden Lautsprecher dieser La Jtsprecherkombina- tion von gleicher Bauart und Bauform wie der Lautsprecher mit dem vorgeschalteten Tiefpaß ist. Die Verwendung von Lautsprechern der industriellen Massenproduktion ist so möglich und führt neben den genannten technischen Vorteilen auch zu wirtschaftlichen Vortei len. Dabei ist es vorteilhaft, daß alle oder zumiπussi, •„- .. rere Lautsprecher dieser Lautsprecherkombination (ohne vorgeschaltete Filter und Pasenschieber ) eine gleiche ode." zumindest sehr ähnliche Frequenzcharakteristik haben.
Der Grundgedanke der Erfindung ist dabei: Man kann mehrere vornehmlich gleichgebaute Lautsprecher verwenden, alle oder zumindest den überwiegenden Teil der Lautsprecher die tiefen Töne übertragen lassen, wobei die Lautsprecher, die neben den tiefen Frequenzen auch höhere Frequenzen zu übertragen haben, in ihrer Phasenlage so verändert werden, daß die tiefen Frequenzen von allen Lautsprechern, die tiefe Frequenzen abstrahlen, in gleicher Phasenlage abgestrahlt werden. Dabei überträgt eine große Lautsprecherfläche die tiefen Frequenzen, eine kleinere die mittleren und hohen Frequenzen. Das ergibt bessere Übertragungsergebnisse als sie sich mit für gesonderte Frequenzbereiche in ihrer Bauform ausgelegten Lautsprechern erzielen lassen.
Die Basisform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß zwei gleichgebaute Lautsprecher in der Kombination vorhanden sind und daß dem Lautsprecher ohne vorgeschalteten Tiefpaß ein Phasenschieber vorgeschaltet ist, der in seiner Phaseneinstellung auf die Phasenlage des Tiefton-Lautsprechers abgestimmt ist.
Hierdurch ist der technische Aufwand gering, die mögliche Verbesserung der Abstrahlungscharakteristiken jedoch frappant. Die Phaseneinstellung läßt sich in einfacher Weise durchführen. Dadurch erreicht man eine leichte Anpassung an den jeweils zu beschallenden Raum. Trotz des geringen Aufwandes wird die Sprachverständlichkeit u d die Musiktauglichkeit wesentlich verbessert. Man erreicht eine weitgehend frequenzunabhängige 3ündelung der Schal labstrahlung ohne ausgeprägte Nebenkeulen. Es wird ein sehr homogenes und interferrenzar- mes Abstrahl verhalten erreicht.
Bei dieser Lautsprecherkombination können der (oder die) an das Tiefpaßfilter angeschlossenen Lautsprecher und der (oder die) an den Phasenschieber angeschlossenen Lautsprecher identisch oder sehr ähnlich in ihrer 3auart und Baugröße sein. Das erbringt nicht nur Preisvorteile beim Einkauf größerer Mengen von Lautsprechern derselben Bauart, sondern auch akustische Vorteile verschiedener Art. Tiefe Töne werden aus mehreren Lautsprechern phasengleich abgestrahlt, hohe Töne nur aus einem einzigen Lautsprecher oder einigen wenigen Lautsprechern gleicher Strahlungscharakteristik.
Diese Lautsprecherkombination wird sehr einfach, wenn der Phasenschieber ein Allpaßfilter mit einem Phasen- verschiebungsgl ied ist.
Bei dieser Lautsprecherkombination ist es durchaus möglich und für größere Anlagen empfehlenswert, daß mehrere Lautsprecher an das Tiefpaßfilter und/oder mehrere Lautsprecher an den Phasenschieber angeschlossen sind.
Für höhere Schal 1 lei stungen und verbesserte Tonqualität ist es von Vorteil, wenn ein weiterer Lautsprecher in dieser Kombination vorgesehen ist, dem sowohl ein Tief-
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) paßfilter, jedoch mit höherer oberer Durchlaßfrequenz, als auch ein Phasenschieber vorgeschaltet ist, der in seiner Phaseneinstellung auf die Phasenlage des Tiefton-Lautsprechers abgestimmt ist, und daß mindestens ein Hochtonlautsprecher mit vorgeschaltetem Hochpaßfilter zusätzlich in dieser Lautsprecherkombination vorgesehen ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Allpaßfilter vollständig aus passiven Schaltelementen aufgebaut ist. Das Allpaßfilter kann aber auch aus aktiven und passiven Schaltelementen aufgebaut sein.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die beiden identischen oder sehr ähnlichen Lautsprecher, von denen dem einen ein Tiefpaßfilter, dem anderen ein Phasenschieber vorgeschaltet ist, gemeinsam mit einem Hochtonlautsprecher in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
Die Lautsprecherkombination kann auch eine Lautsprecherzeile sein, bei der die Lautsprecher in einem langgestreckten Gehäuse untergebracht sind und eine Lautsprecherzeile bilden.
Bei einer Lautsprecherzeile ist es von Vorteil, wenn die Tieftonlautsprecher an den Enden bzw. an den Außenseiten der Lautsprecherzeile angeordnet ist.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch in Blockschaltbildern dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig.1 Die Basisschaltung mit zwei gleichgebauten Lautsprechern, betrieben mit passiven Filtern.
Fig.2 Die Basisschaltung mit zwei gleichgebauten Lautsprechern, betrieben mit aktiven Filtern.
Fig.3 Eine Schaltung mit drei gleichen Lautsprechern, betrieben mit passiven Filtern.
Fig.4 Die Schaltung mit drei gleichen Lautsprechern, betrieben mit aktiven Filtern.
Fig.5 Die um einen zusätzlichen Hochtöner erweiterte Grundschaltung.
Fig.6 Die in der Lautsprecheranzahl verdoppelte Basisschaltung.
Die erfindungsgemäße Lautsprecherkombination besteht in ihrer in Fig.1 und 2 gezeigten Basisschaltung aus zwei gleichgebauten, in einem Gehäuse 1 eingebauten Lautsprechern 2,3, von denen dem einen Lautsprecher 3 ein Tiefpaß-Frequenzfilter 4 vorgeschaltet ist. Dem anderen Lautsprecher 2 ist ein Allpaßfilter 5 mit Phasenschieber vorgeschaltet, der in seiner Phaseneinstellung auf die Phasenlage des für die Abstrahlung tiefer Töne vorgesehenen Lautsprechers 3 abgestimmt ist. Obwohl beide Lautsprecher 2,3 von gleicher Bauart und Bauform sind und nicht speziell oder nur eingeschränkt für die Abstrahlung tiefer Frequenzen gebaut sind und für die Abstrahlung mittlerer Frequenzen gut in ihrer geometrischen Gestaltung geeignet sind, wird bei dieser Kombination unter der Vora issetzung einer geeigneten Phasenanpassung des Allpaßfilters 5 ein besseres Abstrah- lungsergebni s als bei der Nutzung unterschiedlicher, auf bestimmte Frequenzbereiche angepaßter Lautsprecher erzielt.
In ihrer in Fig.2 gezeigten Ausführungsform sind zu den passiven Bauelementen die Verstärker 6,7 als aktive Bauelemente hinzugekommen.
In Fig.3 ist die Lautsprecherkombination gegenüber der Basisschaltung (Fig.1) um einen weiteren Lautsprecher 8, ebenfalls von gleicher Bauart und Bauform wie die Lautsprecher 2 und 3, erweitert. In dieser Kombination, in der dem Lautsprecher 3 wie in der Basisschaltung der Fig.1 ein Tiefpaßfilter 4 und dem Lautsprecher 2 ein Allpaßfilter 5 mit Phasenschieber vorgeschaltet ist, ist zusätzlich dem Allpaßfilter 5 ein Tiefpaßfilter 9 vorgeschaltet, das jedoch gegenüber dem Tiefpaßfilter 4 eine höhere obere Durchlaßfrequenz aufweist. Dem zusätzlichen Lautsprecher 8 sind nun zwei zusätzliche Allpaßfilter 10 und 11 mit Phasenschieber vorgeschaltet. Das Allpaßfilter 10 wird in seiner Phasenlage auf das dem Lautsprecher 3 vorgeschaltete Tiefpaßfilter 4 und das Allpaßfilter 11 auf das dem Lautsprecher 2 vorgeschaltete Tiefpaßfilter 9 abgestimmt, während das Allpaßfilter 5 wie in der Basisschaltung auf das Tiefpaßfilter 4 in seiner Phasenlage abgestimmt ist. Bei dieser Kombination ist unter der Voraussetzung einer geeigneten Phasenanpassung der Allpaßfilter 5,10,11 ein besseres Abstrahlungsergebnis als bei der Nutzung unterschiedlicher, auf bestimmte Frequenzbereiche angepaßter Lautsprecher erzielt. In dieser Lautsprecherkombination kann z.B. das Tiefpaßfilter 4 auf eine obere Durchlaßfrequenz von 250 Hz und das Tiefpaßfilter 9 auf eine obere Durchlaßfrequenz von 500 Hz ausgelegt sein.
Die mit aktiven Bauelementen ausgestattete, in cig.4 gezeigte Ausführungsform einer Lautsprecherkombination mit drei gleichen Lautsprechern ist etwas anders aufgebaut als die in Fig.3 gezeigte Ausführungsform mit lediglich passiven Bauelementen:
Den drei Lautsprechern 2,3,8 ist jeweils als aktives Element ein Verstärker 6,7,12 vorgeschaltet. Dem Lautsprecher 3 mit Verstärker 7 ist wie in der Basisschaltung lediglich ein Tiefpaßfilter 4 vorgeschaltet, dem Lautsprecher 2 ein Tiefpaßfilter 9 und ein in seiner Phasenlage auf das Tiefpaßfilter 4 abgestimmtes Allpaßfilter 5 mit Phasenschieber. Über einen Abgriff zwischen dem Allpaßfilter 5 und dem Tiefpaßfilter 9 wird der mit dem Verstärker 6 ausgestattete Lautsprecher 8 versorgt, dem ein Allpaßfilter 11 vorgeschaltet ist. Dieses ist auf das Tiefpaßfilter 9 abgestimmt, während das Allpaßfilter 5 auf das Tiefpaßfilter 4 abgestimmt ist.
In der Ausführungsform der Fig. 5 ist zusätzlich zu den gleichgebauten Lautsprechern 2 und 3 noch ein Hochtonlautsprecher 14 im Gehäuse 1 eingebaut. Diesem ist ein Hochpaßfilter 13 vorgeschaltet, das z.B. Frequenzen höher als 2 KHz durchläßt. Dem Lautsprecher 3 ist ein Tiefpaßfilter 4 mit einer oberen Durchlaßfrequenz von z.B. 500 Hz vorgeschaltet, und diesem ist ein weiteres
ERSATZBLÄΪT (REGEL 26) Tiefpaßfilter 15 mit einer oberen Durchlaßfrequenz von 2 KHz vorgeschaltet. Der Lautsprecher 2 ist an ein Allpaßfilter 5 mit Phasenschieber und dieses an einen Abgriff zwischen den beiden Tiefpaßfiltern 4 und 5 geschaltet.
Fig.6 zeigt die Basisschaltung der Fig.1 mit einer verdoppelten Lautsprecheranzahl in einem Gehäuse 1, in dem die die Tiefen abstrahlenden Lautsprecher an den Außenseiten der Lautsprecherzeile angeordnet sind.
Als Filter können auch solche zum Einsatz kommen, die Signale und Tonimpulse verschiedener Frequenzen digital verarbeiten.
Liste der Bezugszeichen
Gehäuse Lautsprecher Lautsprecher Tiefpaß-Frequenzfilter Allpaßfilter mit Phasenschieber Verstärker Verstärker Lautsprecher Tiefpaßfrequenzf i lter Allpaßfilter mit Phasenschieber Allpaßfilter mit Phasenschieber Verstärker Hochpaßfilter Hochtonlautsprecher Tiefpaßfilter

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Lautsprecherkombination, bestehend aus mindestens zwei Lautsprechern (2,3), von denen dem einen (3) ein Tiefpaß-Frequenzfilter (4) und dem anderen (2) ein Phasenschieber (5) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den (mindestens) zwei Lautsprechern (2, 3) (mindestens) einer (3) lediglich tiefe Töne, (mindestens) ein anderer (2) tiefe und zumindest Töne mittlerer Frequenz abstrahlt, und daß der oder die Phasenschieber (5) vor den sowohl tiefe als auch zumindest Töne mittlerer Frequenz abstrahlenden Lautsprechern (2) derart eingestellt sind, daß alle Phasenschieber (5) in ihrer Phaseneinstellung auf die Phasenlage des oder der lediglich tiefere Töne abstrahlenden Lautsprecher (3) abgestimmt sind.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der auch Töne des mittleren Frequenzbereiches abstrahlenden Lautsprecher (2,8) dieser Lautsprecherkombination von gleicher Bauart und Bauform wie der Lautsprecher (3) mit dem vorgeschalteten Tiefpaß (4) ist.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder zumindest mehrere Lautsprecher (2,3, 8) dieser Lautsprecherkombinat ion (ohne vorgeschaltete Filter und Pasenschieber) eine gleiche oder zumindest sehr ähnliche Frequenzcharakteristik haben.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder zumindest mehrere Lautsprecher (2,3,
8) dieser Lautsprecherkombination von gleicher
Bauart und Bauform sind.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecherkombination in ihrer Basisform aus zwei Lautsprechern (2,3) besteht, von denen dem einen (3) nur ein Tiefpaß-Frequenzfilter (4) vorgeschaltet ist, so daß er lediglich Töne des Tieftonbereiches abstrahlt, und dem anderen Lautsprecher (2) allein ein Phasenschieber (5) vorgeschaltet ist, so daß er Töne sowohl des mittleren als auch des tiefen Tonbereiches abstrahlt, und daß dieser sowohl Töne des tiefen als auch des mittleren Tonbereiches abstrahlende Lautsprecher
(2) in der Phaseneinstellung seines Tieftonbereiches auf die Phasenlage des Tiefton-Lautsprechers
(3) abgestimmt ist.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber (5) ein Allpaßfilter mit einem Phasenverschiebungsglied ist. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein Hochtonlautsprecher
(14) mit vorgeschaltetem Hochpaßfilter (13) in dieser Lautsprecherkombination vorgesehen ist.
Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Kombination, in der dem Lautsprecher (3) ein Tiefpaßfilter (4) und dem anderen Lautsprecher (2) ein Allpaßfilter (5) mit Phasenschieber vorgeschaltet ist, ein weiterer, zusätzlicher, neben Tönen mittlerer Frequenz ebenfalls Töne des Tieftonbereiches abstrahlender Lautsprecher (8) mit vorgeschaltetem Allpaßfilter (10) vorgesehen ist, daß zusätzlich zu dem dem Lautsprecher (2) vorgeschalteten Allpaßfilter (5) ein Tiefpaßfilter (9) vorgeschaltet ist, das jedoch gegenüber dem Tiefpaßfilter (4) eine höhere obere Durchlaßfrequenz aufweist, und daß dem zusätzlichen Lautsprecher (8) zu dem Allpaßfilter (10) ein weiteres Allpaßfilter (11) mit Phasenschieber vorgeschaltet ist, wobei das Allpaßfilter (10) in seiner Phasenlage auf das dem Lautsprecher (3) vorgeschaltete Tiefpaßfilter (4) und das andere Allpaßfilter (11) auf das dem Lautsprecher (2) vorgeschaltete Tiefpaßfilter (9) abgestimmt ist, während das Allpaßfilter (5) wie in der Basisschaltung auf das Tiefpaßfilter (4) in seiner Phasenlage abgestimmt ist.
ERSAΪZ81ÄTT (REGEL 26) 16-
9. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Lautsprechern (2,3,8) dieser Lautsprecherkombination Verstärker (6,7,12) als aktive Schaltelemente vorgeschaltet sind, daß dem einen Lautsprecher (3) mit Verstärker (7) wie in der Basisschaltung lediglich ein Tiefpaßfilter (4) vorgeschaltet ist, dem Lautsprecher (2) ein Tiefpaßfilter (9) und ein in seiner Phasenlage auf das Tiefpaßfilter (4) abgestimmtes Allpaßfilter (5) mit Phasenschieber vorgeschaltet ist, daß Über einen Abgriff zwischen dem Allpaßfilter (5) und dem Tiefpaßfilter (9) der mit dem Verstärker (6) ausgestattete Lautsprecher (8) versorgt wird, dem ein Allpaßfilter (11) vorgeschaltet ist, wobei dieses auf das Tiefpaßfilter (9) abgestimmt ist, während das Allpaßfilter (5) auf das Tiefpaßfilter (4) abgestimmt ist.
10. Lautsprecherkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung zweier Lautsprecher beide Lautsprecher tiefe Töne abstrahlen, daß beide Lautsprecher von gleicher Bauart und Bauform sind, daß der eine Lautsprecher nur tiefe, der andere Lautsprecher tiefe Töne und Töne des mittleren (und vorzugsweise auch des hohen) Frequenzbereiches abstrahlt und daß bei beiden Lautsprechern die gleiche Pha- senlage der tiefen Töne eingestellt ist,
ERSATZBLÄTT (REGEL 26)
EP00978952A 1999-10-01 2000-09-28 Lautsprecherkombination Expired - Lifetime EP1216600B1 (de)

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DE19947178 1999-10-01
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