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Title:
LOUDSPEAKER ASSEMBLY COMPRISING LOUDSPEAKERS THAT ARE ARRANGED ONE ABOVE THE OTHER ON A PERPENDICULAR AXIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/088707
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a loudspeaker assembly comprising a bass loudspeaker, a mid-range loudspeaker and a treble loudspeaker, each having a powered membrane located in the front face of their housings. Said loudspeakers are arranged one above the other in the aforementioned order on a perpendicular axis to emit sound. The treble loudspeaker emits sound downwards and the two other loudspeakers emit sound upwards. A double reflection cone that is rotationally symmetrical about the axis is positioned between the mid-range loudspeaker and the treble loudspeaker. The invention is characterised in that the membrane of the mid-range loudspeaker and the membrane of the bass loudspeaker are configured with a rotational symmetry in relation to the axis, that the underside of the mid-range housing is flat and perpendicular to the axis and that the likewise rotationally symmetrical edge of said housing is separated from the outer edge of the membrane of the bass loudspeaker by an annular gap, whereby the distance between the outer edge of the mid-range membrane and the outer edge of the bass membrane in the axial direction is between 3/4 and 5/4 of the diameter of the bass membrane.

Inventors:
MECHOW RUDOLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/003919
Publication Date:
October 23, 2003
Filing Date:
April 15, 2003
Export Citation:
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Assignee:
IPG PATENTVERWERTUNGS GES AG (CH)
MECHOW RUDOLF (DE)
International Classes:
H04R1/34; (IPC1-7): H04R1/34
Domestic Patent References:
WO1990007103A11990-06-28
Foreign References:
DE29724374U12000-12-14
DE4331959A11994-06-09
Attorney, Agent or Firm:
Schaefer, Konrad (Schaefer & Emmel Gehölzweg 20 Hamburg, DE)
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Claims:
Lautsprecherbox mit in lotrechter Achse übereinander angeordneten Lautspre- chern PATENTANSPRÜCHE
1. Lautsprecherbox mit einem Tiefton (3), einem Mittelton (2) und einem Hochtonlautsprecher (l), die jeweils eine angetriebene Membran (18, 11, 7) in der Stirnfläche eines eigenen Gehäuses (17,10, 6) aufweisen, wobei die Lautsprecher in der genannten Reihenfolge in einer lotrechten Achse (A) übereinander und in dieser Achse abstrahlend angeordnet sind, wobei der Hochtonlautsprecher (1) nach unten und die beiden anderen Lautsprecher (2, 3) nach oben abstrahlen und wobei zwischen dem Mitteltonlautsprecher (2) und dem Hochtonlautsprecher (1) ein um die Achse (A) rotationssymmetri scher Doppelreflexionskegel (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) des Mitteltonlautsprechers (2) und die Membran (18) des Tieftonlautsprechers (3) zur Achse (A) rotationssymmetrisch ausgebildet sind, daß die Unterseite (16) des Mitteltongehäuses (10) senkrecht zur Achse (A) flach ausgebildet ist und mit ihrem zur Achse ebenfalls rotationssymme trischen Rand in einem ringförmigen Spaltabstand zum Außenrand (19) der Membran (18) des Tieftonlautsprechers (3) liegt, wobei der Außenrand (14) der Mitteltonmembran (11) zum Außenrand (19) der Tieftonmembran (18) in Achsrichtung einen Membranabstand aufweist, der zwischen 3/4 und 5/4 des Durchmessers der Tieftonmembran (18) beträgt.
2. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mem branabstand gleich dem Durchmesser der Tieftomnembran (18) ist.
3. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Unterseite (16) kreisförmig ist mit einem Durchmesser von 2/3 des Durchmessers der Membran (18) des Tieftonlautsprechers (3).
4. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter seite (16) in der Ebene des Außenrandes (19) der Tieftorunembran (18) liegt.
5. Lautsprecherbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mit teltonlautsprecher (2) und der Tieftonlautsprecher (3) Frequenzweichen mit einer Übergangsfrequenz von 160230 Hz aufweisen.
Description:
Lautsprecherbox mit in lotrechter Achse übereinander angeordneten Lautspre- chern Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherbox der im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art.

Aus der US 5115882 ist eine Lautsprecherbox mit zwei in einer Achse angeord- neten Lautsprechern für unterschiedliche Frequenzbereiche bekannt, die jeweils gegen zugeordnete rotationssymmetrische Reflexionskegel strahlen.

Aus der DE 19527499 C 1 ist eine Lautsprecherbox bekannt, bei der zwei in einer Achse angeordnete Lautsprecher für unterschiedliche Frequenzbereiche gegen einen zwischen diesen angeordneten Doppelreflexionskegel strahlen.

Eine gattungsgemäße Lautsprecherbox ist aus der DE 8529497 Ul bekannt, wie dort in der Zeichnung dargestellt. Mit dem Doppelkegel zwischen Hochtonlaut- sprecher und Mitteltonlautsprecher wird erreicht, daß die in der lotrechten Achse gegen den Doppelkegel abgestrahlten Schallanteile des Hochtonlautsprechers und des Mitteltonlautsprechers seitlich abgestrahlt werden, und zwar derart, daß sie aus einem in der Mitte des Doppelkegels liegenden Punkt zu kommen scheinen.

Man nähert sich damit dem Ideal des punktförmig abstrahlenden Lautsprechers.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Konstruktion strahlt auch der Tieftonlaut- sprecher nach oben gegen einen Kegel ab, so daß seine Schallanteile seitlich ab- gestrahlt werden. Jedoch kommen hierbei die vom Tieftonlautsprecher abge- strahlen Schallanteile aus einem anderen Punkt als die aus dem gemeinsamen Punkt kommenden Schallanteile von Hochtöner und Mitteltöner. Dies führt zu einer Abweichung vom Idea ! des punktförmig abstrahlenden Lautsprechers und zu hörbaren Klangverfärbungen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Lautsprecherbox derart auszubilden, daß sämtliche abgestrahlten Schallanteile aus einem gemeinsamen Punkt kommen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Unterseite des Mitteltongehäuses flach und unter Aus- bildung eines Ringspaltes vor der Tieftonmembran angeordnet. Dadurch wird die Direktschallabstrahlung höherer, ortbarer Frequenzen der Tieftomnembran ver- ringert. Durch die Anordnung der Mitteltonmembran und der Tieftonmembran in einem Abstand, der im wesentlichen dem Durchmesser der Tieftonmembran ent- spricht, ergibt sich ferner ein akustischer Effekt, der dazu führt, daß die Schatlanteile des Tieftonlautsprechers von denen des Mitteltonlautsprechers nicht mehr ortbar unterschieden werden können. Als Gesamtergebnis ergibt sich eine Lautsprecherbox, bei der alle Schallanteile, einschließlich der des Tieftonlaut- sprechers aus demselben Punkt, nämlich dem Mittelpunkt des Doppelkegels zu kommen scheinen. Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei diesem Abstand der Tieftomneinbran von der Mitteltomnembran ergibt sich eine optimale Ver- schmelzung der Schallanteile dieser beiden Lautsprecher.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Bei dieser Größen- wahl der Unterseite des Mitteltongehäuses ergibt sich bei der Tieftonmembran eine optimale Dämpfung und ein günstiges Verhältnis zwischen der Abdeckung störender höherer Frequenzen und ausreichendem Schalldruck.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Mit diesen Merk- malen ergibt sich der optimale Abstand der Unterseite des Mitteltongehäuses zur Membran des Tieftonlautsprechers.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Diese Übergangs- frequenz zwischen Tieftonlautsprecher und Mitteltonlautsprecher führt bei übli- chen Frequenzabfällen von 6 dB oder 12 dB zu einer optimalen Anpassung des Frequenzganges an die bei der vorliegenden Erfindung gegebenen geometrischen Abmessungen der Lautsprecherbox.

In der Zeichnung ist in einer einzigen Figur die Erfindung beispielsweise und schematisch im Teilschnitt in der lotrechten Achse einer Lautsprecherbox darge- stellt.

Die dargestellte Lautsprecherbox weist übereinander und jeweils konzentrisch zu einer lotrechtstehenden Achse A angeordnet einen Hochtonlautsprecher 1, einen Mitteltonlautsprecher 2 und einen Tieftonlautsprecher 3 auf. Zwischen dem Hochtonlautsprecher und dem Mitteltonlautsprecher ist ein Doppelkegel 4 ange- ordnet.

Die dargestellten Teile l, 2,3, 4 der Lautsprecherbox sind im Abstand zueinander mit beispielhaft dargestellten Verstrebungen 5 gehalten.

Der Hochtonlautsprecher 1 weist ein Gehäuse 6 und eine in der Achse A nach unten abstrahlende Kalottenmembran 7 auf.

Der Doppelkegel 4 ist rotationssymmetrisch zur Achse A ausgebildet und weist sowohl zum Hochtonlautsprecher 1 hin als auch zum Mitteltonlautsprecher 2 hin je eine abgerundet konkave Reflexionsfläche 8,9 auf.

Der Mitteltonlautsprecher 2 weist ein Gehäuse 10 auf, in dessen oberer, zum Doppelkegel 4 hin weisenden Fläche eine in typischer Bauart dargestellte Mit- teltonmembran 11 konischer Grundform angeordnet ist, die in ihrem mittleren Bereich die übliche Kalotte 12 über der Schwingspule 13 aufweist. Der erforder- liche Spaltmagnet, elektrische Zuleitungen, Frequenzweichen und dergleichen sind zur zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellt. Die Mitteltonmembran 11 ist an ihrem Außenrand 14 über die übliche Sicke 15 mit dem Gehäuse 10 verbunden. Die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 ist rund und senkrecht zur Achse A stehend flach ausgebildet und geht, wie dargestellt, zur Venneidung akustischer Störungen mit leichter Verrundung in die Seitenwand des Gehäuses 10 über.

Der Tieftonlautsprecher 3 weist ein Gehäuse 17 auf, das in seinem unteren, auf dem Boden aufstellbaren Teil abgeschnitten ist. In seiner nach oben offenen Stirnfläche ist eine Tieftonmembran 18 angeordnet, die im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel-bis auf den Durchmesser-identisch ausgebildet ist, wie die Mit- teltonmembran 11. Sie ist ebenfalls an ihrem Außenrand 19 über eine Sicke 20 am Gehäuse 17 befestigt und weist in ihrem mittleren Bereich eine Kalotte 21 über einer Schwingspule 22 auf, deren Antriebsmagnet, elektrische Zuleitungen und dergleichen zur zeichnerischen Vereinfachung weggelassen sind.

Die Gehäuse 6,10, 17 der drei dargestellten Lautsprecher 1, 2,3 sind von aku- stisch günstigem rundem Querschnitt.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt, ist im Ausführungsbeispiel die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 in bezug auf die Achse A auf Höhe des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 angeordnet, so daß sich zwischen ihrem Rand und dem Außenrand 19 der Tieftonmembran ein Ringspalt ergibt, aus dem der Schall des Tieftonlautsprechers entweichen kann. Störende Hochtonanteile der Tiefton- membran, die aus deren mittleren Bereich kommen, werden jedoch durch die Unterseite 16 des Mitteltongehäuses 10 abgefangen. Die Unterseite 16 des Mit- teltonlautsprechers 2 kann im Vergleich zur dargestellten Lage auch etwas höher angeordnet sein, sollte aber stets im wesentlichen-äuf Höhe. des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 liegen.

Der Durchmesser der Unterseite 16 des runden Mitteltongehäuses 10 soll in be- zug auf den Durchmesser des Außenrandes 19 der Tieftonmembran 18 im Be- reich von 2/3 liegen. Dann wird die Tieftonmembran gut bedämpft und es werden die im mitleren Bereich der Membran abgestrahlten höheren Frequenzen abge- deckt. Dabei reicht der freie Abstrahlspalt um die Unterseite 16 aber noch zur Erzeugung hohen Schalldruckes aus.

Der Abstand zwischen der Mitteltonmembran 11 und der Tieftonmembran 18 muß gering gehalten werden. Bezogen auf ihre jeweiligen Außenränder 14 und 19 soll dieser Abstand nicht kleiner als 3/4 und nicht größer als 5/4 des Durch- messers der Tieftonmembran 18 betragen und optimal gleich dem Durchmesser der Tieftonmembran sein.

Mit nicht dargestellten Frequenzweichen sind die Frequenzgänge des Mittelton- lautsprechers 2 und des Tieftonlautsprechers 3 mit einer Übergangsfrequenz von 160-230 Hz einzurichten. Damit ergibt sich eine günstige Frequenzganganpas- sung an die gegebenen geometrischen Verhältnisse.