DE3317518A1 - SPEAKER BOX WITH INTEGRATED ACOUSTIC BAND PASS FILTER - Google Patents
SPEAKER BOX WITH INTEGRATED ACOUSTIC BAND PASS FILTERInfo
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Description
B.PuLs-5B.PuLs-5
Lautsprecherbox mit integriertem akustischem BandpaßfiLterLoudspeaker box with integrated acoustic bandpass filter
Die Erfindung betrifft eine Lautsprecherbox bestehend aus einem allseitig geschlossenen Gehäuse, wenigstens einem Lautsprecher und wenigstens einer öffnung zwischen dem Innenraum und dem Raum außerhalb des Gehäuses.The invention relates to a loudspeaker box consisting of a housing that is closed on all sides, at least one Loudspeaker and at least one opening between the interior and the space outside the housing.
Solche Lautsprecherboxen sind bekannt (vgl. "über die Wirkung spezieller Lautsprechergehäuse" in radio mentor, 9/1949, Seiten 4/9 - 424). Sie gehören zu den Lautsprechergehäusen mit Schallumwegleitung. Ein Vertreter dieser Art von Lautsprechergehäusen ist beispielsweise das Baß-Reflex-Gehäuse. Bei einem solchen Baß-Reflex-Gehäuse, bei dem der Lautsprecher derart in einer Außenwand des Lautsprechergehäuses eingebaut ist, daß er direkt in das Volumen der Umgebung abstrahlt, soll das Resonanzgebilde aus Luftvolumen und akustischer Masse der zusätzlichen Abstrahlöffnung in einem bestimmten Frequenzbereich als Phasendreher wirken und die Summation der von der Membranvorderseite und der Membranrückseite abgestrahlten Energie bewi rken.Such loudspeaker boxes are known (see. "About the Effect of special loudspeaker enclosures "in radio mentor, 9/1949, pages 4/9 - 424). They belong to the loudspeaker enclosures with sound detour. A representative of this kind of loudspeaker housings is, for example, the bass-reflex housing. In such a bass-reflex cabinet, in which the The loudspeaker is installed in an outer wall of the loudspeaker housing in such a way that it fits directly into the volume of the If the environment radiates, the resonance structure should consist of air volume and acoustic mass of the additional radiation opening in a certain frequency range as a phase rotator act and the summation of the from the membrane front and the energy radiated from the back of the membrane rken.
ZT/P2-Bö/GnZT / P2-Bö / Gn
11.04.1983 - 3 -April 11, 1983 - 3 -
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Bei allen Lautsprecher-Gehäusen, bei denen durch bauliche Maßnahmen die Verstärkung der Abstrahlung bestimmter Frequenzen bewirkt wird, sind die Lautsprecher in den Außenwänden der Lautsprechergehäuse angeordnet.For all loudspeaker enclosures where structural The loudspeakers are in the measures to amplify the radiation of certain frequencies Outer walls of the speaker housing arranged.
Außerdem ist es allgemein bekannt, in Lautsprechergehäusen mehrere Lautsprecher anzuordnen, welche konstruktionsbedingt für die Abstrahlung bestimmter Frequenzen gedacht sind, wie Tief-, Mittel- oder Hochtöner. Bei diesen Lautspreche rboxen sorgen elektrische Weichen dafür, daß den entsprechenden Lautsprechern nur elektrische Signale mit den Frequenzen zugeführt werden, welche sie bevorzugt abst rah len sol len .In addition, it is generally known to arrange a plurality of loudspeakers in loudspeaker housings which, due to their design, are intended to radiate certain frequencies like woofers, midrange or tweeters. With these loudspeakers, electrical switches ensure that the corresponding loudspeakers are only fed electrical signals with the frequencies that they prefer should be paid off.
Nun sind aber Anwendungen von Lautsprecherboxen denkbar, bei denen eine qualitativ hochwertige Schallwiedergabe erNow, however, applications of loudspeaker boxes are conceivable in which high-quality sound reproduction is possible wünscht ist, es aber aus räumlichen Gründen nicht möglich ist, die für die Wiedergabe von tiefen Frequenzen erforderliche große Membranfläche an der für die Abstrahlung gedachten Außenfläche unterzubringen und/oder der Lautsprecher nicht an einer Außenfläche angeordnet sein sollte,is desirable, but not possible due to spatial reasons is the large membrane area required for the reproduction of low frequencies on the one for the radiation to accommodate the imaginary external surface and / or the loudspeaker should not be arranged on an external surface, um die Lautsprechermembran gegen mechanische Beeinträchtigungen zu schützen.to protect the loudspeaker membrane against mechanical damage.
Außerdem bedeuten elektrische Weichen einen zusätzlichen technischen und wirtschaftlichen Aufwand, dessen Vermeidung erwünscht ist.In addition, electrical switches mean additional technical and economic expenditure, which it is desirable to avoid.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Lautsprecherbox zu schaffen, welche es gestattet, Lautsprecher mit großen Strahlerflächen der Lautspreche rmembranen auch in solchen Lautsprechergehäusen unterzubringen, welche keine für die Aufnahme eines Laut-The object on which the invention is based is to create a loudspeaker box which allows Loudspeakers with large radiating surfaces of the loudspeaker membranes should also be accommodated in loudspeaker housings that are not suitable for receiving a loudspeaker.
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Sprechers mit so großem Durchmesser geeignete Außenfläche besitzt. Weiterhin soll ohne elektrische Weichen ein akustischer Bandpaßfilter verwirklicht werden.Speaker with such a large diameter has suitable outer surface. Furthermore, one should have no electrical points acoustic bandpass filter can be realized.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Inneren des Gehäuses eine den Innenraum in zwei Teilräume aufteilende Trennwand und in einer Schallöffnung der Trennwand ein Lautsprecher angeordnet ist sowie die Resonanzfrequenzen der von den beiden Teilräumen qebi Ideten Resonanzsysteme unterschiedlich sind.This object is achieved according to the invention in that in the interior of the housing a partition dividing the interior space into two sub-spaces and in a sound opening the partition wall a loudspeaker is arranged and the resonance frequencies of the two sub-spaces qebi Ideten resonance systems are different.
Ansprüchen 2 bis 3 enthalten. Sie ist nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert. Es zeigen:Claims 2 to 3 contain. She is based on below of Figures 1 to 6 explained. Show it:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Lautsprecherbox,Fig. 1 shows the basic structure of the invention Speaker box,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Lautsprecherbox gemäß Fig. 1,FIG. 2 shows another exemplary embodiment of the loudspeaker box according to FIG. 1,
Fig. 3 eine unter Anwendung der Erfindung verwirklichte Lautsprecherbox in perspektivischer Darste I lung,3 shows a loudspeaker box implemented using the invention in perspective Presentation,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Lautsprecherbox gem. Fig. 3,4 shows a longitudinal section through the loudspeaker box according to Fig. 3,
Fig. 5 die Sch al I druckkurve eines Breitbandlautsprechers, der in eine bekannte Lautsprecherbox, nach außen abstrahlend, eingebaut ist und5 shows the sound pressure curve of a broadband loudspeaker, which is built into a well-known loudspeaker box, radiating to the outside, and
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Fig. 6 die S cha L ldruckkurve des gleichen Breitband-Lautsprechers wie gem. Fig. 5, eingebaut in ein aus Fig. 2 ersichtliches Lautspreeherge- * häuse.6 shows the pressure curve of the same broadband loudspeaker as in FIG. 5, installed in a loudspeaker shown in Fig. 2 * housing.
Fig. 1 verdeutlicht das Prinzip der Erfindung. Das Lautspreche rgehäuse 1 ist durch die Trennwand 2 in zwei Teilräume mit den Volumina V1 und V2 aufgeteilt. In der Trennwand 2 ist der Lautsprecher 3 angeordnet. In einer Außenwand des Lautsprechergehäuses 1 sind zwei öffnungen 4 vorgesehen, in welche Rohre 5 eingesetzt sind. Anstelle der Rohre 5 können in den öffnungen auch beweglich gelagerte Membranen, sogenannte Passivstrahler, angeordnet sein.Fig. 1 illustrates the principle of the invention. The loudspeaker housing 1 is divided by the partition 2 into two sub-spaces with the volumes V1 and V2. In the The loudspeaker 3 is arranged on a partition wall 2. In an outer wall of the loudspeaker housing 1, two openings 4 are provided, into which tubes 5 are inserted. Instead of the tubes 5, movably mounted membranes, so-called passive radiators, can also be used in the openings. be arranged.
Die Lautsprecherbox gem. Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen gem. Fig. 1 dadurch, daß nur eine öffnung 4 mit Rohr 5 bzw. ein Passivstrahler vorhanden ist.The loudspeaker box according to Fig. 2 differs from that according to FIG. 1 in that only one opening 4 with tube 5 or a passive radiator is present.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Lautsprecherbox gestattet einerseits den Einsatz von Lautsprechern mit großen Strahlerf lachen auch bei solchen Anwendungsfällen,The inventive design of the loudspeaker box on the one hand allows the use of loudspeakers large emitter areas also in such applications, in denen die vorhandenen Außenflächen eine ,direkte Abstrahlung nicht gestattet. Darüberhinaus ist eine akustische Bandbegrenzung bei dem Lautsprecher 3 ohne elektrische Filter, d.h. nur durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung des Lautsprechergehäuses 1, erziel-in which the existing external surfaces do not permit direct radiation. In addition, an acoustic band limitation in the loudspeaker 3 without electrical filters, i.e. only through a corresponding structural design of the loudspeaker housing 1, is achieved. bar.bar.
Die Filtereigenschaft der Lautsprecherbox ist im wesentlichen von der Größe der Volumina V1 und V2 des Lautsprechergehäuses und der akustischen Masse der öffnungen 4 mit Rohr 5 bzw. der Passivstrahler abhängig. DasThe filter properties of the loudspeaker box are essentially dependent on the size of the volumes V1 and V2 of the loudspeaker housing and the acoustic mass of the openings 4 with tube 5 or the passive radiator depending. That
— ο ~- ο ~
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Volumen eines jeden TeiLraumes und die akustische Masse dieses TeiLraumes bilden ein Resonanzsystem, welches eine Resonanzfrequenz, die auch Abstimmfrequenz genannt wird,, besitzt. Eine Filterwirkung wird bei der erfindungsgemäßen Lautsprecherbox dadurch erzielt, daß die Abstimmfrequenzen voneinander verschieden sind.The volume of each sub-room and the acoustic mass of this sub-room form a resonance system, which a resonance frequency, also called the tuning frequency becomes ,, owns. A filter effect is achieved in the loudspeaker box according to the invention in that the Tuning frequencies are different from each other.
Das kann dadurch realisiert werden, daß die Volumina V1 und V2 oder die akustischen Massen der öffungen voneinThis can be achieved by dividing the volumes V1 and V2 or the acoustic masses of the openings from one another ander verschieden sind. Weiterhin ist die Filtereigen schaft auch noch von der Eigenschaft des Lautsprechers, d.h. den sogenannten Kleinsignalparametern, sowie seiner Resonanzfrequenz, seiner bewegten Masse und der Nachgiebigkeit der Membranaufhangung abhängig. Die akustischeothers are different. Furthermore, the filter is own also depends on the properties of the loudspeaker, i.e. the so-called small signal parameters, as well as his Resonance frequency, its moving mass and the flexibility of the membrane suspension. The acoustic Masse der öffnungen wird durch die Fläche und die Länge der öffnung bestimmt. Die gleiche akustische Masse kann beispielsweise durch ein langes Rohr 5 mit großem Durchmesser oder ein kurzes Rohr 5 mit kleinem Durchmesser errei cht werden.The size of the openings is determined by the area and length of the opening. The same acoustic mass can for example by a long pipe 5 with a large diameter or a short pipe 5 with a small diameter be achieved.
Wie später noch gezeigt wird, weist die Schalldruckkurve des Lautsprechers 3 in der erfindungsgemäßen Anordnung eine Bandpaßcharakteristik auf. Die Bandreite ist der Differenz der beiden Abstimmfrequenzen direkt proportional und von der Resonanzfrequenz des LautsprechersAs will be shown later, the sound pressure curve of the loudspeaker 3 in the arrangement according to the invention a bandpass characteristic. The bandwidth is that The difference between the two tuning frequencies is directly proportional to the resonance frequency of the loudspeaker abhängig.addicted.
Die obere Eckfrequenz der Bandpaßcharakterisitik wird dabei von der höheren der beiden Abstimmfrequenzen bestimmt. Die untere Eckfrequenz wird durch die niedrigere Abstimmfrequenz, die Resonanzfrequenz des Lautsprechers und die akustischen Massen der öffnungen bestimmt.The upper corner frequency of the bandpass characteristic becomes determined by the higher of the two tuning frequencies. The lower corner frequency is determined by the lower Tuning frequency, the speaker's resonance frequency and the acoustic masses of the openings are determined.
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SoLL die realtive Bandbreite des Übertragungsbereiches zu höheren Frequenzen hin verschoben werden/ dann kann dies dadurch verwirklicht werden, daß ein Lautsprecher mit hjöherer Resonanzfrequenz verwendet wird, die Volumina Vl und V2 sowie die akustischen Massen der öffnungen bzw. der Passivstrahler verkleinert werden.SoLL the realtive bandwidth of the transmission range are shifted to higher frequencies / then this can be achieved by using a loudspeaker with a higher resonance frequency is used, the volumes Vl and V2 as well as the acoustic masses of the openings or the passive radiator can be reduced in size.
Fig. 3 zeigt eine Lautsprecherbox mit den erfindungsgemäßen Merkmalen in perspektivischer Darstellung. Diese Lautsprecherbox ist am vorderen Ende relativ schmal undFig. 3 shows a loudspeaker box with the features according to the invention in a perspective view. These The speaker box is relatively narrow and at the front end weist bei einer größeren Tiefe auch eine größere Breite auf. Eine solche Lautsprecherbox ist beispielsweise für die Anordnung zu beiden Seiten der Bildröhre in Fernsehgeräten mit Stereotonwiedergabe gedacht. Auf der schmalen Frontfläche sind der MitteLtonlaut Sprecher 7 und derhas a greater width with a greater depth. Such a loudspeaker box is for example for the arrangement on both sides of the picture tube in televisions with stereo sound reproduction. On the narrow The front surface is the middle tone loudspeaker 7 and the speaker Hochtonlautsprecher 8 sowie die öffnungen 9, 10 und 11 • angeordnet.Tweeter 8 and openings 9, 10 and 11 • arranged.
Fig. 4 verdeutlicht den inneren Aufbau des Lautsprechergehäuses 1 und die Anordnung des Lautsprechers 3. Zur Wiedergabe der Frequenzen im MitteLtonbereich ist der MitteitonLautSprecher 7 mit Umwegleitung 12 vorgesehen.Fig. 4 illustrates the internal structure of the loudspeaker housing 1 and the arrangement of the loudspeaker 3 The reproduction of the frequencies in the mid-range is the Mid-tone loudspeaker 7 with detour 12 provided.
Fig. 5 zeigt die Schalldruckkurve eines Breitbandlautsprechers, der nach außen strahlend in die Außenwand einer Lautsprecherbox mit einem Gesamtvolumen von 17,8 L eingebaut war. Wie ersichtlich, ergibt sich eine nutzbare Bandbreite von 100 Hz bis 15 kHz .Fig. 5 shows the sound pressure curve of a broadband loudspeaker radiating outward into the outer wall of a Loudspeaker box with a total volume of 17.8 L was installed. As can be seen, there is a usable Bandwidth from 100 Hz to 15 kHz.
Wenn der gleiche Lautsprecher in eine Lautsprecherbox gem. Fig. 2 eingebaut wird, dann ergibt sich - wie aus Fig. 6 ersichtlich - eine nutzbare ÜbertragungsbandbreiteIf the same speaker in a speaker box 2, then results - as can be seen from FIG. 6 - a usable transmission bandwidth
-8--8th-
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von 60 Hz bis 170 Hz. Bei dem bei dieser Ausführungsform verwendeten Lautsprechergehäuse wiesen die Volumina V1 und V2 8,9 L auf und die öffnung 4 besaß einen Durchmesser von 46 mm und eine Länge von 19 mm.from 60 Hz to 170 Hz. In the case of this embodiment The loudspeaker housings used had the volumes V1 and V2 8.9 L and the opening 4 had a diameter of 46 mm and a length of 19 mm.
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1 Lautsprechergehäuse1 loudspeaker housing
2 Trennwand2 partition
3 Lautsprecher3 speakers
4 Öffnungen4 openings
5 Rohre5 tubes
6 Frontfläche6 front face
7 MitteItonLautsprecher7 center speaker
8 Hochton Lautsprecher8 tweeters
9 öffnungen9 openings
öffnungenopenings öffnungenopenings
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Also Published As
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| DK233984D0 (en) | 1984-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NOKIA GRAETZ GMBH, 7530 PFORZHEIM, DE |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NOKIA UNTERHALTUNGSELEKTRONIK (DEUTSCHLAND) GMBH, |
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| 8131 | Rejection |