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(11) | EP 0 080 054 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Bassreflexbox mit einem kontrollierten Passivstrahler |
| (57) Eine Baßreflexbox (1) besitzt ein aktives Tieftonsystem (3) und ein luftgekoppeltes,
entsprechendes Passivsystem (8), das mit einem an seine Schwingspule angeschlossenen
Widerstand (9) belastet ist. Wenn der Ohm-Wert des Widerstandes (9) zwischen der Schwingspulenimpedanz
Z0 und 4Zo, also dem vierfachen Betrag, gewählt wird, ergibt sich eine vorteilhafte Erweiterung
und Verbesserung des unteren Bereiches der Baßabstrahlung. Zur Einstellung einer gewünschten
Dämpfung in diesem Bereich kann der Widerstand (9) variabel ausgeführt sein. |
Stand der Technik:
[0002] Es sind bereits viele Ausführungen von Baßreflexboxen entwickelt und bekannt geworden, bei welchen statt einer Baßreflexöffnung rechteckiger oder runder Form eine luftgekoppelte Membran als sogenannter Passivstrahler eine entsprechende Gehäuseöffnung abschloß. Beispielsweise sind derartige Lösungen aus dem "Lautsprecherbuch" von Jecklin, Franksche Verlagshandlung, Stuttgart 1967, Seiten 91 bis 95, als interessante Variante oder Sonderform des gewöhnlichen Baßreflexprinzips, sowie aus den Patentschriften Nr. 706 137, 1 074 651, 1 110 228, 23 54 614 und 25 52 591 bekannt. Im Prinzip wurde jeweils die Baßreflexöffnung Hzw. -öffnungen mit einem oder mehreren Lautsprechern ohne Magnet und Schwingspule abgedichtet. Bekanntlich tritt dabei die Membranmasse an die Stelle der Luft in der Baßreflexöffnung bzw. den Baßreflexöffnungan. Diese Membran wird ausschließlich über das innere Luftvolumen der Box angetrieben, arbeitet folglich als luftgekoppeltes Schwinsystem.
[0003] Aus der DE-AS 24 51 475 ist eine Anordnung bekannt, bei der das Einschwingverhalten eines Lautsprechers durch ein der Schwingspule des Wandlers parallelgeschaltetes Netzwerk bedämpft wird. Wie aus Spalte 4 Absatz 4 zu entnehmen ist, kann dieses Netzwerk auch einen regelbaren ohmschen Widerstand enthalten. Hier wurde die Aufgabe gelöst, akustische Wandler, vorzugsweise bestimmte Lautsprechertypen, für unterschiedliche Aufstellungen und Verwendungszwecke einsetzbar zu machen, indem die Gegen-EMK mittels eines auf die Frequenz dieser Gegen-EMK abgestimmten Reihenschwingkreises und Parallelschaltung derselben zur Schwingspule bedämpft wurde. Hier wurde also der elektrisch angetriebene Lautsprecher "primär" bedämpft, es wird eine Art Stoßdämpferwirkung erzeugt. Diese Lösung ist nicht für die Anwendung bei einem Passivstrahler in einer Baßreflexbox vorgesehen und anwendbar. Vielmehr befaßt sich die vorliegende Erfindung mit Problemen eines Reflexsystems, die sich aus dem Nachstehenden ergeben und speziell den unteren Baßbereich betreffen.
[0004] Wie sich gezeigt hat, ist es in der Regel sehr schwierig, mit dieser Anordnung eine optimale Abstimmung des Reflezsystemds, nämlich kleine Einschwingzeiten durch sinnvolle Bedampfung der zu stark ausgeprägten Resonanzbereiche, zu erreichen. Unter anderem erkennt man diese Problematik auch aus den in den genannten Veröffentlichungen gebrachten praktischen Ausführungsbeispielen und an der Notwendigkeit der unterschiedlichsten Auslegung hinsichtlich Masse, Größe und Steifigkeit des aktiven und passiven Tieftonschwingsystems. Die Passivmembran wurde mit unterschiedlicher Steifigkeit, zusätzlicher Masse und unterschiedlichem Durchmesser ausgeführt. Das Gehäuse der Baßreflexbox wurde mit durchbrochenen Trennwänden oder anderen zusätzlichen Dämpfungsmitteln ausgestattet. Grundsätzlich zeigt eine solche Eaßreflexbox in ihrer typischen Impedanzkurve zwei Rescnanzstellen, wie es dem entsprechenden Ersatzschaltbild eines Bandpasses entspricht. Bei der untersten Resonanzstelle arbeiten die aktive und die passive Mambran gegenphasig, hingegen bei der oberen gleichphasig. Im dazwischen liegenden Pereich hat die Impedanzkurve einen Sattel während hier die Phasenverschiebung 90° beträgt. Diese Eigenart ist für die häufig "bumsige" Baßwiedergabe verantwortlich.
[0005] Alle bekannten Lösungen versuchten dieses Problem zu lösen. Sie konnten aber nicht befriedigen hinsichtlich der Kontrollierbarkeit der Dämpfung in diesem unteren Baßwiedergabebersich. Der vorlisgenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrund, eine vereinfachende Lösung zu finden, die eine Dämpfungskontrolle des Systems erlaubt.
[0006] Lösung:
Diese Aufgabe wird für eine Baßreflexbox mit einem aktiven Tieftonsystem und einem luftgekoppelten Passivstrahler gemäß dem Kennzeichen des ersten Anspruchs erfindungsgemäB gelöst.
[0007] Vorteile:
Wenn zwei gleiche, komplette Tieftonlausprecher als aktives und passives Strahlersystem verwendet werden und das passive, luftgekoppelte System mit einem Widerstand belastet wird, ergibt sich die geforderte Dämpfungskontrolle auf einfachste Weise durch die Dimensionierung dieses Widerstandes. Der Antrieb der Passivmembran und ihrer Schwingspule über das in der Box eingeschlossene Luftvolumen induziert in dieser einen Strom, der durch den Dämpfungswiderstand mehr oder weniger kurzgeschlossen wird. Vorteilhafterweise kann durch geschickte Dimensionierung des Dämpfungswiderstandes eine in weiten Grenzen beliebige Abstimmung des Baßreflexsystems erzielt werden. In einer praktischen Erprobung zeigte sich, daß ein zwischen R = Z0 und R = 4 x Z0 einstellbarer Widerstand die erforderliche Dämpfung der Resonanzgebiete ermöglicht, wodurch sich die Einschwingzeiten-verringern und die Stromverzerrungen insbesondere in dem Bereich der für eine gute Baßwiedergabe wichtigen unteren Grenzfrequenz kleiner werden.
Die Zeichnung:
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Sie zeigt in
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Baßreflexbox, wobei die vordere Seitenwand weggelassen ist;
Figur 2 eine typische Impedanzkurve einer Baßreflexbox nach Figur 1;
Figur 3 eine schematische-Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baßreflexbox, wobei die vordere Seitenwand weggelassen ist;
Figur 4 eine Impedanzkurvenschar der Baßreflexbox nach Figur 3;
Figur 5 eine Impedanzkurvenschar für eine erfindungsgemäße Baßreflexbox, wobei Kurven für drei charakteristische Widerstandswerte des Dämpfungswiderstandes eingetragen sind;
Beschreibung der Zeichnung:
[0009] Der Stand der Technik, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, wird in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Figur 1 läßt eine Baßreflexbox 1 erkennen, die einen Hochtonlautsprecher 2 und einen Tieftonlautsprecher 3 aufweist, die an die Weiche 5 angeschlossen sind. Letztere wird über die Eingänge 6 und 7 gespeist. Ein luftgekoppelter Passivstrahler 4 ohne Magnet und Schwingspule schließt die Baßreflexöffnung ab. Figur 2 zeigt die typische Impedanzkurve einer derartigen Baßreflexbox mit den Maxima bei f1 und f2, die für den unangenehm dröhnenden Klang verantwortlich sind, was häufig auch mit "bumsigem" Klang bezeichnet wird.
[0010] Figur 3 läßt die erfindungsgemäße Lösung erkennen. Ein luftgekoppelter Passivstrahler 8 mit einem vollständigen Tieftonsystem entsprechend dem aktiven Tieftonsystem 3 arbeitet auf einen Widerstand 9, der an seine Schwingspule angeschlossen ist. Alle übrigen Positionen entsprechen der Figur 1 und werden deshalb nicht beschrieben. Die Kurvenschar der Figur 4 zeigt den Impedanzverlauf für Widerstandswerte R = 5 Ohm (gestrichelte Kurve), R = 10 Dhm (ausgezogene Kurve) und R = 15 Ohm (strichpunktierte Kurve) und läßt deutlich werden, daß bei geeigneter Dimensionierung eine gewünschte Dämpfung gewählt werden kann. Charakteristische Impedanzkurven sind in Figur 5 für extreme Widerstandswerte eingezeichnet, wie R =∞, R = 0 und R≈Z0.
[0011] Die praktische Erprobung eines Ausführungsbeispiels mit einem entsprechend ausgewählten Potentiometer bewies, daß auf diese Weise der Frequenzumfang deutlich nach unten erweitert wird und die unangenehme Klangfärbung sicher vermieden wird, sowie gleichzeitig eine sehr wirkungsvolle Anpassung der Baßwiedergabe an die unterschiedlichen akustischen Eigenheiten des Wiedergaberaumes und/oder des Zuhörergeschmacks möglich ist.