Elektroakustische Lautsprechervorrichtung

Abstract

 Es wird eine Lautsprechervorrichtung vorgeschlagen mit wenigstens einen 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 (V_b) bei mindestens der Eigenfrequenz (F_s) des freien Lautsprechers gibt, wobei die Öffnung mit in ihr enthaltenem strömungsbegrenzendem Material eine erste Abstimmeinheit bildet und mit wenigstens einer aus einer weiteren Öffnung und gegebenenfals 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 (f_s) des Lautsprechers liegt.

Beschreibung

Gattung des Anmeldungsgegenstandes

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lautsprechervorrichtung mit minde­stens einem an einer Öffnung eines Lautsprechergehäuses ange­brachten Lautsprecher, der mit wenigstens einer weiteren Öff­nung strömungsbegrenzendes Material enthält.

Stand der Technik

[0002] 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 f_d erfolgt, wodurch das Druckmaximum bei f_d sowie die Amplitude des elektrischen Impedanzmaximums wesentlich kleiner wird.

[0003] 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.

Stellungnahme zum Stand der Technik

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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 f_d 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.

[0007] Zusammenfassend kann gesagt werden, daß zur Erzielung einer nach der DE-C-17 62 237 bezweckten weitgehenden Ausdämpfung des Frequenzgebiets bei f_b selbst, als notwendige Abstimmfrequenz nach der Formel für Helmholtzresonanz (siehe Gleichung 9 im Anhang II) eine Öffnungsfrequenz f_p zu wählen ist deutlich über der normalen nach der Bezeichnung f_H < ≈ f_s liegt (siehe Gleichhung 4 und 5 in Anhang II, und f_H-Definition in Anhang I). Die f_p soll » f_s sein und Z_s wird um so kleiner als f_p die Eigenfrequenz überschreitet.

Aufgabe

[0008] Demgegenüber ist Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesser­te Lautsprecheranlage mit dynamischer Druckregulierung zu schaffen.

Lösung

[0009] 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 V_b bei mindestens der Eigenfrequenz F_s 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 f_s des Lautsprechers liegt.

[0010] 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.

Vorteile

[0011] 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.

[0012] 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.

Weiterbildungen

[0013] 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 f_d 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.

[0014] 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 V_b mit einem Komplianzverhältnis s_d 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.

[0015] Dies wird dadurch erreicht, daß die für die Verwirklichung der Erfindung notwendige Resonatoröffnung auf die Eigenfre­quenz f_s 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 f_d des dynamischen akustischen Lautsprechersystems entsteht (siehe Anhang I und II). Jedenfalls gilt hinsichtlich der Druckniveaureduzierung bei der Druckresonanzfrequenz f_d des Lautsprechersystems die oben genannte Wirkung bei der Erfindung für den Fall, daß nur eine bei f_s (f′_s) abgestimmte diskrete Abstimm­einheit benutzt ist.

[0016] 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 f_d 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 f_d 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 f_d 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 Z_s ergibt, das heißt, das f₁-Organ ist auf f₁ oder niedrigere Fre­quenz abzustimmen.

[0017] 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.

[0018] 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.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

[0019] 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.

[0020] 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 V_b ist auf allen Seiten inwendig mit Dämpfungsmaterial 22, z.B. Mineralfasermatte oder -platten, ausgekleidet.

[0021] 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.

[0022] Mit 33 ist in Figur 2 eine rohrförmige Abstimmeinheit bezeichnet, die unter Hinweis auf Figur 7 und 8 näher beschrieben wird.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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 V_b 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.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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 V_b 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.

[0034] 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.

[0035] Das Gehäusevolumen V_b 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 V_b 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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.

[0039] 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 f_s 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 f_s verwen­det wird. Die Abstimmung der Vorrichtung nach Figur 11 ist zumindest in die Nähe von f₂ vorzunehmen, wenn, wie oben gesagt, die f_s-Abstimmung - selbst nicht durchgeführt ist, d.h. ledig­lich die Kombination von f₁ mit der wählbaren Abstimmfrequenz für die Vorrichtung nach Figur 11 verwendet wird.

[0040] 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.

[0041] 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 f_s oder f′_s (siehe Gleichung 5 in Anhang II) ist.

[0042] 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.

[0043] 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.

[0044] 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.

[0045] 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.

[0046] 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 -.

[0047] 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.

[0048] Zur Modifizierung der Dämpfungsverhältnisse, die bei der Reso­nanzfrequenz f_d 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 f_d des Systems kontrolliert werden. Eine derartige druckregulierende Vorrich­tung bewirkt eine eventuelle gewünschte Ausdämpfung von und in unmittelbarer Nähe von f_d 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).

[0049] 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 f_s im Normalfall verwendete Abstimmeinheit zu verzichten, die dabei eliminiert werden kann.

[0050] Diese synergistisch wirkende Ausführungsform der Erfindung erlaubt auch eine innerhalb von weiten Grenzen durchführbare Ausdämpfung des bei f_d 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 f_s bzw. f₁, wobei die beiden Einheiten nach z.B. einer der Figuren 5 - 10 ausgebildet sind.

[0051] In Figur 20 sind Kurven der elektrischen Impedanz für eine Konstruktion mit zwei bei getrennten Frequenzen (und zwar f_s bzw. f₁ nach den Formeln im Anhang II) abgestimmten Einheiten 27 nach Figuren 5 und 6 mit Pfropfen aus akustischem Schaum­kunststoff gezeigt. Die auf f_s 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.

[0052] 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.

[0053] 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 f_d 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 f_b) 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.

[0054] Wenn die Messung der Impedanz ein gegen niedrige Frequenz markant vergrößerndes Impedanzniveau aufweisen sollte, während das Impedanzmaximum doch in der Nähe von f_b 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.

[0055] Wenn auf der anderen Seite die Frequenz für die Resonanz f_d des dynamischen Systems bei einer höheren Frequenz gefunden werden sollte als die Frequenz f_b, 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 f_s, 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.

[0056] 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 f_d gegen höhere Frequenz zusammenfällt, sowie auch daß eine beginnende oder gut erkennbare Impedanzsteigerung gegen sehr niedrige Frequenz geschieht.

[0057] 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.

[0058] In den Figuren 12 - 19 werden in Diagrammform gewisse weitere Messungen veranschaulicht, wobei die Figuren 12 - 15 die spezi­ fische Bewegungsnachgiebigkeit M_C (m³N⁻¹) für die Lautspre­chereinheit in den verschiedenen Varianten der Modellkonstruk­tion zeigen sowie die Figuren 16 und 17 die relative Dämpfung der Bewegungsgeschwindigkeit v_s der Lautsprechereinheit im Verhältnis zu der aufgeprägten Spannung u_s. Die Figuren 18 und 19 zeigen beide den erhaltenen Schalldruck pro elektrisches Watt p (Nm⁻² W_e⁻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.

[0059] 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.

[0060] 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 f_s 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.

[0061] 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 f_s zuge­nommen und ist wieder der Nachgiebigkeit äquivalent, die Figur 12 bei 100 Hz zeigt.

[0062] 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.

[0063] 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.

[0064] Die Dämpfungscharakteristik η , die im Modellsystem nach der Erfindung erhalten wird, ist in Figur 16 gezeigt.

[0065] Figur 17 zeigt die entsprechende Dämpfungsfunktion, aber in dem von der Erfindung abweichenden Fall, wo die strömungsbegrenzen­den Teile der beiden Abstimmeinheiten herausgenommen sind.

[0066] Bei Verwendung der Gleichungen im Anhang II - in erster Linie der Verwendung von Gleichung 9), in die die Querschnitts­fläche A_p der Abstimmeinheit, das Gehäusevolumen V_b und die Verlängerung 1_t 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

[0067] Es ist so, daß die körperliche Querschnittsfläche sowohl groß als auch gering sein kann, während die Resonanzfrequenz f_p der Abstimmeinheit bei konstant gehaltener Querschnittsfläche A_p bzw. konstant gehaltener Länge 1_t 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 1_t des Rohres ebenfalls 50 mm ist. In Tabelle I ist angegeben, daß bei allmählich halbiertem Gehäusevolumen V_b von 200 dm auf 6,25 dm f_p zwischen 18 und 101 Hz variiert.

[0068] Tabelle II zeigt die ungefähre Rohrlänge 1_t, welche bei den Gehäusevolumen 100, 50 und 25 dm³ gefordert werden würde, um mit konstant gehaltenem Rohrdurchmesser von 50 mm die Abstimmfrequenz f_p bei etwa 25 Hz zu halten.

[0069] 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 f_s des Lautsprechers, dem gewählten Komplianzverhältnis nach Gleichung 1, Anhang II und dem zweckmäßigen dynamischen Reguliereffekt zu erreichen, werden unten folgende ungefähre Richtwerte angegeben.

[0070] Wenn sich die Eigenfrequenz f_s auf einen verhältnismässig kleinen (z.B. 6˝) Lautsprecher bezieht, so kann f_s etwa 50 - 60 Hz und der Volumenparameter 12 dm³ sein. In Tabelle I wird angegeben, daß bereits eine verhältnismäßig kleine Querschnitts­fläche A_p 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 f_s 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.

[0071] 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 A_p klein zu wählen.

[0072] 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.

[0073] 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 1_t 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.

[0074] 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 mm­f_s⁻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.

[0075] Figur 19 zeigt das bei der Mündung des 10˝-Lautsprechers gemes­sene Signalniveau, wenn die strömungsbegrenzenden Teile der Abstimmeinheiten wiedereingesetzt worden sind (Erfindungssystem).

[0076] 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 f_d, 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 f_d - auf 10 bis 11 Sinusperioden verlängert wird.

[0077] 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.

[0078] Bei der Messung nach Figur 23 wurde die Signalfrequenz auf eine niedrige Frequenz, und zwar bei 0,7 x f_d, 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.

[0079] 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 f_d beträgt, während es auf ± 5 Nm⁻² bei 0,7 f_d, 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 f_d. Hinsichtlich der Verlängerung, die in einem akustischen System stattfinden muß, ist zu sagen, daß eine solche Verlängerung wenigstens eine Periode bei einer bei f_d 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.

[0080] Es sei nun auf die weiteren Figuren 21 und folgende eingegan­gen, die die alternative Lösung näher erläutern:

[0081] 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 V_b ist auf allen Seiten inwendig mit Dämpfungsmaterial 22, z. B. Mineral­fasermatte oder -platten, ausgekleidet.

[0082] 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.

[0083] Die Öffnung 16 ist hinsichtlich Fläche und Länge so ange­paßt, daß sie Resonanz mit dem Gehäusevolumen bei der Eigenfrequenz f_s des Lautsprechers gibt. Gleichzeitig ist die durch den Einsatz 24,25 bewirkte Strömungsbegrenzung ausreichend, um der Lautsprecheranlage ein Druckmaximum bei der Resonanzfrequenz f_d 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.

[0084] 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 .

[0085] 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.

[0086] 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.

[0087] 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.

[0088] 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.

[0089] 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.

[0090] 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.

[0091] 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 V_b 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.

[0092] Das Gehäusevolumen V_b 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 V_b 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 f_b 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.

[0093] 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 f_s des einzubauenden Lautsprechers gibt, während die durch den Pfropfen 43 erzeugte Strömungsbegren­zung ausreichend ist, um der Lautsprechervorrichtung ein Druckmaximum bei der Resonanzfrequenz f_b 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.

[0094] 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.

[0095] 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 f_s gegen f′_s oder sogar abwärts gegen 0,7 x f′_s (f′_s gemäß Anhang II, Formel 5).

[0096] 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.

[0097] Erfindungsgemäß ist es möglich, ein gut funktionierendes und dynamisch reguliertes System mit Verwendung einer einzigen Abstimmeinheit, wobei die Abstimmfrequenz für die Einheit nur f_s oder f′_s (Siehe Gleich 6 in Anhang II) ist.

[0098] 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.

[0099] 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.

[0100] 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.

[0101] 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.

[0102] 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.

[0103] 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.

[0104] Zur Modifizierung der Dämpfungsverhältnisse, die bei der Resonanzfrequenz f_d 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 f_d des Systems kontrolliert werden. Eine derartige druckregulierende Vorrichtung bewirkt eine eventuelle gewünschte Aus­dämpfung von und in unmittelbarer Nähe von f_d 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).

[0105] Wenn die Messung der Impedanz ein gegen niedrige Frequenz markant vergrößerndes Impedanzniveau aufweisen sollte, während das Impedanzmaximum doch in der Nähe von f_b 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.

[0106] Wenn auf der anderen Seite die Frequenz für die Resonanz f_d des dynamischen Systems bei einer höheren Frequenz gefunden werden sollte als die Frequenz f_b, 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 f_s, 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.

[0107] 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 f_d gegen höhere Frequenz zusammenfällt, sowie auch, daß eine beginnende oder gut erkennbare Impedanzsteigerung gegen sehr niedrige Fre­quenz geschieht.

[0108] 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.

[0109] Das Modellsystem nach Fig. 30-52 ist nach den Formeln des Anhangs II berechnet, wobei V_b = 96 dm , f_s = 27 Hz, welche letztgenannte zu f_s = 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 V_b ausfüllte. Die Eigenfrequenz f_s 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 f_b = 39,6 Hz ergab, was somit dem Verhältnis s = 1,36 (Verhältnis der reziproken Steifigkeiten) sowie umge­rechnet einem Luftvolumen V_AS von etwa 130 dm³ ent­spricht.

[0110] Nach dem Einsetzen des genannten Dämpfungsmaterials in das Gehäuse sowie nach wiederum luftdichtem Verschließen der Lautsprechereinheit wurde die gesamte Resonanzfrequenz zu f_b = 39 Hz gemessen.

[0111] Nach Berechnung der Dimensionen anwendbarer Abstimmein­heiten, d.h. zur Abstimmung auf f_s bzw. auf eine viel niedrigere Frequenz als die berechnete f₁, wurde für die Modellkonstruktion als die bei f_s 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 f_s-Einheit wurde mit Klebefilm zusammengeklebt und in ein für den Zweck ausgespartes Loch in die Stirnwand auf luftgedichtete Weise eingesetzt.

[0112] 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 1_t 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 f_H, f₁ bzw. f₂ gemessen, und diese wurden bei den Frequenzen: f_H = 22,4 Hz, f₂ = 43,3 Hz und f₁ = 15,3 Hz gefunden.

[0113] Eine Kontrolle der synergistisch wirksamen Abstimmung wurde durch Einsetzen erhaltener Meßwerte (in Gleichung 6, Anhang II) vorgenommen und als Ergebnis wurde erhalten, daß f_p mit f_s 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 f_H zu 22,4 Hz gemessen werden konnte, d.h. niedriger als mathematisch richtig f_H = = f_s = f′_s, was auch die Lage von f′_s = 22,4 Hz (siehe Gleichung 5) zeigt.

[0114] Danach wurden in die f_s-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.

[0115] Eine neue Messung wurde vorgenommen, jetzt mit der Ab­sicht, die neue Resonanzfrequenz f_b zu finden. Diese wurde zu 39 Hz gemessen, aus welchem Wert das Komplianz­verhältnis S_b 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 V_b die Nachgiebigkeit des Lautsprechers erhöht hat. Das neue Luftvolumen V_AS (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.

[0116] 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 f_d jetzt auftritt und zu 37,9 Hz gemessen werden konnte. Berechnet man nach Rückeinsetzen der Eigenfrequenz f_s = 25,8 Hz (s.o.) der in der freien Atmosphäre einschließlich des Beschleunigungsmessers ge­messenen Einheit, so wird erhalten, daß das berechnete dynamische Systemnachgiebigkeitsverhältnis s_d = 1,16 ist, was mit dem in Gleichung 3) des Anhangs II angegebenen ungefähren Zusammenhang zwischen s_d und s_b ausgezeichnet übereinstimmt. Die Umrechnung auf das Luftvolumen V_AS 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.

[0117] Die in Fig. 38 gezeigte elektrische Impedanzkurve Z_s 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.

[0118] Die Figuren 30,31 und 32 zeigen am Modell vorgenommene Messungen der spezifischen dynamischen Nachgiebigkeit M_C (m³N⁻¹) des Systems. Fig.10 zeigt die im Modellsystem nach der Erfindung gemessene dynamische Nachgiebigkeit zwischen 100 Hz und nahezu 0 Hz.

[0119] Die dynamische Nachgiebigkeit des Modellsystems vor Ein­setzen strömungsbegrenzender Organe wird in Fig.31 ge­zeigt, wobei die früher genannte Frequenz f_H als ein schwaches Minimum in der Komplianzkurve im Gebiet um 28 Hz gefunden wird (Helmholtznäherung). Als Frequenzwert (synergistisch gemeinsam mit der f_p-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.

[0120] 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.

[0121] Fig.34 zeigt die beim offenen System (Helmholtzcharakter) ohne eingesetzte Begrenzungseinheiten entwickelte relative Bewegungsgeschwindigkeit v_s bei der Lautsprechereinheit, wobei die als Geschwindigkeit η = 20 log v_s/u_s angege­ben wird, wobei η die Dämpfung ist und u_s das zugeführte Spannungsniveau.

[0122] Figur 33 zeigt die beim System nach der Erfindung ent­wickelte Bedämpfung der relativen Bewegungsgeschwindig­keit v_s/u_s.

[0123] Die Fig.35,36 und 37 zeigen bei der Modellkonstruktion vor­genommene Messungen bei akustisch erhaltenem Schall­druckniveau.

[0124] Die in Fig.15 gezeigte Kurve betrifft das Schalldruck­niveau p(Nm⁻²), das auf einen konstantgebliebenen, der Lautsprechereinheit zugeführten elektrischen Effekt W_e bezogen werden konnte, wenn ein Meßmikrophon B&K Typ 4165 in der Zentrumachse der f_s-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.

[0125] 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.

[0126] Die oben beschriebene Differenzmessung in Fig.36, und zwar d_p = 20 log P_b/P_p, zeigt, daß eine deutliche Druck­differenzfunktion bei niedrigeren Frequenzen als f_s von etwa 27 Hz auftritt. Man beobachtet, daß gerade bei f_s eine Differenzinflexion eintritt, deren Vorhandensein den charakteristischen Punkt bestätigt, wobei die Einwir­kung der f_s-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 f_s-Vorrichtung als Schallausstrahlung, die gegen noch niedrigere Frequenz "ab­gesetzt" ist.

[0127] Bei Verwendung der Gleichungen im Anhang II - in erster Linie der Verwendung von Gleichung 9), in die Quer­schnittsfläche A_p der Abstimmeinheit, Gehäusevolumen V_b und Verlängerung 1_t der akustisch wirksamen Fläche A_p eingehen, - ergeben sich die Tabellen der Anhänge III und IV.

[0128] In Anhang III wird angegeben, daß bereits eine verhältnismä­ßig kleine Querschnittsfläche A_p 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 f_s 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.

[0129] 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 A_p kleiner zu halten, was durch eine Öffnungslänge etwa gleich oder nur etwas größer als das Frontplattenmaß halten wird.

[0130] 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.

[0131] 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 1_t 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.

[0132] 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.

[0133] Somit zeigen Fig.39 und 51 das akustisch erhaltene Sig­nal für die nach Fig.39 geprüfte Frequenz f_d (38 Hz) bzw. die nach Fig.51 geprüfte Frequenz von etwa 0,7 x f_d (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.

[0134] 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 gewählte

[0135] 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 V_b 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.

[0136] 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 1_t 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
A_P : Pfortenfläche in Helmholtzresonatorsystemen;
f_H: Helmholtzresonanzfrequenz in einem Helmholtz­resonatorsystem; ist gewöhnlich gleich f′_s < f_s
f₁ : untere Grenzfrequenz in Helmholtzresonatorsystemen;
f₂: obere Grenzfrequenz in Helmholtzresonatorsystemen;
f(f_b): Systemresonanzfrequenz in einem Druckkammersystem;
f_s: Eigenfrequenz bei einer elektroakustischen Laut­sprechereinheit;
f_p: Pfortenresonanzfrequenz in einem Helmholtzreso­natorsystem; liegt gewöhnlich bei f′_s < f_s;
f′_s: durch akustische Belastung der Lautsprecherein­heit gegen niedrige Frequenz verschobene Eigen­frequenz f_s ;
f_d: in dem dynamisch akustisch regulierten System auftretende neue und frequenzverschobene (+ oder -) f_b.
V_AS: Luftvolumen, das bei Belastung einer elektro­akustischen Lautsprechereinheit mit der Eigen­frequenz fs ein Komplianzverhältnis S = 1,0 ergibt, aus dem sich auch f_b und f_d berechnen lassen;
V_b: Volumen eines Druckkammersystems;
V_t: durch die Länge 1_t eines Tunnels bestimmtes körperliches Volumen für die Querschnittsfläche des Tunnels;
1_t: körperliche Länge eines akustischen Tunnels;
s: Komplianzverhältnis, wenn die elektroakustische Lautsprechereinheit von einem Druckkammervolumen akustisch so belastet ist, daß f = f_b gilt (unendliche Stirnwand).
s_b: Komplianzverhältnis, das für eine unendliche Baffelkonstruktion gilt, in deren Kompressionsvo­lumen auch eine Tunnelkonstruktion eingeht (V_b - V_t);
s_d: fällt für erfindungsgemäße Systeme normalerweise bei etwa 0,9 s_b 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

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

Ansprüche

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 (V_b) bei mindestens der Eigenfrequenz (F_s) 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 (f_s) des Lautsprechers liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die erste Abstimmeinheit bewirkte Resonanz im wesentlichen bei der Eigenfrequenz (f_s) des Lautspre­chers oder darunter liegt.

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.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die erste Gehäuseöffnung einen sich in das Innere des Gehäuses erstreckenden akustischen Tunnel aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel im wesentlichen gestreckt ausgebildet ist.

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.

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.

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.

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.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tunnel einer zweiten Abstimmein­heit einen schlitzförmigen Querschnitt aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsbegrenzende Material (24, 29, 35) Schaumkunststoff, vorzugsweise akustischer Schaumkunststoff, ist.

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.

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.

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.

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 f_d) im we­sentlichen unverändert zurückläßt.

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.

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.

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 f_d 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.

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.

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.

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.

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.

Zeichnung