DE60107336T2

DE60107336T2 - Beschallungsvorrichtung mit einem akustischen Wellenleiter

Info

Publication number: DE60107336T2
Application number: DE60107336T
Authority: DE
Inventors: Eric Vincenot; Francois Deffarges
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: US6585077B2; EP1187094B1; EP1187094A1; FR2813986A1; FR2813986B1; US20020029926A1; DE60107336D1; JP2002135878A; JP4897161B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschallungsvorrichtung des Typs, der einen Schallwellenleiter und einen mit diesem Wellenleiter gekoppelten Schallgenerator umfasst.
Sie findet Anwendung auf allen elektroakustischen Gebieten einschließlich des Hi-Fi.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Form des Wellenleiters, der den Schalltrichter bildet, mit dem Ziel, eine gute Beherrschung der Schalldispersion mittels einer relativ kompakten und vor allem wenig tiefen Gruppe zu erlangen.
Bei der Beschallung verlangt die gute Beherrschung der Schalldispersion durch einen Schallgenerator herkömmlicherweise die Verwendung eines Trichters, der einen Schallwellenleiter großer Abmessung bildet. Folglich ist ein Kasten, der die Tonsäule bildet und wenigstens einen Schallgenerator und seinen Wellenleiter enthält, im Allgemeinen voluminös und vor allem ziemlich tief, da die Tiefe der Tonsäule im Wesentlichen von der Länge des Trichters abhängt.
Das französische Patent Nr. 88.02481 definiert die Verbindung eines Schallgenerators mit einem Schallwellenleiter. Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Wellenleiters sind aufeinander abgestimmte Hindernisse angeordnet, um die Schallwege zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Wellenleiters einheitlich zu gestalten. Die erzielte Wellenfront besitzt eine rechtwinklige Form und ein gerades Profil.
Das amerikanische Patent Nr. 5.900.593 wendet dem Vorhergehenden vergleichbare Prinzipien an, verwendet jedoch zusätzlich einen Spiegel in Form eines kreisbogenförmig gekrümmten Dieders, um die Ausbreitungsrichtung des Schalls zu modifizieren. Die erzielte Wellenfront besitzt eine rechtwinklige Form und ein konvexes Profil.
Das amerikanische Patent Nr. 4.033.431 beschreibt ebenfalls die Verbindung eines Schallgenerators mit einem Schallwellenleiter, der mit einem Eingang des Schallwellenleiters, der mit dem Schallgenerator verbunden ist, und einem Eingang, von dem sich eine Schallwelle ausbreitet, versehen ist. Der Wellenleiter umfasst ein erstes Teilstück in der Verlängerung des Ausgangs und ein zweites Teilstück, das in der Verlängerung des Eingangs angeordnet ist, wobei diese Teilstücke durch eine ebene reflektierende Oberfläche verbunden sind.
Das amerikanische Patent Nr. 2.643.727 beschreibt eine Beschallungsvorrichtung mit einem Ellipsoidreflektor.
Die Erfindung hat als erste Aufgabe, eine Schallwellenfront mit ausgewählter Form, konvexem, konkavem oder ebenem Profil mittels eines Wellenleiters mit kleineren Abmessungen zu bilden.
Außerdem bringt die Kopplung mehrerer Beschallungsvorrichtungen Unregelmäßigkeiten in der Schallausbreitung mit sich, die durch das Auftreten von Schallinterferenzen zwischen den von den verschiedenen Wellenleitern ausgesendeten Schallwellen bedingt sind.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschallungsvorrichtungsanordnung vorzuschlagen, die das Koppeln mehrerer Beschallungsvorrichtungen in einer Weise ermöglicht, die eine gute Steuerung der Form der von der Gruppe der Schallgeneratoren ausgesendeten Schallwellenfront ohne Erzeugung störender Interferenzen zulässt.
Die Erfindung basiert auf den Prinzipien der geometrischen Schall-Lehre, d. h. auf dem auf der Strahlentheorie begründeten Gebiet der Akustik. Sie findet folglich Anwendung auf die Ausbreitung des Schalls nach den in der Optik bekannten Gesetzen, insbesondere den Gesetzen der Reflexion von Strahlen an conicoidförmigen Oberflächen. Unter einer conicoidförmigen Oberfläche wird eine durch die Drehung einer Kurve aus der Familie der Kegelschnitte erzeugte Oberfläche verstanden. Insbesondere sind im Rahmen der Erfindung vorteilhafte akustische Eigenschaften gefunden und verwirklicht worden, die mit den Schallreflexionen an Oberflächen, etwa eines Hyperboloids, eines Paraboloids oder eines Ellipsoids, verknüpft sind.
Das Grundprinzip der Erfindung beruht darauf, dass dank der Verwendung einer solchen Reflexionsoberfläche als akustischer Spiegel der scheinbare Emissionspunkt einer Schallquelle versetzt werden kann.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Beschallungsvorrichtung des Typs, der versehen ist mit wenigstens einem Schallgenerator und einem Schallwellenleiter, der seinerseits mit einem Eingang versehen ist, mit dem der Schallgenerator verbunden ist, und mit einem Ausgang mit ausgewählter Form, von dem sich eine Schallwelle nach außen ausbreitet, wobei der Schallwellenleiter zwei Leitungsteilstücke umfasst, nämlich ein erstes Teilstück, das in der Verlängerung des Ausgangs angeordnet ist, und ein zweites Teilstück, das in der Verlängerung des Eingangs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei Teilstücke zum Teil durch eine gekrümmte reflektierende Oberfläche verbunden sind, die die Form eines Conicoid-Teils hat, dass sich der Eingang in einem zweiten Brennpunkt des Conicoiden befindet und dass das Innenvolumen des ersten Teilstücks begrenzt ist durch die Schnitte:

– der Oberfläche des Ausgangs,
– einer ersten Seitenfläche, die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch einen ersten Brennpunkt des Conicoiden verläuft und am Umriss des Ausgangs anliegt, und
– der gekrümmten reflektierenden Oberfläche, die auf den Innenraum eines Umrisses begrenzt ist, der durch den Schnitt des Conicoiden mit der ersten Seitenfläche definiert ist.

Es ist anzumerken, dass der Wellenleiter, wie er beschrieben worden ist, durch einen weiteren Trichter perfekt verlängert werden kann.
Vorzugsweise ist das Innenvolumen des zweiten Teilstücks durch die Schnitte einer zweiten Seitenfläche, die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch den zweiten Brennpunkt des Conicoiden verläuft und am Umriss der reflektierenden Oberfläche anliegt, und der reflektierenden Oberfläche selbst begrenzt ist, ohne den gemeinsamen Volumenabschnitt mit dem ersten Teilstück.
Selbstverständlich ist es bei der Definition des ersten und des zweiten Teilstücks als vollkommen gleichwertig zu betrachten, dass das Innenvolumen des zweiten Teilstücks den gemeinsamen Abschnitt umfasst und der Letztere vom Innenvolumen des ersten Teilstücks abgezogen wird. Die geometrische Definition des ersten und des zweiten Teilstücks des Schallwellenleiters ist nur ein bequemes Mittel, um die Gesamtform des Innenvolumens des Wellenleiters verständlich zu machen.
Der Eingang ist in der Nähe des zweiten Brennpunkts definiert. Da die Schallquelle nicht punktförmig sein kann, weist das zweite Teilstück in der Nähe dieses zweiten Brennpunkts eine erweiterte Öffnung auf, die mit der zweiten Seitenfläche verbunden ist. Diese Öffnung hat eine Form und Abmessungen, die an den Schallgenerator, der hier angefügt ist, angepasst sind.
Falls der Conicoid ein Hyperboloid ist, geht alles so vor sich, als würde der Schall vom ersten Brennpunkt, der sich in einem Abstand vor den Bauelementen der Vorrichtung befindet, ausgesendet. Somit kann in diesem Fall die Tiefe einer solchen Beschallungsvorrichtung im Verhältnis zu jener, die vorhanden wäre, wenn zwischen dem ersten Brennpunkt und dem oben angeführten Ausgang ein Schalltrichter vollständig ausgeführt wäre, wesentlich reduziert werden. Zudem erleichtert diese Konfiguration die Kopplung mehrerer ähnlicher Vorrichtungen, bei einer Emission einer konvexen Wellenfront ohne Erzeugung von Interferenzen zwischen den Quellen.
Wenn ein Paraboloid verwendet wird, ist der erste Brennpunkt ins Unendliche hinter dem Spiegel versetzt und ist die Schallwellenfront eben. Dieser Emissionstyp ist ebenfalls günstig für die Vereinheitlichung der Ausbreitung des Schalls in einem Raum und für eine gute Kopplung ohne Interferenzen zwischen mehreren Quellen.
Außerdem ist der erste Brennpunkt, wenn der Spiegel ein Teil eines Ellipsoids ist, vor die Öffnung versetzt, so dass der Schall scheinbar an einem gegebenen Punkt des Ortes des Hörens erzeugt wird. Die Wellenfront ist konkav. Es können ebenfalls mehrere ähnliche Vorrichtungen störungsfrei und unter Verstärkung der Wirkung einer virtuellen Schallquelle am Ort des Hörens gekoppelt werden.
Die Erfindung wird verständlicher und weitere ihrer Vorteile werden deutlicher im Lichte der folgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen einer mit ihrem Prinzip übereinstimmenden Beschallungsvorrichtung, die lediglich beispielhalber gegeben wird und erstellt wurde mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, worin:
die 1 bis 4 schematische Darstellungen sind, die die Schritte der Gestaltung eines Wellenleiters gemäß der Erfindung zeigen;
5 die Beschallungsvorrichtung zeigt, die mit einem ersten Wellenleitertyp gemäß der Erfindung versehen ist;
6 eine zu 5 analoge Ansicht ist, die eine Beschallungsvorrichtung zeigt, die mit einem zweiten Wellenleitertyp gemäß der Erfindung versehen ist;
7 eine zu 5 analoge Ansicht ist, die eine Beschallungsvorrichtung zeigt, die mit einem dritten Wellenleitertyp gemäß der Erfindung versehen ist;
8 eine Variante von 5 zeigt;
9 schematisch die störungsfreie Kopplung mehrerer Beschallungsvorrichtungen des in 5 beschriebenen Typs zeigt;
10 schematisch die störungsfreie Kopplung mehrerer Beschallungsvorrichtungen des in 6 beschriebenen Typs zeigt; und
11 schematisch die störungsfreie Kopplung mehrerer Beschallungsvorrichtungen des in 7 beschriebenen Typs zeigt.
In 1 ist ein Ausgang 11 mit ausgewählter Form eines noch nicht definierten Schallwellenleiters zu erkennen. In dem Beispiel besitzt dieser Ausgang, durch den der Schall bis zu einem Auditorium abgestrahlt werden muss, einen näherungsweise rechtwinkligen Umriss, jedoch ist er vorzugsweise in die Oberfläche einer Kugel einbeschrieben. Der Ausgang des Wellenleiters ist folglich vorzugsweise in eine konvexe Kugeloberfläche einbeschrieben. Der Mittelpunkt dieser Kugel ist in 1 mit S₁ bezeichnet. Der Radius der Kugel wird vom Fachmann so gewählt, dass der Schalltrichter C, der sich zwischen diesem Mittelpunkt S₁, an dem der Schallgenerator angeordnet ist, und dem Ausgang 11 erstreckt, ausreichend groß ist, um eine gute Beherrschung der Richtwirkung des über den Ausgang 11 hinaus projizierten Schalls sicherzustellen. Die theoretische Form eines solchen Trichters ist in 1 gezeigt, wobei verständlich wird, dass die Beschallungsvorrichtung, die sich aus der Kombination eines solchen Trichters mit einem am Punkt S₁ angeordneten Schallgenerators ergibt, vor allem in der Tiefe relativ voluminös ist.
Darum wird entschieden, dieses Volumen "zu kürzen", indem eine gekrümmte reflektierende Oberfläche mit der Form eines Conicoid-Teils zwischen den Ausgang 11 und den Punkt S₁ gelegt wird. Zudem wird dieser Conicoid so gewählt, dass einer seiner Brennpunkte im Punkt S₁ angeordnet ist. Im Verlauf des Textes wird vom Brennpunkt S₁ gesprochen, ohne zu vergessen, dass dieser Brennpunkt auch der Mittelpunkt einer fiktiven Kugel ist, wie sie oben definiert worden ist. Folglich ist ein Teil der wirklichen Leitung, der den Wellenleiter bildet, und insbesondere ein erstes Teilstück 16, das in der Verlängerung des Ausgangs 11 angeordnet ist und dessen Innenvolumen im Wesentlichen durch die folgenden Schnitte begrenzt ist, definiert worden:

– der Oberfläche des Ausgangs 11,
– einer ersten Seitenfläche 13, die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch den ersten Brennpunkt des Conicoiden verläuft und am Umriss des Ausgangs 11 anliegt. Es ist klar, dass diese erste Seitenfläche 13 mit jener des oben definierten theoretischen Trichters C übereinstimmt.
– der gekrümmten reflektierenden Oberfläche 14 selbst, also einem Conicoid-Teil, der auf den Innenraum eines Umrisses begrenzt ist, der durch den Schnitt dieses Conicoiden mit der ersten Seitenfläche 13 definiert ist.

In dem Beispiel von 1 ist der gewählte Conicoid ein Hyperboloid. Wie oben angegeben worden ist, deckt sich ein erster Brennpunkt dieses Hyperboloids mit dem Punkt S1 (die Eigenschaften des Hyperboloids werden dazu berechnet).
Gemäß der Position des ersten Brennpunkts und der Eigenschaften des Hyperboloids ist die Position des zweiten Brennpunkts S₂ des Hyperboloids ebenfalls definiert. Dieser Punkt ist in 2 gezeigt. Dieser zweite Brennpunkt S₂ befindet sich gegenüber der konkaven Seite der reflektierenden Oberfläche 14 in Form eines Hyperboloids. Die Gerade S₁, S₂ ist die Drehachse dieses Hyperboloids. Von diesem Punkt und von der Oberfläche 14 des in der Konstruktion von 2 definierten Hyperboloid-Teils ausgehend ist es möglich, ein in 3 gezeigtes Volumen zu definieren, das durch die Schnitte der reflektierenden Oberfläche 14 mit einer zweiten Seitenfläche 17, die durch eine geradlinige Erzeugende erzeugt wird, die durch den zweiten Brennpunkt S₂ des Conicoiden (Hyperboloids) verläuft und am Umriss der zuvor begrenzten reflektierenden Oberfläche 14 anliegt. Wenn von diesem Volumen sein mit dem oben definierten ersten Leitungsteilstück 16 gemeinsamer Volumenanteil abgezogen wird, ist damit das zweite Teilstück 18 des Wellenleiters, das in seiner Gesamtheit in der Verlängerung des Eingangs des Wellenleiters, der sich im zweiten Brennpunkt S2 befindet, angeordnet ist, definiert worden. Das Innenvolumen und die Form des Wellenleiters sind somit theoretisch durch die Vereinigung des ersten Teilstücks 16 und des zweiten Teilstücks 18 bestimmt. Die Gesamtdarstellung ist in 4 angegeben. In der Theorie geht dann, wenn ein Schallgenerator am Punkt S₂ (d. h. am oben angeführten zweiten Brennpunkt der gekrümmten reflektierenden Oberfläche 14, die zu einem Hyperboloid gehört) angeordnet ist, alles so vor sich, als würde der Schall vom Punkt S₁ mit einem Schalltrichter C (siehe 1) ausgesendet.
Es ist anzumerken, dass es von Vorteil ist, den Conicoiden in der Weise anzuordnen, dass diese Oberfläche 14 relativ nahe bei der Oberfläche ist, in der der Ausgang 11 entworfen ist. Unter diesen Bedingungen kann das erste Teilstück 16 so kurz wie möglich sein.
Gemäß einer vereinfachten Version kann der Ausgang 11 mit konvexer Oberfläche, der idealerweise in die Oberfläche einer Kugel mit dem Mittelpunkt S₁ einbeschrieben ist, tatsächlich relativ eben sein, sofern der gewählte Durchmesser dieser Kugel relativ groß ist. Auch dann, wenn diese Näherung getroffen worden ist, ist das Innenvolumen der Leitung, die den Wellenleiter bildet, wie oben angegeben bestimmt.
Trotzdem ist es zweckmäßig, den Rand der zweiten Seitenfläche 17 in der Nähe des zweiten Brennpunkts S₂ anzupassen, um die abmessungsbezogenen Eigenschaften des Schallgenerators zu berücksichtigen. Darum wird dieser Teil der zweiten Seitenfläche 17 modifiziert, um die Anpassung eines solchen Schallgenerators 22 zu ermöglichen. Dazu weist das zweite Teilstück in der Nähe des zweiten Brennpunkts eine erweiterte Öffnung 24 auf, die mit der restlichen zweiten Seitenfläche verbunden ist. Die Öffnung hat eine Form und Abmessungen, die an den Schallgenerator 22, der hier angefügt ist, angepasst sind. 5 zeigt die komplette Beschallungsvorrichtung 25. Sie ist aus dem Wellenleiter 26 (der aus dem ersten und dem zweiten Teilstück 16, 18 und aus der Öffnung 24 zusammengesetzt ist) und aus dem mit der erweiterten Öffnung 24 verbundenen Schallgenerator 22 zusammengesetzt. Der Wellenleiter 26 wird durch Gießen oder Spritzen erhalten, sobald seine Wände ausreichend starr sind. In der Theorie ist es vor allem wichtig, dass der Conicoid-Teil vom akustischen Gesichtspunkt aus aus einem reflektierenden Material besteht, jedoch sind in der Praxis alle Wände des Wellenleiters aus demselben Material hergestellt. Die ausgesendete Wellenfront ist konvex.
In der Praxis kann die soeben beschriebene Vorrichtung als solche verwendet werden oder in einen Kasten integriert sein, der eine Tonsäule bildet. In diesem Fall geht aus dem Vergleich der 1 und 5 deutlich hervor, dass die Abmessungen des Kastens, insbesondere seine Tiefe, kleiner sind, als jene, die bei einem den Wellenleiter bildenden Trichter C nach 1 erforderlich wären. Der übrige Kasten kann so beschaffen sein, dass er einen oder mehrere komplementäre Lautsprecher aufnimmt.
In der Vorrichtung von 6 weist der Wellenleiter 26a einen annähernd rechtwinkligen Ausgang 11a, hier mit abgerundeten Ecken, auf, der einer gekrümmten reflektierenden Oberfläche 14a mit der Form eines Paraboloid-Teils zugeordnet ist. Die Grenzen der reflektierenden Oberfläche 14a sind in der gleichen Weise wie oben bestimmt, unter Berücksichtigung, dass der erste Brennpunkt dieses Mal ins Unendliche versetzt ist.
Folglich wird die erste Seitenfläche 13a durch eine Erzeugende erzeugt, die zur ebenen Oberfläche des Ausgangs 11a senkrecht ist und parallel zu sich selbst verschoben wird, wobei sie auf dem Umriss dieses Ausgangs anliegt. Der zweite Brennpunkt, in dessen Nähe der Eingang des Wellenleiters und folglich der Generator 22 angeordnet ist, ist tatsächlich der einzige Brennpunkt des Paraboloids. Dieser zweite Brennpunkt in der Nähe des Generators 22 liegt der konkaven Seite der reflektierenden Oberfläche 14a in Paraboloidform gegenüber. Das Innenvolumen des zweiten Teilstücks 18a ist wie oben durch die Schnitte einer zweiten Seitenfläche 17a, die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch diesen zweiten Brennpunkt verläuft und an dem Umriss der reflektierenden Oberfläche 14a anliegt, begrenzt, selbstverständlich ohne den mit dem ersten Teilstück 16a gemeinsamen Volumenanteil.
Wie im vorhergehenden Fall ist die reflektierende Oberfläche 14a ebenfalls so nahe wie möglich bei dem Ausgang angeordnet; es ist zu erkennen, dass sie mit zwei abgerundeten Ecken hiervon "fluchtet". Die zweite Seitenfläche 17a weist eine konkave Seite (nach vorn) und eine konvexe Seite (nach hinten) auf.
Die erweiterte Öffnung 24a ist, wie oben angegeben worden ist, am Rand der zweiten Seitenfläche 17a definiert, damit diese mit dem Schallgenerator 22 verbunden werden kann. Die ausgesendete Wellenfront ist eben.
In der Ausführungsform von 7 tragen die Strukturelemente, die zu jenen der Ausführungsform von 5 ähnlich sind, dieselben Bezugszeichen mit dem Index b. Sie werden nicht erneut im Detail beschrieben.
In diesem Beispiel ist der Ausgang 11b des Wellenleiters 26b idealerweise in die Oberfläche einer Kugel einbeschrieben, deren Mittelspunkt S'₁ sich dieses Mal in der Hörzone selbst befindet. In diesem Fall bildet der Mittelpunkt dieser theoretischen Kugel einen der Brennpunkte des Conicoiden, der die reflektierende Oberfläche 14b definiert, wobei dieser Conicoid ein Ellipsoid ist.
Selbstverständlich kann wie im Fall von 5 ein praktisch ebener Ausgang konzipiert werden, wenn der Radius der Kugel ausreichend groß gewählt ist. Das Ubrige betreffend ist die Konstruktion des Volumens des Wellenleiters mit jener identisch, die mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert worden ist. Der Schallgenerator 22 ist in der Nähe des zweiten Brennpunkts des Ellipsoids angeordnet. Die ausgesendete Wellenfront ist konkav, wobei alles so vor sich geht, als würde der Schall in einem Punkt S'₁ der für das Auditorium reservierten Hörzone erzeugt. Der erste Brennpunkt S'₁ befindet sich folglich vor dem Ausgang 11b. Wie oben können der Wellenleiter und der Schallgenerator im Innenraum eines Kastens, der eine Tonsäule bildet, aufgenommen sein.
Die 8 bis 10 zeigen die Kopplungsmöglichkeiten ohne Interferenz von mehreren erfindungsgemäßen Beschallungsvorrichtungen näher. So zeigt 8 die Kopplung von drei Beschallungsvorrichtungen 25 (die Vorrichtungen sind in der Draufsicht gezeigt). Anders gesagt umfasst die gesamte Beschallungsvorrichtung mehrere Einheiten, die jeweils aus einem Schallgenerator 22 und einem zugeordneten Wellenleiter 26 gebildet sind. In dem Beispiel von 8 ist jede Einheit aus einer mit Bezug auf 5 beschriebenen Vorrichtung gebildet. Damit solche Einheiten verbunden werden können, ohne Interferenzen hervorzurufen, reicht es aus, sie in der Weise in Bezug zueinander anzuordnen, dass sich die entsprechenden ersten Brennpunkte S1 im Wesentlichen überdecken. Dies ist in 8 gezeigt. In diesem Fall scheinen alle Einheiten vom selben Punkt S₁, der sich vor ihnen befindet, auszusenden.
In dem Beispiel von 9 ist die Vorrichtung aus mehreren Einheiten gebildet, die jeweils aus einem Schallgenerator 22 und einem zugeordneten Wellenleiter 26a gebildet sind, die der Vorrichtung entsprechen, die mit Bezug auf 6 beschrieben worden ist, d. h. mit einer reflektierenden Oberfläche, die durch einen Paraboloid-Teil gebildet ist. Diese Einheiten sind in der Weise nebeneinander angeordnet, dass die Ausgänge (die in ebenen Oberflächen definiert sind) aufeinander ausgerichtet und folglich koplanar sind. In diesem Fall sind alle im Brennpunkt einer reflektierenden Oberfläche in Form eines Paraboloids positionierten Schallgeneratoren ihrerseits aufeinander ausgerichtet.
In der Ausführungsform von 10 ist die Vorrichtung aus drei Einheiten gebildet, die jeweils aus einem Schallgenerator 22 und einem zugeordneten Wellenleiter 26b gemäß 7 gebildet sind, d. h., dass sie eine reflektierende Oberfläche aufweisen, die in ein Ellipsoid einbeschrieben ist. Die drei Einheiten sind in der Weise nebeneinander positioniert, dass sich die entsprechenden ersten Brennpunkte im Wesentlichen in einem Punkt S'₁ des Hörbereichs, in dem der Schall scheinbar erzeugt wird, überdecken.
Selbstverständlich kann jede Einheit in einen angepassten Kasten integriert sein, damit die gesuchte Aufmachung durch Nebeneinanderanordnung der Seitenwände solcher Kästen erreicht wird.
Außerdem tendiert die durch einen Conicoid-Teil definierte reflektierende Oberfläche in jedem der mit Bezug auf die 5 bis 7 gezeigten Fälle zu einem Band und sogar zu einer Linie, die durch einen Abschnitt der entsprechenden konischen Kurve, nämlich einer Hyperbel im Fall von 5, einer Parabel im Fall von 6 oder einer Ellipse im Fall von 7, definiert ist, wenn die kleinste Abmessung des Ausgangs klein gegenüber den Wellenlängen des erzeugten Schalls wird. In 8, in der die analogen Strukturelemente dieselben Bezugszeichen mit dem Index c tragen, ist ein Wellenleiter gezeigt, bei dem die reflektierende Oberfläche so weit reduziert ist, dass sie zu ihrer erzeugenden Kurve tendiert. In dieser Figur ist die Conicoid-Oberfläche auf ein im Wesentlichen hyperboloidförmiges schmales reflektierendes Oberflächenband 14c reduziert.

Claims

Beschallungsvorrichtung des Typs, der versehen ist mit wenigstens einem Schallgenerator (22) und einem Schallwellenleiter (26), der seinerseits mit einem Eingang versehen ist, mit dem der Schallgenerator verbunden ist, und mit einem Ausgang (11) mit ausgewählter Form, von dem sich eine Schallwelle nach außen ausbreitet, wobei der Schallwellenleiter zwei Leitungsteilstücke (16, 18) umfasst, nämlich ein erstes Teilstück (16), das in der Verlängerung des Ausgangs angeordnet ist, und ein zweites Teilstück (18), das in der Verlängerung des Eingangs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei Teilstücke zum Teil durch eine gekrümmte reflektierende Oberfläche (14) verbunden sind, die die Form eines Conicoid-Teils hat, dass sich der Eingang in einem zweiten Brennpunkt (S₂) des Conicoiden befindet und dass das Innenvolumen des ersten Teilstücks (16) begrenzt ist durch die Schnitte: – der Oberfläche des Ausgangs (11), – einer ersten Seitenfläche (13), die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch einen ersten Brennpunkt (S₁) des Conicoiden verläuft und am Umriss des Ausgangs anliegt, und – der gekrümmten reflektierenden Oberfläche (14), die auf den Innenraum eines Umrisses begrenzt ist, der durch den Schnitt des Conicoiden mit der ersten Seitenfläche definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen des zweiten Teilstücks (18) durch die Schnitte einer zweiten Seitenfläche (17), die durch eine Erzeugende erzeugt wird, die durch den zweiten Brennpunkt (S₂) des Conicoiden verläuft und am Umriss der reflektierenden Oberfläche anliegt, und der reflektierenden Oberfläche (14) selbst begrenzt ist, ohne den gemeinsamen Volumenabschnitt mit dem ersten Teilstück (16).
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilstück (18) in der Nähe des zweiten Brennpunkts (S₂) eine erweiterte Öffnung (24) aufweist, die mit der zweiten Seitenfläche verbunden ist, wobei die Öffnung eine Form und Abmessungen hat, die an den Schallgenerator (22) angepasst sind, der hier angefügt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Conicoid ein Hyperboloid ist, wobei sich der zweite Brennpunkt (S₂) in der Nähe des Schallgenerators (22) gegenüber von dessen konkaver Fläche befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Conicoid ein Ellipsoid ist, wobei sich der erste Brennpunkt (S1) vor dem Ausgang (11b) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss des Ausgangs (11, 11b) in die Oberfläche einer Kugel einbeschrieben ist, deren Zentrum mit dem ersten Brennpunkt (S₁) zusammenfällt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Conicoid ein Paraboloid ist, wobei der erste Brennpunkt (51) im Unendlichen liegt und der zweite Brennpunkt in der Nähe des Schallgenerators (22) sich gegenüber der konkaven Fläche der reflektierenden Oberfläche (14) befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Einheiten umfasst, die jeweils aus einem Schallgenerator (22) und einem zugeordneten Wellenleiter gebildet sind, und dass diese Ein heiten relativ zueinander in der Weise positioniert sind, dass die entsprechenden ersten Brennpunkte (S₁, S'₁) zusammenfallen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Einheiten umfasst, die jeweils aus einem Schallgenerator (22) und aus einem zugeordneten Wellenleiter gebildet sind, und dass diese Einheiten in der Weise positioniert sind, dass die Ausgänge (11a) aufeinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einheit in einen Kasten integriert ist, der so beschaffen ist, dass die gewünschte Positionierung der Einheiten durch Nebeneinanderanordnung der Seitenwände der Kästen erreicht wird.