DE10001410A1 - Plattenlautsprecheranordnung - Google Patents
PlattenlautsprecheranordnungInfo
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Abstract
Es wird eine Flachlautsprecheranordnung mit mehreren gleichartigen Plattenlautsprechern vorgestellt, die nahtlos aneinandergereiht sind, derart, dass die einzelnen Plattenlautsprecher eine starre, scherfeste Kantenverbindung zu den jeweils benachbarten Plattenlautsprechern haben.
Description
Die Erfindung betrifft eine Flachlautsprecheranordnung.
Plattenlautsprecher bestehen im Wesentlichen aus einer plat
tenförmigen Membrane (Klangplatte), einem Antriebssystem
(Treiber) und einer Halterung. Die plattenförmige Membran
sollte dabei besonders leicht und besonders biegesteif sein.
Das Antriebssystem des Plattenlautsprechers besteht in der
Regel aus einem oder mehreren elektromechanischen (vorzugs
weise elektrodynamischen) oder piezoelektrischen Wandlern.
Die Halterung dient dazu, das Gewicht der plattenförmigen
Membran und des Antriebssystems an eine feste Stütze zu über
tragen, ohne dabei die gewünschte Membranbewegung zu behin
dern.
Plattenlautsprecher konventioneller Bauart (Planare) werden
unterresonant betrieben, das heißt, durch konstruktive Maß
nahmen wird versucht, einen Betrieb der Platte im Frequenzbe
reich um die Biegeschwingungsresonanz zu verhindern. Dieses
vom konventionellen Konuslautsprecher her bekannte Prinzip
wird als Kolbenlautsprecher bezeichnet. Im Falle eines Plat
tenlautsprechers werden wie beim Kolbenlautsprecher Biege
schwingungen (mit hohem konstruktiven Aufwand) verhindert.
Plattenlautsprecher neuester Bauart werden dagegen resonant
betrieben, das heißt, durch konstruktive Maßnahmen wird aus
drücklich gefördert, dass die Platte im Betriebsfrequenzbe
reich in Biegeschwingungsresonanzen gerät. Dieses Lautspre
cherprinzip wird als Multiresonanz-Plattenlautsprecher be
zeichnet. Die manchmal in diesem Zusammenhang benutzte Be
zeichnung "Biegewellenlautsprecher" ist vieldeutig insofern,
als sie sich sowohl auf Multiresonanz-Plattenlautsprecher als
auch auf nicht-resonante Absorberplatten beziehen könnte. Die
bekannten Multiresonanz-Lautsprecher sind durchweg platten
förmige, direktstrahlende, auch ohne Gehäuse verwendbare
Lautsprecher, die beispielsweise als Deckenlautsprecher in
untergehängte Gebäudedecken eingebaut werden oder nach Art
eines Plakatständers mit Fußteil freistehend betrieben wer
den.
Wird ein gehäuseloser Multiresonanz-Plattenlautsprecher in
die Nähe einer schallreflektierenden Wand (Abstand geringer
als Plattendiagonale, Ausrichtung planparallel) gebracht, so
beobachtet man einen generellen Leistungsabfall bei tiefen
Tönen (Wand-Effekt). Ein Lösungsansatz für den "Wand-Effekt"
besteht darin, den Multiresonanz-Plattenlautsprecher mit ei
nem rückwärtig angeordneten Flachgehäuse abzuschirmen. Der
Lösungsansatz eignet sich jedoch nur für kleine, handliche
Platten, wobei eine eingeschränkte Bandbreite auftritt.
Große Flachlautsprecher haben theoretisch folgende Vorteile:
Es wird eine sehr tiefe untere Grenzfrequenz durch Bipolarab
schirmung erreicht, wobei die Plattenresonanzen verhältnismä
ßig tief liegen. Des Weiteren haben große Flachlautsprecher
eine hohe Empfindlichkeit durch die große Membranfläche, da
die abgestrahlte Leistung proportional zur Membranfläche und
proportional zum Quadrat der mittleren, effektiven Schnelle
auf der Membran ist. Weiterhin treten relativ geringe nicht
lineare Verzerrungen aufgrund der geringen Auslenkung der
Treiber auf. Aufgrund der großen Fläche kann bei gleicher ab
gegebener akustischer Leistung das Schnelle-Quadrat entspre
chen geringer ausfallen. Schließlich kann eine relativ hohe
Maximalleistung aufgrund der großen Fläche abgegeben werden.
Jedoch haben große Planare oder große elektrostatische Plat
tenlautsprecher die folgenden Nachteile: Ungünstig bei großen
Planaren ist beispielsweise, dass die erste Biegewellenreso
nanz quadratisch mit der Diagonalen abfällt. Große Planare
haben weiterhin ein großes "Bündelungsproblem", das heißt der
Raumwinkel im Hochtonbereich verengt sich auf das Quadrat des
Verhältnisses von Wellenlänge und Membrandiagonale. So müsste
beispielsweise bei fünf Meter Hörabstand das Ohr des Zuhörers
auf fünf Zentimeter genau auf der Mittelsenkrechten der Platten
positioniert werden. Dies ist in der Praxis jedoch nur
selten einzuhalten. Bei großen Elektrostaten liegen die Pro
bleme zum einen in dem großen Aufwand für leistungsstarke
Hochspannungselektronik und zum anderen ist, ebenso wie bei
den Planaren, das Bündelungsproblem präsent.
Von den drei in Frage kommenden Prinzipien für große Flach
lautsprecher (Planar, Elektrostat, Multiresonanz-Plattenlaut
sprecher) bieten die Multiresonanz-Plattenlautsprecher alle
genannten Vorteile der großen Flachlautsprecher (Grenzfre
quenz, Empfindlichkeit, Verzerrung, Leistungsreserve) ohne
die genannten Nachteile (Bündelungseffekt, Biegewellenreso
nanz, Hochspannungsbedarf) aufzuweisen. Jedoch haben Multire
sonanz-Plattenlautsprecher, wie generell alle großen Flach
lautsprecher, das Problem einer geeigneten Halterung. Frei
aufgestellte große Wände jeglicher Art, benötigen aufwendige
Stütz- und Sicherungskonstruktionen. Das führt dazu, dass
bisher nur kleine bis mittlere Multiresonanz-Flachlautspre
cher realisiert werden, die dann jedoch nicht mehr alle Vor
teile bzw. die Vorteile nur in eingeschränktem Umfang bieten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachlautspre
cheranordnung anzugeben, die diese Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Flachlautsprecheranordnung
gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Flachlautsprecheranordnung nutzt bei
spielsweise Gebäudewände als standfeste Halterung, so dass
auch mit geringem Materialaufwand Großlautsprecher verwir
licht werden können. Dabei wird vorteilhafterweise keine
schwer zu beherrschende, einzelne und daher großflächige
Klangplatte verwendet, sondern einzelne Plattenlautsprecher,
die etwa wie "Fliesen" einfach auf die Gebäudewand aufge
bracht werden. Die Funktionsweise beruht dabei auf einem Bie
gewellenbetrieb oberhalb der Koezidenzfrequenz. Dies wird
beispielsweise mit einer nur am Rand fixierten, freitragenden
Klangplatte (zum Beispiel Sandwichplatte) erreicht. Auch bei
einer fliesenartigen Fixierung der Plattenrückseite (die dann
als Halbsandwich kein hinteres Deckblatt benötigt) werden
Biegewellen herbeigezwungen. Dabei verhält sich die dem Hör
raum zugewandte Oberfläche so, als ob Biegewellen sich dämp
fungsarm auf einer Platte ausbreiten und dämpfungsarm am Rand
reflektiert werden. Die erfindungsgemäße Flachlautsprecher
anordnung zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass kein
"Wand-Effekt" auftritt, dass sie wenig Aufwand erfordert und
dass sie über die gesamte HiFi-Bandbreite betrieben werden
kann, also sowohl im tieffrequenten Kolbenbetrieb als auch im
hochfrequenten echten Biegewellenabstrahlbetrieb.
Erreicht wird dies durch eine Flachlautsprecheranordnung mit
mehreren gleichartigen Plattenlautsprechern, die nahtlos an
einandergereiht sind derart, dass die einzelnen Plattenlaut
sprecher eine starre, scherfeste Kanten-Verbindung zu den je
weils benachbarten Plattenlautsprechern haben.
Bevorzugt weisen die Plattenlautsprecher jeweils einen Trei
ber zur Schwingungserzeugung, eine Klangplatte und eine Hal
terung auf und arbeiten im Multiresonanz-Biegewellenbetrieb.
Besonders günstig sind Klangplatten, die als freitragende,
dämpfungsarme Sandwichplatte mit leichtem, scherfesten Kern
und einem damit vollflächig verbundenen vorderen und/oder
hinterem Deckblatt ausgeführt sind. Sowohl die einzelnen
Plattenlautsprecher als auch der ganze, aus den einzelnen
Plattenlautsprechern zusammengefügte "Wandbelag" erreichen
vor allem durch die Verlegung (Montage) die notwendige mecha
nische Stabilität.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Treiber mit der
Rückseite der Klangplatte verbunden sind, wobei die Rückseite
der Treiber zur Befestigung der Plattenlautsprecher an einer
dafür vorgesehenen Fläche, wie zum Beispiel einer Wand, ausgebildet
sind. Die Treiber können dabei sowohl elektrodyna
misch als auch piezoelektrisch sein und können weiterhin
durch Einlassen oder Aufsetzen mit der Klangplattenrückseite
verbunden sein.
Bevorzugt weist die Klangplatte rückseitig eine profilierte,
abstandshaltende Struktur (Distanzprofil) auf, welche die
Klangplatte freitragend halten kann. Das Distanzprofil ist
beispielsweise auf die Klangplatte aufgeklebt. Die Rückseite
des Distanzprofils kann zur Befestigung an einer dafür vorge
sehenen Fläche (zum Beispiel Zimmerwand) ausgebildet sein.
Als Distanzprofil können mehrere einzelne Abstandselemente
vorgesehen werden oder aber eine vollflächig an der Rückseite
der Klangplatte fixierte Matte aus weichem Material (zum Bei
spiel Schaumstoff) angebracht werden. Bei Verwendung einer
Matte als Distanzprofil werden in dieser bevorzugt Aussparun
gen für den/die Treiber eingebracht. Damit lassen sich auf
sehr einfache Weise die einzelnen Plattenlautsprecher an ei
ner dafür vorgesehenen Fläche (zum Beispiel Wand) montieren.
Des Weiteren kann das Distanzprofil eine umlaufende, herme
tisch dichte, an der zur Befestigung vorgesehenen Fläche an
liegende Wulst aufweisen, so dass ein isoliertes Resonanzvo
lumen bereitgestellt wird. Durch das Resonanzvolumen wird ei
ne Subwoofer-Wirkung erzielt.
Das so erhaltene Resonanzvolumen kann mit einer Ventilation
söffnung versehen werden, wodurch eine noch stärkere Subwoo
fer-Wirkung erzielt wird. Bevorzugt wird die Ventilationsöff
nung dabei als Bassreflex-Tubus ausgeführt. Der Bassreflex-
Tubus kann als schwimmender Tubus in der Klangplatte selbst
angeordnet werden, so dass der Bassreflex-Tubus nicht durch
die seitliche Kante des Distanzprofils geführt werden muss,
sondern eine frontale Ventilation erzielt wird. Bevorzugt
wird dabei ohne Berührung der für die Befestigung vorgesehe
nen Fläche ein mitschwingender Tubus in der Klangplatte ver
ankert, wobei beispielsweise der Durchbruch in der Klangplatte
vorgestanzt, aber noch verschlossen präpariert ist. Damit
hat der Anwender die Möglichkeit, zwischen einem Betrieb mit
oder ohne Tubus zu wählen.
Eine alternative Befestigung des Bassreflex-Tubus sieht vor,
diesen mittels eines rückseitigen Montageflansches an der zur
Befestigung vorgesehenen Fläche anzubringen, wobei eine oder
mehrere Öffnungen die Verbindung zum eingeschlossenen Luftvo
lumen sicherstellen. Ein Luftspalt (vorzugsweise als vergrö
ßerter Durchbruch der Klangplatte realisiert) kann dabei ga
rantieren, dass die Biegeschwingungen der Klangplatte nicht
behindert werden. Auch hier kann der Durchbruch der Klang
platte vorgestanzt, aber nicht verschlossen werden, so dass
der Anwender den Tubus nach Belieben einstecken kann oder
nicht.
Vorzugsweise sind die Plattenlautsprecher als Brückennetzwerk
verschaltet. Dabei haben beispielsweise die Plattenlautspre
cher die gleiche Impedanz. Das Brückennetzwerk ist nun derart
aufgebaut, dass das gesamte System wieder die gleiche Impe
danz als ein einziges System aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Flachlautsprecheranordnung bei einer typischen An
wendung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Flachlautsprecheranordnung bei einer typischen An
wendungs,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Flachlautsprecheranordnung bei
einer Transportanwendung,
Fig. 4 einen einzelnen Plattenlautsprecher bei einer er
findungsgemäßen Flachlautsprecheranordnung,
Fig. 5 verschiedene Distanzprofile für einen Plattenlaut
sprecher bei einer erfindungsgemäßen Flachlautspre
cheranordnung,
Fig. 6 einen schwingenden Bassreflex-Tubus bei einer er
findungsgemäßen Flachlautsprecheranordnung und
Fig. 7 die Verdrahtung einzelner Plattenlautsprecher bei
einer erfindungsgemäßen Flachlautsprecheranordnung.
Ein Aspekt bei erfindungsgemäßen Flachlautsprechern behandelt
die Halterung der Plattenlautsprecher durch Ausnutzung der
Stabilität vorhandener Flächen wie beispielsweise Gebäudewän
den, Zimmerwänden und ähnlichem. Ein anderer Aspekt betrifft
jedoch ein logistisches Problem, nämlich wie ein wandgroßer
Lautsprecher aus bruchempfindlichem Material bei Produktion,
Transport und Montage angemessen gehandhabt werden kann. Die
Fig. 1 und 2 zeigen typische Anwendungsfälle bei einem ver
einfachten Hörraum 1, wie beispielsweise einem Wohnzimmer,
einem Studio, einem Büro, einem Saal oder ähnlichem. Bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird eine Wand des Hörraums 1
vollständig von einer als Wandstrahlersystem 2 dienenden
Flachlautsprecheranordnung bedeckt. Beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 bedeckt ein Wandstrahlersystem 4 nur einen Teil
einer Wand. Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die Wand
strahlersysteme 2 bzw. 4 in einzelne Wandstrahlerelemente 3
unterteilt, wobei das Wandstrahlersystem 2 aus sechzehn Wand
strahlerelementen 3 und das Wandstrahlersystem 4 aus vier
einzelnen Wandstrahlerelementen 3 aufgebaut ist. Nach fertig
gestellter Montage der Wandstrahlersysteme 2 und 4 können die
Nahtstellen zwischen den einzelnen Wandstrahlerelementen 3 so
beschaffen sein, dass sie nicht mehr sichtbar sind.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Flachlautsprecheranordnung
im Hinblick auf logistische Probleme. Ein komplettes Wand
strahlersystem 5 ist nur schwer transportierbar und auch
schwer montierbar. Eine erfindungsgemäße Flachlautsprecher
anordnung ist in einzelne Wandstrahlerelemente 3 unterteilt,
die beispielsweise zu einem Stapel 8 zusammengestellt werden
können 6 oder aneinandergereiht als Wandstrahlerbahnen 9 her
gestellt und transportiert werden können 7.
Fig. 4 zeigt ein einer "Fliese" ähnliches Wandstrahlerelement
in Draufsicht 10 und perspektivisch 11 ohne nähere Einzelhei
ten. Detaillierter und perspektivisch vergrößert wird bei
Darstellung 12 ein Wandstrahlerelement gezeigt, dass unter
anderem aus einer Multiresonanz-Klangplatte 13 und einer
Stützvorrichtung (Distanzprofil) besteht. Die Multiresonanz-
Klangplatte ist freitragend und dämpfungsarm gehaltert (bei
spielsweise durch eine als Stützfüße ausgebildete Stützvor
richtung 14 an den Ecken der Multiresonanz-Klangplatte 13).
Die Multiresonanz-Klangplatte 13 ist aus hartem, fast sprödem
Material gefertigt derart, dass insgesamt eine möglichst hohe
Biegesteifigkeit bei möglichst geringem Massenbelag erreicht
wird. Beim Ausführungsbeispiel sind dazu Hartschaumplatten
(mit oder ohne Deckschichten) oder aber Waben-Sandwich-Plat
ten vorgesehen. Bei Waben-Sandwich-Platten mit hinterer Deck
schicht 15, Kern 16 und vorderer Deckschicht 17 lassen sich
die Materialanforderungen unterteilen in eine möglichst hohe
Dehnwellengeschwindigkeit des Deckschichtmaterials und eine
möglichst geringe mittlere Dichte des Kernmaterials in Kombi
nation mit im Mittel möglichst hohem Schubmodul. Zusammen mit
dem auf der hinteren Fläche der Multiresonanz-Klangplatte 13
aufgesetzten oder eingelassenen Treibern 18 und der Halterung
(in Fig. 4 nicht dargestellt) stellt die gezeigte Anordnung
einen kompletten Multiresonanzlautsprecher dar.
Durch konsequente Ausnutzung der Festigkeit und des ausgegli
chenen Raumklimas vorgegebener Montageflächen (beispielsweise
Gebäudewand in einem Gebäudeinnenraum) kann der Multiresonanz-Plattenlautsprecher
schon mit einfachsten Mitteln und
daher kostengünstig hergestellt werden. Dabei können bei
spielsweise die Deckschichten aus Papier und der Sandwichkern
aus offenporigem Hartschaum hergestellt werden. Wesentlich
für die Eigenschaften eines derartigen Multiresonanz-Platten
lautsprechers ist dabei das Distanzprofil 14, das zwischen
der freitragenden Multiresonanz-Klangplatte 13 und einer
nicht näher dargestellten Wand angeordnet ist. Dieses Bauele
ment dient als Halterung der freitragenden in Sandwichtechnik
ausgeführten Multiresonanz-Klangplatte 13. Die Halterung muss
die gewichtsbedingte statische Scherkraft aufnehmen können,
ohne die normal zur Wand polarisierte Schwingung der Multire
sonanzplatte 13 zu behindern. Das Distanzprofil 14 kann seine
so definierte Funktion in vielerlei Gestalt erfüllen. Fig. 5
zeigt dabei einige bevorzugte Ausführungsformen.
Bei der in Fig. 5a gezeigten Ausführungsform werden feste
oder weichelastische Stützen als Abstandshalter verwendet,
die an freien Stellen der Multiresonanz-Klangplatte 13 fi
xiert sind und deren Unterseite zur planparallelen Wandfixie
rung ausgebildet sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5b ist als Distanzpro
fil 14 eine weiche Schaumstoffmatte 19 mit Ausschnitten für
aus der Multiresonanz-Klangplatte 13 rückseitig herausragende
Strukturen wie beispielsweise den Treibern 18 vorgesehen. Die
Schaumstoffmatte 19 ist mit der Multiresonanz-Klangplatte 13
verklebt und wandseitig für eine Fixierung an einer nichtge
zeigten, zur Befestigung vorgesehenen Wand ausgebildet. Da
durch entsteht hinter der angereiht platzierten "Fliesen
schicht" aus Multiresonanz-Klangplatten ein flacher Hohlraum
der am gemeinsamen Rand offen ist und der eigene tieffrequen
te Resonanzen aufweist.
Bei dem in Fig. 5c gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Art
"Box" vorgesehen. Ein umlaufender Randwulst 20 dient einer
seits als Halterung der Multiresonanz-Klangplatte 13 und erzeugt
andererseits bei Befestigung des Wandstrahlerelements
an einer nichtgezeigten Wand (unabhängig vom Vorhandensein
weiterer Wandstrahlerelemente) einen geschlossenen Resonanz
hohlraum.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5d geht aus dem Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 5c dadurch hervor, dass in den umlau
fenden Randwulst 20 ein seitlicher Bassreflex-Tubus 21 einge
bracht ist. Der umlaufende Randwulst 20 dient dabei wiederum
einerseits als Halterung der Multiresonanzklangplatte 13 und
zum anderen erzeugt er bei Befestigung des Wandstrahlerele
ments an der Wand einen geschlossenen Resonanzhohlraum, der
aber über eine akustisch wirksame Öffnung ventiliert ist. Bei
tiefen Frequenzen wird sich jede der Multiresonanz-
Klangplatten wie ein Kolbenlautsprecher verhalten, das heißt,
alle Oberflächengebiete werden sich gleichphasig bewegen. In
diesem Betriebsfall kann das eingeschlossene Luftvolumen eine
erhebliche Erhöhung der Rückstellkraft bewirken und damit die
Impedanz erhöhen, wodurch die Schall-Leistungsabgabe im Tief
tonbereich behindert wird. Zur Ventilation kommen außer einem
Bassreflex-Tubus auch ein entsprechend ausgebildetes Horn
oder eine Transmission-Line in Frage. Eine seitliche Ventila
tion kommt allerdings nur bei Anordnungen mit geringer Anzahl
von Wandstrahlerelementen in Betracht.
Wird ein Wandstrahler aus einem dem gegenüber höheren Anzahl
von Wandstrahlerelementen aufgebaut, so wird eine Ventilation
nach vorne bevorzugt. Eine Ventilation nach vorne erfolgt
beispielsweise mittels Durchbrüchen in der Multiresonanz-
Klangplatte. Fig. 6 zeigt eine derartige Realisierung im
Schnitt. Dargestellt ist ein Teil eines Wandstrahlerelements
mit einem Distanzprofil 20 in Form eines umlaufenden Wulstes.
Das eingeschlossene Luftvolumen wird durch einen oder mehrere
Bassreflex-Tuben 23, 25 ventiliert. Bevorzugt kommen dabei
zwei Ausführungsformen zur Anwendung, nämlich schwingender
Tubus und feststehender Tubus.
Beim schwingenden Tubus wird im einfachsten Fall nach erfolg
ter Wandfixierung der einzelnen, angereihten Wandstrahlerele
mente ein mit der Klangplatte schwingender Bassreflex-Tubus
23 eingesteckt, der intern zur Gebäudewand 28 hin offen an
das eingeschlossene Luftvolumen 31 angekoppelt ist. Die Bass
reflex-Tuben in verschiedenen Wandstrahlerelementen können
verschieden abgestimmt sein, um eine breitbandige Bassanhebung
zu gewährleisten. Das Öffnen der Plattenoberfläche durch den
Anwender kann durch produktionstechnische Vorkehrung stark
vereinfacht werden.
Beim feststehenden Tubus kann zur Entkopplung des Reflextubus
von der schwingenden Klangplatte in jedem Wandstrahlerelement
ein isolierender Ringspalt 26 vorgesehen werden. Nach der
Montage der Wandstrahlerelemente wird in alle oder nur in
ausgewählte Wandstrahlerelemente ein Tubus 25 eingesteckt.
Beim Ausführungsbeispiel wird ein Tubus mit Fußflansch 29
verwendet, der intern zur Gebäudewand 28 hin über ein Fenster
30 an das Luftvolumen 31 angekoppelt ist. Ein Blendenring 24
sorgt für die Zentrierung des jeweiligen Bassreflex-Tubus.
Die Bassreflex-Tuben 25 in unterschiedlichen Wandstrahlerele
menten können dabei wieder verschieden abgestimmt sein, um
eine breitbandige Bassanhebung zu gewährleisten.
Die ersten Resonanzen des Luftvolumens zwischen Klangplatte
und Gebäudewand zeigen eine schnelle Polarisation parallel
zur Wand. Die zugehörige skalare Druckverteilung ist mit ei
ner Membranauslenkung gekoppelt, die normal zur Wand polari
siert ist. Die Ausnutzung der großen, von der Gebäudewand
vorgegebenen Kantenlängen setzt voraus, dass die ursprünglich
gegeneinander isolierten Wandstrahlerelemente verlustarm mit
einander gekoppelt sind.
Wenn die klanglichen Möglichkeiten des Wandlautsprechers voll
genutzt werden sollen, sind viele Wandstrahlerelemente so zu
koppeln, dass ein reibungsarmer tieffrequenter Druckausgleich
möglich wird. Dazu wird die luftdichte umlaufende Trennwand
20 zwischen den zu koppelnden Fliesen bei der Montage mit
großen Öffnungen versehen. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, die umlaufende Fliesentrennwand (Wulst 20) aus Waben
material herzustellen, wobei die Wabenzellachsen parallel zur
Klangplattenebene verlaufen. Dann muss lediglich ein zum
Zwecke der Luftdichtigkeit schon während der Produktion auf
gebrachter Isolierstreifen (beispielsweise biegesteifes,
luftdichtes Kontaktklebeband passender Breite) an der Stoßfu
ge zwischen den zu koppelnden Wandstrahlerelementen entfernt
werden.
Da der Wandlautsprecher in mehrere einzelne Wandstrahlerele
mente unterteilt ist und alle Wandstrahlerelemente vorzugs
weise gleichartig aufgebaut sind, erhält das an einer Wand
befestigte Lautsprechersystem eine periodische Struktur. Die
se Struktur wird bevorzugt auch bei der Verdrahtung der ein
zelnen Wandstrahlerelemente beibehalten.
In Fig. 7a ist die elektrische Verknüpfung von Wandstrah
lerelementen am Beispiel eines Lautsprechersystems mit 4 × 4
= 16 Wandstrahlerelementen dargestellt. Durch eine matrixar
tige Verknüpfung (Reihen- und Parallelschaltung) ergibt sich
eine Gesamtimpedanz, die gleich der Impedanz eines einzelnen
Systems ist. Weicht die Anordnung von einem quadratischen
Schema ab, so ergeben sich entsprechend leichte Veränderungen
der Gesamtimpedanz gegenüber der Einzelimpedanz.
In Fig. 7b ist detaillierter dargestellt, wie ein Wandstrah
lerelement 35 intern elektrisch gruppiert werden kann. Das
Treibersystem in einem Wandstrahlerelement besteht im ein
fachsten Fall aus einem einzigen Treiber, bei höherwertigen
Systemen aber (wie in Fig. 7b gezeigt) aus einer Anordnung
von Hochtontreiber 41, Mitteltontreiber 40 und Tieftontreiber
39 zusammen mit den zugehörigen Weichen 36. Auf jeden Fall
sind die Antriebskomponenten innerhalb eines Wandstrahlerele
mentes fest miteinander verdrahtet, wobei sich eine resultie
rende Elementeimpedanz Z ergibt (32), so dass jedes Wandstrahlerelement
nach Wandmontage auch für sich als Lautspre
cher funktionsfähig ist. Das entsprechende Ansteuersignal
müsste nur jeweils an die Kontakte 37 des jeweiligen Wand
strahlerelements angelegt werden.
Fig. 7c zeigt schließlich einen Ausschnitt aus dem Netzwerk
gemäß Fig. 7a. Dabei ist dargestellt, wie die Wandstrah
lerelemente einzeln miteinander verbunden werden können. Her
auszustellen sind dabei die horizontal verlaufenden einpoli
gen Busverbinder 42. Im Regelfall führen diese Busverbinder
42 wegen der elektrischen Schaltungssymmetrie keinen Strom.
Fällt aber ein Wandstrahlerelement aus, so wird die Symmetrie
gestört. Die horizontalen Busverbinder 42 führen jetzt Strom
und das Netzwerk funktioniert - geringfügig eingeschränkt -
durch Redundanz. Es handelt sich somit um ein Lautsprechersy
stem mit statischer Ausfallsicherheit. Die Verkabelung er
folgt neben den horizontalen Busverbindern 42 darüber
hinaus mit vertikalen Busverbindern 44, wobei die Anbindung
der Busverbinder 42 und 44 jeweils zwischen horizontalen und
vertikalen Elementverbindern 42 und 45 ausgehend von einem
Hauptanschluss 46 für den gesamten Wandlautsprecher erfolgt.
Zum Anschluss des vertikalen Busses ist schließlich eine Ver
tikalbusbrücke 43 vorgesehen.
Claims (16)
1. Flachlautsprecheranordnung mit mehreren gleichartigen
Plattenlautsprechern, die nahtlos aneinandergereiht
sind derart, dass die einzelnen Plattenlautsprecher ei
ne starre, scherfeste Kantenverbindung zu den jeweils
benachbarten Plattenlautsprechern haben.
2. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Plattenlautsprecher jeweils einen Treiber zur Schwin
gungserzeugung, eine Klangplatte und eine Halterung
aufweisen und nach dem Multiresonanz-Biegewellenprinzip
arbeiten.
3. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass als
Klangplatte eine freitragende, dämpfungsarme Sandwich
platte mit leichtem, scherfestem Kern und einem damit
vollständig verbundenen, vorderen und/oder hinterem
Deckblatt vorgesehen ist.
4. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Treiber mit der Rückseite der Klangplatte verbunden
sind, wobei die Rückseite der Treiber zur Befestigung
der Plattenlautsprecher an einer dafür geeigneten Flä
che ausgebildet ist.
5. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Klangplatte auf der Rückseite mit einem Distanzprofil
versehen ist, welches die Klangplatte freitragend hal
ten kann.
6. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Rückseite des Distanzprofils zur Befestigung an einer
dafür vorgesehenen Fläche ausgebildet ist.
7. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass als
Distanzprofil mehrere einzelne Abstandselemente vorge
sehen sind.
8. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass als
Distanzprofil eine vollflächig an der Rückseite der
Klangplatte fixierte Matte aus weichem Material ange
bracht ist.
9. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass in
die Matte Aussparungen für den/die Treiber eingebracht
sind.
10. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Distanzprofil einen umlaufenden, hermetisch dichten, an
der zur Befestigung vorgesehenen Fläche anliegenden
Wulst aufweist, so dass ein isoliertes Resonanzvolumen
bereitgestellt wird.
11. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Resonanzvolumen eine Ventilationsöffnung aufweist.
12. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass als
Ventilationsöffnung ein Bassreflex-Tubus vorgesehen
ist.
13. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Bassreflex-Tubus als mitschwingender Tubus in der
Klangplatte angeordnet ist.
14. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ventilationsöffnung mittels eines rückseitigen Monta
geflansches an der zur Befestigung vorgesehen Fläche
angebracht ist, wobei ein oder mehrere Öffnungen die
Verbindung zum eingeschlosssenen Luftvolumen sicher
stellen.
15. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 14, dass ein
Luftspalt in der Klangplatte vorgesehen ist derart,
dass die Biegeschwingung der Klangplatte nicht behin
dert wird.
16. Flachlautsprecheranordnung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Plattenlautsprecher als Brückennetzwerk verschaltet
sind.
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