DE102005033632A1 - Loudspeaker, has passive diaphragms vibrated and coupled at end or diaphragm surface in vibration drive, possessing self swinging characteristics and connected with each other by bar - Google Patents

Loudspeaker, has passive diaphragms vibrated and coupled at end or diaphragm surface in vibration drive, possessing self swinging characteristics and connected with each other by bar Download PDF

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    • H04R1/283Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm
    • H04R1/2834Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a passive diaphragm for loudspeaker transducers

Abstract

The loudspeaker has passive diaphragms (4) vibrated and coupled at an end or a diaphragm surface in a vibration drive, which is designed as a bending unit. The passive diaphragms possess self swinging characteristics and are U-shaped connected with each other by a bar. The passive diaphragms are held at a supporting unit. An active diaphragm (1) which is designed as a crystal oscillator is attached at the passive diaphragms by a spacer. A surface of the passive diaphragms is larger than that of the active diaphragm.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher mit mindestens einer an einen Schwingantrieb gekoppelten, schwingfähigen Passivmembran.The The invention relates to a loudspeaker with at least one coupled to a vibration drive, oscillatory passive membrane.

Ein Lautsprecher dieser Art ist in der DE 203 19 824 U1 angegeben. Bei diesem bekannten Lautsprecher ist die Membrane als Kreis oder Ellipse gebogen, wobei die Bogenspannung die Bewegungsenergie wie eine Metallfeder aufnimmt. Die Membrane wird nicht hubartig mit einer senkrechten oder schrägen Krafteinwirkung auf die Fläche sondern in Längsrichtung der Fläche von einem Schwingantrieb bewegt. Die Membrane ist so als Rohr oder zwei Röhren ausgebildet und kann z.B. aus Papiermaterial bestehen.A speaker of this kind is in the DE 203 19 824 U1 specified. In this known speaker, the membrane is bent as a circle or ellipse, wherein the arc voltage absorbs the kinetic energy as a metal spring. The membrane is not Hubartig moved with a vertical or oblique force on the surface but in the longitudinal direction of the surface of a vibratory drive. The membrane is thus formed as a tube or two tubes and may for example consist of paper material.

Nach dem Stand der Technik gibt es auch Lautsprecher mit Passivmembrane in einer Druckkammer. Besonders bekannt sind dabei Piezo-Hochtöner (Kristallschwin ger). Die Passivmembrane in einer Bassbox macht nur eine Hubbewegung. Sie ist eingehängt, damit sie nicht aus der Box gestoßen wird. Sie besteht aus nicht selbstschwingendem dickem Papier oder Pappe. Sie resoniert nicht. Aber auch andere Kristallschwinger, die nicht nach dem Hornsystem (Druckkammer) arbeiten, sind bekannt. Gemeinsam ist all diesen Ausführungen eine trichterförmige Membrane zur Schallabstrahlung. Der Kristallschwinger dahinter dient einzig als Antriebselement für die Membrane.To In the prior art, there are also speakers with passive membrane in a pressure chamber. Particularly well-known are piezo tweeters (Kristallschwin ger). The passive diaphragm in a bassbox makes only a lifting movement. She is hung up, so she is not pushed out of the box. It does not consist of self-vibrating thick paper or cardboard. It does not resonate. But other crystal vibrators that are not after the horn system (Pressure chamber) work, are known. Common to all these designs a funnel-shaped Membrane for sound radiation. The crystal vibrator behind it serves only as a driving element for the membrane.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher zu schaffen, der anders ausgebildet ist als herkömmliche Lautsprecher und bei einfachem und leichtem Aufbau vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten der Klangerzeugung zulässt.Of the Invention has for its object to provide a loudspeaker which is designed differently than conventional speakers and at simple and easy to build versatile design options the sound generation allows.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Passivmembran Selbstschwingeigenschaft besitzt und an einem Rand oder auf der Membranfläche an den Schwingantrieb gekoppelt ist. Die so gestaltete Passivmembrane ergibt besondere Schwingeigenschaften, wobei auch Resonanzeffekte nicht nur in Kauf genommen, sondern in modifizierter Form vorteilhaft genutzt werden können. Anders als bei üblichen Lautsprechern, bewirkt die mindestens eine Passivmembran infolge ihrer Selbstschwingeigenschft den Schall, wobei der Frequenzbereich erweitert wird. Es wird eine selbst tönende, „resonierende" Membran gebildet, die dadurch den Schall erzeugt und abstrahlt.These The object is achieved with the features of claim 1. in this connection is provided that the passive membrane self-oscillating property has and coupled at one edge or on the membrane surface of the vibratory drive is. The so-designed passive membrane gives special rocking properties, where also resonance effects not only accepted, but in modified form can be used advantageously. Unlike usual Speakers, causes the at least one passive membrane due its self-oscillating sound, the frequency range is extended. A self-resonant membrane is formed, which thereby generates and radiates the sound.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Lautsprechers sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the loudspeaker are specified in the subclaims.

Die Passivmembrane ist mit einer Blattfeder vergleichbar. Die Membrane sollte leicht und anhaltend in sich schwingen, wobei die Schwingung möglichst ungedämpft ist. Andererseits darf die Resonanz nicht überwiegen. Der Schwingantrieb der Passiv membrane erfolgt durch Anstoß mittels Biegeschwinger senkrecht auf die Fläche oder an einem Rand in Längsrichtung.The Passive membrane is similar to a leaf spring. The membrane should vibrate easily and persistently, with the vibration preferably undamped is. On the other hand, the resonance must not predominate. The oscillating drive The passive membrane is carried out by impact using bending vibrator vertically on the surface or at one edge in the longitudinal direction.

Die Passivmembrane ist zusammen mit dem Rahmen oder auch der Rahmen zusammen mit der Passivmembrane ein Klangkörper. Die Passivmembrane trägt sich selbst. Sie kann an einem Punkt am Außenrand befestigt werden, womit schon der ganze Lautsprecher auf einem Untergrund befestigt ist. Er arbeitet in jeder Position.The Passive membrane is together with the frame or the frame together with the passive membrane a sounding body. The passive membrane wears itself. It can be attached to a point on the outer edge, thus already the whole loudspeaker is fastened on an underground. He works in every position.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 einen Schnitt durch einen Lautsprecher mit einer Passivmembrane und einem Biegeelement als Schwingantrieb in schematischer Darstellung, 1 a section through a speaker with a passive diaphragm and a bending element as oscillating drive in a schematic representation,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lautsprechers, bei dem gegenüber 1 der Schwingantrieb mit einem Rohrstück und die Passivmembrane mit einem Rahmen versehen ist, 2 another embodiment of the speaker, in the opposite 1 the oscillating drive is provided with a pipe section and the passive membrane is provided with a frame,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lautsprechers, bei dem gegenüber 1 ein weiterer Schwingantrieb aufgebracht ist, der mit einem Rohrstück versehen ist, 3 another embodiment of the speaker, in the opposite 1 a further oscillating drive is applied, which is provided with a pipe section,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lautsprechers, bei dem gegenüber 1 auf der Passivmembrane ein weiterer Schwingantrieb angeordnet ist, der mit einem Rohrstück versehen ist, 4 another embodiment of a speaker, in which opposite 1 on the passive diaphragm another oscillating drive is arranged, which is provided with a piece of pipe,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Lautsprecher, bei dem unter der angetriebenen Passivmembrane eine weitere Passivmembrane angeordnet ist und 5 a further embodiment of a speaker, in which under the driven passive membrane another passive membrane is arranged and

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Lautsprecher mit Passivmembrane, wobei der Schwingantrieb mit einem Lautsprecherkorb ausgebildet ist. 6 a further embodiment of a speaker with passive diaphragm, wherein the oscillating drive is formed with a speaker basket.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf der Fläche einer Passivmembrane 4 mittels eines Abstandshalters 3 ein Biegeschwinger 1 in Form eines Kristallschwingers, beispielsweise Piezoelementes befestigt, der über Anschlussdrähte 2 mit elektrischer Energie versorgt wird. Der mittels des Biegeschwingers bzw. Biegeelementes gebildete Schwingantrieb wirkt hierbei selbst als Aktivmembrane bei der Klangerzeugung. Am Rand der Passivmembrane 4 ist diese auf ihrer von dem Schwingantrieb 1 abgelegenen Seite mit mindestens einem Befestigungspunkt 5 versehen, um den Lautsprecher mit einem Träger zu verbinden.At the in 1 shown embodiment is on the surface of a passive membrane 4 by means of a spacer 3 a bending vibrator 1 attached in the form of a crystal vibrator, for example, piezoelectric element, via connecting wires 2 With electrical energy is supplied. The oscillating drive formed by means of the bending oscillator or bending element in this case acts itself as an active membrane in the generation of sound. At the edge of the passive membrane 4 this is on yours from the swing drive 1 secluded side with at least one attachment point 5 provided to connect the speaker to a carrier.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist gegenüber der 1 das Biegeelement auf seiner von der Passivmembrane 4 abgelegenen Seite mit einem umlaufenden Ring oder Rohrstück 10 versehen, während die Passivmembrane 4 zumindest teilweise von einem Rahmen 20 eingefasst ist.At the in 2 shown embodiment is compared to the 1 the flexure on its of the passive diaphragm 4 secluded side with a circumferential ring or pipe section 10 provided while the passive membrane 4 at least partially from a frame 20 is enclosed.

Wie 3 zeigt, kann bei dem in 1 gezeigten Lautsprecher auf der von der Passivmembrane 4 abgelegenen Seite ein weiteres Biegeelement 1 über einen weiteren Abstandshalter 5 angebracht sein, das bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Ring oder Rohrstück 10 versehen ist. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind über die Fläche der Passivmembrane 4 zwei Biegeelemente 1 über jeweilige Abstandshalter 3 angebracht, von denen eins mit einem Ring oder Rohrstück 10 versehen ist.As 3 shows, can in the in 1 shown speakers on the of the passive membrane 4 secluded side another bending element 1 over another spacer 5 be attached, in this embodiment, with a ring or pipe piece 10 is provided. At the in 4 shown embodiment are over the surface of the passive membrane 4 two bending elements 1 via respective spacers 3 attached, one of which is a ring or pipe section 10 is provided.

Auch können, wie beispielhaft 5 zeigt, weitere Passivmembranen 4, 4' vorgesehen sein. Hierbei ist die im Bild obere Passivmembrane 4 mittels eines oder mehre rer Abstandselemente 5 auf einer größeren Passivmembrane 4' aufgesetzt, die ihrerseits mittels mindestens eines weiteren Abstandselementes 5' auf einem Träger angeordnet werden kann.Also, as an example 5 shows, more passive membranes 4 . 4 ' be provided. Here is the upper passive membrane in the picture 4 by means of one or more rer spacers 5 on a larger passive membrane 4 ' attached, in turn, by means of at least one further spacer element 5 ' can be arranged on a support.

Bei den in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Abstandshalter 3 gleichzeitig der Verbindungspunkt zwischen der Aktivmembrane 1 und der Passivmembrane 4. Der durch die Schwingung der Aktivmembrane bzw. des Biegeelementes 1 verursachte Druck wird gleichzeitig über den Verbindungspunkt 3 auf die Passivmembrane 4 übertragen, wobei der Abstandshalter 5 verhindert, dass die schwingende Aktivmembrane 1 nicht an die Passivmembrane 4 anschlägt.In the in the 1 to 5 The embodiments shown are the spacers 3 at the same time the connection point between the active membrane 1 and the passive membrane 4 , The by the vibration of the active membrane or the bending element 1 caused pressure is simultaneously over the connection point 3 on the passive membrane 4 transferred, with the spacer 5 prevents the vibrating active membrane 1 not to the passive membrane 4 strikes.

Die Passivmembrane 4 trägt sich selbst. Sie kann an dem Abstandselement 5 an einem Punkt am Außenrand befestigt werden. Damit ist schon der ganze Lautsprecher auf einem Untergrund befestigt. Er arbeitet in jeder Position.The passive membrane 4 Carries itself. It can be attached to the spacer element 5 be attached to a point on the outer edge. Thus, the whole speaker is already attached to a surface. He works in every position.

Die Aktivmembrane 1 ist, wie gezeigt, durch den Abstandshalter 5 auf der grundsätzlich größeren Passivmembrane 4 befestigt. Die Schwingungen sind Biegeschwingungen. Sie sind physikalisch mit einem Federpendel vergleichbar. Die bekannte Formel lautet: T = 2 √m/D mit D = F/s. The active membrane 1 is as shown by the spacer 5 on the basically larger passive membrane 4 attached. The vibrations are bending vibrations. They are physically comparable to a spring pendulum. The well-known formula is: T = 2 √m / D with D = F / s.

Dabei ist T die Schwingungsdauer einer Periode, ausgelöst durch die Rückstellkraft D des ausgelenkten Pendels. D ist die Federkonstante aus der Funktion der Kraft F und dem Weg s. Die bewegte Masse ist m.there T is the oscillation period of a period triggered by the restoring force D of the deflected pendulum. D is the spring constant from the function the force F and the way s. The moving mass is m.

Die bewegte Masse einer in sich schwingenden Membrane ist kleiner als ihre gesamte Masse. Das heißt, die Wellen pflanzen sich auf der Membrane fort. Das ist hier der Vorteil der Passivmembrane 4. Sie hat für diesen Zweck ein Vielfaches der Fläche der Aktivmembrane 1. Die Aktivmembrane 1 dagegen verursacht diese Wellenbewegung durch einfache Biegung. Sie wirkt wie eine Hubbewegung, die nach dem Rückstoßprinzip die Kraft am Verbindungspunkt auf die Passivmembrane überträgt.The moving mass of a self-oscillating membrane is smaller than its entire mass. That is, the waves propagate on the membrane. That's the advantage of the passive membrane 4 , It has for this purpose a multiple of the surface area of the active membrane 1 , The active membrane 1 however, this wave motion causes by simple bending. It acts as a lifting movement, which transfers the force at the connection point to the passive diaphragm according to the recoil principle.

Die genannte Formel mit der Schwingungsdauer T gilt für die Resonanzfrequenz der Aktivmembrane 1 und für die Resonanzfrequenz der Passivmembrane 4, die nach der Voraussetzung (größere Fläche = längeres Pendel) tiefer liegt. Daraus ergibt sich der klangliche Vorteil dieses Lautsprechers: Der Kristallschwinger 1 überträgt direkt die hohen Frequenzen als Schalldruck. Und die Passivmembrane 4 überträgt außer den hohen Frequenzen noch die tiefen Frequenzen dazu. Auf diese Weise ist dieser Lautsprecher ein Hoch- und Mitteltöner. Eine größere Bandbreite in der Wiedergabe von Frequenzen ohne Verlust von Schalldruck im Hochtonbereich gilt allgemein als Vorteil. Selbstverständlich gibt es auf dem Markt unter den Piezolautsprechern auch die Mittelhochtonhörner. Aber es sind Hornsysteme, wie eingangs erwähnt. Sie haben keine Passivmembrane, die die Frequenz praktisch ohne Verluste im Hochtonbetrieb in den Mitteltonbereich erweitert.The said formula with the oscillation period T applies to the resonance frequency of the active membrane 1 and for the resonant frequency of the passive membrane 4 , which is lower according to the requirement (larger area = longer pendulum). This results in the sonic advantage of this speaker: the crystal oscillator 1 directly transmits the high frequencies as sound pressure. And the passive membrane 4 transmits the low frequencies in addition to the high frequencies. In this way, this speaker is a high and midrange. A wider bandwidth in the reproduction of frequencies without loss of sound pressure in the treble range is generally considered an advantage. Of course, there are in the market among the piezo speakers also the Mittelhochtonhörner. But they are horn systems, as mentioned above. They do not have passive diaphragms that extend the frequency to the mid-range with virtually no loss in high-frequency operation.

Der technische Vorteil des Lautsprechers im fortschrittlichen Sinne ist die klanglich problemlose Anpassung an andere Lautsprecher mit Flachmembrane, wie Elektrostaten und Manger-Wandler.Of the technical advantage of the speaker in the progressive sense is the sonically problem-free adaptation to other speakers with Flat membranes, such as Elektrostaten and Manger transducer.

Für die sehr anspruchsvolle Anwendung (klangliche Anpassung) eines Hoch- und/oder Mitteltonlautsprechers ist, wie der Fachmann weiß, die Resonanzfrequenz ein Problem. Der Vorteil eines Kristallschwingers ist seine präzise Wiedergabe. Diese wird in der Regel durch seine Resonanzfrequenz überdeckt. Der vorliegende Lautsprecher nutzt den Vorteil und begrenzt durch die Passivmembrane 4 den Nachteil.For the very demanding application (sonic adjustment) of a high and / or mid-range loudspeaker, as the expert knows, the resonance frequency is a problem. The advantage of a crystal vibrator is its precise reproduction. This is usually covered by its resonance frequency. The present speaker takes advantage and limited by the passive diaphragm 4 the disadvantage.

Die Passivmembrane 4 dämpft die Resonanzfrequenz des Kristallschwingers 1 ohne die Schwingung zu absorbieren. Das geschieht durch Verschiebung der Resonanzfrequenz des Kristallschwingers 1. Diese Arbeitsweise kann man durch Betrachtung der genannten Resonanzformel begreifen: Durch die Verbindung mit der Passivmembrane 4 ist die Auslenkung der Aktivmembrane 1 kürzer. Das heißt, der Weg s wird kleiner. Die Zahl der Federkonstante D wird folglich größer. In die Formel eingesetzt, ergibt das eine kürzere Schwingungsdauer T und somit eine höhere Frequenz.The passive membrane 4 dampens the resonance frequency of the crystal vibrator 1 without absorbing the vibration. This is done by shifting the resonant frequency of the crystal vibrator 1 , This way of working can be understood by considering the mentioned resonance formula fen: Through the connection with the passive membrane 4 is the deflection of the active membrane 1 shorter. That is, the way s becomes smaller. The number of spring constant D thus becomes larger. Used in the formula, this results in a shorter oscillation period T and thus a higher frequency.

Das ist nur ein Parameter unter vielen. Die andere Betrachtung ist der Energieteil, der aus der Aktivmembrane 1 entzogen wird und dadurch die Resonanzamplitude bedämpft. Diese entzogene Energie kommt auf der Passivmembrane 4 als Schwingung nicht voll zur Geltung, weil sie eine andere Resonanzfrequenz hat. Das ist durch die Konstruktion beabsichtigt.That's just one parameter among many. The other consideration is the energy part of the active membrane 1 is removed and thereby attenuates the resonance amplitude. This extracted energy comes on the passive membrane 4 as oscillation not fully effective, because it has a different resonance frequency. This is intended by the construction.

In der Praxis wird das Ergebnis empirisch ermittelt. Dabei hat die subjektive Beurteilung des Klanges volle Berechtigung, weil es die Wiedergabe, die genau der Aufnahme entspricht, nicht gibt. Das belegt die Formel eindeutig, wenn man nur die Auslenkung der Membrane mit ansteigender Frequenz (T wird kleiner) betrachtet. Die Auslenkung s ist gleichbedeutend mit dem Schalldruck. Bei kleinerer Schwingungsdauer T muss die Federkonstante D größer werden, weil die Masse m gleich bleibt. Die Federkonstante D wird größer, wenn die Auslenkung s kleiner wird. Somit fällt der Schalldruck mit ansteigender Frequenz.In In practice, the result is determined empirically. It has the subjective judgment of the sound full authority, because it is the Playback that corresponds exactly to the recording does not exist. That proves the formula clearly, if you only have the deflection of the membrane with increasing frequency (T is smaller) considered. The deflection s is synonymous with the sound pressure. For a shorter oscillation period T, the spring constant D must be larger, because the mass m stays the same. The spring constant D becomes larger when the deflection s becomes smaller. Thus, the sound pressure decreases with increasing Frequency.

Die Aktivmembrane 1, die leichter ist und den Schall bei diesem Lautsprecher direkt abstrahlt, wirkt dem abfallenden Schalldruck ein wenig entgegen. Daraus folgt, dass man auf der gleichen Passivmembrane 4 einen zweiten, kleineren (leichteren) Kristallschwinger 1 anbringen kann. Man kann auch mehrere Kristallschwinger 1 mit einer jeweils kleineren Masse anbringen.The active membrane 1 , which is lighter and directly emits the sound in this speaker, counteracts the falling sound pressure a little. It follows that you are on the same passive membrane 4 a second, smaller (lighter) crystal vibrator 1 can attach. You can also get several crystal vibrators 1 attach with a smaller mass.

Die feste flache Membrane gibt auch die Möglichkeit einer kunstvollen Gestaltung. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind auf den Grundgedanken beschränkt. Verschiedene Kombinationen und Ausgestaltungen sind denkbar.The solid flat membrane also gives the possibility of an artful Layout. The embodiments shown are limited to the basic idea. Different combinations and embodiments are conceivable.

Als Passivmembrane 4 kommen praktisch beliebige Feststoffe in Betracht, die mittels der Aktivmembrane 1 in Schwingungen versetzt werden können und beispielsweise als Zierteller aus Hartplastik oder Laubsägearbeiten aus Sperrholz ausgestaltet und als Passivmembranen gut geeignet sind. Rein physikalisch kann man den Stoff der Passivmembrane 4 unter den Begriff Schallgeschwindigkeit c in Feststoffen „einordnen", d.h. die Fläche der Passivmembrane 4 darf extrem groß sein. Durch die Schallausbreitung in Feststoffen lassen sich diese in mannigfaltiger Ausgestaltung ausführen und zum Klingen bringen.As a passive membrane 4 come virtually any solids into consideration, by means of the active membrane 1 can be vibrated and designed, for example, as a decorative plate made of hard plastic or fretwork of plywood and are well suited as passive membranes. Purely physically, one can use the substance of the passive membrane 4 under the term sonic velocity c in solids "arrange", ie the surface of the passive membrane 4 may be extremely big. Due to the sound propagation in solids, these can be implemented in a variety of configurations and made to sound.

In der Praxis hat sich noch die in den 2, 3 und 4 gezeigte Ausgestaltung als günstig herausgestellt, da sie einen klanglichen Vorteil ergibt: Wird auf ein weiteres Schwingelement 1 (Kristallschwinger) ein kurzes Rohr oder ein Ring aufgebracht, z.B. aufgeklebt, so wird durch die größere Masse die Frequenz in den tieferen Bereich erweitert. Durch das Rohr kann wegen der bekannten Rohrresonanz ein Frequenzbereich im Schalldruck angehoben werden.In practice, still in the 2 . 3 and 4 shown embodiment found to be low because it gives a tonal advantage: Is on another vibrating element 1 (Crystal oscillator) a short tube or a ring applied, for example glued, so is extended by the larger mass, the frequency in the lower range. Due to the known pipe resonance, a frequency range in the sound pressure can be increased through the pipe.

Die Passivmembrane 4 ist mit einer Blattfeder vergleichbar. Der Antrieb der Passivmembrane 4 (Blattfeder) mittels Biegeschwinger 1 erfolgt gemäß den genannten Ausführungsbeispielen nach 1 bis 5 mittels Biegeschwinger 1 senkrecht auf die Fläche. Für diese Antriebsmethode der Membrane, die keine Hubbewegung ist, sondern Schallausbreitung durch den Körper ist, braucht die Membrane nicht befestigt zu werden. Das heißt, es ist keine Gegenkraft erforderlich, wie bei üblichen Systemen, die das bewegte Gewicht der Membrane auffängt. In herkömmlichen Systemen ist die Gegenkraft der Lautsprecherkorb.The passive membrane 4 is similar to a leaf spring. The drive of the passive diaphragm 4 (Leaf spring) by means of bending oscillator 1 takes place according to the aforementioned embodiments 1 to 5 by means of flexible oscillator 1 perpendicular to the surface. For this drive method of the membrane, which is not a lifting movement, but sound propagation through the body, the membrane does not need to be attached. That is, no counterforce is required, as in conventional systems that absorb the moving weight of the membrane. In conventional systems, the drag is the speaker basket.

Die Passivmembrane 4 mit dem Biegeschwinger 1 kann man mit oder ohne Rahmen 20 frei aufhängen oder auf einem Sockel befestigt hinstellen. Die Passivmembrane 4 ist zusammen mit dem Rahmen 20 oder auch der Rahmen 20 ist zusammen mit der Passivmembrane 4 ein Klangkörper. Es ist quasi der „klingende Plastikteller".The passive membrane 4 with the bending vibrator 1 you can with or without frame 20 hang freely or place it on a pedestal. The passive membrane 4 is together with the frame 20 or even the frame 20 is together with the passive membrane 4 a sound body. It is almost the "sounding plastic plate".

Dagegen wirken durch die Hubbewegung der Membrane auf einen Lautsprecherkorb relativ große Kräfte. Diese Kräfte wurden bisher nicht genutzt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wie es in 6 gezeigt ist, werden diese Kräfte, die Schallschwingungen sind, auf die Passivmembrane 4 geleitet – in diesem Falle jedoch nicht senkrecht, sondern speziell in Längsrichtung auf die Passivmembrane.By contrast, act relatively large forces by the lifting movement of the diaphragm on a loudspeaker frame. These forces have not been used. In a further embodiment of the present invention, as in 6 is shown, these forces, which are sound vibrations, on the passive membrane 4 directed - in this case, however, not vertically, but especially in the longitudinal direction of the passive membrane.

Die Arbeitsweise ist verständlich, wenn man die schematische Darstellung nach 6 betrachtet. Die Passivmembrane 4 ist senkrecht an einem Halter befestigt. Am anderen Ende hängt das Gewicht des Lautsprechers. Dadurch ist die Federkraft der Blattfeder durch Zug oben und Druck unten in Spannung versetzt. Der Lautsprecher ist mit seinem Korb 30 im rechten Winkel an der Passivmembrane 4 befestigt. Die Schwingungen des Lautsprecherkorbs 30 ändern die Zug- und Druckkräfte, die auf die Membrane 4 wirken. Das bringt die Membrane 4, die physikalisch eine Blattfeder ist, ins Schwingen.The way of working is understandable, if you follow the schematic diagram 6 considered. The passive membrane 4 is attached vertically to a holder. At the other end, the weight of the speaker hangs. As a result, the spring force of the leaf spring is offset by tension at the top and pressure at the bottom. The speaker is with his basket 30 at right angles to the passive membrane 4 attached. The vibrations of the loudspeaker basket 30 change the tensile and compressive forces acting on the diaphragm 4 Act. That brings the membrane 4 , which is physically a leaf spring, vibrate.

In der Praxis kann die Passivmembrane 4 nicht beliebig lang gemacht werden. Die Schwingungen können nicht auslaufen. Daher bringen sie die Halterung ins Schwingen. Die Halterung ist beispielsweise rechtwinklig abgebogen. Die Schwingungen laufen bis zur Abstandsplatte mit dem Abstandselement 5. Die Abstandsplatte ist im Schwerpunkt der gesamten Konstruktion montiert. Der Lautsprecher steht auf der Abstandsplatte, die dafür sorgt, dass der Rahmen 20 bzw. die Halterung frei schwingen kann.In practice, the passive membrane 4 not be made arbitrarily long. The vibrations can not leak. Therefore, they bring the holder to vibrate. The holder is bent at right angles, for example. The vibrations Run to the spacer plate with the spacer 5 , The spacer plate is mounted in the center of gravity of the entire structure. The speaker stands on the spacer plate, which ensures that the frame 20 or the holder can swing freely.

Auf der Abstandsplatte wirken noch Schwingungen. Diese können auf eine zweite Passivmembrane 4 übertragen werden. Dies zeigt die schematische Darstellung in 6. Der Lautsprecher kann auf der zweiten Membrane 4' abgestellt und auch mit der Abstandsplatte befestigt werden.Vibrations still act on the spacer plate. These can be on a second passive membrane 4 be transmitted. This is shown in the schematic representation in FIG 6 , The speaker can be on the second diaphragm 4 ' parked and also secured with the spacer plate.

Der waagrechte Teil des Rahmens 20 kann auch weggelassen und der senkrechte Teil direkt mit der zweiten Passivmembrane 4' verbunden werden. In weiterer Ausgestaltung kann die erste Passivmembrane 4 U-förmig abgewinkelt werden. Dadurch entfällt der Rahmen 20. Diese Technik ist theoretisch günstiger. Praktisch kann es Stabilitätsprobleme geben. Verstrebungen sind auf einer Membrane ein großer Nachteil. Die Ausführung in der U-Form ist trotzdem praktisch möglich.The horizontal part of the frame 20 can also be omitted and the vertical part directly with the second passive membrane 4 ' get connected. In a further embodiment, the first passive membrane 4 Angled in a U-shape. This eliminates the frame 20 , This technique is theoretically cheaper. Practically there can be stability problems. Struts are a big disadvantage on a membrane. The design in the U-shape is still practically possible.

6 zeigt auch die Einfachheit der Montage. Der Lautsprecherkorb 30 ist z.B. nur an einer Passivmembrane 4 befestigt. Bei U-förmiger Abbiegung kann eine Passivmembrane 4 mit beiden freien Enden mit dem Lautsprecherkorb 30 verbunden werden. Der aufgezeichnete Rahmen 20 ist dann weiterhin zweckmäßig, weil der Bogen der U-förmigen Membrane am senkrechten Teil des Rahmens befestigt wird. Die Ausführung kann auch so sein, dass eine zweite Membrane am Korb 4 und Rahmen 20 wie die erste befestigt wird. Bei diesen Ausgestaltungen ist allen Ausführungen das Funktionsprinzip gemeinsam: Die Membranen werden durch das Gewicht des Lautsprechers oben gezogen und unten gedrückt. Die Schwingung des Lautsprecherkorbs 30 verändert diesen Spannungszustand. Dadurch kommen die Passivmembranen 4 auch ins Schwingen. Das ist eine beabsichtigte Wirkung, weil der Körperschall von Membranen nachhaltiger klingt (wenig gedämpfte Schwingung) als der Schall durch Hubbewegung einer Membrane. 6 also shows the simplicity of the assembly. The loudspeaker basket 30 is eg only on a passive membrane 4 attached. In U-shaped turn can be a passive membrane 4 with both free ends to the speaker basket 30 get connected. The recorded frame 20 is then still appropriate because the bow of the U-shaped membrane is attached to the vertical part of the frame. The design can also be such that a second diaphragm on the basket 4 and frame 20 how the first is fastened. In all these embodiments, the functional principle is common to all embodiments: the membranes are pulled upwards by the weight of the loudspeaker and pressed down. The vibration of the loudspeaker basket 30 changes this state of tension. That's where the passive membranes come from 4 also into the swing. This is an intentional effect because the structure-borne noise of membranes sounds more sustainable (less damped oscillation) than the sound produced by the lifting motion of a membrane.

Alternativ zu dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel können die Membranen aber auch senkrecht angeordnet werden. Anstelle des Lautsprecherkorbs 30 kann mit den Enden der Passivmembrane(n) auch ein Biegeelement verwendet werden, durch das die Kräfte in Längsrichtung der Passivmembrane(n) 4 übertragen werden.Alternatively to the in 6 However, the membranes shown can also be arranged vertically. Instead of the speaker basket 30 it is also possible to use a bending element with the ends of the passive membrane (s), by means of which the forces in the longitudinal direction of the passive membrane (s) 4 be transmitted.

Eine praktische Schwierigkeit besteht darin, dass der schwingende Körper schon durch das Berühren mit einem kaum schwingenden Körper gedämpft wird. Die gezeigte Konstruktion mit der Abstandsplatte über das Abstandselement 5 ist eine Lösung für dieses Problem. Eine weitere Lösung ist, wie in 6 gezeigt, die zusätzliche Passivmembrane 4'. Sie leitet die Schwingungen des Lautsprechers weiter, indem sie selbst schwingt. Dabei ist es gleich, wie der Lautsprecher auf dieser weiteren Membrane 4' befestigt, gestellt oder gelegt wird. Die optimale Lösung kann leicht ermittelt werden. Sie wird nach der praktischen Forderung von Fall zu Fall empirisch festgestellt. Auch für die zusätzliche Passivmembrane 4' gibt es je nach Anforderung eine optimale Lösung. Sie kann mit oder ohne Einrahmung auf dünnen Blattfedern gelagert werden oder an Fäden oder Spiralfedern aufgehängt werden.A practical difficulty is that the vibrating body is already damped by touching with a barely vibrating body. The construction shown with the spacer plate over the spacer 5 is a solution to this problem. Another solution is how in 6 shown the additional passive membrane 4 ' , It transmits the vibrations of the speaker by swinging itself. It does not matter how the speaker on this further membrane 4 ' attached, placed or placed. The optimal solution can be easily determined. It is empirically determined case by case according to the practical requirement. Also for the additional passive membrane 4 ' Depending on the requirements, there is an optimal solution. It can be stored with or without framing on thin leaf springs or suspended on threads or coil springs.

Claims (17)

Lautsprecher mit mindestens einer an einen Schwingantrieb gekoppelten, schwingfähigen Passivmembran (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Passivmembran (4) Selbstschwingeigenschaft besitzt und an einem Rand oder auf der Membranfläche an den Schwingantrieb gekoppelt ist.Loudspeaker with at least one oscillatory passive diaphragm coupled to an oscillating drive ( 4 ), characterized in that the passive membrane ( 4 ) Has self-oscillating property and is coupled at one edge or on the membrane surface to the vibratory drive. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb über einen Lautsprecherkorb (30) mit einem Rand der mindestens einen Passivmembrane (4) verbunden ist.Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the oscillating drive via a loudspeaker basket ( 30 ) with an edge of the at least one passive membrane ( 4 ) connected is. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Passivmembrane (4) an ihrem von dem antriebsseitigen Rand abgelegenen Rand an einem Rahmen (20) angebunden ist.Loudspeaker according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one passive membrane ( 4 ) on its edge remote from the drive-side edge on a frame ( 20 ) is attached. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Passivmembranen (4) U-förmig über einen Steg miteinander verbunden sind.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that two passive membranes ( 4 ) Are U-shaped connected by a bridge. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb als Biegeelement ausgebildet ist und selbst als Aktivmembran (1) zur Schallabstrahlung eingebunden ist.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the oscillating drive is designed as a bending element and itself as an active membrane ( 1 ) is integrated to the sound radiation. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivmembrane (1) und die Passivmembrane (4) offen sind und nur die Passivmembrane (4) an einem Tragelement gehalten ist.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the active membrane ( 1 ) and the passive membrane ( 4 ) are open and only the passive membrane ( 4 ) is held on a support element. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gegebenenfalls als Aktivmembrane (1) ausgebildete Schwingantrieb ein Kristallschwinger ist.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the optionally active membrane ( 1 ) trained vibratory drive is a crystal vibrator. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivmembrane (1) mittels eines Abstandshalters (3) in einem solchen Abstand an der Passivmembrane (4) angebracht ist, dass beim Schwingen die Aktivmembrane (1) und die Passivmembrane (4) nicht aneinander anschlagen.Loudspeaker according to one of claims 5 to 7, characterized in that the active membrane ( 1 ) by means of a spacer ( 3 ) at such a distance on the passive membrane ( 4 ) is attached, that when swinging the active membrane ( 1 ) and the passive membrane ( 4 ) do not hit each other. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Passivmembrane (4) größer als die der Aktivmembrane (1) ist.Loudspeaker according to one of claims 5 to 8, characterized in that the surface of the passive membrane ( 4 ) greater than that of the active membrane ( 1 ). Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz der Passivmembrane (4) tiefer liegt als die Resonanzfrequenz der Aktivmembrane (1).Loudspeaker according to one of claims 5 to 9, characterized in that the resonant frequency of the passive membrane ( 4 ) is lower than the resonance frequency of the active membrane ( 1 ). Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivmembrane (1) die hohen Frequenzen des Hörfrequenzspektrums und die Passivmembrane (4) diese hohen Frequenzen und zusätzlich tiefere Frequenzen überträgt.Loudspeaker according to one of claims 5 to 10, characterized in that the active membrane ( 1 ) the high frequencies of the auditory frequency spectrum and the passive membrane ( 4 ) transmits these high frequencies and additionally lower frequencies. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Aktivmembrane (1) geringer ist als die der Passivmembrane (4).Loudspeaker according to one of Claims 5 to 11, characterized in that the mass of the active membrane ( 1 ) is lower than that of the passive membrane ( 4 ). Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Passivmembrane (4) eine zweite, leichtere Aktivmembrane oder noch mehr Aktivmembranen aufgebracht sind, deren Masse jeweils geringer ist.Loudspeaker according to one of claims 5 to 12, characterized in that on the passive membrane ( 4 ), a second, lighter active membrane or even more active membranes are applied, whose mass is lower in each case. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivmembrane (4) ein beliebiger flächenhaft ausgedehnter, mit der Aktivmembrane (1) in Schwingung versetzbarer Feststoff ist.Loudspeaker according to one of claims 5 to 13, characterized in that the passive membrane ( 4 ) any areally extended, with the active membrane ( 1 ) is a vibratable solid. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Aktivmembrane (1) oder auf mindestens eine weitere Aktivmembrane ein Ring oder ein Rohrstück (10) aufgesetzt und daran angebracht ist.Loudspeaker according to one of claims 5 to 14, characterized in that on the active membrane ( 1 ) or on at least one further active membrane a ring or a pipe section ( 10 ) is attached and attached thereto. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivmembrane (4) mit einem Rahmen (20) und/oder einem Abstandshalter (5, 5') versehen ist, über den sie an einem Träger gehalten ist.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the passive membrane ( 4 ) with a frame ( 20 ) and / or a spacer ( 5 . 5 ' ) is provided, on which it is held on a support. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passivmembrane (4) auf einer weiteren Passivmembrane (4') angebracht ist.Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized in that the passive membrane ( 4 ) on another passive membrane ( 4 ' ) is attached.
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