DE102005035604A1 - Loudspeaker e.g. dynamic loudspeaker, for e.g. public-address system, in e.g. airport, has coil arranged in magnetic field such that voltage evaluatable as test signal is inducible in coil with movement of frequency response system - Google Patents
Loudspeaker e.g. dynamic loudspeaker, for e.g. public-address system, in e.g. airport, has coil arranged in magnetic field such that voltage evaluatable as test signal is inducible in coil with movement of frequency response system Download PDFInfo
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Funktionskontrolle desselben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The The invention relates to a loudspeaker according to the preamble of the claim 1 and a method for function control thereof according to the preamble of claim 7.
Lautsprecher sind elektroakustische Wandler, welche elektrische Energie in akustische Energie, also in Schall, umwandeln. Diese Umwandlung kann mit verschiedenen Wandlerprinzipien erfolgen. So unterscheidet man zwischen dynamischen, elektrostatischen, piezoelektrischen und magnetischen Lautsprechern.speaker are electroacoustic transducers, which convert electrical energy into acoustic Energy, so in sound, convert. This conversion can with different Transducer principles done. How to distinguish between dynamic, electrostatic, piezoelectric and magnetic speakers.
Bei dem dynamischen Lautsprecher macht man sich die Wirkung der Lorenzkraft zunutze, welche ein stromdurchflossener Leiter in einem Permanentmagnetfeld erfährt. Wenn man eine Spule in einem Magnetfeld anordnet und an ein mechanisches Schwingungssystem, insbesondere an eine Membran, ankoppelt, wird die Membran in Abhängigkeit des durch die Spule fließenden Erregungsstroms in Schwingungen versetzt, wodurch sich die angrenzende Luft verdichtet und entspannt. Durch diesen Mechanismus werden Schallwellen erzeugt, welche sich in der Umgebung des Lautsprechers ausbreiten.at the dynamic loudspeaker makes you feel the effect of the Lorenz force exploiting which a current-carrying conductor in a permanent magnetic field experiences. When arranging a coil in a magnetic field and to a mechanical vibration system, in particular to a membrane, coupled, the membrane is a function of flowing through the coil Excited current vibrated, causing the adjacent Air condenses and relaxes. Through this mechanism are sound waves generated, which spread in the vicinity of the speaker.
Durch Störungen bei der Umwandlung von elektrischer in akustische Energie kann die Funktionsweise eines Lautsprechers oder Lautsprechersystems stark beeinträchtigt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Membran beschädigt oder eingeklemmt ist. Es ist wünschenswert, eine solche Beeinträchtigung der Schwingfähigkeit der Membran möglichst schnell identifizieren zu können. In vielen Fällen ist der schlichte Einsatz des menschlichen Gehörs zur Funktionsdiagnose ausreichend. Problematisch wird die Funktionsdiagnose bei weiträumig angelegten Beschallungsanlagen, wie zum Beispiel in großen Gebäuden, in Flughäfen oder dergleichen. Die Entdeckung von Lautsprecherausfällen ist dann insbesondere an schwer zugänglichen Stellen nicht immer möglich.By disorders When converting from electrical to acoustic energy, the How a speaker or speaker system works be affected. In particular, it is possible that damaged the diaphragm or is trapped. It is desirable such an impairment the ability to vibrate the membrane as possible to identify quickly. In many cases the simple use of human hearing is sufficient for functional diagnosis. The functional diagnosis becomes problematic in the case of long-range design Sound systems, such as in large buildings, in airports or like. The discovery of loudspeaker failures is particular hard to reach Not always possible.
Auch in Fahrzeugen der gehobenen Preisklasse muss die Funktionsbereitschaft von Lautsprecheranlagen genau überwacht werden können. Ein Fahrzeuginsasse kann leicht den Funktionsausfall von Tief- oder Mitteltönern bemerken, nicht jedoch den von Hochtönern, da die abgestrahlte Leistung der Tief- und Mitteltöner die des Hochtöners meist weit übersteigt. Die Sicherheit darüber, dass ein bestimmter Lautsprecher tatsächlich funktioniert, ist hier von sehr hohem Stellenwert, da es für einen Kunden unakzeptabel ist, wenn das Klangbild durch Ausfall eines Lautsprechers verschlechtert wird.Also in vehicles of the upper price range, the operational readiness must closely monitored by public address systems can be. A vehicle occupant can easily experience the malfunction of subsonic or midrange notice, but not that of tweeters, as the radiated power of the Woofer and midrange that of the tweeter usually far exceeds. The certainty about that a particular speaker actually works is here very important as it is unacceptable for a customer is when the sound deteriorates due to speaker failure becomes.
Stand der TechnikState of technology
Aus dem Stand der Technik sind Funktionskontrollen bekannt, bei welchen die Abstrahlung von Schall durch Mikrofonsysteme detektiert wird, welche vor der Lautsprechermembran angeordnet sind. Nachteilig an solchen Vorrichtungen ist, dass zur Diagnose separate Bauteile mit gesonderter Energieversorgung benötigt werden. Außerdem ist deren Rückmeldung oft mit gewissen Unwägbarkeiten verbunden, insbesondere bei einer starken Geräuschkulisse in der unmittelbaren Nähe des Lautsprechers.Out Functional controls are known in the prior art, in which the emission of sound is detected by microphone systems, which are arranged in front of the loudspeaker diaphragm. Disadvantageous Such devices is that for diagnosis separate components with separate power supply needed. Besides that is their feedback often with certain imponderables connected, especially in a strong noise in the immediate Near the Speaker.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, Task, solution, advantages
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lautsprecher zu schaffen, bei welchem eine Funktionsdiagnose mit einfachen Mitteln durchführbar ist und zu einer verlässlichen Rückmeldung des Systems führt.It The object of the present invention is to provide a loudspeaker in which a functional diagnosis by simple means is feasible and become a reliable one feedback of the system leads.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Lautsprechers mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen oder mittels eines Verfahrens mit den in Anspruch 7 genannten Merkmalen gelöst.These The object is achieved by means of a Loudspeaker with the features mentioned in claim 1 or by means a method having the features mentioned in claim 7.
Dadurch, dass mindestens eine zweite Spule, Leiterschleife oder dergleichen mit wenigstens einem Teil des mechanischen Schwingungssystems bewegungsgekoppelt und in dem Magnetfeld angeordnet ist derart, dass bei einer Bewegung des mechanischen Schwingungssystems eine als Testsignal auswertbare Spannung in ihr induzierbar ist, ist eine einfache, auf dem Mikrofonprinzip basierende Diagnose möglich. Außerdem ist vorteilhaft, dass der Lautsprecher zusammen mit dem Diagnoseelement als ein kompaktes Bauteil vorliegt.Thereby, that at least one second coil, conductor loop or the like Motion coupled with at least a portion of the mechanical vibration system and in the magnetic field is arranged such that during a movement of the mechanical vibration system evaluable as a test signal Stress in her is inducible, is a simple, on the microphone principle based diagnosis possible. Furthermore is advantageous that the speaker together with the diagnostic element as a compact component is present.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Lautsprecher ein elektrodynamischer Lautsprecher mit einem Permanentmagneten mit einem Polkern und mit einem den Polkern umfassenden Schwingspulenträger ist, wobei die Wicklungen der ersten und der zweiten Spule auf dem Schwingspulenträger angeordnet sind. Eine solche Anordnung ergibt sich durch leichte Modifikationen gängiger elektrodynamischer Lautsprecher aus dem Stand der Technik.In A preferred embodiment of the invention provides that the speaker is an electrodynamic speaker with a permanent magnet with a pole core and with a voice coil carrier comprising the pole core, wherein the windings of the first and second coils are disposed on the voice coil bobbin are. Such an arrangement results from slight modifications common electrodynamic loudspeaker of the prior art.
Für die Übertragung des Testsignals sind mehrere Konfigurationen möglich. Bei der einfachsten Konfiguration ist vorgesehen, dass das Erregungssignal und das Testsignal auf separaten Stromzuführungen des Lautsprechers übertragen werden. Zu diesem Zweck muss ein Lautsprecher drei oder vier Anschlüsse aufweisen.For the transmission of the test signal, multiple configurations are possible. At the simplest Configuration is provided that the excitation signal and the test signal on separate power supply lines of the speaker become. For this purpose, a speaker must have three or four ports.
Alternativ ist es möglich, dass das Erregungssignal und das Testsignal auf gleichen Stromzuführungen des Lautsprechers übertragen werden. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Litzen am Lautsprecherkörper vorgesehen sein mussen, doch ist hier die Auswertung des Testsignals im Allgemeinen nicht ohne zusätzliche Signalmodulation durchführbar. Eine solche Modulation kann zum Beispiel darin bestehen, dass ein sinusförmiges Signal unter Verwendung eines Schmitt-Triggers und eines Flip-Flops in ein Testsignal umgewandelt wird, welches im Wesentlichen einer Rechteckspannung entspricht. Um zu verhindern, dass ein Schallerregungssignal für die Membran im hörbaren Bereich entsteht, wird das Verfahren zur Funktionskontrolle des Lautsprechers unter Verwendung eines Erregungssignals mit einer ausreichend hohen Frequenz, zum Beispiel 40 kHz, ausgeführt.alternative Is it possible, that the excitation signal and the test signal on the same power supplies of the speaker become. This has the advantage that no additional strands are provided on the speaker body must be, but here is the evaluation of the test signal in general not without additional Signal modulation feasible. Such a modulation may be, for example, that a sinusoidal Signal using a Schmitt trigger and a flip-flop is converted into a test signal, which is essentially a Rectangular voltage corresponds. To prevent a sound excitation signal for the Membrane in the audible Area is created, the procedure is the functional check of the Speaker using an excitation signal with a sufficiently high frequency, for example 40 kHz, executed.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischen Darstellungen:below the invention is in an embodiment with the attached Drawings closer explained. In schematic representations:
Bester Weg zur Ausführung der Erfindungbest way for execution the invention
In
einem insgesamt in den
Claims (10)
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FR3084633A1 (en) * | 2018-08-06 | 2020-02-07 | Continental Automotive France | METHOD FOR CHECKING THE CONFORMITY OF A BROADCASTED AUDIO MESSAGE IN A VEHICLE INTERIOR |
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