DE102012025422B4 - Device for minimizing resonance in housings - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (Kompensationskammer) zur Resonanzminimierung von Lautsprechergehäusen mit einem Lautsprecherchassis, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer von allen Seiten luftdicht zu der sie umgebenden Luft umschlossen ist, dass an mindestens einer Außenseite der Kompensationskammer mindestens ein Ausgleichselement angeordnet ist, und dass der Luftdruck im Inneren der Kompensationskammer kleiner ist, als der Luftdruck in dem Ausgleichselement angrenzenden Volumen des Lautsprechergehäuses, wobei jedes Ausgleichselement relativ zur Wandung der Kompensationskammer dermaßen beweglich ist, dass es das Innenvolumen der Kompensationskammer bei seiner Bewegung vergrößert oder verkleinert, und jegliches Luftvolumen luftdicht von dem Volumen in der Kompensationskammer trennt,wobei mindestens ein Ausgleichselement mindestens ein Bewegungselement aufweist, dass es aktiv zur Volumenänderung der Kompensationskammer bewegt, und dieses mindestens eine Bewegungselement Mittel aufweist, die das Ausgleichselement gegen den Unterdruck in der Kompensationskammer in der Grundstellung halten, wenn kein Tonsignal an den Lautsprecherchassis anliegt,und dass mindestens eines der Ausgleichselemente mit dem Luftvolumen mindestens eines der Lautsprechergehäuse dermaßen in Verbindung steht, dass Druckänderungen in dem Lautsprechergehäuse durch Bewegung des Ausgleichselements und der damit einhergehenden Volumenänderung der Kompensationskammer kompensiert werden, bzw. das die Kompensationskammer berührende Innenvolumen des Lautsprechergehäuses unabhängig von der Auslenkung von Lautsprechermembranen in dessen Wandung durch die Kompensationskammer konstant gehalten wird.Device (compensation chamber) for minimizing the resonance of loudspeaker housings with a loudspeaker chassis, characterized in that the compensation chamber is enclosed on all sides in an airtight manner with respect to the air surrounding it, that at least one compensation element is arranged on at least one outside of the compensation chamber, and that the air pressure inside the compensation chamber is less than the air pressure in the volume of the loudspeaker enclosure adjacent the compensation element, each compensation element being movable relative to the wall of the compensation chamber such that it increases or decreases the internal volume of the compensation chamber as it moves, and any air volume is hermetically sealed from the volume in the compensation chamber separates,wherein at least one compensating element has at least one moving element which actively moves it to change the volume of the compensation chamber, and this at least one moving element has means which hold the compensating element in the basic position against the negative pressure in the compensation chamber when no audio signal is present at the loudspeaker chassis, and that at least one of the compensating elements is connected to the air volume of at least one of the loudspeaker housings in such a way that pressure changes in the loudspeaker housing are compensated for by movement of the compensating element and the associated change in volume of the compensation chamber, or the internal volume of the loudspeaker housing in contact with the compensation chamber is independent of the deflection of loudspeaker membranes in the wall of which is kept constant by the compensation chamber.

Description

Diese Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zur Resonanzminimierung von Gehäusen, vorzugsweise von Schallerzeugern oder -wandlern, insbesondere elektromagnetischer Art, und einem solchen resonanzminimierten, insbesondere einem resonanzfreien, Gehäuse. Im Folgenden wird ein Schallerzeuger oder -wandler auch als ‚Lautsprecherchassis‘ bezeichnet und ein solches Gehäuse eines Schallerzeugers oder -wandlers zur besseren Übersicht als ‚Lautsprechergehäuse‘.This invention relates to a device for minimizing the resonance of housings, preferably sound generators or transducers, in particular of an electromagnetic type, and such a resonance-minimized, in particular a resonance-free, housing. In the following, a sound generator or transducer is also referred to as a 'loudspeaker chassis' and such a housing of a sound generator or transducer for a better overview as a 'loudspeaker housing'.

Bei dem Betrieb eines Lautsprecherchassis wird dessen Gehäuse in der Regel durch die Lautsprecherchassis direkt und die durch die Lautsprecherchassis, insbesondere im Inneren des Gehäuses, bewegte Luft zu Schwingungen angeregt. Diese Schwingungen werden hier im Folgenden auch als ‚Resonanzen‘ bezeichnet. Insbesondere bei tiefen Frequenzen mit einer großen Leistung, zum Beispiel bei Bassboxen, machen sich diese Schwingungen störend bemerkbar, da sie zum einen den Musikgenuss negativ beeinflussen und je nach Frequenz und Abstrahlleistung der Lautsprecherchassis auch das Lautsprechergehäuse beschädigen oder sogar zerstören können.When a loudspeaker chassis is operated, its housing is generally excited to vibrate directly by the loudspeaker chassis and by the air moving through the loudspeaker chassis, in particular inside the housing. In the following, these oscillations are also referred to as 'resonances'. Especially at low frequencies with a high output, for example in bass boxes, these vibrations become noticeable, as they negatively affect the enjoyment of music and, depending on the frequency and radiated power of the loudspeaker chassis, can also damage or even destroy the loudspeaker housing.

in der Regel werden Basslautsprecherchassis mit einer Öffnung oder einer Röhre in einer der Gehäusewände ausgestattet, um einen Druckunterschied im Innenraum bezüglich der umgebenden Luft auszugleichen (Bassreflex-Bauweise). Nachteile dieser Vorrichtungen sind, dass diese Öffnung einem durch sie hindurchfließenden Luftstrom stets einen Widerstand entgegen setzen, so dass sich beim Betrieb zwangsläufig im Inneren des Gehäuses temporär ein Über- bzw. Unterdruck aufbaut, und dass zudem die Umgebung durch diese Entlüftung eine der Schalldruckemission der Lautsprecherchassis entgegengesetzte Druckemission erfährt, die sich lokal durch Interferenz negativ auf das Klangerlebnis auswirken kann. Zudem wird die Impulsgenauigkeit durch unvermeidliche Abweichungen der Phasenverschiebung des durch das Rohr emittierten Signals von dem Wert 180° zusätzlich negativ beeinflusst.As a rule, bass loudspeaker chassis are equipped with an opening or a tube in one of the housing walls in order to compensate for a pressure difference in the interior compared to the surrounding air (bass reflex design). Disadvantages of these devices are that this opening always resists an air flow flowing through it, so that during operation a positive or negative pressure inevitably builds up temporarily inside the housing, and that the environment through this ventilation is one of the sound pressure emissions of the Loudspeaker chassis experiences opposite pressure emission, which can have a negative effect on the sound experience locally due to interference. In addition, the pulse accuracy is additionally negatively affected by the unavoidable deviations of the phase shift of the signal emitted by the tube from the value 180°.

US 2011096949 A1 zeigt eine Schallwiedergabevorrichtung mit einer Röhre, einem Lautsprecher und einer Resonanzeinheit, wobei der Lautsprecher einen Rahmenkörper mit einer Seite aufweist, die an eine erste Membran angrenzt, die peripher an einer ersten Öffnung der Röhre befestigt ist, und die Resonanzeinheit umfasst eine zweite Membran, die peripher an einer zweiten Öffnung des Rohrs befestigt ist, und ein Gewichtselement, das an einer zentralen Position der zweiten Membran befestigt ist. US2011096949A1 shows a sound reproduction device with a tube, a loudspeaker and a resonance unit, wherein the loudspeaker has a frame body with one side which abuts a first membrane which is peripherally attached to a first opening of the tube, and the resonance unit comprises a second membrane which peripherally attached to a second opening of the tube, and a weight member attached to a central position of the second diaphragm.

US 2004252859 A1 offenbart eine Lautsprechervorrichtung deren Gehäuse in zwei Kammern unterteilt ist, wobei eine Membran, auf der ringförmige Magnetplatten befestigt sind, über eine Trennplatte angebracht ist, so dass ein Randabschnitt und ringförmige feste Magnete den Magnetplatten zugewandt ist. US2004252859A1 discloses a speaker device whose cabinet is divided into two chambers, wherein a diaphragm on which ring-shaped magnetic plates are fixed is attached via a partition plate so that a peripheral portion and ring-shaped fixed magnets face the magnetic plates.

US 6031919 A beschreibt ein Lautsprechersystem mit einem passiven Emitter auf einer oberen Platine und einer entgegengesetzt zu einem Lautsprecher montierten Schallwand, wobei der Lautsprecher an der Öffnung eines Zylinders angebracht ist, der aus der oberen Platine herausragt. Der verbleibende Teil der Öffnung ist mit einer Unterleitwand verschlossen, um zwei geschlossene Hohlräume zu bilden. US6031919A describes a speaker system having a passive emitter on a top board and a baffle mounted opposite a speaker, the speaker being attached to the opening of a cylinder protruding from the top board. The remaining part of the opening is closed with a sub baffle to form two closed cavities.

US 2005018868 A1 zeigt ein Audiogerät mit passiven Emitter, der von akustischen Treibern angetrieben werden. Die passiven Emitter sind so angeordnet, dass die mechanischen Nettovibrationen minimiert werden. US2005018868A1 shows an audio device with passive emitters driven by acoustic drivers. The passive emitters are positioned to minimize net mechanical vibration.

US 4008374 A offenbart eine Bass-Einheit für ein Lautsprechersystem, bei der zwei Lautsprecher hintereinander in einem Gehäuse montiert sind, um eine Luftkammer dazwischen zu definieren. Die Lautsprecher werden in Phase miteinander betrieben, so dass der Luftdruck in der Kammer im wesentlichen konstant bleibt. US4008374A discloses a bass unit for a speaker system in which two speakers are mounted in tandem in a cabinet to define an air chamber therebetween. The loudspeakers are operated in phase with each other so that the air pressure in the chamber remains essentially constant.

DE 4428493 A1 beschreibt einen elektronisch gesteuerter aktiver Abgas-Schalldämpfer mit einem Lautsprecher, der als Sekundärschallquelle dient und vor einem Endrohr angeordnet ist und mit dem Innenraum eines Abgasrohrs in Verbindung steht, um den Schallpegel des Abgases zu dämpfen, indem ein gegenphasiger Sekundärschall in das Abgasrohr abgegeben wird. DE 4428493 A1 describes an electronically controlled active exhaust gas muffler with a loudspeaker, which serves as a secondary sound source and is arranged in front of a tailpipe and communicates with the interior of an exhaust pipe in order to dampen the sound level of the exhaust gas by emitting an anti-phase secondary sound into the exhaust pipe.

DE 102008053924 A1 zeigt eine Möglichkeit auf, um aus dissipativen Schallfeldern elektrische Energie zu gewinnen. DE 102008053924 A1 shows a way to gain electrical energy from dissipative sound fields.

Weitere Lautsprecherboxen sind in Form eines geschlossenen ‚Compound-Gehäuses‘, insbesondere nach dem Isobaric-Prinzip aufgebaut. Bei dieser Bauart befindet sich (im Inneren des geschlossenen Lautsprechergehäuses) ein weiteres Lautsprecherchassis exakt gleichen/ähnlichen Typs, welches (z.B.) in exakt gleicher Ausrichtung oder um 180-Grad gedreht, hinter dem von Außen sichtbarem (Bass-) Chassis angeordnet ist und für dieses vordere Chassis, den Einbau in eine unendliche Schallwand simuliert. Durch diese Maßnahme sinkt sowohl der Wirkungsgrad, als auch die untere Grenzfrequenz (-3dB/6dB-Punkt) für diese Kombination von Lautsprecherchassis und (geschlossenem) Lautsprechergehäuse in dieser Ausführung/dieser Abmessungen, auf die Hälfte des bisherigen Wertes. Nachteil dieser Lautsprecherboxen ist ebenfalls, dass sich auch hier Schwingungen des Lautsprechergehäuses nicht ausreichend unterdrücken lassen.Other loudspeaker boxes are constructed in the form of a closed 'compound housing', in particular according to the Isobaric principle. In this design there is (inside the closed loudspeaker housing) another loudspeaker chassis of exactly the same/similar type, which (e.g.) is in exactly the same orientation or rotated by 180 degrees, behind the (bass) chassis visible from the outside and for this front chassis simulates installation in an infinite baffle. This measure reduces both the efficiency and the lower limit frequency (-3dB/6dB point) for this combination of loudspeaker chassis and (closed) loudspeaker housing in this design/these dimensions to half the previous value. Disadvantage of these loudspeaker boxes is also, that the vibrations of the loudspeaker housing cannot be sufficiently suppressed here either.

Eine bisher nicht optimal unterdrückbare Ursache der Resonanzen ist also der Aufbau eines dynamischen Über- bzw. Unterdrucks im Inneren des Lautsprechergehäuse bei dessen Betrieb. Selbst bei einer optimalen schwingungsreduzierten Anbringung der Lautsprecherchassis an der Gehäusewand führt dieser mit dem Schallsignal wechselnde Innendruck dazu, dass die Wandungen des Gehäuses eine Kraft erfahren und dadurch zu Schwingungen angeregt werden. Im schlimmsten Falle ist der Über- oder Unterdruck im Inneren temporär so groß, dass die Kräfte schädlich auf die Gehäusewand wirkt.A cause of the resonances that has not been optimally suppressed so far is the build-up of a dynamic positive or negative pressure inside the loudspeaker housing during its operation. Even if the loudspeaker chassis is attached to the housing wall in an optimally vibration-reduced manner, this internal pressure, which changes with the sound signal, means that the walls of the housing experience a force and are thus excited to vibrate. In the worst case, the positive or negative pressure inside is temporarily so great that the forces have a damaging effect on the housing wall.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zur Resonanzminimierung von Lautsprechergehäusen sowie ein Lautsprechergehäuse, insbesondere ein Basslautsprechergehäuse, zur Verfügung zu stellen, das resonazminimiert, insbesondere resonanzfrei ist.The object of this invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device for minimizing resonance in loudspeaker housings and a loudspeaker housing, in particular a bass loudspeaker housing, which has minimal resonance, in particular is resonance-free.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst.The object on which the invention is based is achieved by the device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Kompensationskammer, die über mindestens ein bewegliches Ausgleichselement mit dem Luftvolumen mindestens eines Lautsprechergehäuses in Verbindung steht. Insbesondere ist die Vorrichtung dazu geeignet, in oder an dem Lautsprechergehäuse angeordnet zu werden oder auf andere Weise mit dessen Luftvolumen verbunden zu werden, z.B. über ein Rohr, was die Nachrüstung von bestehenden Lautsprechergehäusen ermöglicht.The device according to the invention consists of a compensation chamber which is connected to the air volume of at least one loudspeaker housing via at least one movable compensation element. In particular, the device is suitable for being arranged in or on the loudspeaker housing or for being connected to its air volume in some other way, e.g. via a pipe, which enables retrofitting of existing loudspeaker housings.

Diese Kompensationskammer ist von allen Seiten luftdicht zu der sie umgebenden Luft umschlossen und weist an mindestens einer Außenseite mindestens ein Ausgleichselement auf. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich jedes Ausgleichselement in einer Öffnung der Wandung der Kompensationskammer und/oder stellt einen Teil der Wandung der Kompensationskammer dar. Somit können je nach Ausführungsform auf eine ‚Luftverschiebungskammer‘ (Volumen des Lautsprechergehäuses abzüglich einer ggf. innenliegenden Kompensationskammer) beliebig viele Kompensationskammern folgen.This compensation chamber is enclosed on all sides in an airtight manner with respect to the air surrounding it and has at least one compensation element on at least one outside. In a preferred embodiment, each compensating element is located in an opening in the wall of the compensation chamber and/or represents part of the wall of the compensation chamber. Depending on the embodiment, any number of "air displacement chambers" (volume of the loudspeaker housing minus any internal compensation chamber) can thus be assigned compensation chambers follow.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Wandung der Kompensationskammer, oder zumindest ein Teil der Wandung der Kompensationskammer jedoch nicht das Ausgleichselement durch die Wandung des Lautsprechergehäuses gebildet.In a further preferred embodiment, the wall of the compensation chamber, or at least a part of the wall of the compensation chamber but not the compensation element, is formed by the wall of the loudspeaker housing.

Ein solches Ausgleichselement ist relativ zur Wandung der Kompensationskammer dermaßen beweglich, dass es das Volumen der Kompensationskammer bei seiner Bewegung vergrößert oder verkleinert, und trennt jegliches Luftvolumen, insbesondere das Luftvolumen in dem Lautsprechergehäuse, luftdicht von dem Volumen in der Kompensationskammer. Aus diesem Grund könnte das Ausgleichselement auch als ‚dynamisches Ausgleichselement‘ bezeichnet werden.Such a compensating element is movable relative to the wall of the compensation chamber to such an extent that it increases or decreases the volume of the compensation chamber as it moves, and separates any air volume, in particular the air volume in the loudspeaker housing, from the volume in the compensation chamber in an airtight manner. For this reason, the compensating element could also be referred to as a 'dynamic compensating element'.

Das Ausgleichselement steht mit dem Luftvolumen des Lautsprechergehäuses dermaßen in Verbindung, dass bei einem Überdruck in dem Lautsprechergehäuse dieser auch auf das Ausgleichselement wirkt und bei einer Bewegung des Ausgleichselements in Richtung des Innenraumes der Kompensationskammer (Verkleinerung des Volumens der Kompensationskammer) der Überdruck im Lautsprechergehäuse vermindert wird, und dass bei einem Unterdruck in dem Lautsprechergehäuse dieser auch auf das Ausgleichselement wirkt und bei einer Bewegung des Ausgleichselements vom Innenraum der Kompensationskammer hinweg (Vergrößerung des Volumens der Kompensationskammer) der Unterdruck im Lautsprechergehäuse vermindert wird.The compensating element is connected to the air volume of the loudspeaker housing in such a way that if there is overpressure in the loudspeaker housing, this also acts on the compensating element and if the compensating element moves in the direction of the interior of the compensation chamber (reduction in the volume of the compensation chamber), the overpressure in the loudspeaker housing is reduced , and that when there is a negative pressure in the loudspeaker housing, this also acts on the compensation element and when the compensation element moves away from the interior of the compensation chamber (increase in the volume of the compensation chamber), the negative pressure in the loudspeaker housing is reduced.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Volumen der Kompensationskammer mindestens 1% des Volumens des Lautsprechergehäuses, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20%. Insbesondere soll das Volumen der Kompensationskammer 1000%, insbesondere 90% des Volumens des Lautsprechergehäuses nicht überschreiten, vorzugsweise nicht 50% dessen Volumens. Das Volumen einer bevorzugten Kompensationskammer liegt zwischen 0,01 und 45 Litern, insbesondere wenn Gehäuseschwingungen im Mittelton oder Hochtonbereich unterdrückt werden sollen.In a preferred embodiment, the volume of the compensation chamber is at least 1% of the volume of the loudspeaker housing, preferably at least 10%, particularly preferably at least 20%. In particular, the volume of the compensation chamber should not exceed 1000%, in particular 90%, of the volume of the loudspeaker housing, preferably not 50% of its volume. The volume of a preferred compensation chamber is between 0.01 and 45 liters, especially when cabinet vibrations in the mid-range or high-frequency range are to be suppressed.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Innenvolumen der Kompensationskammer rund gestaltet, in Ellipsen- oder Kreisform, oder als Vieleck, bevorzugt mit abgerundeten Ecken. Dies hat den Vorteil, dass, insbesondere bei höheren Frequenzen im Mittel- oder Hochtonbereich, die Bildung von störenden Resonanzen in der Kompensationskammer unterdrückt werden.In a preferred embodiment, the internal volume of the compensation chamber is round, elliptical or circular, or polygonal, preferably with rounded corners. This has the advantage that the formation of disruptive resonances in the compensation chamber is suppressed, particularly at higher frequencies in the mid-range or high-frequency range.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Luftdruck im Inneren der Kompensationskammer kleiner als der sie umgebende Luftdruck, insbesondere wenn das Ausgleichselement nicht ausgelenkt ist. Vorzugsweise beträgt der Innendruck der Kompensationskammer maximal 99%, bevorzugt maximal 90% des umgebenden Luftdrucks. Jedoch hängt dieser Druck bevorzugt direkt von den im Lautsprechergehäuse verwendeten Lautsprecherchassis ab. Jedes Lautsprecherchassis kann theoretisch ein maximales Luftvolumen bewegen, das dem Betrag der Differenz des Volumens der Kontur des Lautsprecherchassis bei maximal nach vorne ausgelenkter Membran minus dem Volumen der Kontur des Lautsprecherchassis bei maximal nach hinten ausgelenkter Membran entspricht (Hubvolumen). Die Hubvolumina aller Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses zusammen ergeben das gesamte Hubvolumen. Bevorzugt herrscht in der Kompensationskammer ein Luftdruck (bei nicht ausgelenkter Ausgleichseinheit), der dem enthaltenen Luftvolumen bei Normaldruck entspricht, dem man ein Volumen entnommen hat, dass bei Normaldruck 10% bis 90% des Hubvolumens entspricht, insbesondere 30% bis 70%, besonders bevorzugt 45%-55% des Hubvolumens entspricht. Der Grund dafür ist, dass bei einer Vollauslenkung der Lautsprecherchassis verglichen mit ihrer Grundstellung (auch als ‚Null-Lage‘ bezeichnete Stellung, die der Lautsprecher ohne jegliche Ansteuerung annimmt) die Hälfte des Hubvolumens entweder zu dem Gehäusevolumen hinzukommt oder abgezogen wird, da die Lautsprechermembranen entweder nach Außen oder nach Innen ausgelenkt sind. Das Luftvolumen im Inneren des Lautsprechergehäuses ändert sich jedoch nicht (bei einer Gehäusebelüftung durch den Strömungswiderstand existiert eine Änderung, die jedoch aufgrund des Strömungswiderstandes langsam verläuft). Um den Druckunterschied durch diesen Volumenunterschied des Gehäuses bei gleichbleibendem Luftvolumen zu kompensieren, müsste seitens der Kompensationskammer die Volumenänderung des Lautsprechergehäuses kompensiert werden. Dies geschieht dadurch, dass das Ausgleichselement bewegt wird und durch Volumenvergrößerung, bzw. -verkleinerung der Kompensationskammer das Innenvolumen des Lautsprechergehäuses (Volumen des Lautsprechergehäuses minus dem Volumen der Kompensationskammer) stets konstant hält, unabhängig von der Auslenkung der Lautsprechermembranen. Aus dieser Ausführung geht auch die oben benutzte Bezeichnung ‚Luftverschiebungskammer‘ hervor. In ihr wird das enthaltene Luftvolumen idealerweise ohne einen Druckanstieg lediglich verschoben. Relativ zur Luftverschiebungskammer ist bevorzugt, die Hälfte des Luftvolumens aus der Kompensationskammer bei Normaldruck zu entnehmen, um das sich die Luftverschiebungskammer bei unbewegten Ausgleichselement beim Betrieb maximal vergrößern und verkleinern kann.In a preferred embodiment, the air pressure inside the compensation chamber is lower than the air pressure surrounding it, particularly when the compensation element is not deflected. The internal pressure of the compensation chamber is preferably at most 99%, preferably at most 90%, of the ambient air pressure. However, this pressure preferably depends directly on the loudspeaker chassis used in the loudspeaker housing away. Theoretically, each loudspeaker chassis can move a maximum volume of air that corresponds to the amount of the difference in the volume of the contour of the loudspeaker chassis with the diaphragm deflected to the maximum forwards minus the volume of the contour of the loudspeaker chassis with the diaphragm deflected to the maximum backwards (stroke volume). The displacements of all loudspeaker chassis of the loudspeaker housing together result in the total displacement. In the compensation chamber there is preferably an air pressure (when the compensation unit is not deflected) which corresponds to the air volume contained at normal pressure, from which a volume has been taken which corresponds to 10% to 90% of the displacement at normal pressure, in particular 30% to 70%, particularly preferably 45%-55% of the swept volume. The reason for this is that when the loudspeaker chassis are fully deflected compared to their basic position (also known as the 'zero position', which the loudspeaker assumes without any actuation), half of the displacement volume is either added to the housing volume or is subtracted, since the loudspeaker membranes are deflected either outwards or inwards. However, the volume of air inside the speaker cabinet does not change (if the cabinet is ventilated by airflow resistance, there is a change, but it is slow due to airflow resistance). In order to compensate for the pressure difference caused by this volume difference in the housing while the air volume remains the same, the volume change in the loudspeaker housing would have to be compensated for by the compensation chamber. This is done by moving the compensating element and keeping the internal volume of the loudspeaker housing (volume of the loudspeaker housing minus the volume of the compensation chamber) constant by increasing or reducing the volume of the compensation chamber, regardless of the deflection of the loudspeaker membranes. The designation 'air displacement chamber' used above also derives from this design. Ideally, the volume of air contained in it is merely shifted without an increase in pressure. Relative to the air displacement chamber, it is preferable to take half of the air volume out of the compensation chamber at normal pressure, by which the air displacement chamber can maximally increase and decrease during operation when the compensating element is not moving.

Da der Innendruck der Kompensationskammer eine Kraft auf das Ausgleichselement ausübt, wäre es optimal, wenn das Ausgleichselement sich im Ruhezustand genauso leicht nach innen wie nach Außen bewegen ließe. Dies wird optimal dadurch erreicht, dass ungefähr die Hälfte des Hubvolumens aus dem Luftvolumen der Kompensationskammer bei Normalluftdruck entnommen wurde. Dadurch herrscht dort ein Unterdruck, der eine Bewegung des Ausgleichselements in die Kompensationskammer hinein erleichtert und eine Bewegung nach außen nicht übermäßig erschwert. Bei Lautsprecherchassis mit einer symmetrischen Bewegungsbahn, kann ein halbes Hubvolumen auch mittels einer Volumenänderung in einem Lautsprechergehäuse zwischen Null-Lage (Grundstellung) und Endanschlag der Lautsprechermembran nach außen oder Innen (relativ zum Lautsprechergehäuse) bestimmt werden.Since the internal pressure of the compensation chamber exerts a force on the compensating element, it would be optimal if the compensating element could be moved inwards as easily as outwards when at rest. This is optimally achieved in that approximately half of the swept volume is taken from the air volume of the compensation chamber at normal air pressure. As a result, there is a negative pressure there, which facilitates a movement of the compensating element into the compensation chamber and does not make it excessively difficult to move outwards. In the case of loudspeaker chassis with a symmetrical movement path, half the stroke volume can also be determined by means of a volume change in a loudspeaker housing between the zero position (basic position) and the end stop of the loudspeaker membrane outwards or inwards (relative to the loudspeaker housing).

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Luftverschiebungskammer in einem Lautsprechergehäuse mindestens zwei Sub-Luftverschiebungskammern auf. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn zwei Schallerzeuger parallel hintereinander angeordnet sind, um die Klangqualitäten zu verbessern. Da diese Elemente auch sehr nahe aneinander angeordnet sein können (Elektrostaten oder Magnetostaten können nur wenige Millimeter voneinander entfernt angeordnet sein, kann das Verhältnis des Volumens der Kompensationskammer und einer der Sub-Luftverschiebungskammern 1:0,0000000001 betragen.In a preferred embodiment, the air displacement chamber in a loudspeaker enclosure comprises at least two sub-air displacement chambers. This is the case, for example, when two sound generators are arranged in parallel one behind the other in order to improve the sound quality. Since these elements can also be placed very close together (electrostats or magnetostats can be placed just a few millimeters apart), the ratio of the volume of the compensation chamber and one of the sub-air displacement chambers can be 1:0.0000000001.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bzw. das Prinzip, dass dieser Erfindung zugrunde liegt lässt sich anhand der oben erwähnten Luftverschiebungskammer gut erklären.The method according to the invention, or the principle on which this invention is based, can be explained well using the air displacement chamber mentioned above.

Unabhängig von der Anordnung der Kompensationskammer befindet sich im Lautsprechergehäuse diese Luftverschiebungskammer. Diese Luftverschiebungskammer weist in ihren Wandungen Lautsprechermembranen auf, die sich bei Emission von Tönen nach außen oder nach innen bewegen, diese Bewegung hätte eine Volumenänderung der Luftverschiebungskammer und damit eine Druckänderung in ihrem Inneren zur Folge, jedoch wird diese Volumenänderung durch Auslenkung des Ausgleichselements kompensiert und stattdessen eine Volumenänderung der Kompensationskammer erreicht. Dadurch ändert sich der Druck im Inneren der Luftverschiebungskammer nicht und es wirkt kein unterschiedlicher Luftdruck auf ihre Wandungen und kann diese nicht zum Schwingen anregen.
In der Kompensationskammer sorgt ein Unterdruck zum Einen dafür, dass die Kraft, die durch den Innendruck der luftdichten Kompensationskammer auf das Ausgleichselement ausgeübt wird in den Extrempunkten beider Auslenkungsrichtungen des Ausgleichselements ungefähr gleich ist, und zum Anderen, dass der Druck auf die Wandungen des Kompensationselements und damit die Schwingung derselben durch das Tonsignal unterdrückt wird.Regardless of the arrangement of the compensation chamber, this air displacement chamber is located in the loudspeaker housing. This air displacement chamber has loudspeaker membranes in its walls, which move outwards or inwards when sounds are emitted. This movement would result in a change in volume of the air displacement chamber and thus a change in pressure inside, but this change in volume is compensated for by deflection of the compensation element and instead a change in volume of the compensation chamber is achieved. As a result, the pressure inside the air displacement chamber does not change and no different air pressure acts on its walls and cannot excite them to vibrate.
In the compensation chamber, negative pressure ensures, on the one hand, that the force exerted on the compensation element by the internal pressure of the airtight compensation chamber is approximately the same at the extreme points of both deflection directions of the compensation element, and, on the other hand, that the pressure on the walls of the compensation element and so that the vibration of the same is suppressed by the sound signal.

Bevorzugte Ausgleichselemente sind Membranen, insbesondere Lautsprechermembranen oder Piezomembranen aber auch Flächenelemente, die sich in Richtung des Innenraumes der Kompensationskammer und/oder entgegengesetzt bewegen, z.B. verschieben, verdrehen oder verkippen, lassen. Vorzugsweise sind die Ausgleichselemente leichtgewichtig und extrem steif mit einer möglichst hohen inneren Dämpfung. Weitere Bevorzugte Ausgleichselemente sind bewegliche Teile von Plasmawandlern, Plasmahochtönern, magnetostriktiven Systemen, Elektritsystemen, Elektrostaten, Magnetostaten oder Air Motion Transformern.Preferred compensating elements are membranes, in particular loudspeaker membranes or piezo membranes, but also surface elements that can move in the direction of the interior of the compensation chamber and/or in the opposite direction, eg shift, twist or tilt. Preferably, the compensating elements are lightweight and extremely stiff with as high an internal damping as possible. Other preferred compensating elements are moving parts of plasma converters, plasma tweeters, magnetostrictive systems, electrite systems, electrostatics, magnetostats or air motion transformers.

Eine Isolierung dieser Elemente zu den Wandungen der Kompensationskammer enthält vorzugsweise elastische Kunststoffe, Papier oder Pappe, insbesondere in Form eines Balges oder eines Wulstes.An insulation of these elements to the walls of the compensation chamber preferably contains elastic plastics, paper or cardboard, in particular in the form of a bellows or a bead.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Ausgleichselement aus einem Teil der Wandung der Kompensationskammer, der gegenüber dem Rest der Kompensationskammer beweglich ist.In a preferred embodiment, the compensating element consists of a part of the wall of the compensation chamber that can be moved relative to the rest of the compensation chamber.

Ein oben beschriebenes Ausgleichselement bewegt sich in einer bevorzugten Ausführungsform passiv, wird also durch die es umgebenden Druckunterschiede bewegt.In a preferred embodiment, a compensation element described above moves passively, ie it is moved by the pressure differences surrounding it.

Erfindungsgemäß bewegt sich das Ausgleichselement aktiv. Dies wird durch mindestens ein Bewegungselement erreicht, welches eine Kraft auf das Ausgleichselement ausüben kann. Bevorzugte Bewegungselemente sind Elemente aus der Gruppe Magnetspulen, Elektroden, piezoelektrische Elemente, Rotationsmotoren und Linearmotoren, wobei die Motoren vorzugsweise elektrisch betrieben werden.According to the invention, the compensating element moves actively. This is achieved by at least one moving element which can exert a force on the compensating element. Preferred movement elements are elements from the group consisting of magnetic coils, electrodes, piezoelectric elements, rotary motors and linear motors, with the motors preferably being operated electrically.

Den Bewegungselementen ist in einer bevorzugten Form mindestens ein Messinstrument zugeordnet, welches die Auslenkung mindestens eines Ausgleichselements misst und diese Informationen zur Regelung der Bewegungselemente an eine Regelelektronik weitergibt.In a preferred form, at least one measuring instrument is assigned to the moving elements, which measures the deflection of at least one compensating element and forwards this information to control electronics for controlling the moving elements.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Lautsprecherchassis (Ausgleichslautsprecher) auf oder in der Kompensationskammer montiert, so dass dessen Membran das Ausgleichselement bildet. Dieser Ausgleichslautsprecher wird nun so betrieben, dass sich bei einer Anbringung von Außen seine Membran zur Magnetspule hin bewegt (sich das Volumen der Kompensationskammer vergrößert), wenn sich die Membran des innen liegenden Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses von ihrer Magnetspule weg bewegt (sich das Volumen des Lautsprechergehäuses dadurch vergrößert), und umgekehrt, die Membranen der beiden Lautsprecher somit eine gleichsinnige Bewegung ausführen.In a preferred embodiment, at least one speaker chassis (compensating speaker) is mounted on or in the compensation chamber, so that its membrane forms the compensation element. This compensation speaker is now operated in such a way that when it is attached from the outside, its membrane moves towards the magnetic coil (the volume of the compensation chamber increases) when the membrane of the loudspeaker chassis on the inside of the loudspeaker housing moves away from its magnetic coil (the volume of the loudspeaker housing increases thus enlarged), and vice versa, the membranes of the two loudspeakers thus perform a movement in the same direction.

Besonders bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der jedes Bewegungselement im Inneren der Kompensationskammer angeordnet ist. Bei einer Anbringung des oben beschiebenen Ausgleichslautsprechers im Inneren der Kompensationskammer muss natürlich die entgegengesetzte Ansteuerung verwendet werden, dass sich die Lautsprechermembran in dem oben geschilderten Fall von der Magnetspule weg bewegt, wenn sich die Lautsprechermembranen der Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses nach Außen bewegen und umgekehrt. Dies kann einfach dadurch geschehen, dass die beiden Lautsprecherchassis dasselbe Tonsignal erhalten, die Polung relativ zu den Magnetspulen jedoch entsprechend gewählt wird. Prinzipiell ist es von Vorteil, wenn die Bewegungselemente eines jeden aktiven Ausgleichselements mit demselben oder einem verstärkten/abgeschwächten Signal betrieben werden, wie es auch an die Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses gesandt wird.However, an arrangement in which each movement element is arranged inside the compensation chamber is particularly preferred. If the compensation loudspeaker described above is installed inside the compensation chamber, the opposite control must of course be used, that the loudspeaker membrane moves away from the magnetic coil in the case described above when the loudspeaker membranes of the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing move outwards and vice versa. This can be done simply by giving the two loudspeaker chassis the same sound signal, but choosing the correct polarity relative to the magnetic coils. In principle, it is advantageous if the movement elements of each active compensating element are operated with the same signal or with an amplified/weakened signal that is also sent to the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing.

in einer Ausführungsform, bei der die Kompensationskammer mehr als ein Ausgleichselement aufweist, können diese Elemente aktiv und/oder passiv, also auch gemischt betrieben werden.In an embodiment in which the compensation chamber has more than one compensating element, these elements can be operated actively and/or passively, ie also mixed.

in einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere für ein passiv bewegtes Ausgleichselement, ist das Ausgleichselement mit elastischen Elementen (vorzugsweise Gummis und/oder Federn) mit der gegenüberliegenden Wand der Kompensationskammer und/oder mindestens einem Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses, verbunden.
Dies ist besonders von Vorteil zur Kompensation einer Auslenkung des Ausgleichselements aus der Grundstellung bei keinem Signal.In a preferred embodiment, in particular for a passively moved compensating element, the compensating element is connected to the opposite wall of the compensation chamber and/or at least one loudspeaker chassis of the loudspeaker housing with elastic elements (preferably rubber and/or springs).
This is particularly advantageous for compensating for a deflection of the compensating element from the basic position when there is no signal.

Erfindungsgemäß weist mindestens ein enthaltenes Bewegungselement Mittel auf, die das Ausgleichselement gegen den Unterdruck in der Kompensationskammer in der Grundstellung halten, wenn kein Tonsignal an den Lautsprecherchassis anliegt. Insbesondere sind die Bewegungselemente dermaßen gesteuert oder geregelt, dass die Kraft, die der Unterdruck in der Kompensationskammer auf die Ausgleichselemente ausübt, kompensiert wird.According to the invention, at least one movement element contained has means which hold the compensating element in the basic position against the negative pressure in the compensation chamber when no audio signal is present at the loudspeaker chassis. In particular, the moving elements are controlled or regulated in such a way that the force exerted on the compensating elements by the negative pressure in the compensation chamber is compensated for.

in einer weiteren Ausführungsform weist das Ausgleichselement zusätzliche Massenelemente auf, um es im Gravitationsfeld der Erde auszulenken.In a further embodiment, the balancing element has additional mass elements in order to deflect it in the earth's gravitational field.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens ein Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses an gegenüberliegenden Seiten seiner Magnetspule jeweils eine Membran auf, wobei eine dieser beiden Membranen das Ausgleichselement darstellt.In a preferred embodiment, at least one loudspeaker chassis of the loudspeaker housing has a membrane on opposite sides of its magnet coil, with one of these two membranes represents the compensation element.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung des Weiteren noch Elemente, zur Überwachung und/oder Steuerung und/oder Regelung des Innendrucks der Kompensationskammer, z.B. Pumpen/Kompressoren und/oder Manometer zusammen mit Luftleitungen und Ventilen. Ein geeignetes Manometer sollte eine Genauigkeit von besser als 1 Bar, insbesondere besser als 1 mBar haben.In a preferred embodiment, the device according to the invention also contains elements for monitoring and/or controlling and/or regulating the internal pressure of the compensation chamber, e.g. pumps/compressors and/or manometers together with air lines and valves. A suitable manometer should have an accuracy of better than 1 bar, in particular better than 1 mbar.

Eine weitere bevorzugten Ausführungsform enthält eine Druckausgleichseinheit zwischen Gehäuse und Umgebung zum Ausgleich von äußeren Druckschwankungen. Bevorzugt ist diese Druckausgleichseinheit eine Öffnung oder ein Rohr und weist insbesondere ein Ventil auf.A further preferred embodiment contains a pressure compensation unit between the housing and the environment to compensate for external pressure fluctuations. This pressure compensation unit is preferably an opening or a tube and in particular has a valve.

Eine solche Vorrichtung ist besonders gut für ein System mit einer Raumabstrahlung von mehr als 180°, z.B. 360°, geeignet, bei dem die Bassbox durch dieses System schwingungsminimiert wird, und Hoch- und Mitteltöner in weiteren Aufbauten mit dieser Bassbox verbunden sind. dadurch, dass die Wandung der Bassbox so gut wie keine Schwingungen beim Betrieb aufweist kann sie als Basis verwendet werden, um auch komplexe und empfindliche Anordnungen auf ihr zu montieren.Such a device is particularly well suited for a system with a room radiation of more than 180°, e.g. 360°, in which the bass box is vibration-minimised by this system, and tweeters and mid-range drivers are connected to this bass box in further structures. Due to the fact that the wall of the bass box shows almost no vibrations during operation, it can be used as a basis to mount even complex and sensitive arrangements on it.

Ein mögliches Verfahren verläuft unter Verwendung einer vorangehend beschriebenen Vorrichtung wie folgt:

  • Gemäß des die Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses erreichende Signal (im Folgenden als ‚Tonsignal‘ bezeichnet) wird das Ausgleichselement so ausgelenkt, oder lenkt sich passiv so weit aus, dass das Volumen des Lautsprechergehäuses minus dem Volumen der Kompensationskammer auch bei einer Auslenkung der Lautsprechermembranen möglichst konstant bleibt. ‚Möglichst konstant‘ bedeutet dabei, dass nur eine maximale Volumenabweichung von 1%, vorzugsweise 0,1%, besonders bevorzugt 0,001 % existieren darf.
  • Da jegliches Luftvolumen auf das Ausgleichselement durch seinen darauf ausgeübten Druck wirkt, weist insbesondere bei einer passiven Auslenkung des Ausgleichselements die Kompensationskammer einen Unterdruck auf, wie vorangehend beschrieben, um eine möglichst gleichmäßige Bewegung des Ausgleichselements in jede der beiden möglichen Richtungen (in die Kammer hinein und aus der Kammer heraus) gegen die dieser Bewegung entgegengerichteten Kräfte zu gewährleisten.
  • Insbesondere bei einer aktiven Bewegung des Ausgleichselements durch Bewegungselemente, werden diese dermaßen gesteuert, dass die Volumenänderung des Lautsprechergehäuses aufgrund der Auslenkung der Lautsprechermembranen durch die Bewegung des Ausgleichselements kompensiert wird, bzw. die Volumenänderung der Kompensationskammer der Volumenänderung des Lautsprechergehäuses aufgrund der Auslenkung der Lautsprechermembranen auch vom Vorzeichen her entspricht und diesem vom Betrage her gleich ist.
One possible method using a device described above is as follows:
  • According to the signal reaching the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing (hereinafter referred to as the 'sound signal'), the compensation element is deflected or passively deflects to such an extent that the volume of the loudspeaker housing minus the volume of the compensation chamber remains as constant as possible even when the loudspeaker membranes are deflected . 'As constant as possible' means that there may only be a maximum volume deviation of 1%, preferably 0.1%, particularly preferably 0.001%.
  • Since any volume of air acts on the compensating element through the pressure exerted on it, the compensating chamber has a negative pressure, especially when the compensating element is deflected passively, as described above, in order to ensure that the compensating element moves as uniformly as possible in each of the two possible directions (into the chamber and out of the chamber) against the forces opposing this movement.
  • In particular, when the compensating element is actively moved by moving elements, these are controlled in such a way that the volume change in the loudspeaker housing due to the deflection of the loudspeaker membranes is compensated by the movement of the compensating element, or the volume change in the compensation chamber compensates for the volume change in the loudspeaker housing due to the deflection of the loudspeaker membranes corresponds to the sign and is equal to this in terms of amount.

Ein Verfahren zur Resonanzminimierung von Lautsprechergehäusen ist dadurch gekennzeichnet, dass gemäß eines die Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses erreichende Signal das Ausgleichselement einer Kompensationskammer nach einem der Ansprüche so ausgelenkt wird, dass das Innenvolumen des Lautsprechergehäuses bei einer Bewegung des Ausgleichselements in Richtung des Innenraumes der Kompensationskammer der Überdruck im Lautsprechergehäuse vermindert wird, und dass bei einem Unterdruck in dem Lautsprechergehäuse dieser auch auf das Ausgleichselement wirkt und bei einer Bewegung des Ausgleichselements vom Innenraum der Kompensationskammer hinweg der Unterdruck im Lautsprechergehäuse vermindert wird und damit ein Druckunterschied in dem Lautsprechergehäuse kompensiert werden.A method for minimizing resonance in loudspeaker housings is characterized in that, according to a signal reaching the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing, the compensation element of a compensation chamber is deflected according to one of the claims in such a way that the interior volume of the loudspeaker housing when the compensation element moves in the direction of the interior of the compensation chamber, the overpressure in the Loudspeaker housing is reduced, and that when there is a negative pressure in the loudspeaker housing, this also acts on the equalizing element and when the equalizing element moves away from the interior of the compensation chamber, the negative pressure in the loudspeaker housing is reduced and thus a pressure difference in the loudspeaker housing is compensated.

Es ist für das Verfahren unerheblich, ob es bei einer Kompensationskammer angewandt wird, die zur Umrüstung eines Lautsprechergehäuses geeignet ist, oder bei einem eine Kompensationskammer aufweisenden Lautsprechergehäuse.It is irrelevant for the method whether it is used with a compensation chamber that is suitable for converting a loudspeaker housing or with a loudspeaker housing having a compensation chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform regelt eine Steuereinheit, dass das Tonsignal die Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses eine kurze Zeit nach den Bewegungselementen des Ausgleichselements erreicht. Insbesondere beträgt die Zeitverzögerung die Zeitspanne, welche der Trägheit des Systems Ausgleichselemente / Bewegungselemente im Vergleich zum Tonsignal entspricht. Dies dient dazu, diese Trägheit zu kompensieren und einen besseren Druckausgleich im Lautsprechergehäuse zu erreichen, bzw. das Volumen im Lautsprechergehäuse stets konstant zu halten.
Vorzugsweise liegt die Verzögerung im Bereich der reziproken Grenzfrequenz der betreffenden Lautsprecherchassis. Im Bassbereich wäre dies ein Bereich von 0,002 ms bis 10 s, vorzugsweise 0,02 ms bis 10 ms, für Hochtöner kann dieser Bereich aber auch 0,000002 ms bis 1 ms betragen.In a preferred embodiment, a control unit regulates that the audio signal reaches the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing a short time after the movement elements of the balancing element. In particular, the time delay is the period of time which corresponds to the inertia of the system of compensating elements/moving elements compared to the audio signal. This serves to compensate for this inertia and to achieve better pressure equalization in the loudspeaker housing, or to keep the volume in the loudspeaker housing constant at all times.
The delay is preferably in the range of the reciprocal limit frequency of the loudspeaker chassis in question. In the bass range, this would be a range from 0.002 ms to 10 s, preferably 0.02 ms to 10 ms, but for tweeters this range can also be 0.000002 ms to 1 ms.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders gut für Frequenzen von maximal 3000 Hz, vorzugsweise maximal 900 Hz, insbesondere von maximal 500 Hz anwendbar, weil dort das durch die Lautsprecherchassis bewegte Luftvolumen sehr groß werden kann. Jedoch ist es ebenso bevorzugt, insbesondere für die High-End-Nutzung, das Prinzip auch bei höheren Frequenzbereichen für Mitteltöner oder sogar für Hochtöner anzuwenden.
Insbesondere kann diese Vorrichtung jedoch auch bei einer Anordnung akustischer Schallwandler oder -erzeuger zur Anwendung kommen, bei der jegliche Elementkombination aus der Gruppe Basslautsprecherchassis, Mitteltöner, Hochtöner, Breitbänder, 360-Grad-Rundumabstrahlende Lautsprecherchassis, Biegewellenwandler (z.B. Manger), Magnetostaten, Elektrostaten, Air-Motion-Transformer, Bändchen, Zirkularbändchen, Plasmawandler, Plasmahochtöner, Magnetostriktive Systeme, Elektritsysteme, Fanfaren, Nebelhörner und Tonabnehmer zur Anwendung kommt. Obwohl hier elektromagnetische Prinzipien zur Schallerzeugung im Vordergrund stehen, ist die vorliegende Erfindung auch für Schallerzeuger geeignet, die auch auf anderen Anregungsprinzipien beruhen, zum Beispiel Druckluft.The device according to the invention can be used particularly well for frequencies of at most 3000 Hz, preferably at most 900 Hz, in particular at most 500 Hz, because the air volume moved through the loudspeaker chassis can become very large there. However, it is also before particularly for high-end use, to apply the principle to higher frequency ranges for mid-range drivers or even for tweeters.
In particular, however, this device can also be used in an arrangement of acoustic sound converters or generators in which any combination of elements from the group of bass loudspeaker chassis, mid-range speakers, tweeters, broadband drivers, 360-degree omnidirectional loudspeaker chassis, bending wave converters (e.g. Manger), magnetostats, electrostatics, Air motion transformers, ribbons, circular ribbons, plasma converters, plasma tweeters, magnetostrictive systems, electrite systems, fanfares, fog horns and pickups are used. Although the focus here is on electromagnetic principles for sound generation, the present invention is also suitable for sound generators that are also based on other excitation principles, for example compressed air.

Der Innendruck der Kompensationskammer richtet sich unabhängig von dem Außendruck nach dem Druck in der Luftverschiebungskammer und liegt entsprechend niedriger. Insbesondere im Falle von Druckluftschallerzeugung kann dabei der Druck in der Luftverschiebungskammer durchaus größer als der Außendruck sein.The internal pressure of the compensation chamber depends on the pressure in the air displacement chamber, independently of the external pressure, and is correspondingly lower. Particularly in the case of compressed air noise generation, the pressure in the air displacement chamber can certainly be greater than the external pressure.

Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Lautsprechergehäuse, welches mindestens ein, vorzugsweise in dessen Wandung angebrachten, Lautsprecherchassis und mindestens eine der vorangehend beschriebenen Kompensationskammern enthält. The invention also includes a loudspeaker housing which contains at least one loudspeaker chassis, preferably mounted in its wall, and at least one of the compensation chambers described above.

Dies bedeutet, dass jede der Kompensationskammern in dem Gehäuse oder an dem Gehäuse angeordnet ist, oder mit diesem über einen Möglichkeit des Druckaustauschs verbunden ist.This means that each of the compensation chambers is arranged in the housing or on the housing, or is connected to it via a possibility of pressure exchange.

Das Lautsprechergehäuse kann luftdicht umschlossen sein dessen Wandung aber auch Luftdurchlässe beinhalten.The loudspeaker housing can be enclosed in an airtight manner, but its walls can also contain air passages.

Das Grundprinzip dieser Erfindung ist nicht nur für Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner beliebiger Bauart geeignet, sondern auch für Breitbänder, 360-Grad-Rundumabstrahlende Lautsprecherchassis, Biegewellenwandler (z.B. Manger, BRM-Wandler, NXT-Wandler, Murata-Piezo-Superhochtöner), Magnetostaten, Elektrostaten, etc. Es kann sich aber bei dem Chassis jedoch auch um einen Air-Motion-Transformer, ein Bändchen, Zirkularbändchen, etc. beliebiger Abmessungen handeln. Ebenfalls ist die Erfindung auch für beliebige Lautsprechergehäuse geeignet (z.B. auch für Handys, Headsets, Kopfhörer, Hörgeräte, etc.).The basic principle of this invention is not only suitable for tweeters, mid-range drivers and woofers of any design, but also for full-range speakers, 360-degree all-round speaker chassis, bending wave converters (e.g. Manger, BRM converters, NXT converters, Murata piezo super tweeters), magnetostats , electrostatics, etc. However, the chassis can also be an air motion transformer, a ribbon, circular ribbon, etc. of any dimensions. The invention is also suitable for any loudspeaker housing (e.g. also for mobile phones, headsets, headphones, hearing aids, etc.).

Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind z.B.:

  • 1) Durch das Nichtauftreten klangschädlicher Resonanzen kann die Klangqualität der Lautsprecherwiedergabe erheblich gesteigert werden, insbesondere bei der geschlossenes-Gehäuse-Bauart.
  • 2.) Andere Nachteile, die sich durch Vibrationen des Lautsprechergehäuses ergeben treten bei dieser Vorrichtung nicht auf.
  • 3.) Durch das Nichtauftreten von Gehäusevibrationen ist die räumliche Wiedergabegenauigkeit deutlich verbessert, weil die Schallentstehungsorte aller an der Wiedergabe beteiligten Lautsprecherchassis (insbesondere ab höherer Lautstärke) eindeutig' präziser im Raum definiert ist.
Advantages of the method according to the invention and the device according to the invention are, for example:
  • 1) Due to the non-occurrence of resonances that are harmful to the sound, the sound quality of the loudspeaker reproduction can be significantly increased, especially with the closed housing design.
  • 2.) Other disadvantages resulting from vibrations in the loudspeaker housing do not occur with this device.
  • 3.) Due to the absence of housing vibrations, the spatial reproduction accuracy is significantly improved, because the sound sources of all loudspeaker chassis involved in the reproduction (especially at higher volumes) are clearly defined more precisely in the room.

Beispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind in den Abbildungen dargestellt.Examples of the device according to the invention and the method according to the invention are shown in the figures.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Kompensationskammer und/oder die Luftverschiebungskammer Dämm- und/oder Dämpfungsmaterialien. Bevorzugte Materialien sind Dämmwolle, kugelgefüllte Dämmplatten, sonstige Dämmplatten. In a preferred embodiment, the compensation chamber and/or the air displacement chamber contains insulating and/or damping materials. Preferred materials are insulation wool, ball-filled insulation boards, other insulation boards.

Zudem können die Kammern Zwischenplatten und/oder Statikelemente (z.B. Gewindestangen) enthalten.In addition, the chambers can contain intermediate plates and/or static elements (e.g. threaded rods).

Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo unerwünschte Schwingungen oder Resonanzen auftreten. So unter Anderem auch bei Schallplattenlaufwerken, CD/DVD/BlueRay-Geräten, Verstärkern, autovisuellen Komponenten aller Art /incl. Tonbandgeräte) oder Geräten in der Medizintechnik.

  • 1 zeigt skizzenhaft ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausführungsform.
  • 2 zeigt skizzenhaft ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausführungsform.
  • 3 zeigt skizzenhaft ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausführungsform.
  • 4 zeigt ein Beispiel für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in einem Lautsprecherarrangement.
  • 5 und 6 zeigen Beispiele für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform bei Frequenzen im Mittelton oder Hochtonbereich.
  • 7 bis 9 zeigen skizzenhaft Beispiele für weitere Ausführungsformen.
The invention can be used wherever undesirable vibrations or resonances occur. Among other things, also with record drives, CD/DVD/BlueRay devices, amplifiers, car-visual components of all kinds / incl. tape recorders) or devices in medical technology.
  • 1 shows a sketch of an example of an embodiment according to the invention.
  • 2 shows a sketch of another example of an embodiment according to the invention.
  • 3 shows a sketch of another example of an embodiment according to the invention.
  • 4 shows an example for the application of an embodiment according to the invention in a loudspeaker arrangement.
  • 5 and 6 show examples for the application of an embodiment according to the invention at frequencies in the mid-range or high-range.
  • 7 until 9 show sketchy examples of further embodiments.

1 zeigt eine Skizze einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Ein Lautsprechergehäuse und eine Kompensationskammer 2 teilen sich dabei Wandungselemente. Je nach Sichtweise ist die Kompensationskammer 2 dabei im oder am Lautsprechergehäuse angeordnet. Unabhängig von der Sichtweise stellt der Teil des Lautsprechergehäuses ohne die Kompensationskammer 2 die Luftverschiebungskammer 1 dar. In dem Lautsprechergehäuse ist ein Lautsprecherchassis 3 angeordnet, dessen Lautsprechermembran 4 einen Teil der Wandung des Lautsprechergehäuses und der Luftverschiebungskammer 1 bildet. Auf der Kompensationskammer ist ebenfalls ein Lautsprecherchassis als Ausgleichslautsprecher angebracht, dessen aktives Element
(Lautsprecherspule/Magneten) das Bewegungselement 5 bildet und dessen luftdicht mit der Wandung der Kompensationskammer 2 verbundene Membran das Ausgleichselement 6 bildet.
Bewegt sich die Lautsprechermembran 4 nach außen, wird das Ausgleichselement 6 angehoben, so dass der Druck in der Luftverschiebungskammer 1 stets konstant bleibt. 1 shows a sketch of an embodiment according to the invention. A loudspeaker housing and a compensation chamber 2 share wall elements. Depending on your point of view, the compensation chamber 2 is arranged in or on the loudspeaker housing. Regardless of the perspective, the part of the loudspeaker housing without the compensation chamber 2 represents the air displacement chamber 1. A loudspeaker chassis 3 is arranged in the loudspeaker housing, the loudspeaker membrane 4 of which forms part of the wall of the loudspeaker housing and the air displacement chamber 1. A speaker chassis is also attached to the compensation chamber as a compensation speaker, its active element
(Loudspeaker coil/magnets) forms the moving element 5 and its membrane, which is connected to the wall of the compensation chamber 2 in an airtight manner, forms the compensating element 6 .
If the loudspeaker membrane 4 moves outwards, the compensating element 6 is raised so that the pressure in the air displacement chamber 1 always remains constant.

Gleiches passiert, wenn sich die Lautsprechermembran 4 nach innen bewegt. In der Kompensationskammer besteht dabei ein Unterdruck im Vergleich zur umgebenden Luft, zumindest der Luft in der Luftverschiebungskammer 1.The same happens when the loudspeaker membrane 4 moves inwards. In the compensation chamber there is a negative pressure compared to the surrounding air, at least the air in the air displacement chamber 1.

2 zeigt eine Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der nicht wie in 1 ein Lautsprecher als Ausgleichselement 6 verwendet wird, sondern eine Platte, die in diesem Falle von zwei Bewegungselementen 5 bewegt wird. Die Bewegung des Ausgleichselements 6 durch die Bewegungselemente 5 kompensiert ebenfalls die durch die Bewegung der Lautsprechermembran 4 ansonsten in der Luftverschiebungskammer 1 auftretenden Druckunterschiede.
In der Kompensationskammer besteht dabei auch hier ein Unterdruck im Vergleich zur umgebenden Luft, zumindest der Luft in der Luftverschiebungskammer 1.
An der Kompensationskammer ist hier optional eine Entlüftungseinrichtung 11 angebracht, mit der Luft aus dem Inneren der Kompensationskammer entnommen oder in sie hineingebracht werden kann, und bevorzugt der Innendruck überwacht werden kann. 2 shows a sketch of a further embodiment according to the invention, in which not as in 1 a loudspeaker is used as the compensating element 6, but a plate, which in this case is moved by two moving elements 5. The movement of the compensating element 6 by the movement elements 5 also compensates for the pressure differences that otherwise occur in the air displacement chamber 1 due to the movement of the loudspeaker membrane 4 .
Here, too, there is a negative pressure in the compensation chamber compared to the surrounding air, at least the air in the air displacement chamber 1.
A venting device 11 is optionally attached to the compensation chamber, with which air can be removed from the interior of the compensation chamber or brought into it, and preferably the internal pressure can be monitored.

3 zeigt eine Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der das Ausgleichselement 6 passiv bewegt wird. In der Kompensationskammer besteht dabei ein Unterdruck im Vergleich zur umgebenden Luft, zumindest der Luft in der Luftverschiebungskammer 1. Das Ausgleichselement 6 ist hier mit einem elastischen Element 7 verbunden. Hier umgibt eine optionale weitere Kammer 10 das Lautsprechergehäuse oder ist Teil desselben. Diese weitere Kammer soll ebenfalls Schwingungen unterdrücken, z.B. welche, die durch die Bewegung der Lautsprecherchassis an sich entstehen. Zusätzlich ist das Lautsprecherchassis optional noch mit einer Elektronik 12, z.B. einer Frequenzweiche o.ä., ausgestattet. 3 shows a sketch of a further embodiment according to the invention, in which the compensating element 6 is moved passively. In the compensation chamber there is a negative pressure compared to the surrounding air, at least the air in the air displacement chamber 1. The compensation element 6 is connected to an elastic element 7 here. Here an optional further chamber 10 surrounds the loudspeaker housing or is part of the same. This additional chamber is also intended to suppress vibrations, for example vibrations that are caused by the movement of the speaker chassis itself. In addition, the speaker chassis is optionally equipped with electronics 12, such as a crossover or the like.

4 zeigt einen kompletten Aufbau für eine Tonabstrahlung von 360° (Teilaufriss). Unten ist eine Bassbox angeordnet, in der sich eine Kompensationskammer befindet, wie sie in 2 skizziert wurde, und die zusätzlich ein mit dem aktiv durch die Bewegungselemente 5 bewegten Ausgleichselement 6 verbundenes elastisches Element 7 und Elemente zur Abstandsmessung 8 aufweist. Auf dem durch die Kompensationskammer resonanzfrei gehaltenen Gehäuse der Bassbox ist ein Aufbau aus Hoch-/Mitteltönern montiert, dessen Tonsignal erschütterungsfrei in den Raum abgestrahlt werden kann.
In der Kompensatinskammer kann eine extrem energiesparende Embedded-Prozessor-Platine mit Luftdruck-Chip, Blue-Tooth-Schnittstelle und (zur Energiegewinnung) einem/mehreren Beschleunugungs-Sensoren, welche auf einem Ausgleichselement montiert sind. 4 shows a complete setup for 360° sound transmission (partial elevation). A bass box is arranged below, in which there is a compensation chamber, as shown in 2 was outlined, and which additionally has an elastic element 7 connected to the compensating element 6 actively moved by the movement elements 5 and elements for distance measurement 8 . On the bass box housing, which is kept resonance-free by the compensation chamber, is a structure made up of tweeters/mid-range drivers, whose sound signal can be radiated into the room without vibration.
An extremely energy-saving embedded processor circuit board with air pressure chip, blue tooth interface and (to generate energy) one or more acceleration sensors mounted on a compensation element can be installed in the compensation satin chamber.

5 zeigt ein Beispiel für eine andere mögliche Ausführungsform. Als Lautsprecherchassis 3 können hier beispielsweise Elektrostaten oder Magnetostaten verwendet werden. Zur Reduktion von Schwingungen sind hier zwei runde Kompensationskammern 2 dargestellt, für deren Ausgleichselemente 6 Teile von Air Motion Transformern (AMTs) die hier auch die Bewegungselemente 5 beinhalten, sind. 5 shows an example of another possible embodiment. Electrostats or magnetostats, for example, can be used here as loudspeaker chassis 3 . To reduce vibrations, two round compensation chambers 2 are shown here, for whose compensating elements 6 parts of Air Motion Transformers (AMTs), which also contain the movement elements 5 here, are.

In 6 stellen die Referenzzeichen ebenfalls die oben genannten Einheiten bei einem kombinierten Aufbau, z.B. Tiefmitteltöner und Hochtöner, dar.In 6 the reference symbols also represent the above units in a combined structure, e.g. woofer and tweeter.

In 7 sind zwei Mobiltelefone dargestellt, welche eine erfindungsgemäße Kompensationskammer 2 enthalten. In dem rechten Gerät ist die Kompensationskammer luftdicht verkapselt, bei dem linken Gerät kann der Innendruck der Kompensationskammer mit einem hier skizzenhaft in der Mitte dargestellten Pumpgerät verändert werden.In 7 two mobile phones are shown which contain a compensation chamber 2 according to the invention. In the device on the right, the compensation chamber is encapsulated in an airtight manner. In the device on the left, the internal pressure of the compensation chamber can be changed with a pump device shown here as a sketch in the middle.

In 8 ist ein Lautsprechergehäuse eines Kopfhörers dargestellt enthaltend eine Kompensationskammer 2 und zwei Lautsprechermembranen 4, die hier z.B. Elektrostaten oder Magnetostaten sein können. Selbstverständlich ist auch ein Aufbau mit nur einer Lautsprechermembran möglich. Vorzugsweise enthält das Ausgleichselement mindestens ein AMT.In 8th a speaker housing of a headphone is shown containing a compensation chamber 2 and two speaker membranes 4, which can be electrostatics or magnetostats, for example. Of course, a construction with only one loudspeaker membrane is also possible. The compensation element preferably contains at least one AMT.

Claims (10)

Vorrichtung (Kompensationskammer) zur Resonanzminimierung von Lautsprechergehäusen mit einem Lautsprecherchassis, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer von allen Seiten luftdicht zu der sie umgebenden Luft umschlossen ist, dass an mindestens einer Außenseite der Kompensationskammer mindestens ein Ausgleichselement angeordnet ist, und dass der Luftdruck im Inneren der Kompensationskammer kleiner ist, als der Luftdruck in dem Ausgleichselement angrenzenden Volumen des Lautsprechergehäuses, wobei jedes Ausgleichselement relativ zur Wandung der Kompensationskammer dermaßen beweglich ist, dass es das Innenvolumen der Kompensationskammer bei seiner Bewegung vergrößert oder verkleinert, und jegliches Luftvolumen luftdicht von dem Volumen in der Kompensationskammer trennt, wobei mindestens ein Ausgleichselement mindestens ein Bewegungselement aufweist, dass es aktiv zur Volumenänderung der Kompensationskammer bewegt, und dieses mindestens eine Bewegungselement Mittel aufweist, die das Ausgleichselement gegen den Unterdruck in der Kompensationskammer in der Grundstellung halten, wenn kein Tonsignal an den Lautsprecherchassis anliegt, und dass mindestens eines der Ausgleichselemente mit dem Luftvolumen mindestens eines der Lautsprechergehäuse dermaßen in Verbindung steht, dass Druckänderungen in dem Lautsprechergehäuse durch Bewegung des Ausgleichselements und der damit einhergehenden Volumenänderung der Kompensationskammer kompensiert werden, bzw. das die Kompensationskammer berührende Innenvolumen des Lautsprechergehäuses unabhängig von der Auslenkung von Lautsprechermembranen in dessen Wandung durch die Kompensationskammer konstant gehalten wird.Device (compensation chamber) for minimizing the resonance of loudspeaker housings with a loudspeaker chassis, characterized in that the compensation chamber is enclosed on all sides in an airtight manner with respect to the air surrounding it, that at least one compensation element is arranged on at least one outside of the compensation chamber, and that the air pressure inside the compensation chamber is less than the air pressure in the volume of the loudspeaker enclosure adjacent the compensation element, each compensation element being movable relative to the wall of the compensation chamber such that it increases or decreases the internal volume of the compensation chamber as it moves, and any air volume is hermetically sealed from the volume in the compensation chamber separates, wherein at least one compensating element has at least one movement element that moves it actively to change the volume of the compensation chamber, and this at least one movement element has means that hold the compensation element in the basic position against the negative pressure in the compensation chamber when no audio signal is present at the loudspeaker chassis, and that at least one of the compensating elements is connected to the air volume of at least one of the loudspeaker housings in such a way that pressure changes in the loudspeaker housing are compensated for by movement of the compensating element and the associated change in volume of the compensation chamber, or the internal volume of the loudspeaker housing in contact with the compensation chamber is independent of the deflection of loudspeaker membranes in the wall of which is kept constant by the compensation chamber. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu geeignet ist, in oder an dem Lautsprechergehäuse angeordnet zu werden oder auf andere Weise mit dessen Luftvolumen verbunden zu werden.device after claim 1 , characterized in that the device is suitable for being arranged in or on the loudspeaker housing or for being connected in some other way to the air volume thereof. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich jedes Ausgleichselement in einer Öffnung der Wandung der Kompensationskammer befindet und/oder einen Teil der Wandung der Kompensationskammer darstellt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that each compensating element is located in an opening in the wall of the compensation chamber and/or represents part of the wall of the compensation chamber. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck der Kompensationskammer maximal 99%, bevorzugt maximal 90% des umgebenden Luftdrucks beträgt und/oder in der Kompensationskammer bei nicht ausgelenkter Ausgleichseinheit ein Luftdruck herrscht, der dem enthaltenen Luftvolumen bei Normaldruck entspricht, dem man ein Volumen entnommen hat, dass bei Normaldruck 10% bis 90% des gesamten Hubvolumens der Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses entspricht, insbesondere 30% bis 70%, besonders bevorzugt 45%-55% des gesamten Hubvolumens entspricht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal pressure of the compensation chamber is at most 99%, preferably at most 90%, of the surrounding air pressure and/or in the compensation chamber, when the compensation unit is not deflected, there is an air pressure which corresponds to the air volume contained at normal pressure, the a volume has been removed that corresponds to 10% to 90% of the total displacement volume of the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing at normal pressure, in particular 30% to 70%, particularly preferably 45%-55% of the total displacement volume. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eines der Ausgleichselemente passiv durch die es umgebenden Druckunterschiede bewegt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the compensating elements moves passively by the pressure differences surrounding it. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungselemente Elemente aus der Gruppe Magnetspulen, Elektroden, piezoelektrische Elemente, Rotationsmotoren und Linearmotoren enthalten.Device according to one of the preceding claims, characterized in that moving elements contain elements from the group consisting of magnetic coils, electrodes, piezoelectric elements, rotary motors and linear motors. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit enthält, die regelt, dass das Tonsignal die Lautsprecherchassis des Lautsprechergehäuses eine kurze Zeit nach den Bewegungselementen des Ausgleichselements erreicht, vorzugsweise im Bereich von 0,0000002 ms bis 10 s, welche der Trägheit des Systems Ausgleichselement-Bewegungselement im Vergleich zum Tonsignal entspricht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device contains a control unit which regulates that the sound signal reaches the loudspeaker chassis of the loudspeaker housing a short time after the movement elements of the balancing element, preferably in the range from 0.0000002 ms to 10 s, which corresponds to the inertia of the balancing element-moving element system compared to the sound signal. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskammer und/oder die Luftverschiebungskammer Dämm- und/oder Dämpfungsmaterialien enthält, bevorzugt Stoffe der Gruppe Dämmwolle, kugelgefüllte Dämmplatten und sonstige Dämmplatten, und bevorzugt Zwischenplatten und/oder Statikelemente (z.B. Gewindestangen) enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation chamber and/or the air displacement chamber contains insulating and/or damping materials, preferably substances from the group of insulating wool, ball-filled insulating panels and other insulating panels, and preferably contains intermediate panels and/or static elements (e.g. threaded rods). . Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lautsprechergehäuse das Gehäuse eines Schallerzeugers ist und das Lautsprecherchassis ein Schallerzeuger ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the loudspeaker housing is the housing of a sound generator and the loudspeaker chassis is a sound generator. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Energierückgewinnungssystem aufweist, vorzugsweise auf der Basis von Peltier-Elementen, Rohrsystemen, oder Systemen auf dem Prinzip thermischer Solaranlagen oder dem Prinzip eines Kühlschranks/einer Klimaanlage; zur Schwingspulenkühlung oder Temperaturstabilisierung, und wobei vorzugsweise die Wärmeenergie wieder in verwendbare elektrische Energie umgewandelt wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an energy recovery system, preferably based on Peltier elements, tube systems, or systems on the principle of solar thermal systems or on the principle of a refrigerator/air conditioner; for voice coil cooling or temperature stabilization, and wherein preferably the thermal energy is converted back into usable electrical energy.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3089381B1 (en) * 2018-12-03 2020-10-30 Devialet Closed enclosure with low stiffness
US20210105556A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-08 Soniphi Llc Systems & Methods For Expanding Sensation Using Isobaric Chambers

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008374A (en) 1974-01-26 1977-02-15 Tiefenbrun Ivor S Loudspeaker systems
DE4428493A1 (en) 1993-08-12 1995-02-23 Calsonic Corp Active exhaust silencer
US6031919A (en) 1996-04-03 2000-02-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Loudspeaker system and sound reproducing apparatus
US20040136560A1 (en) 2003-01-14 2004-07-15 Walsh Casey P. Condensed speaker system
US20040252859A1 (en) 2003-06-10 2004-12-16 Shuji Saiki Loudspeaker device
US20050018868A1 (en) 2003-07-21 2005-01-27 Chick Geoffrey C. Passive acoustic radiating
DE102008053924A1 (en) 2008-10-30 2010-05-06 Kemna, Erwin Device for producing alternative energy from sound field of e.g. waterfall, has sound conversion units for re-transmitting decaying sound energy as electrical energy to consumer, and accumulating electrical energy in storage
US20110096949A1 (en) 2009-10-22 2011-04-28 Ken-Pei Hu Sound reproduction device with enhanced low-frequency sound effect

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008374A (en) 1974-01-26 1977-02-15 Tiefenbrun Ivor S Loudspeaker systems
DE4428493A1 (en) 1993-08-12 1995-02-23 Calsonic Corp Active exhaust silencer
US6031919A (en) 1996-04-03 2000-02-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Loudspeaker system and sound reproducing apparatus
US20040136560A1 (en) 2003-01-14 2004-07-15 Walsh Casey P. Condensed speaker system
US20040252859A1 (en) 2003-06-10 2004-12-16 Shuji Saiki Loudspeaker device
US20050018868A1 (en) 2003-07-21 2005-01-27 Chick Geoffrey C. Passive acoustic radiating
DE102008053924A1 (en) 2008-10-30 2010-05-06 Kemna, Erwin Device for producing alternative energy from sound field of e.g. waterfall, has sound conversion units for re-transmitting decaying sound energy as electrical energy to consumer, and accumulating electrical energy in storage
US20110096949A1 (en) 2009-10-22 2011-04-28 Ken-Pei Hu Sound reproduction device with enhanced low-frequency sound effect

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Lautsprechergehäuse. In: Onlinebibliothek WIKIPEDIA. S. 1-12. 12.10.2011. URL=https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Lautsprechergeh%C3%A4use&oldid=94666710 [abgerufen am 09.09.2021]

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