DE102015205658A1

DE102015205658A1 - Lautsprecher

Info

Publication number: DE102015205658A1
Application number: DE102015205658.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-28
Also published as: DE102015205658B4; EP3073761A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lautsprecher (1) mit einem Gehäuse (2) und einem Schallerzeuger (3), wobei der Schallerzeuger (3) in einer Befestigungswand (5) gehaltert ist und diese Befestigungswand (5) mit einer auf einer schallerzeugenden Seite des Schallerzeugers (3) und zu diesem beabstandet liegenden Vorderwand (6) des Gehäuses (2) einen luftdichten Raum (7) begrenzt, und wobei die Vorderwand (6) zumindest zum Teil eine Schwingungsmembran des Lautsprechers (1) bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lautsprecher mit einem Gehäuse und einem Schallerzeuger. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Schwingungsmembran für einen Lautsprecher.
Stand der Technik
Lautsprecher an sich sind aus dem Stand der Technik bekannt. Aufbau und zugrunde liegende Technik sollen deshalb hier nicht im Detail erörtert werden. Lautsprecher enthalten sogenannte Schallerzeuger, die in der Regel mit einer Schwingungsmembran ausgestattet sind, um die vom Schallerzeuger erzeugten Schallwellen an das umgebende Medium (Luft) abzugeben. Solche Schallerzeuger existieren für den tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich, wobei der Frequenzbereich der Musikwahrnehmbarkeit von etwa 40 Hz bis etwa 8.000 kHz reicht.
Zum Aufbau eines Lautsprechers können Schallerzeuger jeweils mit Schwingungsmembran in einer geeigneten Lautsprecherbox untergebracht werden. Neuere Lösungen, insbesondere auch für den Heimkinobereich, sehen häufig einen Subwoofer (Bassbox) vor, der zur Erzeugung von Schallfrequenzen im tieffrequenten Bereich konzipiert ist. Da derartige Schallquellen für das menschliche Gehör kaum zu lokalisieren sind, ist eine Aufstellung solcher Subwoofer an einem beliebigen Ort im Raum möglich. Um tiefe Töne zu erzeugen, muss allerdings eine möglichst große Menge Luft bewegt werden, wozu Subwoofer entweder einen Schallerzeuger mit einer möglichst großen Membranfläche einsetzen oder aber einen Schallerzeuger einsetzen, dessen Membranfläche mit großer Amplitude ausgelenkt werden kann. Die Signalversorgung eines Subwoofers erfolgt über eine Lautsprecherweiche, die aus den Signalen für die Schallerzeuger die niederfrequenten Anteile filtert und an den Schallerzeuger des Subwoofers weiterleitet, während die übrigen Anteile an die restlichen Schallerzeuger weitergeleitet werden.
Des Weiteren sind sogenannte Exciter bekannt, die membranlose Schallerzeuger darstellen. Sie verwenden ein festes Objekt als "Membran", wozu ein Exciter an einem solchen Objekt fixiert wird, das er in Schwingung versetzt. Solche Exciter werden überwiegend im Bereich der Soundmöbel eingesetzt. Sie lassen sich beispielsweise unter Tische, in Schränke, in Decken etc. kleben und agieren somit als unsichtbarer Lautsprecher.
Andere Soundmöbel (auch Audiomöbel oder Medienmöbel genannt) verwenden abgedeckte herkömmliche Lautsprechersysteme im Inneren eines Möbels.
Der bisher bekannte Stand der Technik bringt mehrere Nachteile mit sich. Subwoofer sind häufig große, unhandliche Geräte, die viel Raum benötigen. Von den Subwoofern getrennt müssen Hoch- und Mitteltöner im Raum aufgestellt werden. Hiermit sind meistens lange Kabelwege verbunden. Kabellose Systeme funktionieren bislang nicht ohne Einbußen bei der Übertragungs- und/oder Hörqualität. Die Tonqualität von Möbel mit daran direkt aufgeklebten Exciter hängt stark von der Fläche, von der Geometrie sowie vom Aufbau und vom Material des jeweiligen Möbels ab. Insbesondere stören Verklebungen, Verleimungen, Fugen etc. die Schallausbreitung und wirken sich stark auf die Tonqualität aus.
Es ist daher wünschenswert, einen Lautsprecher anzugeben, der die oben genannten Nachteile größtenteils überwindet und sich insbesondere zum Einsatz als Soundmöbel eignet.
Kurzfassung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßer Lautsprecher weist ein Gehäuse und einen (ersten) Schallerzeuger auf, wobei der Schallerzeuger in einer Befestigungswand gehaltert ist und diese Befestigungswand mit einer auf einer schallerzeugenden Seite des Schallerzeugers und zu diesem beabstandet liegenden Vorderwand des Gehäuses einen luftdichten Raum begrenzt. Hierbei bildet die Vorderwand zumindest zum Teil eine Schwingungsmembran des Lautsprechers.
Die Befestigungswand und die Vorderwand des Lautsprechers können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Beide Wände begrenzen einen luftdichten Raum, der an den übrigen Seiten insbesondere von dem Gehäuse des Lautsprechers begrenzt wird. Der Schallerzeuger wird durch die Befestigungswand gehalten und gibt insbesondere über eine eigene Schwingungsmembran Schallwellen in den luftdicht abgeschlossenen Raum ab. Die Schallwellen breiten sich zur Vorderwand des Gehäuses aus und versetzen diese ihrerseits in Schwingung, so dass die Vorderwand (oder zumindest ein Teil dieser Vorderwand) die Schwingungsmembran des Lautsprechers bildet. Erfindungsgemäß lässt sich somit die schallübertragende Fläche um einen Faktor vergrößern, der dem Verhältnis der Fläche der durch die Vorderwand gebildeten Schwingungsmembran des Lautsprechers zu der Fläche der Schwingungsmembran des Schallerzeugers entspricht. Auf diese Weise kann die effektive Fläche der Schwingungsmembran des Lautsprechers um ein Vielfaches im Vergleich zur tatsächlichen Fläche der Schallerzeuger-Schwingungsmembran erhöht werden, wodurch insbesondere im Tiefenfrequenzbereich sich eine weitaus bessere Tonqualität erzielen lässt als mit bekannten Lösungen des Standes der Technik.
Vorteile der Erfindung
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn der genannte Faktor, also das Verhältnis der Fläche der durch die Vorderwand (oder zumindest einem Teil derselbigen) gebildeten Schwingungsmembran zu der Fläche der eigentlichen Schallerzeuger-Schwingungsmembran mindestens 2,0, weiter insbesondere 4,0 oder 5,0 oder 10 oder 20 bis etwa 25 oder 30 beträgt. Insbesondere bevorzugt sind Verhältnisse von 4 bis 10. Dadurch, dass beide schwingenden Flächen über den luftdichten Raum gekoppelt sind, lässt sich hierdurch erfindungsgemäß eine starke Vergrößerung der effektiv an die Umgebung schallübertragenden Fläche erzielen.
Die Vorderwand ist, wie weiter unten noch zu erläutern sein wird (zumindest zum Teil) aus einem schwingungsfähigen geeigneten Material gefertigt. Es ist vorteilhaft, wenn die gesamte Vorderwand oder zumindest der größte Teil der Vorderwand die Schwingungsmembran des erfindungsgemäßen Lautsprechers bildet.
Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Lautsprechers ist es, dass die Vorderwand und/oder die Schwingungsmembran des Lautsprechers, also der die Schwingungsmembran bildende Teil der Vorderwand, und das Gehäuse des Lautsprechers starr oder steif miteinander verbunden sein können. Das Gehäuse bildet somit zusammen mit der Vorderwand einen stabilen Verbund, insbesondere auch wenn die gesamte Vorderwand die Schwingungsmembran des Lautsprechers bildet. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Lautsprecher in besonders geeigneter Weise als Soundmöbel eingesetzt werden. Der Einfachheit halber soll – soweit nicht anders angegeben – von dem Fall ausgegangen werden, dass die gesamte Vorderwand die Schwingungsmembran des Lautsprechers bildet. In diesem Fall überträgt somit die Vorderseite des als Soundmöbel eingesetzten erfindungsgemäßen Lautsprechers den Schall in den Raum. Im Vergleich zur bisher bekannten Exciter-Technik ist die Tonqualität aber um ein Vielfaches höher, da nicht ein Exciter die Vorderseite des Gehäuses direkt in Schwingung versetzt, sondern ein vergleichsweise kleiner Lautsprecher (Schallerzeuger mit Schwingungsmembran in der Befestigungswand) die Schallwellen über den luftdicht abgeschlossenen Raum auf die große Fläche der Vorderwand überträgt. Diese Vorderwand bildet hierbei gleichzeitig die Schwingungsmembran des Lautsprechers und einen Teil des Möbels, wie ein Panel, ein Bild, eine Schrankwand, eine Schiebetür oder dergleichen.
Der in der Befestigungswand gehalterte Schallerzeuger ist insbesondere ein Tieftöner zur Erzeugung von Schallfrequenzen in einem ersten Frequenzbereich, insbesondere im Bereich von 25 Hz bis 600 Hz.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn der in der Befestigungswand gehalterte Schallerzeuger Schallwellen nur an den luftdichten Raum abgibt, ohne die Befestigungswand selbst in Schwingung zu versetzen. Hierzu kann der Schallerzeuger schwingend in der Befestigungswand aufgenommen sein und zwar in einer Weise, dass möglichst wenig Schwingung auf die Befestigungswand selbst übertragen wird. Des Weiteren kann die Halterung (aus einem ersten Material) in eine Befestigungswand (aus einem zweiten steifen Material) integriert werden. Auch eine einteilige Ausführung ist möglich, wobei die Befestigungswand eine vergleichsweise hohe Materialstärke, insbesondere im Vergleich zur Vorderwand, besitzt, sodass sie kaum in Schwingung versetzt wird.
Es hat sich im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der die Schwingungsmembran bildende Teil der Vorderwand des Lautsprechers aus einem Mineralwerkstoff gefertigt ist. Bei solchen Mineralwerkstoffen handelt es sich um mineralisch-organische Verbundwerkstoffe, wie sie beispielsweise unter dem Namen Corian auf dem Markt sind. Corian besteht zu etwa 66 Gew.-% aus einer Modifikation von Aluminiumhydroxid sowie aus etwa 33 Gew.-% aus Polymethylmethacrylat (PMMA) sowie aus Katalysatoren und anderen Härtungsmittel. Das Material ähnelt äußerlich dem Marmor, ist jedoch leichter, lässt sich fräsen und schneiden, aber auch dreidimensional thermisch verformen. Insbesondere lässt es sich fugenlos verbinden und wird bislang hauptsächlich im Sanitärbereich, in Küchen, Labors und Operationsräumen als Arbeitsflächen verwendet. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass sich derartige Mineralwerkstoffe besonders gut als Membran insbesondere auch bei erfindungsgemäßen Lautsprechern eignen. Entsprechend dünne (insbesondere dünner als 5, 4, 3 oder 2 mm) Mineralwerkstoffplatten können die Vorderwand des Gehäuses eines erfindungsgemäßen Lautsprechers bilden, wobei sich herausgestellt hat, dass die Mineralwerkstoffplatte in besonders guter Weise zur Schallübertragung an den umgebenden Raum geeignet ist. Hierfür verantwortlich dürfte insbesondere der fugenlose Werkstoff sein, der sich gleichzeitig in großer Fläche und sehr dünn herstellen lässt. Vergleichbare Mineralwerkstoffe sind Hi-Macs oder Varicor.
Es ist zweckmäßig, wenn das Gehäuse des Lautsprechers eine Rückwand aufweist, die auf der der Vorderwand abgewandten Seite der Befestigungswand und beabstandet zu dieser Befestigungswand liegt. Wiederum liegen insbesondere Rückwand und Befestigungswand im Wesentlichen parallel zu einander. Somit weist das Gehäuse in dieser Ausführungsform eine Rückwand und eine Vorderwand auf, wobei die Befestigungswand im Inneren des Gehäuses liegt.
Es ist vorteilhaft, wenn mindestens zwei weitere Schallerzeuger ("zweite Schallerzeuger") innerhalb des Gehäuses jeweils mit einer schallerzeugenden Seite mit der Vorderwand des Gehäuses schallleitend verbunden sind. Bei diesen weiteren Schallerzeugern handelt es sich insbesondere um in der Beschreibungseinleitung bereits behandelte Exciter zur Erzeugung von Schallfrequenzen in einem zweiten Frequenzbereich. Dieser zweite Frequenzbereich grenzt insbesondere an den ersten Frequenzbereich an bzw. überlappt mit diesem und reicht insbesondere von 500 Hz bis 20.000 Hz.
Solche Exciter können schallleitend in einfacher Weise (beispielsweise durch Kleben) mit der Vorderwand des Gehäuses, also der Schwingungsmembran des erfindungsgemäßen Lautsprechers, verbunden werden. Eine gerade Anzahl von Excitern, insbesondere zwei oder vier Exciter, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Insbesondere verläuft zwischen zwei der weiteren Schallerzeuger eine auf der Vorderwand befindliche Materialverstärkung. Bei vier solcher weiteren Schallerzeuger verläuft die Materialverstärkung somit insbesondere zwischen jeweils zwei Schallerzeugern, so dass die Materialverstärkung die Vorderwand in zwei Teile teilt, in denen jeweils zwei weitere Schallerzeuger liegen. Die Materialverstärkung bewirkt eine Kanaltrennung, wodurch es zu dem bekannten Stereoeffekt kommt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Materialverstärkung zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten der Vorderwand verläuft. Insbesondere sollte die Materialverstärkung hierbei die Vorderwand etwa in zwei gleich große Flächenteile teilen. Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn die Materialverstärkung mit einer dieser gegenüberliegenden Seiten einen Winkel von 80° bis 90°, insbesondere von 80° bis 85°, weiter insbesondere etwa 85°, einschließt. Hierdurch entstehen bei einer rechteckigen Vorderwand trapezförmige Flächenteile. Diese leichte Asymmetrie bewirkt, dass Eigenfrequenzen effektiv unterdrückt werden.
Die Materialverstärkung bildet insbesondere einen Steg bzw. eine stegartige Materialverstärkung. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Steg in seiner Abmessung senkrecht zur Vorderseite jeweils zu seinen beiden Enden hin abnimmt. Dies lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass der Steg in Längsrichtung einen kreisbogenförmigen Querschnitt hat. Derartig geformte Stege bewirken eine tontechnisch günstige Kanaltrennung, insbesondere für den Frequenzbereich oberhalb 1.000 Hz.
Bezüglich einiger Abmessungen des erfindungsgemäßen Lautsprechers sei beispielhaft Folgendes angegeben: Die Vorderwand kann beispielsweise rechteckige Gestalt besitzen mit einer Längsseite von 1.000 bis 1.500 mm und einer Breite von 600 bis 800 mm. Die gesamte Vorderwand kann hierbei als Schwingungsmembran des Lautsprechers für den Frequenzbereich unterhalb 600 Hz dienen. Eine gedachte Linie verlaufe senkrecht zur Mitte der Längsseite, so dass diese gedachte Linie die Vorderwand in zwei gleichgroße Flächenteile teilt. Statt eines Winkels von 90° sei diese Linie nunmehr auf etwa 85° (bis etwa 80°) gekippt. Entlang dieser gedachten Linie wird nunmehr ein Trennungssteg auf die dem Inneren des Gehäuses zugewandte Seite der Vorderwand aufgebracht (beispielsweise durch Kleben). Eine geradzahlige Anzahl, insbesondere jeweils zwei Exciter werden leicht zueinander versetzt, etwa mittig, auf die Innenseiten der Flächenteile der Vorderwand angebracht (beispielsweise geklebt). Der genannte Trennungssteg wirkt tontechnisch als Kanaltrennung, da Schwingungen des rechten Flächenteils nicht auf den linken Flächenteil und umgekehrt gelangen können. Ein Tieftöner ist in eine Befestigungswand eingelassen, wobei diese Befestigungswand zusammen mit der Vorderwand und dem Gehäuse des Lautsprechers einen luftdichten Raum bildet. Vorderwand und Befestigungswand verlaufen insbesondere parallel zueinander. Der lichte Abstand der beiden Wände beträgt 3 bis 8, insbesondere 5 mm. Als Material der Befestigungswand kann beispielsweise eine Aluminiumplatte verwendet werden, die möglichst schwingungsarm bzw. steif ist, den Schall also nicht überträgt oder aufnimmt. Alternativ kann auch eine Mineralwerkstoffplatte als Befestigungswand dienen, wobei diese Platte etwa 4 bis 5 Mal so stark sein muss, wie die als Schwingungsmembran des Lautsprechers dienende Mineralwerkstoff-Vorderwand. Letztere kann vorzugsweise zwischen etwa 2 und 4 mm stark sein. Der Tieftöner ist vorzugsweise mittig und unterhalb der Verbindungslinien der jeweiligen Exciter im linken und rechten Flächenteil der Vorderwand positioniert. Die Fläche der als Schwingungsmembran dienenden Vorderwand eines solchen Lautsprechers kann ca. 10 bis 30 Mal so groß sein wie die kleine Fläche der Schwingungsmembran des Tieftöners. Aufgrund des luftdichten Raums wird die Schwingung des Tieftöners optimal auf die Vorderwand übertragen.
Das oben genannte Beispiel eines erfindungsgemäßen Lautsprechers verdeutlicht seine Eignung als Soundmöbel. Hierbei ist die als Schwingungsmembran dienende Vorderwand ausreichend stabil, da die Vorderwand eine ausreichende Materialstärke besitzen kann. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber Schwingungsmembrane gemäß Stand der Technik, die häufig unter 1 mm Materialstärke besitzen. Derartige Materialstärken wären aufgrund ihrer geringen Belastbarkeit für den Gebrauch als Möbel wenig geeignet. Der oben beispielhaft beschriebene Lautsprecher kann eine Rückwand aufweisen, die beabstandet zur Befestigungswand liegt, wobei der Abstand insbesondere 30 bis 60 mm betragen kann. Insgesamt entsteht hierdurch ein Panel, das beispielsweise als Bild oder als Wandelement dienen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass dieses beschriebene Beispiel keinerlei einschränkende Wirkung für den erfindungsgemäßen Lautsprecher besitzen soll. Insbesondere sind sämtliche Geometrien der Lautsprechervorderwand, beispielsweise auch runde, ovale oder mehreckige, denkbar. Die genannten Bemaßungen sind bei anderen Größen und/oder Geometrien vom Fachmann geeignet zu wählen bzw. anzupassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schwingungsmembran für einen Lautsprecher vorgeschlagen, wobei die Schwingungsmembran aus einem Mineralwerkstoff gefertigt ist. Die Eigenschaften von Mineralwerkstoffen sowie Beispiele solcher Mineralwerkstoffe sind oben angegeben und ausführlich diskutiert. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass solche Mineralwerkstoffe bei hinreichend geringer Werkstoffdicke auch als Schwingungsmembran geeignet sind. Insbesondere ein Einsatz bei Soundmöbel ist hier vorteilhaft. Die Materialdicke sollte zwischen 1 mm und 5 mm, insbesondere 2 bis 4 mm, insbesondere 3 mm betragen. Aufgrund der Homogenität und Fugenfreiheit von Mineralwerkstoffplatten sind diese optimal als Schwingungsmembran geeignet.
Der Einsatz einer solchen Mineralwerkstoff-Schwingungsmembran als oder in einer Vorderwand eines oben beschriebenen erfindungsgemäßen Lautsprechers ist besonders bevorzugt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Figurenbeschreibung
1 zeigt eine Durchsicht durch einen erfindungsgemäßen Lautsprecher, betrachtet mit Blick auf dessen Vorderseite, mit dessen wesentlichsten Elementen,
2 zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Lautsprecher aus 1 in Querschnitt entlang der Linie AA aus 1 und
3 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lautsprechers (3A), wobei in 3B eine Detailansicht gezeigt ist.
1 zeigt schematisch die wesentlichsten Elemente eines erfindungsgemäßen Lautsprechers 1 mit seiner Vorderwand 6 in einer Durchsicht, so dass die hinter der Vorderwand 6 befindlichen Elemente sichtbar sind. Auf der hinteren Seite der Vorderwand 6 sind insgesamt vier Exciter 10, 11 und 13, 14 angebracht. Die Vorderwand 6 des Lautsprechers 1 bildet ein Rechteck. Ein Trennungssteg 12 ist etwa in der Mitte der Längsseite des Rechtecks angeordnet, wobei der Trennungssteg 12 nicht in einem rechten Winkel zur Längsseite steht, sondern in einem Winkel von etwa 85° zur Längsseite geneigt ist. Auf diese Weise wird die Fläche der Vorderwand 6 in etwa zwei gleichgroße Flächenteile geteilt. Etwa mittig im linken Flächenteil sitzen die beiden Exciter 10 und 11, versetzt zueinander; gleiches gilt für die Exciter 13 und 14 im rechten Flächenteil. Der Trennungssteg 12 verläuft auf der hinteren Seite der Vorderwand 6 und dient tontechnisch der Kanaltrennung. Der Trennungssteg 6 besitzt in Längsrichtung einen kreisbogenförmigen Querschnitt, so dass seine Abmessungen senkrecht zur Vorderwand jeweils zu seinen beiden Enden hin bzw. jeweils zu den beiden Längsseiten der Vorderwand 6 hin abnimmt. Der Steg 12 besteht aus demselben Material wie die Vorderwand und ist auf diese aufgeklebt oder durch ein thermisches Fügeverfahren mit dieser verbunden. Ein derartiger Trennsteg 12 führt zu einer optimalen Dämpfung von Frequenzen aus einem Flächenteil hin zu dem anderen Flächenteil der Vorderwand 6.
In der Durchsicht gemäß 1 ist der erste Schallerzeuger erkennbar, bei dem es sich hier um einen Tieftöner 3 handelt. Dieser Tieftöner 3 besitzt eine eigene Schwingungsmembran 4. Projiziert auf die Zeichenebene der 1 liegt der Tieftöner 3 unterhalb der Verbindungslinie der Exciter 10 und 13 sowie etwas unterhalb der Verbindungslinie der Exciter 11 und 14. Es hat sich gezeigt, dass diese Anordnung für die Tonqualität besonders günstig ist.
Der Tieftöner 3 ist seinerseits nicht an der Vorderwand 6 angeordnet, sondern an einer eigenen Befestigungswand 5, wie anhand von 2 erläutert wird.
In 1 dargestellt ist außerdem eine Frequenzweiche 9, die aus einem (Ton-)Signal die niederfrequenten Anteile filtert und dem Tieftöner 3 zuführt, während die übrigen Anteile den Excitern 10, 11 sowie 13, 14 zugeführt werden.
Bezüglich der Bemessungen des in den 1 und 2 dargestellten Lautsprechers 1 sei auf das obige Beispiel im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen. Aus 1 ist ersichtlich, dass die Fläche der Vorderwand 6 das etwa 30-fache der Fläche der Tieftöner-Schwingungsmembran 4 beträgt, so dass die schallabgebende Fläche erfindungsgemäß um ein Vielfaches vergrößert werden kann.
2 zeigt einen Querschnitt des Lautsprechers 1 aus 1 entlang der gestrichelten Linie AA in 1.
Der Lautsprecher 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Die Vorderwand ist wiederum mit 6 bezeichnet. Die Exciter 10 und 11 sind schematisch im Querschnitt dargestellt. Der Tieftöner 3 wird von einer Befestigungswand 5 derart gehaltert, dass möglichst keine Schwingung auf die Befestigungswand 5 übertragen wird. Zur Vermeidung von Schwingungen kann die Befestigungswand 5 auch mit entsprechend hoher Materialstärke und/oder aus einem entsprechenden Material gefertigt sein. Bezüglich möglicher Materialien und Bemessungen sei wiederum auf das oben ausgeführte Beispiel verwiesen. Der Tieftöner 3 gibt Schwingungen niedriger Frequenz, insbesondere zwischen 25 und 600 Hz über die Schwingungsmembran 4 an den luftdichten Raum 7 ab. Der Raum 7 ist in diesem Beispiel mit Luft gefüllt. Auch andere Fluide, insbesondere Gase zur Füllung des Raums 7 sind denkbar. Insbesondere können durch bestimmte Fluide bzw. Gase Schallfrequenzen in eine bestimmte Richtung verschoben werden. Der luftdichte Raum 7 wird von der Vorderwand 6, von der Befestigungswand 5 sowie vom übrigen Gehäuse 2 gebildet. Hinter der Befestigungswand 5 ist eine Rückwand 8 angeordnet, die Teil des Gehäuses 2 ist.
Das hier dargestellte Beispiel eines Lautsprechers 1 eignet sich besonders gut als Soundmöbel oder als Bestandteil eines Möbels, beispielsweise als Panel oder als Bestandteil einer Theke, einer Tür oder einer Wand. Bei einer etwas weniger tiefen Ausführung kann der Lautsprecher 1 auch als Bild eingesetzt werden, wenn die Vorderwand 6 bemalt oder bedruckt ist.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Material der Vorderwand 6 der Mineralwerkstoff Corian bei einer Materialstärke von ca. 2 bis 4 mm verwendet. Als Material der Befestigungswand 5 bietet sich eine Aluminiumplatte oder ebenfalls eine Mineralwerkstoffplatte an. Zu den Bemessungen sei wieder auf das oben Gesagte verwiesen.
Schließlich sei noch angemerkt, dass die in 2 dargestellten Größenverhältnisse nicht maßstabsgerecht sind.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lautsprechers 1 ist in 3 dargestellt. Gleiche Elemente sind wiederum mit den selben Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren bezeichnet und sollen daher nicht erneut in Detail erläutert werden. Die in 3 dargestellte Ausführungsform eignet sich insbesondere als Panel oder auch als Bild in Form eines Soundmöbels.
Im Vertikalschnitt gemäß 3A sind die (in die Zeichenebene projizierten) Exciter 10 und 11 zu sehen, die direkt auf der Vorderwand des Lautsprechers 1 aufgebracht sind. Diese Exciter befinden sich im luftdichten Raum 7. In dieser Ausführungsform wird der Schallerzeuger 3 sowohl von der Befestigungswand 5 wie auch von der Rückwand des Lautsprechers 1 gehalten. Der Schallerzeuger 3 ist wiederum in der Befestigungswand derart gehaltert, dass möglichst keine Schwingung auf die Befestigungswand 5 übertragen wird. Auf diese Weise kann sich optimal der vom Schallerzeuger 3 erzeugte Schall durch den luftdichten Raum 7 auf die Vorderwand 6 des Lautsprechers 1 übertragen. Das durch den Lautsprecher 1 gebildete Soundmöbel kann beispielsweise über die Rückwand 8 an einer Wand befestigt werden.
3B zeigt eine Detailansicht des in 3A eingekreisten Bereichs des erfindungsgemäßen Lautsprechers 1 um den Schallerzeuger 3, also den Tieftöner, herum.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die aus Mineralwerkstoff bestehende Vorderwand 6 eine Dicke von 3mm auf. Die Luftkammer bzw. der luftdichte Raum 7 besitzt eine Tiefe von 5mm. Die Befestigungswand 5 kann beispielsweise eine Stärke von 13mm aufweisen und ebenfalls aus Mineralwerkstoff gefertigt sein. Der Tieftöner 3 ist in dieser Ausführungsform in der Rückwand 8 des Gehäuses verankert und wird zusätzlich von der Befestigungswand 5 gehaltert.
Bezugszeichenliste

1: Lautsprecher
2: Gehäuse
3: erster Schallerzeuger, Tieftöner
4: Schallerzeuger-Schwingungsmembran
5: Befestigungswand
6: Vorderwand
7: luftdichter Raum
8: Rückwand
9: Frequenzweiche
10: Exciter, weiterer Schallerzeuger
11: Exciter, weiterer Schallerzeuger
12: Trennsteg
13: Exciter, weiterer Schallerzeuger
14: Exciter, weiterer Schallerzeuger

Claims

Lautsprecher (1) mit einem Gehäuse (2) und einem Schallerzeuger (3), wobei der Schallerzeuger (3) in einer Befestigungswand (5) gehaltert ist und diese Befestigungswand (5) mit einer auf einer schallerzeugenden Seite des Schallerzeugers (3) und zu diesem beabstandet liegenden Vorderwand (6) des Gehäuses (2) einen luftdichten Raum (7) begrenzt, und wobei die Vorderwand (6) zumindest zum Teil eine Schwingungsmembran des Lautsprechers (1) bildet.
Lautsprecher nach Anspruch 1, wobei der Schallerzeuger (3) eine Schallerzeuger-Schwingungsmembran (4) aufweist und das Verhältnis der Fläche der durch die Vorderwand (6) gebildeten Schwingungsmembran zu der Fläche der Schallerzeuger-Schwingungsmembran (4) mindestens 2,0, insbesondere 4,0, 5,0, 10, 20 oder bis 30 beträgt.
Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schwingungsmembran des Lautsprechers (1) den größten Teil der Vorderwand (6), insbesondere die gesamte Vorderwand (6), bildet.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorderwand (6) und/oder die Schwingungsmembran des Lautsprechers (1) und das Gehäuse (2) des Lautsprechers (1) starr miteinander verbunden sind.
Lautsprecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schallerzeuger (3) ein Tieftöner zur Erzeugung von Schallfrequenzen in einem ersten Frequenzbereich ist.
Lautsprecher nach Anspruch 5, wobei der erste Frequenzbereich von 25 Hz bis 600 Hz reicht.
Lautsprecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Befestigungswand (5) und/oder die Halterung des Schallerzeugers (3) in der Befestigungswand (5) derart ausgebildet ist oder sind, dass Schwingungen des Schallerzeugers (3) nicht auf die Befestigungswand (5) übertragen werden.
Lautsprecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der die Schwingungsmembran bildende Teil der Vorderwand (6) aus einem Mineralwerkstoff gefertigt ist.
Lautsprecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (2) eine Rückwand (8) aufweist, die auf der der Vorderwand (6) abgewandten Seite der Befestigungswand (5) und beabstandet zu dieser Befestigungswand (5) liegt.
Lautsprecher nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei weitere Schallerzeuger (10, 11, 13, 14) innerhalb des Gehäuses (2) jeweils mit einer schallerzeugenden Seite mit der Vorderwand (6) des Gehäuses (2) schallleitend verbunden sind.
Lautsprecher nach Anspruch 10, wobei zwischen zwei der weiteren Schallerzeuger (11, 14; 10, 13) eine auf der Vorderwand (6) befindliche Materialverstärkung verläuft.
Lautsprecher nach Anspruch 11, wobei die Materialverstärkung zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten der Vorderwand verläuft.
Lautsprecher nach Anspruch 12, wobei die Materialverstärkung mit einer dieser gegenüberliegenden Seiten einen Winkel von 80° bis 90° einschließt.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Materialverstärkung einen Steg (12) bildet.
Lautsprecher nach Anspruch 14, wobei der Steg (12) in seiner Abmessung senkrecht zur Vorderwand (6) jeweils zu seinen beiden Enden hin abnimmt.
Lautsprecher nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Steg (12) in Längsrichtung einen kreisbogenförmigen Querschnitt hat.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die weiteren Schallerzeuger (10, 11, 13, 14) Exciter zur Erzeugung von Schallfrequenzen in einem zweiten Frequenzbereich sind.
Schwingungsmembran für einen Lautsprecher, wobei die Schwingungsmembran aus einem Mineralwerkstoff gefertigt ist.
Schwingungsmembran nach Anspruch 18 in einem Lautsprecher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
Verwendung eines Mineralwerkstoffs als Schwingungsmembran eines Lautsprechers, insbesondere eines Lautsprechers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
Verwendung eines Lautsprechers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Möbel oder als Bestandteil eines Möbels oder einer Einrichtung.