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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine in einen Fahrzeugrahmen-Längsträger integrierte Subwoofer-Baugruppe und ein Verfahren zur Bildung derselben.
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HINTERGRUND
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Klangsysteme beinhalten eine Reihe von Lautsprechern in Verbindung mit einem Verstärker. Verschiedene Lautsprecher können jeweils in vorderen und rückwärtigen Positionen angeordnet werden, in einem designierten Hörbereich, wie in einem Raum eines Gebäudes oder in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wobei vorgegebene Frequenzbereiche jeweils an dafür vorgesehene Lautsprecher geleitet werden. Die Lautsprecher wandeln ein verstärktes Audiosignal in Klangwellen, über einen Elektromagneten, der bei Erregung eine kegelförmige Membran in einem Lautsprechergehäuse in Schwingungen versetzt. Insbesondere bei einem Subwoofer-Lautsprecher erzeugt die Bewegung des Kegels ungerichtete Schallwellen mit tiefen Frequenzen, die sich vom Lautsprechergehäuse verbreiten. Subwoofer können so in Verbindung mit vorderen und rückwärtigen Lautsprechern zusammenwirken, um die tiefen Bassklänge zu liefern, die für ein „Surround Sound-Klangerlebnis” mit vollem Frequenzspektrum erforderlich sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine in einen Rahmenträger integrierte Subwoofer-Baugruppe wird hierin offenbart. Das vorliegende Design ist dazu bestimmt, um die erforderliche Masse und Abmessungen von herkömmlichen Subwoofer-Gehäusen zu reduzieren, und funktioniert durch den Einschluss eines in einem hohlen Rahmen-Längsträger vorhandenen Luftvolumens, z. B. seitlich neben einem Fahrgast- und/oder Fahrersitz, und die Herstellung einer Kommunikation des eingeschlossenen Luftvolumens mit geringeren eingeschlossenen Luftvolumen, wie von einem oder mehreren einzelnen Subwoofer-Lautsprechern. Wie aus dem Stand der Technik gut bekannt, braucht ein Lautsprecher normalerweise ein eingeschlossenes Luftvolumen, damit die physischen Bewegungen des Lautsprecherkegels Klangwellen erzeugen und diese verbreiten können. Daher kommen für Klangwellen im Bassbereich relativ große konventionelle Subwoofer zur Anwendung, um das erforderliche Luftvolumen in einer geschlossenen Lautsprecherbox einzuschließen. In einem Fahrzeug ist die geschlossene Lautsprecherbox normalerweise zwischen Innenverkleidungspaneelen und danebenliegenden Strukturen, wie z. B. Türblechen oder Zwischenwänden, befestigt oder eingefügt. Bei Anwendung derartiger konventioneller Subwoofer können diese in den designierten Hörbereich oder Ladungsstaubereiche hineinreichen. Durch die Nutzung der eingeschlossenen Luft in einem hohlen Rahmenträger, der in einem Fahrzeug ein seitlich an einem Fahrzeuginsassen vorbeiführender Rahmenlängsträger sein kann, angeordnet z. B. auf der linken oder rechten Seite eines nach vorn sehenden Fahrers oder Passagiers und in enger Nähe einer Fahrgastzelle, bietet das vorliegende Design eine größere Auswahl an Klangsystemkonfigurationen und Lautsprecheranordnungsoptionen.
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Um diesen und andere Vorteile zu bieten, wird hierin eine Baugruppe vorgestellt, die in einer besonderen Ausführungsform eine Karosserie mit einem Rahmenträger einschließt, der den Körper stützt oder trägt, und dazu gehören eine oder mehrere Subwoofer-Baugruppen. Der Rahmenträger ist seitlich neben dem designierten Hörbereich und bildet einen verschlossenen Hohlraum. Zum Verschließen des Hohlraums wird ein Verschluss im Hohlraum angebracht, der ein erstes Luftvolumen in der seitlich anschließenden Position einschließt. Eine Subwoofer-Baugruppe mit einem oder mehreren Subwoofer-Lautsprechern, von denen jeder ein entsprechendes zweites Luftvolumen bildet, ist in den Rahmenträger integriert, sodass die zweiten Luftvolumen mit dem ersten Luftvolumen zusammenhängen und zu diesem geöffnet sind, sodass ein gesamtes Subwoofer-Luftvolumen gebildet wird.
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Die Baugruppe kann einen vom Rahmenträger getragenen Unterboden beinhalten; in diesem Fall ist die Subwoofer-Baugruppe vom Unterboden bedeckt.
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Die Karosserie kann ein drittes Luftvolumen enthalten, wie z. B. in einer A-Säule oder einer anderen Säule oder Strukturkomponente in einer exemplarischen Fahrzeugkonfiguration. Die Subwoofer-Baugruppe kann einen Subwoofer-Bassreflexkanal enthalten, wobei sich der Subwoofer-Bassreflexkanal in den vorgesehenen Raum oder die Karosseriestrukturkomponente öffnet. Wenn ein offenes Ende des Subwoofer-Bassreflexkanals in der Karosseriestrukturkomponente angeordnet ist, wird das dritte Luftvolumen mit dem ersten Luftvolumen über den Bassreflexkanal in Fluidverbindung gebracht, sodass der Klang der Subwoofer-Baugruppe akustisch in die Karosseriestrukturkomponente getragen wird. Wenn sich der Bassreflexkanal in einen designierten Hörbereich, wie eine Fahrgastzelle, öffnet, steht das erste Luftvolumen über den Bassreflexkanal in Fluidverbindung mit dem designierten Hörbereich, sodass der Klang der Subwoofer-Baugruppe akustisch in den designierten Hörbereich getragen wird.
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Jeder der einzelnen Subwoofer-Lautsprecher hat einen Lautsprecherkegel mit einer entsprechenden Kegelachse. In einer besonderen Konfiguration sind die Lautsprecherachsen koaxial zueinander und parallel zur Längsachse des Trägers. Alternativ kann jede Kegelachse im Verhältnis zu einer äußeren Längswand des Trägers orthogonal angeordnet sein.
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Ein entsprechendes Verfahren wird ebenfalls offenbart, das die Bereitstellung einer Subwoofer-Baugruppe, wie oben beschrieben, zum Gegenstand hat, d. h., einen oder mehrere Subwoofer-Lautsprecher hat, von denen jeder ein zweites Luftvolumen bildet, das kleiner als das erste Luftvolumen ist. Das Verfahren beinhaltet die Integration der Subwoofer-Baugruppe in einen Rahmenträger, z. B. einen Rahmenträger eines Fahrzeugs, an einem Einbauort, der seitlich benachbart zu einem designierten Hörbereich aus der Perspektive eines Hörers liegt, z. B. ein Fahrer oder Passagier eines Fahrzeugs, wobei der Rahmenträger eine Längsachse aufweist und einen Hohlraum mit dem ersten Luftvolumen bildet. Die zweiten Luftvolumen hängen mit dem ersten Luftvolumen zusammen. Das Verfahren beinhaltet weiter den Verschluss des ersten Luftvolumens mittels Endplatten oder anderen geeigneten Verschlussmechanismen.
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Die oben aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen ganz offensichtlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der beschriebenen Offenbarungen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Grundrissansicht eines exemplarischen Fahrzeugs mit einer im Rahmenträger integrierten Subwoofer-Baugruppe, wie hierin beschrieben.
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2 ist eine schematische Perspektivansicht eines designierten Hörbereichs in Form einer exemplarischen Fahrgastzelle des in 1 gezeigten Fahrzeugs mit der Darstellung einer möglichen Anordnung der Subwoofer-Baugruppe.
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2A ist eine schematische Endansicht eines Stücks der in 2 gezeigten Fahrgastzelle mit der Darstellung einer optionalen Unterboden-Konfiguration.
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3 ist eine schematische Perspektivansicht eines Stücks eines Trägers, einer Säule und einer in den Rahmenträger integrierten Subwoofer-Baugruppe gemäß einer alternativen Ausführungsform.
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4 ist eine weitere schematische Perspektivansicht der in den Rahmenträger integrierten Subwoofer-Baugruppe von 3.
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5 ist eine schematische Grundrissansicht einer alternativen koaxialen Konfiguration, die als Teil der in 3 und 4 gezeigten im Rahmenträger integrierten Subwoofer-Baugruppe dient.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In den Zeichnungen, in denen die gleichen Nummern die gleichen oder ähnliche Komponenten auf allen Ansichten kennzeichnen, wird ein exemplarisches Fahrzeug 10 in 1 dargestellt, das als Fahrzeug-Baugruppe einen Rahmenträger 20 und eine im Rahmenträger integrierte Subwoofer-Baugruppe 40 enthält. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Karosserie 12, die eine Fahrgastzelle 14 enthält, wobei die Fahrgastzelle 14 eine nicht einschränkende exemplarische Ausführungsform eines designierten Hörbereichs bildet. Das nachfolgend beschriebene Design kann für jede Struktur angewendet werden, bei der eine Karosserie einen designierten Hörbereich bildet oder enthält, von Rahmenträgern 20 oder anderen geeigneten Hohlkonstruktionen gestützt oder getragen wird, angeordnet seitlich benachbart zum designierten Hörbereich, und damit auf der rechten und/oder linken Seite eines nach vorn schauenden Insassen des exemplarischen Fahrzeugs 10. Exemplarische, nicht in Fahrzeugen angewendete Ausführungsformen können beispielsweise Haushaltsanwendungen beinhalten, in denen der designierte Hörbereich ein Raum ist, und die Rahmenträger Teile der umgebenden Wände oder in diesen installiert sind, die den Raum bilden, oder Trägerteile eines Chassis oder Rahmens eines Elektronikgeräts sind. Zur Vereinfachung und Kontinuität wird im Folgenden das Fahrzeug 10 von 1 als exemplarische Konfiguration verwendet.
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Die Karosserie 12, die eine Längsachse 11 hat, wird von den longitudinalen Rahmenträgern 20 getragen oder gestützt. Die Rahmenträger 20 sind „longitudinal” in dem Sinn, dass sich die Rahmenträger 20 entlang der Länge des Fahrzeugs 10, seitlich benachbart zur Fahrgastzelle 14 und parallel zur Längsachse 11 erstrecken. Die Rahmenträger 20 können in Querrichtung durch eine oder mehrere Querträger (nicht dargestellt) verstärkt werden, sodass ein Fahrgestell oder eine Rahmenkonstruktion gebildet wird, wie sie aus dem Stand der Technik gut bekannt sind. Eine Windschutzscheibe 13 des Fahrzeugs 10 wird von einer A-Säule 25 der Fahrzeugkarosserie 12 getragen, wobei die A-Säule 25 in manchen Ausführungsformen als zusätzliches Karosserie-Strukturteil zur weiteren Verbesserung der Klangqualität herangezogen wird, wie weiter unten mit Bezug auf 3 erläutert.
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Wie in 3 verdeutlicht, beinhalten die Rahmenträger 20 longitudinale, im Abstand voneinander angeordnete Seitenwände 22 und 24, und daher bilden die Rahmenträger 20 einen internen, zwischen Dichtmechanismen 21 befindlichen Hohlraum (Pfeil A) mit einem ersten Luftvolumen 20V. Die Dichtmechanismen 21 werden verwendet, um das erste Luftvolumen 20V an den distalen Enden E1 und E2 des Hohlraums (Pfeil A) abzudichten, und um das erste Luftvolumen 20V entlang der Struktur des Rahmenträgers 20 zu bilden und einzuschließen, seitlich benachbart zum designierten Hörbereich, oder in anderen Ausführungsformen, hinter dem designierten Hörbereich, wie in einem rückwärtigen Ladebereich (nicht dargestellt). Zwischen den distalen Enden E1 und E2 angeordnete Drainagebohrungen oder Montageöffnungen soweit möglich zu verschließen, z. B. mit Stopfen oder anderen geeigneten Verschlüssen. Die Verschlusseinrichtung(en) 21 können nach Bedarf überall entlang der Rahmenträger 20 angeordnet werden, sodass das erste Luftvolumen 20V mit kalibrierter Größe und gewünschten akustischen Leistungen definiert wird.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Subwoofer-Baugruppe 40 einen oder mehrere Subwoofer-Lautsprecher 40S, direkt in die Struktur des Rahmenträgers 20 integriert, z. B. an den oben erwähnten seitlich benachbart Stellen. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff „integriert” befestigt an, eingefasst in oder anderweitig in den Rahmenträgern 20 bzw., in anderen Ausführungsformen, anderen Karosseriestrukturen inkorporiert, um eine einheitliche Baugruppe zu bilden, in der das erste Luftvolumen 20V als Teil eines größeren durchgängigen Subwoofer-Luftvolumen fungiert. Beispielsweise kann jeweils eine Subwoofer-Baugruppe 40 in einen entsprechenden Rahmenträger 20 auf beiden Seiten der Fahrgastzelle 14 integriert werden, oder eine einzelne Subwoofer-Baugruppe 40 kann in einen einzelnen Rahmenträger 20 integriert werden, z. B. auf der Fahrer- oder Passagierseite der Fahrgastzelle 14.
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Jeder Subwoofer-Lautsprecher 40S beinhaltet ein Gehäuse, das ein relativ kleines zweites Luftvolumen einschließt, d. h., das zweite Luftvolumen 40V, das schematisch in 4 dargestellt ist. Wenn die Subwoofer-Baugruppe 40 in einem gegebenen Rahmenträger 20 integriert ist, grenzt das kleinere zweite Luftvolumen 40V jedes Subwoofer-Lautsprechers 40S an das größere, vom Rahmenträger 20 gebildete erste Luftvolumen 20V an und öffnet sich zu diesem. Auf diese Weise vereint sich das relativ große erste Luftvolumen 20V, präsent innerhalb des Rahmenträgers 20, mit dem kleineren zweiten Luftvolumen 40V der verschiedenen Subwoofer-Lautsprecher 40S zu einem größeren durchgehenden Subwoofer-Gesamtluftvolument gleich [40V + N(20V)], wobei N die Anzahl der in dieser Anordnung verwendeten Subwoofer-Lautsprecher 40S ist. Ein derartiges Design kann helfen, die reichen, tiefen Bassklänge zu erzeugen, die für bestimmte Klangsysteme erwünscht sind, insbesondere für das Hören von bassintensiver Musik und Videos.
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Die Fahrgastzelle 14 in 2 kann einen Fahrersitz 18D und einen Passagiersitz 18P beinhalten, die beide gegenüber einem Armaturenbrett 19 angeordnet sind. Passagiertüren 16 flankieren jeweils den Fahrer- und Passagiersitz 18D und 18P. Die Subwoofer-Baugruppe 40 kann längs einer Rahmenträger-Schnittstellenfläche 120 angeordnet sein, die entlang des Bodens 17 der Fahrgastzelle 14 neben auf einem der Sitze 18D oder 18P sitzenden Insassen verläuft und sich im Verhältnis zu einer Bodenebene 17 orthogonal in der Art einer Fussleiste erstreckt. Die Rahmenträger-Schnittstellenfläche 120 kann an einer Einstiegsleiste 32 enden, die direkt unter einer Passagiertür 16 sitzt. Wie aus dem Stand der Technik bekannt kann in manchen Trucks und Geländefahrzeugen die Rahmenträger-Schnittstellenfläche 120 a. 50–70 mm über dem Niveau des Bodens 17 stehen. In anderen Designs, wie bei dem in 2A dargestelltem optionalen Design, kann ein Unterboden 170 benutzt werden, um die Rahmenträger-Schnittstellenfläche 120 und die Subwoofer-Baugruppe 40 abzudecken, sodass die Einstiegsleiste 32 mit dem Unterboden 170 auf einer Ebene liegt. Da die von der Subwoofer-Baugruppe 40 abgestrahlten tiefen Frequenzen sind ungerichtet, ist nicht zu erwarten, dass die Anwesenheit oder das Fehlen des Unterbodens 170 von 2A das hörbare Bass-Klangerlebnis beeinflusst, und daher können beide Konstruktionen im Rahmen des erfindungsgemäßen Umfangs gesehen werden.
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3 stellt einen exemplarischen Rahmenträger 20 und ein Stück der exemplarischen A-Säule 25 der in 1 gezeigten Fahrzeugkarosserie 12 dar, die aus dem Stand der Technik als die vorderste Säule des Fahrzeugs 10 bekannt ist. Eine derartige A-Säule 25 hilft dabei, die Windschutzscheibe 13 in ihrer Aufnahme zu halten und dient zu weiteren strukturellen Stützfunktionen. In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine B-Säule direkt hinter dem Fahrersitz enthalten, und, wenn hintere Passagiersitze vorhanden sind, eine C-Säule hinter den hinteren Passagiersitzen. Wie weiter unten erläutert kann die Subwoofer-Baugruppe 40 direkt in die A-Säule 25 oder eine andere Säule (nicht dargestellt) eingelassen sein, um die Audio-Leistung der Subwoofer-Baugruppe 40 zu verbessern.
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Eine Längsachse (AL) des Rahmenträgers 20 liegt generell parallel zur Achse 11 des Fahrzeugs 10 von 1. Ein länglicher Hohlraum innerhalb des hohlen Rahmenträgers 20 bildet das erste Luftvolumen 20V, wobei die Subwoofer-Baugruppe 40 an den Rahmenträger 20 geschraubt oder mit einem Bügel 50 oder einer anderen geeigneten Struktur befestigt ist und die Subwoofer-Baugruppe 40 in die Struktur des Rahmenträgers 20 integriert. Der Aufbau des Rahmenträgers 20 kann je nach vorgesehenem Design variieren, wobei die longitudinalen Seitenwände 22 und 24 z. B. aus Blech oder einem Verbundmaterial aufgebaut sein können, das extrudiert, geschweißt, gestanzt oder hydrogeformt ist, um nur einige nicht einschränkende Beispiele zu nennen.
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Zur Optimierung der Audioleistung der Subwoofer-Baugruppe 40 ist das erste Luftvolumen 20V im Wesentlichen abzudichten, wobei „im Wesentlichen” hier ein zur Gewährleistung der gewünschten akustischen Leistung ausreichendes Abdichtniveau bedeutet. Trotzdem eine vollständige Abdichtung des ersten Luftvolumens 20V wünschenswert ist, kann dieses Niveau nicht erreicht werden, und daher kann eine akustische Abdichtung entsprechend 95 Prozent oder mehr der Oberfläche der gesamten Karosseriestruktur, die die Grenzen des ersten Luftvolumens 20V können in einer exmplarischen Ausführungsform als ausreichend erachtet werden. Die zum Abdichten der Enden E1 und E2 des ersten Luftvolumens 20V verwendeten Dichtungsmechanismen 21 können Endplatten aus Metall, Kunststoff oder anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt sein und an den Enden E1 und E2, wie schematisch in 3 dargestellt, in Form von Akustikschaum, Kunststoffstopfen, Einsätzen o. ä. angebracht werden. Alle anderen Öffnungen im Rahmenträger 20, die normalerweise für die Drainage von Flüssigkeiten oder zu Montagezwecken vorhanden sein können, sind ebenfalls so weit wie möglich abzudichten, sodass das erste Luftvolumen 20V im Wesentlichen dicht ist.
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Die in 3 gezeigte Subwoofer-Baugruppe 40 kann eine Subwoofer-Bassreflexkanalöffnung 42 beinhalten. Wie aus dem Stand der Technik gut bekannt, erzeugt eine akustische Leitung, wie durch den exemplarischen offenen Subwooferkanal 42, durch die Kanalisierung der Bassfrequenzklänge einen zusätzlichen Luftstrom, und damit im Verhältnis zu Subwoofer-Designs ohne akustische Leitung einen abgestimmten Bassklang. Subwoofer mit Bassreflexkanal weisen daher im Vergleich zu Typen ohne akustische Leitung eine gesteigerte Effizienz auf, daher können im vorliegenden Design kleinere Subwoofer-Lautsprecher 40S verwendet werden als in konventionellen Einzellautsprecherkonfigurationen. Die Verringerung der Größe der Subwoofer-Lautsprecher 40S wird in die Verwendung meherer Subwoofer-Lautsprecher 40S in geeigneter Anzahl umgesetzt, z. B. vier oder mehr Subwoofer-Lautsprecher 40S pro Rahmenträger 20 in einer möglichen Konfiguration, deren gesamte Lautsprecherfläche sich der eines Einzellautsprechers annähert, wobei die Subwoofer-Lautsprecher 40S längs des Rahmenträgers 20 in der Fahrgastzelle 14 angeordnet sind.
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In manchen Ausführungsformen, wie in der in 4 gezeigten Ausführungsform, ist die Subwoofer-Bassreflexkanalöffnung 42 in der Fahrgastzelle 14 in Fluidverbindung mit dem ersten Luftvolumen 20V über einen verlängerten Bassreflexkanal 142 angeordnet. Auf diese Weise werden die vom Subwoofer-Lautsprecher 40S erzeugten Klangwellen über die Subwoofer-Öffnung 42 im Bassreflexkanal 142 direkt in die Fahrgastzelle 14 geleitet. Die Position der Bassreflexkanalöffnung 42 kann von der in 3 dargestellten Position abweichen. Beispielsweise kann die Bassreflexkanalöffnung 42 nach vorn in Richtung des Armaturenbretts 19 verlegt werden, um den Klang weiter weg vom Fahrer oder Passagier des Fahrzeugs 10 zu leiten. In einer derartigen Ausführungsform kann ein verlängerter Bassreflexkanal 342 aus der Fläche 120 herausragen und längs der Fläche 120 erstrecken und nicht im Innern des Rahmenträgers 20. Ein derartiges Design erleichtert die Nachrüstung durch den Kfz-Betreiber, der dadurch keinen Zugang zur internen Struktur der A-Säule 25 und des Rahmenträgers 20 benötigt, da der verlängerte Bassreflexkanal 342 an der Fläche 120 befestigt werden kann, um das erste Luftvolumen 20V über den Bassreflexkanal 342 und eine externe Öffnung 420 in Verbindung mit der Umgebungsluft in der Fahrgastzelle 14 zu bringen, wie schematisch in 3 dargestellt.
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Alternativ kann ein drittes Luftvolumen 25V, gebildet durch die A-Säule 25, die in 3 aus Klarheitsgründen offen dargestellt ist, aber wie der Rahmenträger 20 bekanntlicherweise hohl ist, oder durch eine andere Säule oder ein anderes Rahmen- oder Karosseriestrukturteil, als Zielluftvolumen verwendet werden, z. B. durch die Verbindung des zweiten Luftvolumens 40V mit dem dritten Luftvolumen 25V der A-Säule 25 über einen alternativ verlegten Bassreflexkanal 242, wie in 3 gezeigt. In einer derartigen Ausführungsform werden Klangwellen aus den Subwoofer-Lautsprechern 40S alternativ in das dritte Luftvolumen 25V geleitet, wodurch niederfrequente Luftturbulenzen weg vom Fahrer oder Passagier geleitet werden. Wie Personen mit Kenntnissen vom Stand der Technik bekannt ist, kann eine andere Säule verwendet werden, wenn die Subwoofer-Baugruppe 40 in anderen Teilen der Fahrgastzelle 14 eingebaut wird, wie neben den Rücksitzen (nicht dargestellt), kann z. B. eine B-Säule oder C-Säule anstelle der A-Säule 25 verwendet werden, ohne vom vorgesehenen Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen. 4 stellt den Rahmenträger 20 und eine in die Karosseriestruktur integrierte Subwoofer-Baugruppe 40 aus der Perspektive des ersten Luftvolumens 20V dar, d. h., wo der einzelne Subwoofer-Lautsprecher 40S in das erste Luftvolumen 20V längs einer Kegelachse B von einer Innenfläche 23 der trägerseitigen Wand 22 abstrahlt. Nicht dargestellt auf 4 sind die Details der Verdrahtung und elektrischen Anschlüsse der einzelnen Lautsprecher 40S, wobei derartige Anschlüsse zur Leitung des erforderlichen niederfrequenten elektrischen Stroms von einem Verstärker (nicht dargestellt), wie im Stand der Technik bekannt, zum Ansteuern der Subwoofer-Baugruppe 40 erforderlich sind.
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Auch sichtbar aus der Perspektive 4 ist der weiter oben angegebene optionale Bassreflexkanal 142, z. B. ein langgestrecktes Rohr aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material mit zwei offenen Enden. Weiter zur Funktion des Bassreflexkanals 142, wenn ein Lautsprecher akustisch angesteuert wird, bewegt sich ein darin befindlicher Lautsprecherkegel 47 in einem gewissen Maß in Richtung des Pfeils C und erzeugt dadurch einen Luftinnendruck. Der Luftdruck in einem Lautsprechergehäuse mit Bassreflexöffnung wird, wie durch den Pfeil F angezeigt, über den Bassreflexkanal 142 zu einem Zielvolumen geleitet, beispielsweise in die in den 3 und 4 gezeigte Fahrgastzelle 14 oder das von der A-Säule 25 gebildete dritte Luftvolumen 25V. Auf diese Weise werden die Schwingungsbewegungen der Lautsprecherkegel 47 entlang einer Kegelachse B als Klangwellen aus dem ersten Luftvolumen 20V heraus und durch die Subwoofer-Bassreflexkanalöffnung 42 geleitet, wodurch das daraus herrührende Klangniveau angehoben wird.
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Die Länge der Bassreflexkanäle 142, 242 und die Anordnung der Subwoofer-Bassreflexkanalöffnung 42 innerhalb der Fahrgastzelle 14 können je nach den gewünschten Klangeigenschaften gewählt werden. Gleichermaßen kann jede beliebige Anzahl von Subwoofer-Lautsprechern 40S zur Anwendung kommen; in der Subwoofer-Baugruppe 40 von 3 und 4 sind vier Subwoofer-Lautsprecher 40S dargestellt. Da die Subwoofer-Audioleistung weitgehend von der Gesamtfläche der Subwoofer-Lautsprecher 40S bestimmt wird, ist es vorstellbar, dass normalerweise eine Vielzahl von Subwoofer-Lautsprechern 40S zur Anwendung kommt, um den gewünschten Bassklang zu erzeugen, aber Einzellautsprecher-Ausführungen sind nicht ausgeschlossen, beispielsweise ein langgezogener Subwoofer-Lautsprecher 40S mit einer ähnlichen Oberfläche, wie ein konventioneller kreisförmiger Subwoofer-Lautsprecher.
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In 5 sind die einzelnen Subwoofer-Lautsprecher 40S in einer alternativen Ausführungsform, wie der Lautsprecher-Baugruppe 40, schematisch dargestellt, um eine Konfiguration zu zeigen, in der die Subwoofer-Lautsprecher 40S Rückseite-an-Rückseite und koaxial ausgerichtet zwischen den Seitenwänden 22 und 24 entlang der Längsachse AL des Rahmenträger 20 angeordnet sind. D.h., die Lautsprecherkegel 47 der Subwoofer-Lautsprecher 40S sind zueinander koaxial und parallel zur Längsachse AL des Rahmenträgers 20 angeordnet. In der alternativen Ausführungsform von 5 sind die Subwoofer-Lautsprecher 40S in entgegengesetzten Paaren in einem Trägergehäuse 150 angeordnet und strahlen den Klang voneiander weg entlang ihrer jeweiligen Kegelachsen B ab, wobei die Pfeile D die entsprechenden Bewegungen darstellen. Das Ergebnis dieser Konfiguration ist dass die Subwoofer-Lautsprecher 40S sich mechanisch gegenseitig aufheben, während sie sich akustisch addieren. Ein derartiges Design bildet eine Alternative zur Konfiguration der 3 und 4, worin die Kegelachsen B der einzelnen Subwoofer-Lautsprecher 40S rechtwinklig 22 rechtwinklig zum Rahmenträger 20 angeordnet sind.
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Durch die Nutzung der oben offengelegten Entwicklungen wird eine Bassbox- bzw. Subwooferfunktionalität erzeugt, die den Raum in vorhandenen Karosseriestrukturelementen als Teil des Volumens für ein Subwoofer-Gehäuse nutzt, in einer seitlich zu den Insassen des Fahrzeugs 10 benachbarten Position. Es ist vorstellbar, die vorliegenden Entwicklungen bei der Fertigung in ein Fahrzeug 10 zu integrieren, sowie später nachzurüsten. Für die letztere Vorgehensweise kann beispielsweise ein Verfahren gemäß der obenstehenden Beschreibung zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann ein Nachrüstungsanbieter oder ein Originalausrüstungshersteller die Subwoofer-Baugruppe 40 mit einer Mehrzahl von Subwoofer-Lautsprechern 40S, von denen jeder ein zweites Luftvolumen 40V bildet, wie in 4 ersichtlich. Die Subwoofer-Baugruppe 40 kann an einen Längsträger 20 eines Fahrzeugs montiert oder anderweitig in denselben integriert sein, z. B. im Fahrzeug 10 von 1 mit einer Längsachse AL, und bildet einen länglichen Hohlraum mit einem ersten Luftvolumen 20V entlang der Längsachsen AL, sodass das jeweilige zweite Luftvolumen 20V jedes Subwoofer-Lautsprechers 40S, an das erste Luftvolumen 20V, wie oben dargestellt, angrenzt. Die Verschlussmechanismen 21 werden dann zwischen den Wänden 22, 24 der Rahmenträger 20, um das erste Luftvolumen 20V im Hohlraum (Pfeil A von 3) mittels des Dichtungsmechanismus 21 einzuschließen und im Wesentlichen abzudichten, sodass ein gesamtes Subwoofervolumen aus einer Kombination des ersten Luftvolumens 20V mit den Luftvolume der einzelnen Lautsprecher 40V gebildet wird.
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Bei der Montage der Subwoofer-Baugruppe 40 in den Längsträger 20 kann dieser Prozess die Ausbildung einer Mehrzahl von Öffnungen 48 in der Seitenwand 22 des Rahmenträgers 20, wie in den 3 und 4 dargestellt, beinhalten, z. B. mit einem Stanzgerät oder Schneidwerkzeug, und dann den Einbau der Subwoofer-Lautsprecher 40S in die Öffnungen, sodass die Subwoofer-Lautsprecher 40S in das erste Luftvolumen 20V abstrahlen, wie in 4 verdeutlicht.
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In Anwendung der oben beschriebenen Konstruktionen und Verfahren nutzt die Subwoofer-Baugruppe 40 die Subwoofer-Lautsprecher 40S in der Fahrgastzelle 14, wie in den 1 und 2 dargestellt, um eine ähnliche Lautsprecheroberfläche wie die eines größeren Subwoofer-Lautsprecher zu bilden. Aufgrund der Nähe der Rahmenträger 20 zum Boden 17 in bestimmten Fahrzeugen kann die direkt unter der Türschwelle 32 neben einem Insassen des Fahrzeugs 10 in 1 oder eines anderen Fahrzeugs oder einer Struktur verfügbare Höhe komplett genutzt werden, um die Audioleistung eines gegebenen Fahrzeug-Klangsystems zu steigern.
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Während die besten Arten und andere Ausführungen für die Ausführung der Offenbarung detailliert beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Offenbarung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Ansprüche ausgeführt werden kann.
