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Die Erfindung betrifft eine Reflexionseinheit und ein Schwingelement nach dem Oberbegriff des 1. und 7. Patentanspruchs und findet insbesondere für die Verbesserung des Raumklangs sowie der Verbesserung der Wiedergabequalität von elektronischen Audio-Wiedergabegeräten Anwendung.
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Der Klang von High-End-Musikwiedergabe-Anlagen wird von jeder Komponente der ganzen Kette bestimmt. Die Verstärker, Wandler, CD-Spieler, Streamer usw. sind hochkomplexe elektronische Systeme. Wechselstrom wird darin in Gleichstrom gewandelt, dieser durchläuft die einzelnen Bauteile woraufhin ein Signal per Kabel oder Funk an die Lautsprecherboxen weitergegeben wird. Alle Komponenten mit ihren Bauteilen ergeben im Zusammenspiel mit Strom, Spannung und Schall aus den Boxen chaotisch schwingende Systeme, die nieder- bis hochfrequent mitschwingen. Diese Schwingungen haben direkten Einfluss auf den Klang der Anlage.
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Der Stand der Technik zeigt verschiedene Lösungen auf um diesem bekannten Problem entgegen zu wirken.
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Die
DE 197 18 993 A1 beschreibt eine Dämpfungseinheit zur Schwingungsdämpfung und Ableitung von Schwingungsenergie von Audio-, Videogeräten, Lautsprechern oder dergleichen mit Schichtaufbau, welche zwei voneinander beabstandete Außenschichten mit zwei Innenschichten und einer zwischen den Innenschichten angeordneten Schicht aus Feinsand umfasst, wobei auf der Innenseite der Außenschicht die Innenschicht angeordnet ist, welche eine Metallschicht und mindestens eine weitere Schicht mit Filz umfasst, die Schicht aus Feinsand in ihrem seitlichen Randbereich eine elastische Schicht aus gummiartigem Material aufweist, die Filzschicht an der der Innenseite der Außenschicht zugewandten Seite der Innenschicht angeordnet ist.
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In der
DE 10 2012 025 402 A1 wird ein säulenförmiges Lautsprechergehäuse vorgeschlagen, das mindestens eine Öffnung für das Anbringen mindestens eines Schallwandlers aufweist, wobei in einem unteren Bereich eine untere Öffnung ausgebildet ist, in einem oberen Bereich eine obere trichterförmige Öffnung ausgebildet ist und die Innenseite des Lautsprechergehäuses zumindest größtenteils schallweich ausgebildet ist.
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Weitere Lösungen, die der Stand der Technik vorschlägt sind beispielsweise Gehäuse, die aus dem vollen Aluminium gefräst werden und dadurch masseberuhigt sind, durchgängig verklebte Transformatorspulen, was die pulsierenden Bewegungen der einzelnen Drahtschleifen verhindert oder ausgefeilte Gerätefußkonstruktionen, welche der Schwingungsabsorption dienen sollen.
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Werden allerdings zu viele Schwingungen verhindert, leidet der Klang ebenfalls. Er wirkt dann "technisch", bezähmt und matt. Um den "Swing" zu erhalten, sind Schwingungen notwendig, die zugelassen, jedoch innerhalb kürzester Zeiten wieder beruhigt werden.
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Aus der Druckschrift
EP 2 012 039 B1 ist eine Vorrichtung zur Reduzierung von Klangstöreffekten von HiFi-Gerätegehäusen bekannt, wobei wenigstens ein Resonator und eine Halterung vorgesehen sind und die Halterung mit einer Gehäusekontaktfläche zur schwingungsübertragenden Verbindung mit den HiFi-Gerätegehäusen und einem Anschluss für den Resonator ausgestattet ist, wobei der Resonator mindestens einen länglichen Balken umfasst. Der Resonator wird dabei zwischen einer Mutter und dem Kopf einer Gewindestange über einen relativ großen Flächenbereich eingespannt. Weiterhin ist der Resonator zumindest abschnittsweise mit einem additiven Dämpfungsmaterial in Form einer Dämpfungsfolie ausgestattet, die auf dem elastischen Balken aufgebracht ist oder der Balken ist zumindest bereichsweise hohl ausgebildet ist und das Dämpfungsmaterial innerhalb des Hohlraums angebracht.
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Der mehrschichtige oder hohle Aufbau ist dabei aufwendig herstellbar. Durch den zentrisch relativ großen eingespannten Bereich wird das Schwingungsverhalten des schwingfähigen Balkens beeinträchtigt.
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Zur Verbesserung der Raumakustik wiederum gibt es Absorber (z.B. Plattenabsorber), Reflektoren (z.B. Platten aus Gips oder Acryl) und Diffusoren (z.B. aus Holz gebaute Kästen mit kleinen Fächern und unterschiedlichen Bodentiefen der Fächer). Alle diese Bauteile werden großflächig an den umschließenden Raumflächen angebracht und wirken durch die Eigenschaften der eingesetzten Materialien, Oberflächen oder durch Luft, die hin- und herbewegt wird (siehe Helmholtzresonatoren). Ein Element, das viele Eigenschaften dieser Bauteile in sich vereinigt und exakt im Raum je nach Raumsituation ausgerichtet werden kann, gibt es derzeit noch nicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reflexionseinheit und ein Schwingelement, insbesondere in der Art eines einen Schwerpunkt aufweisenden Federelements für ein elektrisches bzw. elektronisches Unterhaltungsgerät und/oder eine Reflexionseinheit zu entwickeln, welches in ein elektrisches/elektronisches Unterhaltungsgerät und/oder zur Schallreflektion in eine Reflexionseinheit integrierbar ist, um deren Schwingungsverhalten positiv zu beeinflussen und welches universell einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des 1. und 7. Patentanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das Schwingelement ist insbesondere in der Art eines einen Schwerpunkt aufweisenden Federelements für ein elektronisches Unterhaltungsgerät und/oder eine Reflexionseinheit ausgebildet, wobei das Federelement erfindungsgemäß in seinem Schwerpunkt mit einem Abstandshalter verbunden ist und der Abstandshalter an einer dem Federelement abgewandten Seite
- a. mit einem schwingungsfähigen Flächenelement der Reflexionseinheit verbunden ist und/oder
- b. fest mit dem elektronischen Unterhaltungsgerät verbunden ist und dabei mit wenigstens einem innerhalb eines Gehäuses des Unterhaltungsgeräts angeordneten Element und/oder mit wenigstens einem das Gehäuse tragenden Bauteil gekoppelt oder darin integriert ist.
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Nur fest miteinander verbundene Teile können dabei die Schwingungen übertragen und sich wechselseitig beeinflussen. Eine Verbindung des Abstandshalters mit dem elektronischen Unterhaltungsgerät führt zu einer Harmonisierung der Geräteschwingung. Durch die Verbindung des Abstandshalters mit einem schwingungsfähigen Flächenelement der Reflexionseinheit werden die von einem Lautsprecher ausgesandten Schwingungen vorteilhafterweise an den Hörer weitergereicht. Dies führt zu einer signifikanten Verbesserung des Anlagen- sowie des Raumklanges.
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Das Schwingelement weist bevorzugt an wenigstens einem freien Ende eine Masse auf.
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Es können mehrere Federelemente neben und/oder übereinander gekoppelt werden, so dass das Schwingelement modular aufbaubar ist.
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Das bzw. die Federelemente werden vorteilhafter Weise
- – entweder an wenigstens einem elektrischen oder elektronischen Bauteil oder einer elektrischen oder elektronischen Baugruppe innerhalb des Gehäuses und/oder
- – in einem das Gehäuse tragenden Bauteil in Form eines Gerätefußes angeordnet.
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Das Schwingelement (Federelement) besteht bevorzugt aus Kunststoff, Kunststoffverbundmaterial, Faserverbundmaterial, Holz, Metall, mineralischem Werkstoff oder einer beliebigen Kombination der vorgenannten Materialien.
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Die erfindungsgemäße Reflexionseinheit zur Reflexion von Schall weist insbesondere einen napfförmigen Grundkörper mit einem Wandbereich und einem Boden auf, welcher einseitig an der dem Boden gegenüberliegenden Seite des Wandbereichs von einem schwingfähigen Flächenelement begrenzt wird, wobei an dem schwingfähigen Flächenelement in Richtung zum Boden des Grundkörpers wenigstens ein Schwingelement (Federelement) angeordnet ist. Das Schwingelement ist über den Abstandshalter an dem schwingfähigen Flächenelement befestigt.
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Die auf das schwingfähige Flächenelement auftreffenden Schallwellen versetzen das schwingfähige Flächenelement und das wenigstens eine an das schwingfähige Flächenelement gekoppelte Schwingelement (Federelement) in eine Schwingung. Das Schwingelement entwickelt nun eine rückwirkende Federkraft, welche gegenläufig zur Schwingung des schwingfähigen Flächenelements wirkt und somit die auf die das schwingfähige Flächenelement auftreffenden Schallwellen aufnimmt und dämpft, andererseits jedoch auch reflektiert.
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Dabei ist das wenigstens eine Schwingelement (Federelement) bevorzugt starr an seinem Schwerpunkt an dem schwingfähigen Flächenelement befestigt, bevorzugt auch in dessen Schwerpunkt). Die Befestigung am Schwerpunkt des Schwingelementes gewährleistet eine maximale rückwirkende Federkraft.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das wenigstens eine Schwingelement aus mindestens einem schwingenden Stab und/oder Rechteckstab. Weitere denkbare geometrische Formen sind beispielsweise flache und dreidimensional geformte Spiralen, dreidimensional gefaltete Schwingzungen, Stab- und/oder Schwingzungen – Verbundsysteme und/oder gebogene und hakenförmige Schwingelemente. Auch die Verwendung eines plattenförmigen Elements bzw. eines konkaven oder konvexen Elements als Schwingelement ist möglich.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das wenigstens eine Schwingelement wenigstens zwei Blattfedern auf, welche im wesentlichen gleiche Längen und Breiten aufweisen und jeweils in ihren Endbereichen fest miteinander verbunden sind. An jedem verbundenen Ende befindet sich zwischen den Blattfedern eine Federzunge, welche in den zwischen den Blattfedern befindlichen Raum ragt. Jeweils zwischen einer Federzunge und einer Blattfeder ist ebenfalls in den Endbereichen ein Abstandshalter angeordnet, welcher bewirkt, dass die beiden Blattfedern voneinander beabstandet sind. Die Befestigung dieses Schwingelementes an einem Flächenelement einer erfindungsgemäßen Reflexionseinheit erfolgt am Schwerpunkt des Schwingelementes entweder an einer der beiden Blattfedern, oder an einem die beiden Blattfedern an ihrem Schwerpunkt miteinander verbindenden Verbindungselement. Eine zusätzliche Masse an wenigstens einem freien Ende des Schwingelementes ist in dieser Ausführungsform nicht notwendig.
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Es ist ebenfalls möglich, mehrere Schwingelemente miteinander zu kombinieren und dazu beispielsweise zentrisch miteinander zu verbinden. Es können flache z.B. rechteckförmige oder auch anderweitig ausgebildete Schwingelemente (Federelemente) miteinander verbunden/kombiniert werden.
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Das wenigstens eine Schwingelement besteht aus einem schwingfähigen Material bevorzugt ausgewählt aus Kunststoff, Kunststoffverbundmaterial, Faserverbundmaterial, Holz, Metall, mineralischem Werkstoff wie z.B. Glimmer, Silizium oder einer beliebigen Kombination der vorgenannten Materialien.
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Dem Fachmann ist bekannt, dass die Schwingungsfähigkeit über die Materialsteifheit, Geometrie und Materialstärke beeinflussbar sind.
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Der insbesondere napfförmig ausgestaltete Grundkörper wird von dem schwingfähigen Flächenelement bevorzugt luftdicht abgeschlossen. Dazu kann das schwingfähige Flächenelement beispielsweise an den Grundkörper angeklebt oder von einem umlaufenden Profil (aus Metall oder Kunststoff) aufgepresst werden oder auch anderweitig mit dem umlaufenden Rand des Grundkörpers verbunden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der napfförmig ausgestaltete Grundkörper mit einer Schicht aus schallhartem Material wie z.B. Glas beschichtet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass zumindest die Rückwand des Grundkörpers hart schallreflektierend ist. Der Grundkörper kann beispielsweise aus Materialien wie Holz, mineralischen Materialien, Kunststoffen und/oder Verbundmaterialien gefertigt werden.
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Die geometrische Form des Grundkörpers kann vom Fachmann je nach Anwendungsfall entsprechend ausgewählt werden. Denkbar sind runde, recht- und vieleckige, ovale, quadratische oder auch freie Formen. Ebenso variabel ist die Größe der Reflexionseinheit. Sie kann wenige Millimeter bis mehrere Meter betragen.
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Des Weiteren kann der Grundkörper gekammert ausgestaltet sein. Die verschiedenen nebeneinanderliegenden Kammern werden dann von einzelnen schwingfähigen Flächenelementen bedeckt, an welchen unterschiedliche Schwingelemente gekoppelt sein können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein durchgängiges schwingfähiges Flächenelement zum Abschließen mehrerer Kammern verwendet wird.
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Durch den gekammerten Grundkörper können ggf. in einer oder mehreren Kammern auftretende Frequenzauslöschungen von anderen Kammern reflektiert werden und fehlen dann nicht im Frequenzspektrum, außerdem wird die wirksame reflektierende Fläche größer.
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Das schwingfähige Flächenelement besteht bevorzugt aus Folien, Kunststoffen, Mineralen, Kunststoff- und/oder Faser-Verbundsystemen, Holz, Blech, Glas, Pergament, Pergamentpapier, Trommelfell, getrockneter Tierhaut oder einer beliebigen Kombination der vorgenannten Materialien.
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Insbesondere ist das schwingfähige Flächenelement auf der dem Boden des Grundkörpers abgewandten und dem Hörraum zugewandten Seite mit einer Verbundschicht versehen, in welche reflektierende und/oder absorbierende Materialien ausgewählt aus Mineral-, Filz-, Metall-, Holz- und/oder Kunststoffpartikeln eingebettet sind. Durch diese Beschichtung wir die schallreflektierende Wirkung der Reflexionseinheit beeinflusst.
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Alternativ oder ergänzend zur passiven Schwingungsanregung des schwingfähigen Flächenelements durch die von einer akustischen Anlage abgegebenen Schallwellen ist auch eine aktive Schwingungsanregung möglich. Diese kann beispielsweise pneumatisch durch eine induzierte Schwingung des Luftvolumens im Innenraum der Reflexionseinheit oder durch eine direkte mechanische, elektrische und/oder elektronische Anregung des schwingfähigen Flächenelements erfolgen. In diesem Fall kann auf einen Schwingungskörper verzichtet werden. Es ist jedoch auch möglich, an dem schwingfähigen Flächenelement einen Schwingkörper zu befestigen.
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In der erfindungsgemäßen Ausführungsform zum Aufstellen auf beispielsweise einem Lautsprecher ist der Grundkörper zur Lagerung über ein schwenkbares Gelenk mit einem Standfuß verbindbar, welcher eine Auflage bzw. einen Auflagepunkt aufweist. Der Standfuß ist bevorzugt in Form einer kugelförmigen Masse gestaltet oder in Richtung zu einer Auflagefläche anderweitig sphärisch / konvex gekrümmt ist. Am Standfuß erstreckt sich bevorzugt eine Strebe, an deren dem Standfuß gegenüberliegenden Ende vom Standfuß beabstandet die Reflexionseinheit schwenkbar befestigbar ist. Die Kugelform oder die sphärische bzw. konvexe Krümmung der Masse gewährleistet eine Punktauflage des ersten Standfußes auf einer Auflagefläche und bildet ein Gegengewicht zur Reflexionseinheit. Durch das schwenkbare Gelenk kann die Reflexionseinheit einfach geneigt und an die individuelle Klangsituation des Raumes und des Lautsprechers angepasst werden.
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Weiterhin bevorzugt kann an der Strebe ein Standelement verschiebbar angeordnet sein. Ein solches Standelement kann durch einen Clip oder ähnliche dem Fachmann bekannten Befestigungsvorrichtungen an der Strebe befestigt sein. Es ist bevorzugt stufenlos entlang der Strebe verschiebbar. Alternativ können an der Strebe mehrere Rastpunkte für ein sicheres Einrasten der Strebe angeordnet sein.
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Das Standelement und/oder der Grundkörper weisen insbesondere einen, bevorzugt zwei Auflagepunkte auf, welche gemeinsam mit dem ersten Standfuß eine 3-Punkt-Auflage der Reflexionseinheit ermöglichen. Dabei sind die weiteren Auflagepunkte ebenfalls derartig ausgebildet, dass sie jeweils eine Punktauflage oder eine linienförmige Auflage (z.B. durch eine Kante) bilden. Zudem sind die Auflagepunkte bzw. Auflageflächen der Reflexionseinheit bevorzugt rutschfest ausgebildet. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel der Reflexionseinheit durch eine axiale Verschiebung des Standelementes und/oder durch ein Schwenken des Grundkörpers veränderbar.
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Ebenfalls erfindungsgemäß ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Reflexionseinheit zur Reflexion von Schall und damit der Verbesserung des Raumklangs mit aktiven Audio-Wiedergabegeräten insbesondere von Mono-, Stereo- und Mehrkanal-Soundanlagen.
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Die Reflexionseinheit wird dafür entweder in räumlicher Nähe zum aktiven Audio-Wiedergabegerät, insbesondere einem Lautsprecher, oder distanziert zu diesem positioniert. Beispielsweise kann die Reflexionseinheit direkt auf einen Lautsprecher gestellt oder mehrere Reflexionseinheiten direkt um die Lautsprecherchassis herum positioniert werden. Eine lautsprechernahe Positionierung erlaubt eine sehr differenzierte und individuelle Einstellung der Schallführung. Zudem ist es möglich, die gesamte Lautsprecherfront als Reflexionseinheit auszubilden und das Lautsprechergehäuse darin zu integrieren. Mit der lautsprechernahen Verwendung wird der Schall, der von den Lautsprechern dem Raum zugeführt wird, ohne Umwege über reflektierende Flächen im Raum und als Erstreflexion an den Hörer "weitergereicht".
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Alternativ oder ergänzend zur lautsprechernahen Positionierung können eine oder mehrere Reflexionseinheiten auch frei im Raum und beabstandet zum Lautsprecher positioniert werden. Dabei können die Reflexionseinheiten tiefengestaffelt zur Lautsprecherfront, an der Wand hinter der Lautsprecherfront, seitlich, oben und unten eingesetzt werden. Auch der Einsatz liegend, schräg oder stehend auf dem Fußboden ist denkbar. Die Reflexionseinheiten werden an raumbegrenzenden Flächen, Möbelstücken oder speziellen Stativen angebracht. Dreh- und schwenkbare Halterungen gestatten es, die Teile dreidimensional zu schwenken und so die beste klangbeeinflussende Wirkung zu erzielen. Mit der lautsprecherfernen Verwendung wird der im Raum befindliche Schall als Erstreflexion an den Hörer zurückgeworfen. Beeinträchtigende spätere Reflexionen des Hörraumes selbst werden damit derart überlagert, dass das akustische "Eigenleben" des Hörraums minimiert wird.
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Die Anzahl, Größen, bzw. Formen der Reflexionseinheiten lässt sich durch Hörproben und konkrete Messungen zur Aufstellanordnung relativ schnell ermitteln und hängt von den akustischen Eigenschaften der Kette sowie der Hörräume selbst ab. Schallharte Räume benötigen weniger Reflexionseinheiten, schallgedämpfte Räume benötigen mehr.
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Möglich ist auch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Reflexionseinheit in Räumen, in welchen zwar keine aktiven Audio-Wiedergabegeräte zum Einsatz kommen, aber die Verbesserung des Raumklanges dennoch von Bedeutung ist, wie beispielsweise in Konzertsälen oder in Hörsälen.
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Mit Spalt gegeneinander aufgestellte Reflexionseinheiten löschen Frequenzen im Raum aus. Diese Anordnungsvariante der Reflexionseinheiten kann ggf. bei dröhnenden Räumen umgesetzt werden, um stehende Wellen und zu hohen Bassdruck zu dämpfen. Der Abstand zwischen den Reflexionseinheiten beträgt dabei bevorzugt 2 bis 3 cm.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert, ohne dabei auf diese beschränkt zu sein.
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Dabei zeigen:
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1: Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit ohne Standfüße;
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2: Eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schwingelement;
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3: Eine Seitansicht eines erfindungsgemäßen Schwingelementes;
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4: Eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes spiralförmiges Schwingelement;
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5: Eine Seitansicht eines erfindungsgemäßen Schwingelementes mit zwei Blattfedern;
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6: Eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit ohne Standfüße;
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7: Eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit mit Standfüßen;
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8: Eine Draufsicht auf eine gekammerte Reflexionseinheit;
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9: Ein Anordnungsbeispiel für eine lautsprechernahe Positionierung mehrerer schwenkbarer Reflexionseinheiten;
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10: Ein Anordnungsbeispiel zweier Reflexionseinheiten, bei dem die Reflexionseinheiten gegeneinander gerichtet sind;
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11: Ein Anordnungsbeispiel mit mehreren zwischen zwei Lautsprechern übereinander angeordneten Reflexionseinheiten;
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12: Ein Anordnungsbeispiel mit mehreren linear angeordneten Reflexionseinheiten;
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13: Ein Anordnungsbeispiel für eine lautsprechernahe Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten;
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14: Als Schallwand der Lautsprecher ausgebildete Reflexionseinheiten;
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15: Ein Anordnungsbeispiel mit mehreren als Rhomben ausgebildeten Reflexionseinheiten;
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16: Ein Anordnungsbeispiel für eine Kombination aus lautsprechernaher und lautsprecherferner Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten;
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17: Ein Anordnungsbeispiel für eine freie Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten im Raum;
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18: Verdeutlichung des Prinzips des Einmessens der Reflexionseinheiten in der Seitenansicht;
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19: Verdeutlichung des Prinzips des Einmessens der Reflexionseinheiten in der Draufsicht.
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Die 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit 1 ohne Standfüße. Der napfförmig ausgestaltete Grundkörper 2 wird von einem schwingfähigen Flächenelement 3 luftdicht abgeschlossen. Innenwandig an das schwingfähige Flächenelement 3 ist über einen Abstandshalter 4A ein Schwingelement 4 gekoppelt. Treffen Schallwellen von außen auf die schwingfähige Flächenelement 3, so wird diese in Schwingung versetzt. Die Schwingung wird auf das Schwingelement 4 übertragen, welches somit in eine gegenläufige Schwingung gerät und die Schwingung der Flächenelement 3 beeinflusst. Die Rückwand des Grundkörpers 2 ist an ihrer Innenseite mit einer Beschichtung aus schallhartem Material 5 beschichtet.
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In 2 wird eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schwingelement 4 gezeigt. Es besteht im Wesentlichen aus einer Blattfeder, welche endseitig in mehrere Zungen 4.2 aufgeteilt ist. An den freien Enden der Zungen befindet sich jeweils eine Masse 4.1. Durch die zusätzlichen Massen 4.1 wird das Schwingverhalten harmonischer und das mit dem Schwingelement 4 gekoppelte schwingfähige Flächenelement schwingt nach einer Anregung länger. Mittig am Schwingelement 4 ist der Abstandshalter 4A zu erkennen.
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3 zeigt eine Seitansicht eines erfindungsgemäßen Schwingelementes 4. Das Schwingelement 4 ist dabei derartig C-förmig geformt, dass seine freien Enden aufeinander zu und nach innen weisen. Die freien Enden sind mit jeweils einer Masse 4.1 versehen, wodurch das Schwingverhalten harmonischer wird und das mit dem Schwingelement 4 gekoppelte schwingfähige Flächenelement nach einer Anregung länger schwingt. Mittig am Schwingelement 4 ist der Abstandshalter 4A zu erkennen.
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4 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes spiralförmiges Schwingelement 4. An seinem freien Ende ist ebenfalls eine zusätzliche Masse 4.1 angebracht.
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5 zeigt eine Seitansicht eines erfindungsgemäßen Schwingelementes 4 mit zwei Blattfedern 4.3. Die beiden Blattfedern 4.3 weisen im wesentlichen gleiche Längen und Breiten auf und sind jeweils in ihren Endbereichen fest miteinander verbunden. An jedem verbundenen Ende befindet sich zwischen den Blattfedern 4.3 eine Federzunge 4.4, welche in den zwischen den Blattfedern 4.3 befindlichen Raum ragt. Jeweils zwischen einer Federzunge 4.4 und einer Blattfeder 4.3 ist ebenfalls in den Endbereichen ein Abstandshalter 4.5 angeordnet, welcher bewirkt, dass die beiden Blattfedern 4.3 voneinander beabstandet sind. Die Befestigung dieses Schwingelementes 4 an einem Flächenelement einer erfindungsgemäßen Reflexionseinheit erfolgt am Schwerpunkt des Schwingelementes 4 über einen Abstandshalter 4A. Eine zusätzliche Masse an wenigstens einem freien Ende des Schwingelementes ist in dieser Ausführungsform nicht notwendig.
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In 6 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit 1 ohne Standfüße dargestellt. Das schwingfähige Flächenelement, welche den napfförmig ausgestalteten Grundkörper 2 luftdicht begrenzt, ist hier durchsichtig dargestellt. Sichtbar wird die genauere Ausgestaltung des Schwingelementes 4, welches in der dargestellten Ausführungsform aus zwei rechtwinklig miteinander verbundenen schwingenden Stäben besteht.
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7 zeigt eine erfindungsgemäße Reflexionseinheit 1 mit Standfüßen 7, 8. Innenwandig an das schwingfähige Flächenelement 3 ist über einen Abstandshalter 4A ein Schwingelement 4 gekoppelt. Die Rückwand des Grundkörpers 2 ist an ihrer Innenseite mit einer Beschichtung aus schallhartem Material 5 beschichtet. Die Reflexionseinheit 1 ist über ein schwenkbares Gelenk 6 mit einem ersten Standfuß 7 verbunden. Der erste Standfuß 7 ist in Form einer kugelförmigen Masse ausgebildet. Die Kugelform gewährleistet eine Punktauflage des ersten Standfußes 7. Am ersten Standfuß 7 erstreckt sich eine Strebe 13, an deren dem Standfuß 7 gegenüberliegenden Ende vom Standfuß 7 beabstandet die Reflexionseinheit 1 schwenkbar befestigt ist. An der Strebe 13 ist ein Standelement 14 verschiebbar angeordnet. Durch das Standelement 14 wird wenigstens ein weiterer Auflagepunkt gebildet. Am kastenförmigen Grundkörper 2 ist wenigstens ein weiterer Standfuß 8 angeordnet, welcher ebenfalls in genau einem Punkt auf einer Auflagefläche aufliegt. Durch das schwenkbare Gelenk 6 kann die Reflexionseinheit 1 einfach an die individuelle Klangsituation des Raumes oder des Abstrahlverhaltens des Lautsprechers angepasst werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Reflexionseinheit 1 auf einem Lautsprecher LS positioniert.
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Alternativ zur hier dargestellten Ausführungsform kann der erste Standfuß 7 auch ohne zusätzliches Standelement 14 ausgebildet sein.
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Es ist ebenfalls möglich, dass der Grundkörper 2 keinen weiteren Standfuß 8 aufweist. Der Neigungswinkel der Reflexionseinheit ist durch eine axiale Verschiebung des Standelementes 14 und/oder durch ein Schwenken des Grundkörpers 2 veränderbar.
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Eine Draufsicht auf eine gekammerte Reflexionseinheit 1 ist in 8 dargestellt. Der kastenförmige Grundkörper 2 ist hierbei in drei Kammern aufgeteilt. Jede Kammer wird einzeln durch ein hier unsichtbar dargestelltes schwingfähiges Flächenelement luftdicht abgeschlossen. In jeder Kammer ist ein Schwingelement 4, 9 an das jeweilige schwingfähige Flächenelement gekoppelt. Zwei der Kammern weisen als Schwingelemente 4 jeweils zwei rechtwinklig miteinander verbundene schwingende Stäbe auf. In der dritten Kammer ist ein spiralförmiges Schwingelement 9 an das schwingfähige Flächenelement gekoppelt.
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Gemäß 9 sind um ein Lautsprecherchassis LC eines Lautsprechers LS Reflektoren bzw. Reflexionseinheiten 1 angeordnet. Jeder einzelne Reflektor (Reflexionseinheit 1) ist blütenblattartig gestaltet, entspricht aber von der Wirkungsweise her exakt den rechteckigen Pendants. Es werden zwei Lautsprecher LS (links und rechts) eingesetzt.
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10 zeigt ein Anordnungsbeispiel zweier Reflexionseinheiten 1, bei dem die Reflexionseinheiten 1 gegeneinander gerichtet sind. Vorteilhafterweise löschen die Reflexionseinheiten 1 dabei Frequenzen im Raum aus. Diese Anordnungsvariante kann ggf. bei dröhnenden Räumen umgesetzt werden, um stehende Wellen und zu hohen Bassdruck zu dämpfen. Der Abstand A zwischen den Reflexionseinheiten 1 beträgt dabei bevorzugt 2 bis 3 cm.
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Die 11 und 12 verdeutlichen zwei Anordnungsbeispiele für eine lautsprecherferne Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten 1. 11 zeigt dabei ein Anordnungsbeispiel mit drei zwischen zwei Lautsprechern LS übereinander angeordneten Reflexionseinheiten 1. Weitere Reflexionseinheiten 1 sind direkt auf den nicht bezeichneten Gehäusen der Lautsprecher LS, sowie seitlich beabstandet zu den Lautsprechern LS angeordnet. Die Erstreflexion erfolgt an diesen verschieden Anordnungen und so ist auch der Höreindruck verschieden. Hier soll angedeutet werden, dass je nach Hörgewohnheiten und Raumeigenschaften verschiedene Varianten möglich sind.
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In 12 sind zwischen den beiden Lautsprechern LS drei linear angeordnete Reflexionseinheiten 1 positioniert. Auch hier sind weitere Reflexionseinheiten 1 direkt auf den Lautsprechern LS, sowie seitlich beabstandet zu den Lautsprechern LS auf gleicher Höhe wie die drei Reflexionseinheiten 1 zwischen den Lautsprechern LS angeordnet.
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13 zeigt ein Anordnungsbeispiel für eine lautsprechernahe Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten 1. Hierbei sind Reflexionseinheiten 1 direkt auf den Lautsprechern LS, sowie seitlich und vorn am Lautsprechergehäuse angebracht. Die Reflexionseinheiten 1 sind ganz nah am originalen Signal. Sie senden so den originalen Schall zum Hörer (während sonst diese Schallanteile hinter den Lautsprechern LS wegsacken und undefiniert als Mehrfachreflexionen im Raum herumvagabundieren).
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In der in 14 dargestellten Ausführungsform sind die Reflexionseinheiten 1 direkt als Schallwand der Lautsprecher LS ausgebildet. Hier werden die ausgesendeten Schallwellen lückenlos in den Raum reflektiert.
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15 zeigt ein Anordnungsbeispiel mit zwei Lautsprechern LS und mehreren als Rhomben ausgebildeten Reflexionseinheiten 1. Hierbei sind drei als Rhomben ausgebildete Reflexionseinheiten 1 zwischen den Lautsprechern LS direkt übereinander angeordnet. Zwei weitere als Rhomben ausgebildete Reflexionseinheiten 1 befinden sich seitlich beabstandet zu den Lautsprechern LS. Weitere Reflexionseinheiten 1 sind direkt auf den Lautsprechern LS und vorn am nicht bezeichneten Lautsprechergehäuse positioniert.
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16 zeigt ein Anordnungsbeispiel für eine Kombination aus lautsprechernaher und lautsprecherferner Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten 1.
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In 17 ist ein Anordnungsbeispiel für eine freie Anordnung mehrerer Reflexionseinheiten 1 im Raum dargestellt.
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18 verdeutlicht das Prinzip des Einmessens der Reflexionseinheiten 1 in der Seitansicht, 19 in der Draufsicht. Hierzu werden die direkt auf den Lautsprechern LS platzierten, sowie die hinter den Lautsprechern LS an der hinteren Wand Wh platzierten Reflexionseinheiten 1 mit senkrecht aufgesetzten LED-Spots 10 bzw. Lasern auf den Hörplatz H ausgerichtet, in dessen Bereich ein Einmessbanner 11 zur Visualisierung der auftreffenden Laserstrahlen positioniert ist. Die Laserstrahlen der Laser bzw. LED-Spots 10 sind mit Punkt-Strich-Linien dargestellt. Vier weitere an den beiden seitlichen Wänden Ws und in der Nähe / seitlich des Einmessbanners 11 befindliche Reflexionseinheiten 1 werden zentral mit jeweils einem Spiegel 12 versehen. Von den Lautsprechern LS aus werden nun Laserstrahlen auf die mit Spiegeln 12 versehenen Reflexionseinheiten 1 im Bereich der seitlichen Wände Ws und seitlich zum Einmessbanner 11 gerichtet. Jede mit einem Spiegel 11 versehene Reflexionseinheit 1 wird anschließend so ausgerichtet, dass die auf sie auftreffenden Laserstrahlen derartig reflektiert werden, dass sie auf eine geeignete Stelle des Einmessbanners 11 auftreffen. Die beiden neben dem Einmessbanner 11 angeordneten Reflexionseinheiten 1 reflektieren mit den an diesen angeordneten Spiegeln 12 die Laserstrahlen direkt auf den Hörplatz H, und werden somit exakt auf die Ohren des Hörers ausgerichtet. Die mittels Spiegeln 12 reflektierten Laserstrahlen sind mittels einer gestrichelten Linie dargestellt. Die von einem aktiven Audio-Wiedergabegerät abgegebenen Schallwellen werden dabei bekannter Weise von den Reflexionseinheiten 1 auf die gleiche Art reflektiert, wie die auftreffenden Licht-/Laserstrahlen von den Spiegeln 12. Auf diese Weise können sowohl die direkt auf den Lautsprechern LS und die hinter den Lautsprechern LS an der Wand platzierten Reflexionseinheiten 1, als auch die an der seitlichen Wand Ws und in der Nähe des Einmessbanners 11 befindliche Reflexionseinheiten 1 optimal auf den Hörplatz H im Bereich des Einmessbanners 11 ausgerichtet werden. Die Position der sich daraus ergebenden Auflagepunkte der auf den Lautsprechern LS positionierten Reflexionseinheiten 1 lässt sich mit einem auf der Lautsprecheroberseite aufgebrachten Koordinatenraster eindeutig einstellen und nach Positionsänderungen schnell wieder reproduzieren. Der Anstellwinkel der Reflexionseinheiten 1, in Richtung Hörposition wird durch eine Skala am schwenkbaren Gelenk oder anderweitig eindeutig und reproduzierbar fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reflexionseinheit
- 1.1
- mit einem Spiegel versehene Reflexionseinheit
- 2
- Grundkörper
- 3
- schwingfähiges Flächenelement
- 4
- Schwingelement
- 4.1
- Masse
- 4.2
- Blattfeder-Zungen
- 4.3
- Blattfedern
- 4.4
- Federzungen
- 4.5
- Abstandshalter
- 4A
- Abstandshalter
- 5
- Beschichtung aus schallhartem Material
- 6
- Schwenkbares Gelenk
- 7
- Erster Standfuß
- 8
- Zweiter Standfuß
- 9
- Spiralförmiges Schwingelement
- 10
- LED-Spots /Laser
- 11
- Hörplatz/Einmessbanner
- 12
- Spiegel zum Einmessen
- 13
- Strebe
- 14
- Standelement
- A
- Abstand
- H
- Hörplatz
- LC
- Lautsprecherchassis
- LS
- Lautsprecher
- Wh
- hintere Wand
- Ws
- seitliche Wand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19718993 A1 [0004]
- DE 102012025402 A1 [0005]
- EP 2012039 B1 [0008]
