DE102018211426A1 - Acoustic panel for optimal transmission of sound frequencies and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Ein Akustikpaneel für ein Fahrzeug, aufweisend einen Erreger zum Bereitstellen einer Vibration für ein Verkleidungsteil, einen Übertrager zwischen dem Erreger und dem Verkleidungsteil zum Übertragen der Vibration von dem Erreger zu dem Verkleidungsteil, wobei der Übertrager zumindest eine Versteifungsfaser, die in ein Polymermatrixmaterial eingebettet ist, aufweist und sich anisotrop in Richtungen parallel zu dem Verkleidungsteil erstreckt, das in dem Bereich, in welchem der Übertrager auf diesem angeordnet ist, gekrümmt ist.An acoustic panel for a vehicle, comprising an exciter for providing vibration for a trim part, a transmitter between the exciter and the trim part for transmitting the vibration from the exciter to the trim part, the transmitter at least one stiffening fiber embedded in a polymer matrix material, and extends anisotropically in directions parallel to the trim part, which is curved in the area in which the transmitter is arranged thereon.
Description
Diese Patentanmeldung bezieht sich auf das Gebiet von Fahrzeug-Audiosystemen auf der Grundlage von auf Erregern basierenden Lautsprechern. Genauer gesagt bezieht sich der Gegenstand dieser Patentanmeldung auf ein Akustikpaneel, das das optimale akustische Leistungsvermögen eines auf einem Erreger basierenden Lautsprechers unter Verwendung eines Zwischenübertragers ermöglicht, ein Innenteil eines Fahrzeugs, das ein derartiges Akustikpaneel aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen desselben.This patent application relates to the field of vehicle audio systems based on excitation-based loudspeakers. More specifically, the subject matter of this patent application relates to an acoustic panel that enables the optimum acoustic performance of a loudspeaker based on an exciter using an intermediate transformer, an interior part of a vehicle having such an acoustic panel and a method for producing the same.
Ein auf einem Erreger basierender Lautsprecher weist einen elektromagnetischen Aktuator (Erreger) auf, der an einem Strahlungspaneel befestigt ist, das durch die Vibrationen des Paneels, die durch den Aktuator bewirkt werden, Töne erzeugt. Anders als bei einem Lautsprechertreiber, bei dem sich der Kegel im Wesentlichen in Übereinstimmung mit der Schwingspule bewegt, sind die meisten Oberflächen nicht starr genug, um die Kraft des Erregers gleichmäßig über ihren gesamten Oberflächenbereich zu leiten, so dass sie häufig in einer ungeordneten Weise vibrieren, wenn Tonlängswellen sich durch die Oberfläche selbst bewegen. Der Materialtyp, die Erregeranordnung und die Kantenbeendigung der Oberfläche beeinflussen sämtlich die Toneigenschaften einer Oberfläche.A loudspeaker based on an exciter has an electromagnetic actuator (exciter) which is attached to a radiation panel which generates tones through the vibrations of the panel caused by the actuator. Unlike a speaker driver, in which the cone moves substantially in accordance with the voice coil, most surfaces are not rigid enough to evenly direct the force of the exciter over their entire surface area, so they often vibrate in a disorderly manner , when longitudinal sound waves move through the surface itself. The type of material, the pathogen arrangement and the edge termination of the surface all influence the tonal properties of a surface.
Die meisten auf einem Erreger basierenden Lautsprecher werden gegenwärtig ohne Übertragungsteile zu dem Paneel verwendet, indem einfach der Erreger mit dem Paneel verbunden wird. Bei einer derartigen Verwendung auf den relativ weichen dekorativen Innenpaneelen eines Fahrzeugs können die vorstehend umrissenen Probleme auftreten. Somit besteht das lösende Hauptproblem darin, dass die Steifigkeit eines dekorativen Innenteils in einem Fahrzeug zu gering ist, um eine im Vergleich zu herkömmlichen Lautsprechern wettbewerbsfähige Tonqualität zu erzeugen.Most loudspeakers based on an exciter are currently used without transmission parts to the panel by simply connecting the exciter to the panel. With such use on the relatively soft decorative interior panels of a vehicle, the problems outlined above may arise. Thus, the main solving problem is that the stiffness of a decorative interior part in a vehicle is too low to produce a sound quality that is competitive compared to conventional speakers.
Ein Weg zur Lösung dieses Problems ist die Verwendung eines Zwischenübertragerpaneels zwischen Erreger und der dekorativen Oberfläche für die optimale Übertragung von Vibrationen. Der in
Jedoch würden angesichts des Umstands, dass die Verkleidungsteile, wie dekorative Oberflächen, in Fahrzeugen häufig nicht flach sind und eine variierende Steifigkeit über die Form des Paneels haben, mit unterschiedlichen Kantenbeendigungspunkten, die Lösung nach dem Stand der Technik nicht zu einer optimalen Tonverteilung über die Bereiche einer dekorativen Oberfläche führen. Somit besteht das Problem, ein verbessertes Klangerlebnis zu liefern, wenn Lautsprecher auf Erregerbasis in Fahrzeugen verwendet werden.However, given that the trim parts, such as decorative surfaces, in vehicles are often not flat and have varying stiffness across the shape of the panel, with different edge termination points, the prior art solution would not provide optimal tone distribution over the areas lead to a decorative surface. Thus, there is a problem in providing an improved sound experience when using excitation-based speakers in vehicles.
Der Gegenstand dieser Patentanmeldung bietet diese Lösung. Das Hauptziel des Gegenstands dieser Patentanmeldung besteht darin, einen Übertrager bereitzustellen sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben anzugeben, um ein optimales akustisches Leistungsvermögen des Akustikpaneels in einem weiten Frequenzbereich zu erreichen, wobei der Übertrager aus einem Material besteht, das beträchtlich steifer als das dekorative Teil ist, während es sich anisotrop in Richtungen parallel zu der dekorativen Oberfläche erstreckt. Vorzugsweise weist der Übertrager zumindest eine Versteifungsfaser auf, die in ein polymeres Matrixmaterial eingebettet ist. Die Versteifungsfaser oder die Versteifungsfasern verbessern die Steifigkeit beträchtlich, während die Polymermatrix eine geeignete Formbildung des Erregers ermöglicht. Die Polymermatrix kann ein thermoplastisches Polymer oder wärmehärtbar sein. Die Versteifungsfaser kann mit einer Beschichtung zum Verbessern der Haftung zwischen der Polymermatrix und der Faser versehen sein. Anisotropes Erstrecken in Richtungen parallel zu der dekorativen Oberfläche bedeutet, dass bei einer Betrachtung von der Vorderseite oder der Rückseite des Verkleidungsteils aus die Kontur des Übertragers anisotrop ist. Beispielsweise kann der Übertrager als mehrere Finger geformt sein, die sich von einem mittleren Teil aus in verschiedene Richtungen erstrecken. Dies ermöglicht die mechanische Verteilung von Vibrationen durch den Übertrager, um das akustische Gesamtleistungsvermögen des auf einem Erreger basierenden Lautsprechers über die Oberfläche des dekorativen Teils zu verbessern. Mit dem anisotropen Übertrager ist die Steifigkeit des Übertragers und des Verkleidungsteils besser an die Anforderungen für ein gutes akustisches Leistungsvermögen des Akustikpaneels als das Verkleidungsteil allein angepasst. Dies gilt insbesondere für gekrümmte Verkleidungsteile, die eine geringere Steifigkeit in der Richtung der Krümmung als in einer Querrichtung haben können. insbesondere wird dieses Ziel durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 dieser Patentanmeldung erreicht.The subject of this patent application offers this solution. The main object of the subject matter of this patent application is to provide a transmitter and to provide a method of manufacturing the same in order to achieve optimal acoustic performance of the acoustic panel in a wide frequency range, the transmitter being made of a material which is considerably stiffer than the decorative part while anisotropically extending in directions parallel to the decorative surface. The transmitter preferably has at least one stiffening fiber which is embedded in a polymer matrix material. The stiffening fiber or stiffening fibers improve the stiffness considerably, while the polymer matrix enables the exciter to be shaped appropriately. The polymer matrix can be a thermoplastic polymer or thermosetting. The stiffening fiber can be provided with a coating to improve the adhesion between the polymer matrix and the fiber. Anisotropic stretching in directions parallel to the decorative surface means that when viewed from the front or the back of the trim part, the contour of the transmitter is anisotropic. For example, the transmitter can be shaped as a plurality of fingers that extend in different directions from a central part. This allows the transducer to mechanically distribute vibrations to improve the overall acoustic performance of the exciter-based speaker over the surface of the decorative part. With the anisotropic transducer, the rigidity of the transducer and the cladding part is better adapted to the requirements for good acoustic performance of the acoustic panel than the cladding part alone. This applies in particular to curved trim parts, which can have a lower rigidity in the direction of the curvature than in a transverse direction. in particular, this aim is achieved by the subject matter of
Ein erstes Beispiel für die Ausführungsbeispiele des Gegenstands dieser Patentanmeldung ist ein Akustikpaneel, welches aufweist: ein Verkleidungsteil (z. B. ein dekoratives Innenteil des Fahrzeugs); einen Erreger, der zum Erzeugen von Tonvibrationen verwendet wird; und ein Zwischenübertragerteil, das die Vibrationen von dem Erreger zu dem Verkleidungsteil überträgt. Die Verkleidungsteile, beispielsweise dekorative Innenteile eines Fahrzeugs, sind gewöhnlich weich und haben geringe Steifigkeit, und daher muss der Übertrager steifer als das Material des Paneels sein, um die Vibrationsübertragung zwischen dem Erreger und dem Verkleidungsteil zu optimieren. Gleichzeitig muss er ein geringes Gewicht haben. Aus diesem Grund ist der Übertrager ein faserverstärktes Verbundmaterial, das zumindest eine Versteifungsfaser in einem Polymermatrixmaterial aufweist. Daher erstreckt sich der Übertrager, wenn er auf dem Paneel angeordnet ist, anisotrop in Richtungen parallel zu dem Verkleidungsteil.A first example of the exemplary embodiments of the subject matter of this patent application is an acoustic panel which comprises: a trim part (e.g. a decorative inner part of the Vehicle); an exciter used to generate sound vibrations; and an intermediate transmitter part that transmits the vibrations from the exciter to the trim part. The trim parts, for example decorative interior parts of a vehicle, are usually soft and have low rigidity, and therefore the transducer must be stiffer than the material of the panel in order to optimize the transmission of vibrations between the exciter and the trim part. At the same time, it must be light in weight. For this reason, the transmitter is a fiber-reinforced composite material that has at least one stiffening fiber in a polymer matrix material. Therefore, when the transmitter is placed on the panel, it extends anisotropically in directions parallel to the trim part.
Verkleidungsteile haben eine Dicke, die viel geringer als ihre Abmessungen in den Querrichtungen ist. Häufig sind die Verkleidungsteile nicht flach, sondern gekrümmt. Es ist bevorzugt, dass der Übertrager der Oberfläche des Verkleidungsteils folgt, um ein optimales akustisches Leistungsvermögen zu erhalten. Es kann vorgesehen werden, dass das Verkleidungsteil ein Türinnenpaneel mit einer unebenen Oberfläche, eine Rückablage oder eine Decke, die Rückseite einer Kopfstütze oder beispielsweise ein Teil in eine Instrumententafel ist. Der Übertrager ist so gestaltet, dass er an jede Art von dekorativer Innenoberfläche (z. B. Verkleidungsteil) in einem Fahrzeug angepasst werden kann.Trim parts have a thickness that is much less than their dimensions in the transverse directions. Often the cladding parts are not flat, but curved. It is preferred that the transducer follow the surface of the trim part in order to obtain optimal acoustic performance. It can be provided that the trim part is an inner door panel with an uneven surface, a back shelf or a ceiling, the back of a headrest or, for example, a part in an instrument panel. The transmitter is designed so that it can be adapted to any type of decorative inner surface (e.g. trim part) in a vehicle.
Ein zweites Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach dem vorhergehenden Beispiel, bei dem die Versteifungsfaser eine Kohlenstofffaser ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Übertrager ein Kohlenstofffasermaterialauf, das in eine Polymermatrix eingebettet ist, wobei der Kohlenstofffasergehalt in dem Übertrager in Bezug auf das Volumen größer als 50 % ist. Diese Zusammensetzung des Übertragermaterials gewährleistet eine hohe Steifigkeit des Übertragers, was bedeutet, dass der Übertrager weniger Energie durch Verformung absorbiert, was seinerseits eine bessere akustische Energieübertragung zu der vibrierenden Oberfläche, d. h. dem Verkleidungsteil, bedeutet. Das Kohlenstofffasermaterial weist bevorzugt lange Kohlenstofffasern auf. Das Kohlenstofffasermaterial kann auch aus kleinen Fasern bestehen, die zufällig in der Polymermatrix verteilt sind.A second example uses the shape of the acoustic panel according to the previous example, in which the stiffening fiber is a carbon fiber. In a preferred embodiment, the transmitter comprises a carbon fiber material embedded in a polymer matrix, the carbon fiber content in the transmitter being greater than 50% by volume. This composition of the transducer material ensures a high rigidity of the transducer, which means that the transducer absorbs less energy through deformation, which in turn leads to better acoustic energy transfer to the vibrating surface, i. H. the trim part. The carbon fiber material preferably has long carbon fibers. The carbon fiber material can also consist of small fibers that are randomly distributed in the polymer matrix.
Ein drittes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das Verkleidungsteil natürliche Fasern und/oder Glasfasern, die in eine Polymermatrix eingebettet sind, aufweist. A third example uses the shape of the acoustic panel according to one of the preceding examples, in which the covering part has natural fibers and / or glass fibers which are embedded in a polymer matrix.
Diese Polymermatrix kann aus einem anderen Matrixmaterial als dem Matrixmaterial des Übertragers bestehen. Vorzugsweise ist der Polymerbinder des Verkleidungsteils eine thermoplastische Matrix, beispielsweise Polypropylen. Verkleidungsteile, die natürliche Fasern aufweisen, sind vorteilhaft in Bezug auf die Unterstützungsfähigkeit und tragen zu einer Gewichtsverringerung im Vergleich zu anderen Materialien bei. Weiterhin können derartige Teile ein spezifisches optisches Aussehen und ein haptisches Empfinden bewirken.This polymer matrix can consist of a different matrix material than the matrix material of the transmitter. The polymer binder of the trim part is preferably a thermoplastic matrix, for example polypropylene. Trim parts that have natural fibers are advantageous in terms of support and contribute to a reduction in weight compared to other materials. Furthermore, parts of this type can bring about a specific visual appearance and a tactile sensation.
Ein viertes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach jedem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Übertrager in die Polymermatrix eingebettete Glasfaser aufweist. Glasfaser-Verbundstoffe können im Hinblick auf die Steifigkeit und/oder den Preis bevorzugt sein. Glasfaser-Verbundstoffe sind kostengünstiger als Kohlenstofffaser-Verbundstoffe, aber bieten dennoch eine größere Flexibilität. Die Verwendung von Glasfasern für den Übertrager kann erforderlich sein, wenn der Übertrager auf einer Verkleidungsteilfläche anzuordnen ist, die stark gekrümmt ist.A fourth example uses the shape of the acoustic panel according to each of the preceding examples, the transducer having glass fiber embedded in the polymer matrix. Glass fiber composites may be preferred in terms of rigidity and / or price. Glass fiber composites are less expensive than carbon fiber composites, but still offer greater flexibility. The use of glass fibers for the transmitter may be required if the transmitter is to be placed on a cladding surface that is strongly curved.
Ein fünftes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach jedem der vorhergehenden Beispiele, bei dem der Übertrager in der Form von zumindest zwei Armen gestaltet ist, die eine unterschiedliche Steifigkeit haben und so in verschiedene Richtungen zeigen, dass der Winkel zwischen zweien der Arme mehr als 5 Grad und weniger als 175 Grad beträgt. Unterschiedliche Steifigkeit eines Arms kann auf mehrere Weisen realisiert werden. Unter anderem bestimmt die Änderung der Länge eines Arms oder seine Dicke die Steifigkeit. Bevorzugt ist jedoch, dass die Biegefestigkeit des Materials der Arme an die spezifischen Anforderungen angepasst ist. Auch definiert der Winkel zwischen zwei Armen die Fläche des Verkleidungsteils, auf die die Arme einwirken. Der Winkel zwischen den Armen kann an die Steifigkeit oder Krümmung des Verkleidungsteils in der entsprechenden Richtung angepasst sein. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, eine gleichförmigere Verteilung der Steifigkeit des Akustikpaneels zu erhalten. Die Arme können einer Krümmung des Verkleidungsteils in dem Bereich des Übertragers folgen. Somit haben die Geometrie und die Gestaltung der Arme eine direkte Einwirkung auf das akustische Leistungsvermögen des Paneels.A fifth example uses the shape of the acoustic panel according to each of the preceding examples, in which the transducer is designed in the form of at least two arms which have a different stiffness and point in different directions so that the angle between two of the arms is more than 5 Degrees and less than 175 degrees. Different stiffness of an arm can be realized in several ways. Among other things, changing the length of an arm or its thickness determines stiffness. However, it is preferred that the bending strength of the material of the arms is adapted to the specific requirements. The angle between two arms also defines the area of the trim part on which the arms act. The angle between the arms can be adapted to the rigidity or curvature of the trim part in the corresponding direction. In this way it is possible, for example, to obtain a more uniform distribution of the rigidity of the acoustic panel. The arms can follow a curvature of the trim part in the area of the transmitter. The geometry and design of the arms therefore have a direct impact on the acoustic performance of the panel.
Ein sechstes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach dem fünften Beispiel, wobei die Biegefestigkeit der Arme an eine Frequenz oder einen Frequenzbereich so angepasst ist, dass sie zwischen 15 Hertz und 20 Kilohertz übertragen können. Dieser Frequenzbereich stellt sicher, dass der Übertrager Vibrationen von dem Erreger zu dem Verkleidungsteil, die für einen menschlichen Zuhörer hörbar sind, weiterleitet.A sixth example uses the shape of the acoustic panel according to the fifth example, the bending strength of the arms being adapted to a frequency or a frequency range so that they can transmit between 15 Hertz and 20 Kilohertz. This frequency range ensures that the transmitter transmits vibrations from the exciter to the trim part that are audible to a human listener.
Ein siebentes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach jedem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Erreger vorzugsweise mittels eines Polymerklebstoffs an den Übertrager geklebt ist, um eine Klemmanordnung zu bilden. Ein Klebstoff kann einen guten Kontakt zwischen dem Erreger und dem Übertrager bereitstellen und ermöglicht somit eine optimierte Anordnung für die Sicherstellung einer festen Schnittstelle und einer starken Verbindung zwischen beiden Teilen. Je größer die Spielpassung des Erregers auf dem Übertrager ist, desto geringer ist die Effizienz der Vibrationsübertragung.A seventh example uses the shape of the acoustic panel after each of the previous ones Examples where the exciter is preferably bonded to the transmitter using a polymer adhesive to form a clamping arrangement. An adhesive can provide good contact between the exciter and the transmitter and thus enables an optimized arrangement for ensuring a firm interface and a strong connection between the two parts. The greater the clearance of the exciter on the transmitter, the lower the efficiency of the vibration transmission.
Ein achtes Beispiel verwendet die Form des Akustikpaneels nach jedem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Übertrager ein integrierter Teil des Verkleidungsteils ist. Dies bedeutet, dass der Übertrager innerhalb oder teilweise innerhalb des Verkleidungsteils sein kann. In einem derartigen Paneel ist der Erreger ein untrennbarer Teil des Verkleidungsteils. Dies hat den Vorteil, dass eine optimale Übertragung der Vibrationen stattfindet und dass der Verlust an akustischer Energie von dem Erreger zu dem Verkleidungsteil begrenzt ist.An eighth example uses the shape of the acoustic panel according to each of the preceding examples, the transmitter being an integral part of the cladding part. This means that the transmitter can be inside or partially inside the trim part. In such a panel, the exciter is an inseparable part of the cladding part. This has the advantage that the vibrations are optimally transmitted and that the loss of acoustic energy from the exciter to the trim part is limited.
Ein neuntes Beispiel verwendet die Form eines Innenteils eines Fahrzeugs, das das akustische Paneel nach einem der vorhergehenden Beispiele aufweist. Dies bedeutet, dass das Innenteil des Fahrzeugs so gestaltet sein kann, dass es das Akustikpaneel aufweist.A ninth example uses the shape of an interior part of a vehicle having the acoustic panel according to one of the preceding examples. This means that the interior of the vehicle can be designed to have the acoustic panel.
Ein zehntes Beispiel bezieht sich auf ein Verfahren, das vorzugsweise auf ein Akustikpaneel nach einem der vorhergehenden Beispiele angewendet wird, gemäß dem der Übertrager und das Verkleidungsteil miteinander geformt werden, um ein neues integriertes Teil zu bilden, und der Erreger an dem neuen integrierten Teil befestigt wird. Idealerweise werden der Übertrager und das Verkleidungsteil miteinander integriert, um eine bessere Übertragung von Vibrationen von dem Erreger über den Übertrager auf das Verkleidungsteil zu erhalten, und das Formen kann diese optimale Integration erzielen.A tenth example relates to a method, which is preferably applied to an acoustic panel according to one of the preceding examples, according to which the transmitter and the covering part are molded together to form a new integrated part and the exciter is attached to the new integrated part becomes. Ideally, the transmitter and the trim part are integrated with one another in order to obtain a better transmission of vibrations from the exciter via the transmitter to the trim part, and the molding can achieve this optimal integration.
Ein elftes Beispiel ist ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren nach dem neunten Beispiel, das in jeder möglichen Reihenfolge zumindest die folgenden Schritte enthält: Vorimprägnieren des Übertragers und des Verkleidungsteils mit Harz; korrektes Positionieren des vorimprägnierten Übertragers und Verkleidungsteils in einer Druckform; Zusammendrücken des vorimprägnierten Übertragers und Verkleidungsteils, wodurch ein integriertes Teil gebildet wird; und Befestigen des Erregers an dem integrierten Teil. Durch das Druckformen wird der Übertrager in das Verkleidungsteil integriert und ist kompatibel mit komprimierten natürlichen Fasern.An eleventh example is an exemplary embodiment of the method according to the ninth example, which contains, in every possible order, at least the following steps: pre-impregnating the transmitter and the covering part with resin; correct positioning of the pre-impregnated transmitter and trim part in a printing form; Compressing the pre-impregnated transmitter and trim part, thereby forming an integrated part; and attaching the exciter to the integrated part. Due to the pressure molding, the transmitter is integrated into the covering part and is compatible with compressed natural fibers.
Ein zwölftes Beispiel ist ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren nach dem zehnten Beispiel, das in jeder möglichen Reihenfolge zumindest die folgenden Schritte enthält: Bilden einer Spritzgussform für das Verkleidungsteil; korrektes Positionieren der Faserstruktur des Übertragers (nur Fasern) in dem Hohlraum der Spritzgussform für das Verkleidungsteil; Ausführen des Spritzgussprozesses, um den Übertrager und das Verkleidungsteil miteinander zu integrieren, Bilden eines integrierten Teils; und Befestigen des Erregers an dem integrierten Teil. Indem das Spritzgussformen durchgeführt wird, wird der Übertrager in das Verkleidungsteil integriert, und während des Formungsprozesses wird der Übertrager als halbfertiges Produkt gehandhabt.A twelfth example is an exemplary embodiment of the method according to the tenth example, which contains at least the following steps in every possible sequence: forming an injection mold for the trim part; correctly positioning the fiber structure of the transmitter (fibers only) in the cavity of the injection mold for the trim part; Performing the injection molding process to integrate the transmitter and the trim part together, forming an integrated part; and attaching the exciter to the integrated part. By performing injection molding, the transmitter is integrated into the trim part, and during the molding process, the transmitter is handled as a semi-finished product.
Die Offenbarung kann vollständiger verstanden werden unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung verschiedener veranschaulichender Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
-
1 einen herkömmlichen Lautsprecher in dem Türpaneel eines Fahrzeugs mit einer dedizierten Oberfläche illustriert. -
2 ein Fahrzeuginneres mit an verschiedenen Verkleidungsteilen angeordneten Erregern illustriert, wodurch eine Umgebungstonwahrnehmung bereitgestellt wird. -
3 verschiedene weiche, gekrümmte Verkleidungsteile in einem typischen Fahrzeuginneren illustriert. -
4 ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands dieser Patentanmeldung illustriert. Genauer gesagt zeigt sie einen Übertrager in der Form von Armen mit einem darüber befestigten Erreger, der auf der Oberfläche eines Verkleidungsteils zum Übertragen von Vibrationen von dem Erreger zu dem Verkleidungsteil angeordnet sind. -
5a -5c die verschiedenen Arten illustrieren, in denen der Übertrager auf dem Verkleidungsteil angeordnet werden kann.
-
1 illustrates a conventional loudspeaker in the door panel of a vehicle with a dedicated surface. -
2 illustrates a vehicle interior with pathogens arranged on different trim parts, whereby an ambient sound perception is provided. -
3 Various soft, curved trim parts illustrated in a typical vehicle interior. -
4 an embodiment of the subject of this patent application illustrated. More specifically, it shows a transducer in the form of arms with an exciter attached above them, which are arranged on the surface of a covering part for transmitting vibrations from the exciter to the covering part. -
5a -5c illustrate the various ways in which the transmitter can be placed on the trim panel.
Während die Offenbarung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen geeignet ist, sind spezifische Merkmale hiervon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden hier im Einzelnen beschrieben. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass keine Absicht besteht, Aspekte der Offenbarung auf die besonders veranschaulichenden, beschriebenen Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegenteil besteht die Absicht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die in den Geist und den Bereich der Offenbarung fallen, abzudecken.While the disclosure is capable of various modifications and alternative forms, specific features thereof are shown by way of example in the drawings and are described in detail here. It should be noted, however, that there is no intent to limit aspects of the disclosure to the particularly illustrative embodiments described. On the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents and alternatives that fall within the spirit and scope of the revelation.
Wie in
Erregerlautsprecher transformieren jede Oberfläche, auf der sie angeordnet sind, in eine vibrierende Oberfläche. Auch sind sie wesentlich leichter als herkömmliche Lautsprecher und nehmen deutlich weniger Volumen ein. Wie in
Jedoch gibt es zwei praktische Probleme bei dem vorgenannten Vorschlag.
Weiterhin sollten das Material und die Gestaltung der Übertragerarme derart sein, dass sie modifiziert werden können, um an jede Oberfläche (eben oder gekrümmt) angepasst zu werden. Dies ist erforderlich, da der Bereich, auf dem der Übertrager (und somit der Erreger) auf dem Verkleidungsteil angeordnet werden muss, stark gekrümmt sein kann, wodurch eine ideale Anordnung von Erregern für eine optimale Tonverteilung schwierig wird. Die Arme des Übertragers können an gekrümmte Oberflächen angepasst sein. Beispielsweise können die Arme gebogen sein, oder die Arme können beispielsweise durch Formen so geformt sein, dass die Arme an die Krümmung des Verkleidungsteils angepasst sind.Furthermore, the material and design of the transmitter arms should be such that they can be modified to fit any surface (flat or curved). This is necessary because the area on which the transmitter (and thus the exciter) has to be arranged on the cladding part can be strongly curved, which makes an ideal arrangement of exciters for optimal sound distribution difficult. The arms of the transmitter can be adapted to curved surfaces. For example, the arms can be curved, or the arms can be shaped, for example by molding, in such a way that the arms are adapted to the curvature of the trim part.
Die Arme (z. B. 8.1-8.4 in
Es ist ersichtlich, dass das obige Ausführungsbeispiel die vorstehend diskutierten Probleme löst: Mangel an Steifigkeit des Verkleidungsteils und die gekrümmte Natur des Verkleidungsteil-Oberflächenbereichs. Die Arme können von einem Mittenbereich bis zu der Spitze gleichförmig sein. Die Arme können jedoch eine variierende Breite oder Dicke haben. Die Arme können beispielsweise in der Auswärtsrichtung schmaler und/oder dünner werden, somit in der Richtung zu der Spitze hin. Zusätzlich oder alternativ kann die Verteilung der Versteifungsfasern unterschiedlich sein, um eine unterschiedliche Steifigkeit zu erhalten.It can be seen that the above embodiment solves the problems discussed above: lack of rigidity of the trim part and the curved nature of the trim part surface area. The arms can be uniform from a central area to the tip. However, the arms can have a varying width or thickness. The arms can become narrower and / or thinner in the outward direction, for example, in the direction towards the tip. Additionally or alternatively, the distribution of the stiffening fibers can be different in order to obtain a different stiffness.
Jedoch gibt es ein paar Optimierungen, die noch vorgenommen werden können. Der Verlust von akustischer Energie zwischen dem Erreger und dem Übertrager sowie dem Übertrager und dem Verkleidungsteil sollte so weit wie möglich beschränkt werden. Die
Andererseits ist das Verfahren zum Verbinden des Übertragers mit dem Verkleidungsteil in allen drei Figuren (5a, 5b und 5c) verschieden. Dies sind drei Verfahren zum Verbinden des Übertragers und des Verkleidungsteils. In
Liste der Bezugszahlen:List of reference numbers:
- 1.1.
- Fahrzeug-Türpaneel (ein Verkleidungsteil)Vehicle door panel (a panel)
- 2.Second
- Herkömmlicher Lautsprecher mit seinem dedizierten RaumConventional speaker with its dedicated space
- 3.Third
- Erreger, die auf verschiedenen Verkleidungsteilen angeordnet sindPathogens, which are arranged on different cladding parts
- 4.4th
- Gekrümmte Oberflächen von VerkleidungsteilenCurved surfaces of trim parts
- 5.5th
- Verkleidungsteilcowling
- 6.6th
- Erregerpathogen
- 7.7th
- Durch einen der Arme auf das Verkleidungsteil übertragene TonfrequenzTone frequency transmitted through one of the arms to the trim part
- 8.1 - 8.48.1 - 8.4
- Arme des ÜbertragersArms of the transmitter
- 9.9th
- Erregerpathogen
- 10.10th
- Übertragerexchangers
- 11.11th
- Klebstoffadhesive
- 12.12th
- Verkleidungsteilcowling
- 13. 13th
- Neues integriertes Teil (durch Druckformen gebildet)New integrated part (formed by printing forms)
- 14.14th
- Übertrager (nur Fasern)Transformer (fibers only)
- 15.15th
- Neues integriertes Teil (durch Spritzgussformen gebildet)New integrated part (formed by injection molding)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- WO 2004110096 A1 [0004]WO 2004110096 A1 [0004]
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