DE102021003723A1

DE102021003723A1 - Lautsprechersystem für ein Sitzmöbel, Sitzmöbel mit einem solchen Lautsprechersystem, Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Sitzmöbel, Verfahren zum Betreiben eines solchen Lautsprechersystems sowie Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE102021003723A1
Application number: DE102021003723.5A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Serdani
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2021-09-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem (1) für ein Sitzmöbel (2), insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Personenkraftwagen, zur sitzplatzindividuellen Beschallung eines auf dem Sitzmöbel (2) sitzenden Nutzers, mit einem ersten Breitbandlautsprecher (4) und einem zweiten Breitbandlautsprecher (5), wobei der erste Breitbandlautsprecher (4) eingerichtet ist, um auf einer ersten Seite (11) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet ist, um auf einer zweiten, der ersten Seite (11) gegenüberliegenden Seite (13) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei der erste Breitbandlautsprecher (4) und der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet sind, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf einen Kopfbereich (15) für den Nutzer ausgerichtet sind, wobei der erste und der zweite Breitbandlautsprecher (4, 5) jeweils als aktiver Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem für ein Sitzmöbel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sitzmöbel, insbesondere einen Fahrzeugsitz, mit einem solchen Lautsprechersystem und ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Sitzmöbel. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lautsprechersystems sowie eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bei der Realisierung von Lautsprechersystemen zur sitzplatzindividuellen Beschallung eines Nutzers, wird die Abschottung der einzelnen Hörzonen zueinander unter anderem durch die Verwendung aggressiver digitaler Filter, sogenannter Crosstalk-Cancellation erreicht. Diese Filter wirken sich jedoch negativ auf die Klangqualität aus. Eine weitere besondere Herausforderung stellt auch die Wiedergabe eines breiten Frequenzsprektrums, besonders die Wiedergabe sehr tiefer Frequenzen ab 20 Hz, dar. In Cheer, J. und Elliott, S. J. (2013). „Design and Implementation of a personal audio system in a car cabin", The Journal of the Acoustical Society of America, 61, 6, 412-424, wurde die Implementierung zweier Hörzonen in einem Auto-Innenraum beschrieben. Die dabei verwendeten digitalen Filter verursachten hörbare Vor-Verzögerungen, die zu einer verminderten Wiedergabequalität führten. Vom Hersteller Bose ist ein kopfnahes Lautsprechersystem zur Verwendung in Cabrios bekannt. Das Lautsprechersystem umfasst zwei Lautsprecher, die in einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes angeordnet sind. Das Lautsprechersystem ist jedoch nicht zur Wiedergabe von Mehrkanalmedien geeignet. Vom Hersteller Hyundai ist ein Auto-Innenraum mit einer vorderen und einer hinteren Hörzone bekannt. Die Klangqualität ist verbesserungsfähig, und eine Wiedergabe von Mehrkanal-Medien ist ebenfalls nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lautsprechersystem für ein Sitzmöbel, ein Sitzmöbel mit einem solchen Lautsprechersystem, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Sitzmöbel, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lautsprechersystems sowie eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, wobei die genannten Nachteile reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, in dem ein Lautsprechersystem für ein Sitzmöbel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Personenkraftwagen, zur sitzplatzindividuellen Beschallung eines auf dem Sitzmöbel sitzenden Nutzers geschaffen wird. Das Lautsprechersystem umfasst einen ersten, insbesondere vorderen linken Breitbandlautsprecher und einen zweiten, insbesondere vorderen rechten Breitbandlautsprecher. Der erste Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um auf einer ersten, insbesondere linken Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der zweite Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden, insbesondere rechten Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Die erste Seite und die zweite Seite werden durch eine Sagittalebene des bestimmungsgemäß auf dem Sitzmöbel sitzenden Nutzers voneinander geteilt; die Bezeichnungen als linke Seite und als rechte Seite beziehen sich auf die Blickrichtung des auf dem Sitzmöbel sitzenden, nach vorne blickenden Nutzers. Der erste Breitbandlautsprecher und der zweite Breitbandlautsprecher sind eingerichtet, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf einen Kopfbereich für den Nutzer, insbesondere als kopfbezogenes Nahfeld-Headset, ausgerichtet sind. Der erste und der zweite Breitbandlautsprecher sind jeweils als Dipol-Lautsprecher, insbesondere als Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet. Insbesondere sind der erste und der zweite Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in einem Frequenzband zwischen 100 Hz und 20 kHz betrieben zu werden. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Lautsprechersystem bereitgestellt, welches die Verwendung digitaler Filter reduziert, vorzugsweise vermeidet und dadurch eine besonders hochwertige Klangqualität bei der Medienwiedergabe erreicht.
Insbesondere bedeutet die Ausrichtung des ersten und des zweiten Breitbandlautsprechers auf den Kopfbereich für den Nutzer, dass der erste und der zweite Breitbandlautsprecher mit ihrer Vorderseite, insbesondere mit der Seite, auf der die Membran angeordnet ist, insbesondere mit der Seite, auf der die Schallausbreitung beginnt, auf den Kopfbereich für den Nutzer ausgerichtet sind und dass der erste und der zweite Breitbandlautsprecher auf Höhe des Kopfbereichs für den Nutzer, insbesondere in wenigstens einer der möglichen sich durch den Kopfbereich erstreckenden transversalen Ebenen angeordnet sind. Insbesondere ist der erste, insbesondere vordere linke Breitbandlautsprecher auf einen Bereich eines ersten, insbesondere linken Ohres des Nutzers ausgerichtet. Insbesondere ist der zweite, insbesondere vordere rechte Breitbandlautsprecher auf einen Bereich eines zweiten, insbesondere rechten Ohres des Nutzers ausgerichtet. Insbesondere sind der erste und der zweite Breitbandlautsprecher eingerichtet, um von einer Kopfstütze des Sitzmöbels aus gesehen in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers vor dem Kopf des Nutzers angeordnet zu werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lautsprechersystem einen ersten, insbesondere linken und einen zweiten, insbesondere rechten Subwoofer umfasst. Insbesondere sind der erste und der zweite Subwoofer jeweils ein Mini-Subwoofer. Der erste Subwoofer ist eingerichtet, um auf der ersten Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der zweite Subwoofer ist eingerichtet, um auf der zweiten Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der erste Subwoofer und der zweite Subwoofer sind eingerichtet, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf den Kopfbereich für den Nutzer ausgerichtet sind. Der erste Subwoofer und der zweite Subwoofer sind jeweils als Subwoofer mit aktiver Membran ausgebildet. Insbesondere ist eine aktive Membran eine Membran, die von einer elektrischen Spule ausgelenkt wird, die in Wirkverbindung mit einem Magneten steht. Der erste Subwoofer und der zweite Subwoofer weisen jeweils auf einer Rückseite ein Resonanzsystem auf. Insbesondere umfasst das Resonanzsystem eine Passivmembran. Insbesondere ist eine Passivmembran eine Membran, die frei von einer elektrischen Spule und einem Magneten ist und vom Schalldruck einer aktiven Membran ausgelenkt wird. Insbesondere sind der erste und der zweite Subwoofer eingerichtet, um in einem Frequenzband zwischen 50 Hz und 100 Hz betrieben zu werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein größerer Frequenzbereich wiedergegeben werden, ohne die klassischen Tieftöner im Autoinnenraum, insbesondere Front-Bass-Systeme, oder Tieftöner in der Autotür, vorzusehen. Durch die kopfnahe Platzierung des ersten und des zweiten Subwoofers, gibt es vorteilhaft geringere Gruppenlaufzeiten im Tieftonbereich.
Insbesondere bedeutet die Ausrichtung des ersten und des zweiten Subwoofers auf den Kopfbereich für den Nutzer, dass der erste und der zweite Subwoofer mit ihrer Vorderseite, insbesondere mit der Seite, auf der die aktive Membran angeordnet ist, insbesondere mit der Seite, auf der die Schallausbreitung beginnt, auf den Kopfbereich für den Nutzer ausgerichtet sind, und dass die zwei Subwoofer auf Höhe des Kopfbereichs für den Nutzer, insbesondere in wenigstens einer der möglichen sich durch den Kopfbereich erstreckenden transversalen Ebenen angeordnet sind. Insbesondere ist der erste, insbesondere linke Subwoofer auf den Bereich des ersten, insbesondere linken Ohres ausgerichtet. Insbesondere ist der zweite, insbesondere rechte Subwoofer auf den Bereich des zweiten, insbesondere rechten Ohres ausgerichtet.
Insbesondere liegen der erste und der zweite Subwoofer in transversaler Ebene auf einer Achse, die quer zur Blickrichtung des Nutzers angeordnet ist.
Insbesondere beträgt der Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Kopfstütze und einem Mittelpunkt der Passivmembran des ersten Subwoofers in transversaler Ebene in einer Richtung quer zur Blickrichtung des Nutzers 52 mm bis 72 mm. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Kopfstütze und einem Mittelpunkt der Passivmembran des zweiten Subwoofers in transversaler Ebene in einer Richtung quer zur Blickrichtung des Nutzers 52 mm bis 72 mm.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Breitbandlautsprecher eingerichtet ist, um als vorderer linker Breitbandlautsprecher auf der linken Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der zweite Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um als vorderer rechter Breitbandlautsprecher auf der rechten Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Das Lautsprechersystem umfasst einen dritten Breitbandlautsprecher und einen vierten Breitbandlautsprecher. Insbesondere umfasst das Lautsprechersystem also vier Breitbandlautsprecher. Dies wird auch als quadrofonisches System bezeichnet. Der dritte Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um als hinterer linker Breitbandlautsprecher auf der linken Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der vierte Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um als hinterer rechter Breitbandlautsprecher auf der rechten Seite des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Der erste Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers vor dem dritten Breitbandlautsprecher angeordnet, insbesondere weiter von der Kopfstütze beabstandet zu sein, als der dritte Breitbandlautsprecher. Der zweite Breitbandlautsprecher ist eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers vor dem vierten Breitbandlautsprecher angeordnet, insbesondere weiter von der Kopfstütze beabstandet zu sein, als der vierte Breitbandlautsprecher. Der dritte Breitbandlautsprecher und der vierte Breitbandlautsprecher sind eingerichtet, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf den Kopfbereich für den Nutzer ausgerichtet sind. Der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher sind jeweils als Dipol-Lautsprecher, insbesondere als Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet. Insbesondere sind der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in einem Frequenzband zwischen 100 Hz und 20 kHz betrieben zu werden. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, insbesondere bei der Wiedergabe von Mehrkanalmedien, mit weniger Energie einen bestimmten Schalldruck am Ohr des Nutzers zu erreichen. Insbesondere ist es möglich, schon vor der Verwendung digitaler Filter die Schallwiedergabe auf den Kopfbereich für den Nutzer auszurichten.
Insbesondere ist der erste Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers vor dem Kopf des Nutzers auf der linken Seite angeordnet zu werden. Insbesondere ist der zweite Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers vor dem Kopf des Nutzers auf der rechten Seite angeordnet zu werden. Insbesondere ist der dritte Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers seitlich neben oder hinter dem Kopf des Nutzers auf der linken Seite angeordnet zu werden. Insbesondere ist der vierte Breitbandlautsprecher eingerichtet, um in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers seitlich neben oder hinter dem Kopf des Nutzers auf der rechten Seite angeordnet zu werden.
Insbesondere liegen der erste Breitbandlautsprecher und der zweite Breitbandlautsprecher in transversaler Ebene auf einer Achse, die quer zur Blickrichtung des Nutzers ist. Insbesondere liegen der dritte Breitbandlautsprecher und der vierte Breitbandlautsprecher in transversaler Ebene auf einer Achse, die quer zur Blickrichtung des Nutzers ist.
Insbesondere beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Passivmembran des ersten Subwoofers und einem Mittelpunkt des dritten Breitbandlautsprechers in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers 240 mm bis 340 mm. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Passivmembran des ersten Subwoofers und einem Mittelpunkt des ersten Breitbandlautsprechers in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers 430 mm bis 530 mm. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Passivmembran des zweiten Subwoofers und einem Mittelpunkt des vierten Breitbandlautsprechers in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers 240 mm bis 340 mm. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Passivmembran des zweiten Subwoofers und einem Mittelpunkt des zweiten Breitbandlautsprechers in transversaler Ebene in Blickrichtung des Nutzers 430 mm bis 530 mm.
Insbesondere bedeutet die Ausrichtung des dritten und des vierten Breitbandlautsprechers auf den Kopfbereich für den Nutzer, dass der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher jeweils mit einer Vorderseite, insbesondere mit der Seite, auf der die Membran angeordnet ist, insbesondere mit der Seite, auf der die Schallausbreitung beginnt, auf den Kopfbereich für den Nutzer ausgerichtet sind und dass der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher auf Höhe des Kopfbereichs für den Nutzer, insbesondere in wenigstens einer der möglichen sich durch den Kopfbereich erstreckenden transversalen Ebenen angeordnet sind. Insbesondere ist der dritte Breitbandlautsprecher auf den Bereich des ersten, insbesondere linken Ohres ausgerichtet. Insbesondere ist der vierte Breitbandlautsprecher auf den Bereich des zweiten, insbesondere rechten Ohres ausgerichtet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lautsprechersystem wenigstens einen taktilen Aktuator umfasst. Der taktile Aktuator ist eingerichtet, um in einer Rückenlehne des Sitzmöbels angeordnet zu werden. Insbesondere ist der wenigstens eine taktile Aktuator ein taktiler Schallwandler, insbesondere ein Exiter. Insbesondere ist der wenigstens eine taktile Aktuator eingerichtet, um mit einer Frequenz von höchstens 50 Hz betrieben zu werden. Der wenigstens eine taktile Aktuator führt, auch in Kombination mit dem ersten und dem zweiten Subwoofer, zu einer sehr hochwertigen Wiedergabe des dargebotenen Basses, was umgangssprachlich auch als „knackiger Bass“ bezeichnet wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste, der zweite, der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher jeweils eine Membran mit einem Membrandurchmesser von 3,81 cm (1,5") aufweisen. Insbesondere sind der erste, der zweite, der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher jeweils zylinderförmig ausgebildet. Insbesondere hat ein Gehäuse mindestens eines Breitbandlautsprechers, ausgewählt aus dem ersten Breitbandlautsprecher, dem zweiten Breitbandlautsprecher, dem dritten Breitbandlautsprecher und dem vierten Breitbandlautsprecher, vorzugsweise jedes Gehäuse der Breitbandlautsprecher, einen Gehäusedurchmesser von 80 mm und eine Gehäusehöhe von 30 mm. Insbesondere ist auf einer Rückseite des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Breitbandlautsprechers jeweils eine kreisrunde Interferenzöffnung, insbesondere mit einem Durchmesser von 16 mm, angeordnet. Insbesondere ist auf der Innenseite der Interferenzöffnung ein akustischer Widerstand angeordnet. Insbesondere ist der akustische Widerstand aus einem faserigen Material, insbesondere aus einer akustischen Watte, und einem - insbesondere feinen - Aluminiumgitter, insbesondere mit einer Maschenweite von etwa 0,2 mm, insbesondere 0,2 mm gebildet. Insbesondere wird durch diese Anordnung ein Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung gebildet. Insbesondere wird die Phasenverschiebung der rückwärtigen Abstrahlung durch die entsprechende Ausgestaltung bewirkt. Alternativ oder zusätzlich weisen der erste Subwoofer und der zweite Subwoofer jeweils eine aktive Membran mit einem Membrandurchmesser von 7,62 cm (3") auf. Alternativ oder zusätzlich weist der erste Subwoofer ein Resonanzsystem mit einer Passivmembran mit einem Membrandurchmesser von 10,16 cm (4") auf. Insbesondere weist das Resonanzsystem des ersten Subwoofers ein Innenvolumen von etwa 1 I, insbesondere 1 I auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Resonanzsystem des ersten Subwoofers ein Zusatzgewicht auf, welches die Passivmembran beschwert. Insbesondere hat das Zusatzgewicht eine Masse von etwa 75 g, insbesondere 75 g. Alternativ oder zusätzlich weist der zweite Subwoofer ein Resonanzsystem mit einer Passivmembran mit einem Membrandurchmesser von 10,16 cm (4") auf. Insbesondere weist das Resonanzsystem des zweiten Subwoofers ein Innenvolumen von etwa 1 I, insbesondere 1 1 auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Resonanzsystem des zweiten Subwoofers ein Zusatzgewicht auf, welches die Passivmembran beschwert. Insbesondere hat das Zusatzgewicht eine Masse von etwa 75 g, insbesondere 75 g. Auf diese Weise wird vorteilhaft die Wiedergabequalität des Lautsprechersystems, insbesondere bei der Wiedergabe von Mehrkanalmedien, weiter erhöht.
Die Erfindung wird auch gelöst, in dem ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechersystems geschaffen wird, welches ein erfindungsgemäßes Lautsprechersystem oder ein Lautsprechersystem nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Das Lautsprechersystem wird als 4.2-Kanal-System mit vier Breitbandlautsprechern und zwei Subwoofern angesteuert. Alternativ wird das Lautsprechersystem als 4.2.2-Kanal-System mit vier Breitbandlautsprechern, zwei Subwoofern und zwei taktilen Aktuatoren angesteuert. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem erläutert wurden. Auf diese Weise kann insbesondere vorteilhaft die hochwertige Wiedergabe von Mehrkanal-Medien durchgeführt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem ersten, insbesondere vorderen linken Breitbandlautsprecher ein Front-Left-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -15 dB (entspricht einer Dämpfung), und ein Center-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -21 dB, zugeführt wird. Zusätzlich wird dem zweiten, insbesondere vorderen rechten Breitbandlautsprecher ein Front-Right-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -15 dB, und das Center-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -21 dB, zugeführt. Zusätzlich wird dem dritten, insbesondere hinteren linken Breitbandlautsprecher ein Surround-Left Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -18 dB, zugeführt. Zusätzlich wird dem vierten, insbesondere hinteren rechten Breitbandlautsprecher ein Surround-Right-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -18 dB, zugeführt. Insbesondere werden für den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Breitbandlautsprecher jeweils alle zugeführten Signale mit einem Low-Cut-Filter und einem Kerbfilter gefiltert. Insbesondere weist der Low-Cut-Filter eine Flankensteilheit von 24 dB/Oct und eine Trennfrequenz von 150 Hz auf. Insbesondere weist der Kerbfilter einen Güte-Wert von 3,5, eine Wirkfrequenz von 3,2 kHz und eine Verstärkung von -10 dB auf. Zusätzlich wird dem ersten, insbesondere linken Subwoofer das Front-Left-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -18 dB, und ein LFE-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -28 dB, zugeführt. Zusätzlich wird dem zweiten, insbesondere rechten Subwoofer das Front-Right-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -28 dB, und das Surround-Right-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -18 dB, zugeführt. Insbesondere werden für den ersten und den zweiten Subwoofer jeweils alle zugeführten Signale mit einem Low-Cut-Filter gefiltert. Insbesondere weist der Low-Cut-Filter eine Flankensteilheit von 24 dB/Oct und eine Trennfrequenz von 40 Hz auf. Vorzugsweise werden zusätzlich dem ersten, insbesondere linken taktilen Aktuator das Center-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -6 dB, und das LFE-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -6 dB, zugeführt. Alternativ oder zusätzlich werden vorzugsweise dem zweiten, insbesondere rechten taktilen Aktuator das Center-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -6 dB, und das LFE-Signal, insbesondere mit einer Verstärkung von -6 dB, zugeführt. Insbesondere werden für den ersten und den zweiten taktilen Aktuator jeweils alle zugeführten Signale mit einem Tiefpassfilter gefiltert und dessen Dynamikumfang mit einem Kompressor komprimiert. Insbesondere weist der Tiefpassfilter einen Güte Wert von 1 und eine Trennfrequenz von 80 Hz auf. Insbesondere weist der Kompressor eine Verstärkung von 12 dB, einen Schwellwert von -48 dB und eine Ratio von 10:1 auf. Insbesondere sind die Lautstärkepegel des ersten und des zweiten Breitbandlautsprechers um 9 dB geringer, als die Lautstärkepegel des ersten und des zweiten Subwoofers. Insbesondere sind die Lautstärkepegel des dritten und des vierten Breitbandlautsprechers um 7 dB geringer, als die Lautstärkepegel des ersten und des zweiten Subwoofers. Insbesondere sind die Lautstärkepegel des ersten und des zweiten taktilen Aktuators um 0,3 dB geringer, als die Lautstärkepegel des ersten und des zweiten Subwoofers. Auf diese Weise wird vorteilhaft, insbesondere bereits vor der Verwendung digitaler Filter, eine besonders hohe Richtwirkung der Wiedergabe auf den Kopfbereich für den Nutzer erreicht.
Die Erfindung wird auch gelöst, in dem eine Steuervorrichtung geschaffen wird, die eingerichtet ist, zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines Verfahrens gemäß einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit der Steuervorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem und dem Verfahren erläutert wurden.
Das Lautsprechersystem weist bevorzugt eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung auf.
Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Lautstärkepegel für den ersten und den zweiten Breitbandlautsprecher um 9 dB geringer zu wählen als die Lautstärkepegel für den ersten und den zweiten Subwoofer. Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Lautstärkepegel für den dritten und den vierten Breitbandlautsprecher um 7 dB geringer zu wählen als die Lautstärkepegel für den ersten und den zweiten Subwoofer. Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Lautstärkepegel für den ersten und den zweiten taktilen Aktuator um 0,3 dB geringer zu wählen als die Lautstärkepegel für den ersten und den zweiten Subwoofer. Vorzugsweise sind die entsprechenden Dämpfungen fest in der Steuervorrichtung hinterlegt oder vorausgewählt.
Die Erfindung wird auch gelöst, in dem ein Sitzmöbel geschaffen wird, welches ein erfindungsgemäßes Lautsprechersystem oder ein Lautsprechersystem nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In Zusammenhang mit dem Sitzmöbel ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem, dem Verfahren und der Steuervorrichtung erläutert wurden. Die verschiedenen Lautsprecher des Lautsprechersystems sind dabei an dem Sitzmöbel oder in Bezug auf das Sitzmöbel derart angeordnet, wie dies oben in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem erläutert ist.
Die Erfindung wird auch gelöst, in dem ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Sitzmöbel oder ein Sitzmöbel nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem, dem Verfahren, der Steuervorrichtung und dem Sitzmöbel erläutert wurden. Die verschiedenen Lautsprecher des Lautsprechersystems sind dabei an dem Sitzmöbel oder in Bezug auf das Sitzmöbel derart angeordnet, wie dies oben in Zusammenhang mit dem Lautsprechersystem erläutert ist. Die Lautsprecher können insbesondere direkt an dem Sitzmöbel angebracht oder in das Sitzmöbel integriert sein. Alternativ oder zusätzlich können die Lautsprecher an einem von dem Sitzmöbel verschiedenen Teil des Kraftfahrzeugs angebracht sein, beispielsweise an einem Dachhimmel. Insbesondere ist es möglich, dass ein Teil der Lautsprecher an dem Sitzmöbel angebracht oder in das Sitzmöbel integriert ist, wobei ein anderer Teil der Lautsprecher an einem von dem Sitzmöbel verschiedenen Teil des Kraftfahrzeugs, insbesondere an dem Dachhimmel, angebracht ist.
Das Kraftfahrzeug weist bevorzugt eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung oder eine Steuervorrichtung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf. Die Steuervorrichtung ist insbesondere mit den verschiedenen Lautsprechern des Lautsprechersystems zu deren Ansteuerung wirkverbunden. Außerdem ist die Steuervorrichtung bevorzugt mit wenigstens einer Signalquelle wirkverbunden oder wirkverbindbar, um mindestens ein Signal der Signalquelle zu verarbeiten und/oder an die Lautsprecher weiterzuleiten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines um eine Kopfstütze eines Sitzmöbels angeordneten Lautsprechersystems, in einer Ansicht von oben,
2 a) eine schematische Darstellung einer verkippten Vorderseite eines in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 verwendeten Breitbandlautsprechers, und
2 b) eine schematische Darstellung einer verkippten Rückseite eines in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 verwendeten Breitbandlautsprechers.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Lautsprechersystems 1 für ein Sitzmöbel 2 in der Ansicht von oben, wobei in diesem Ausführungsbeispiel von dem Sitzmöbel 2 nur eine Kopfstütze 3 dargestellt ist. Das Lautsprechersystem 1 umfasst einen ersten, vorderen linken Breitbandlautsprecher 4, einen zweiten, vorderen rechten Breitbandlautsprecher 5, einen dritten, hinteren linken Breitbandlautsprecher 7 und einen vierten, hinteren rechten Breitbandlautsprecher 9. Der erste Breitbandlautsprecher 4 und der dritte Breitbandlautsprecher 7 sind eingerichtet, um auf einer ersten Seite 11 des Sitzmöbels 2 angeordnet zu werden. Der zweite Breitbandlautsprecher 5 und der vierte Breitbandlautsprecher 9 sind eingerichtet, um auf einer zweiten, der ersten Seite 11 gegenüberliegenden Seite 13 des Sitzmöbels 2 angeordnet zu werden. Die erste Seite 11 und die zweite Seite 13 sind symmetrisch in einer sich durch eine Achse H erstreckenden Ebene, die normal zur Bildebene angeordnet ist, also aus der Bildebene hervortritt, und zugleich eine Sagittalebene eines bestimmungsgemäß auf dem Sitzmöbel 2 sitzenden Nutzers ist. Der Blick des Nutzers geht dabei nach vorne, das heißt in der Draufsicht von 1 nach unten, wie durch einen Pfeil D dargestellt. Die Angaben „links“ und „rechts“ beziehen sich auf diese Blickrichtung D des Nutzers. Der erste Breitbandlautsprecher 4, der zweite Breitbandlautsprecher 5, der dritte Breitbandlautsprecher 7 und der vierte Breitbandlautsprecher 9 sind eingerichtet, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf einen Kopfbereich 15 für den Nutzer ausgerichtet sind. Der erste Breitbandlautsprecher 4, der zweite Breitbandlautsprecher 5, der dritte Breitbandlautsprecher 7 und der vierte Breitbandlautsprecher 9 sind als Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet.
Zusätzlich umfasst das Lautsprechersystem einen ersten, linken Subwoofer 17 und einen zweiten, rechten Subwoofer 19. Der erste Subwoofer 17 ist eingerichtet, um auf der ersten Seite 11 des Sitzmöbels 2 angeordnet zu werden. Der zweite Subwoofer 19 ist eingerichtet, um auf der zweiten Seite 13 des Sitzmöbels 2 angeordnet zu werden. Der erste Subwoofer 17 und der zweite Subwoofer 19 sind eingerichtet, um derart angeordnet zu werden, dass sie auf den Kopfbereich 15 für den Nutzer ausgerichtet sind.
Der erste Subwoofer 17 ist als Subwoofer mit aktiver Membran 21 ausgebildet und weist auf einer Rückseite 23 ein Resonanzsystem 25 auf. Das Resonanzsystem 25 umfasst eine Passivmembran 27. Zusätzlich ist die Passivmembran 27 des Resonanzsystems 25 mit einem Gewicht 29 beschwert. Der zweite Subwoofer 19 ist als Subwoofer mit aktiver Membran 21 ausgebildet und weist auf einer Rückseite 23 ein Resonanzsystem 25 auf. Das Resonanzsystem 25 umfasst eine Passivmembran 27. Zusätzlich ist die Passivmembran 27 des Resonanzsystems 25 mit einem Gewicht 29 beschwert.
Der erste Breitbandlautsprecher 4 und der zweite Breitbandlautsprecher 5 liegen in transversaler Ebene - parallel zur Bildebene - auf einer Achse A, die quer zur Blickrichtung D des Nutzers ist. Der dritte Breitbandlautsprecher 7 und der vierte Breitbandlautsprecher 9 liegen in transversaler Ebene auf einer Achse B, die quer zur Blickrichtung D des Nutzers ist. Der erste Subwoofer 17 und der zweite Subwoofer 19 liegen in transversaler Ebene auf einer Achse C, die quer zur Blickrichtung D des Nutzers ist.
Der Abstand zwischen einem Mittelpunkt E der Kopfstütze 3 und einem Mittelpunkt F der Passivmembran 27 des ersten Subwoofers 17 in transversaler Ebene in einer Richtung quer zur Blickrichtung D des Nutzers beträgt 52 mm bis 72 mm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt F der Passivmembran 27 des ersten Subwoofers 17 und einem Mittelpunkt des dritten Breitbandlautsprechers 7 in transversaler Ebene in Blickrichtung D des Nutzers beträgt 240 mm bis 340 mm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt F der Passivmembran 27 des ersten Subwoofers 17 und einem Mittelpunkt des ersten Breitbandlautsprechers 4 in transversaler Ebene in Blickrichtung D des Nutzers beträgt 430 mm bis 530 mm.
Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt E der Kopfstütze 3 und einem Mittelpunkt G der Passivmembran 27 des zweiten Subwoofers 19 in transversaler Ebene in einer Richtung quer zur Blickrichtung D des Nutzers beträgt 52 mm bis 72 mm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt G der Passivmembran 27 des zweiten Subwoofers 19 und einem Mittelpunkt des vierten Breitbandlautsprechers 9 in transversaler Ebene in Blickrichtung D des Nutzers beträgt 240 mm bis 340 mm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt G der Passivmembran 27 des zweiten Subwoofers 19 und einem Mittelpunkt des zweiten Breitbandlautsprechers 5 in transversaler Ebene in Blickrichtung D des Nutzers beträgt 430 mm bis 530 mm.
2 a) zeigt eine schematische Darstellung eines Breitbandlautsprechers 30 in leicht verkippter Vorderansicht. Vorzugsweise sind der erste, zweite, dritte und vierte Breitbandlautsprecher 4,5,7,9 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 ausgebildet wie der Breitbandlautsprecher 30. Der Breitbandlautsprecher 30 umfasst eine Vorderseite 31, eine Rückseite 32, eine Mantelfläche 34, eine Membran 33 und einen Signalanschluss 36. Die Rückseite 32 ist in 2 a) dem Betrachter abgewandt. Der Breitbandlautsprecher 30 weist ein zylindrisches Gehäuse 35 auf. Die Höhe der Mantelfläche 34 entspricht der Höhe des zylindrischen Gehäuses 35. Der Signalanschluss 36 wird mit einer Steuervorrichtung, welche hier nicht dargestellt ist, verbunden. Auf der Vorderseite 31 des Breitbandlautsprechers 30 ist die Membran 33 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel hat die aktive Membran 33 einen Durchmesser von 3,81 cm (1,5"), das zylindrischen Gehäuses 30 einen Durchmesser von 80 mm und das zylindrische Gehäuse eine Höhe von 30 mm.
2 b) zeigt eine schematische Darstellung des Breitbandlautsprechers 30 gemäß 2 a) in verkippter Rückansicht. Die Vorderseite 31 ist in 2 b) dem Betrachter abgewandt. Auf der Rückseite 32 ist eine bevorzugt kreisrunde Interferenzöffnung 37 angeordnet. Auf der Innenseite der Interferenzöffnung 37 ist ein akustischer Widerstand 38 angeordnet. Der akustische Widerstand ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem faserigen Material, konkret einer akustischen Watte 39, und aus einem feinen Aluminiumgitter 41 mit einer Maschenweite von 0,2 mm gebildet. Diese Anordnung bildet einen rückwärtig phasenverschobenen Dipol-Lautsprecher 43, der insbesondere für einen Frequenzbereich zwischen 400 Hz und 1,6 kHz eine Rückwärtsdämpfung von etwa 5 dB aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Cheer, J. und Elliott, S. J. (2013). „Design and Implementation of a personal audio system in a car cabin“, The Journal of the Acoustical Society of America, 61, 6, 412-424 [0002]

Claims

Lautsprechersystem (1) für ein Sitzmöbel (2), insbesondere für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Personenkraftwagen, zur sitzplatzindividuellen Beschallung eines auf dem Sitzmöbel (2) sitzenden Nutzers, mit - einem ersten Breitbandlautsprecher (4) und einem zweiten Breitbandlautsprecher (5), wobei - der erste Breitbandlautsprecher (4) eingerichtet ist, um auf einer ersten Seite (11) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet ist, um auf einer zweiten, der ersten Seite (11) gegenüberliegenden Seite (13) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der erste Breitbandlautsprecher (4) und der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet sind, um derart angeordnet zu werden, dass - sie auf einen Kopfbereich (15) für den Nutzer ausgerichtet sind, wobei - der erste und der zweite Breitbandlautsprecher (4, 5) jeweils als aktiver Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet sind.
Lautsprechersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - einem ersten Subwoofer (17) und einem zweiten Subwoofer (19), wobei - der erste Subwoofer (17) eingerichtet ist, um auf der ersten Seite (11) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der zweite Subwoofer (19) eingerichtet ist, um auf der zweiten Seite (13) des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der erste Subwoofer (17) und der zweite Subwoofer (19) eingerichtet sind, um derart angeordnet zu werden, dass - Sie auf den Kopfbereich (15) für den Nutzer ausgerichtet sind, wobei - der erste Subwoofer (17) und der zweite Subwoofer (19) jeweils als Subwoofer mit aktiver Membran (21) ausgebildet sind, wobei - der erste Subwoofer (17) und der zweite Subwoofer (19) jeweils auf einer Rückseite (23) ein Resonanzsystem (25) aufweisen.
Lautsprechersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der erste Breitbandlautsprecher (4) eingerichtet ist, um als vorderer linker Breitbandlautsprecher auf einer linken Seite des Sitzmöbels (2) als der ersten Seite (11) angeordnet zu werden, wobei - der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet ist, um als vorderer rechter Breitbandlautsprecher auf einer rechten Seite des Sitzmöbels (2) als der zweiten Seite (13) angeordnet zu werden, wobei - das Lautsprechersystem (1) einen dritten Breitbandlautsprecher (7) und einen vierten Breitbandlautsprecher (9) umfasst, wobei - der dritte Breitbandlautsprecher (7) eingerichtet ist, um als hinterer linker Breitbandlautsprecher auf der linken Seite des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der vierte Breitbandlautsprecher (9) eingerichtet ist, um als hinterer rechter Breitbandlautsprecher auf der rechten Seite des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden, wobei - der erste Breitbandlautsprecher (4) eingerichtet ist, um in transversaler Ebene in Blickrichtung (D) des Nutzers vor dem dritten Breitbandlautsprecher (7) angeordnet, insbesondere weiter von der Kopfstütze (3) beabstandet zu sein, als der dritte Breitbandlautsprecher (7), wobei - der zweite Breitbandlautsprecher (5) eingerichtet ist, um in transversaler Ebene in Blickrichtung (D) des Nutzers vor dem vierten Breitbandlautsprecher (9) angeordnet, insbesondere weiter von der Kopfstütze (3) beabstandet zu sein, als der vierte Breitbandlautsprecher (9), wobei - der dritte Breitbandlautsprecher (7) und der vierte Breitbandlautsprecher (9) eingerichtet sind, um derart angeordnet zu werden, dass - sie auf den Kopfbereich (15) für den Nutzer ausgerichtet sind, wobei - der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher (7, 9) jeweils als aktive Dipol-Lautsprecher mit phasenverschobener rückwärtiger Abstrahlung ausgebildet sind.
Lautsprechersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Lautsprechersystem (1) wenigstens einen taktilen Aktuator umfasst, wobei - der wenigstens eine taktile Aktuator eingerichtet ist, um in einer Rückenlehne des Sitzmöbels (2) angeordnet zu werden.
Lautsprechersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der erste, der zweite, der dritte und der vierte Breitbandlautsprecher (3, 5, 7, 9) jeweils eine Membran (33) mit einem Membrandurchmesser von 3,81 cm umfasst, und/oder - der erste Subwoofer (17) und der zweite Subwoofer (19) jeweils eine aktive Membran (21) mit einem Membrandurchmesser von 7,62 cm umfassen, und/oder - der erste Subwoofer (17) und der zweite Subwoofer (19) jeweils ein Resonanzsystem (25) mit einer Passivmembran (27) mit einem Membrandurchmesser von 10,16 cm aufweisen, und/oder - die Resonanzsysteme (25) jeweils ein Zusatzgewicht (29) umfassen, welches die Passivmembran (27) beschwert.
Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechersystems (1), wobei ein Lautsprechersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als - 4.2-Kanal-System mit vier Breitbandlautsprechern (3, 5, 7, 9) und zwei Subwoofern (17, 19) oder als - 4.2.2-Kanal-System, mit vier Breitbandlautsprechern (3, 5, 7, 9), zwei Subwoofern (17, 19) und zwei taktilen Aktuatoren angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei - dem ersten Breitbandlautsprecher (3) ein Front-Left-Signal und ein Center-Signal zugeführt wird, und - dem zweiten Breitbandlautsprecher (5) ein Front-Right-Signal und das Center-Signal zugeführt werden, und - dem dritten Breitbandlautsprecher (7) ein Surround-Left-Signal zugeführt wird, und - dem vierten Breitbandlautsprecher (9) ein Surround-Right-Signal zugeführt wird, und - dem ersten Subwoofer (17) das Front-Left-Signal und ein LFE-Signal zugeführt werden, und - dem zweiten Subwoofer (19) das Front-Right-Signal und das Surround-Right-Signal zugeführt werden, wobei vorzugsweise - dem ersten taktilen Aktuator das Center-Signal und das LFE-Signal zugeführt werden, und/oder vorzugsweise - dem zweiten taktilen Aktuator das Center Signal und das LFE-Signal zugeführt werden.
Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7.
Sitzmöbel (2), insbesondere Fahrzeugsitz, mit einem Lautsprechersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Sitzmöbel (2) nach Anspruch 9, oder mit einem Lautsprechersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und vorzugsweise mit einer Steuervorrichtung nach Anspruch 8.