DE102021200633B4

DE102021200633B4 - Lautsprecher

Info

Publication number: DE102021200633B4
Application number: DE102021200633.7A
Authority: DE
Inventors: Klaus KAETEL
Original assignee: Kaetel Systems GmbH
Current assignee: Kaetel Systems GmbH
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2041-01-26
Also published as: WO2022157255A1; EP4282166A1; TWI828049B; DE102021200633A1; TW202236254A; CN117322011A; US20230362536A1

Abstract

Lautsprecher (10), welcher umfasst:zwei Membranen (20), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, undeine Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20) ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist,wobei die Antriebseinheit (30) eine Verbindungsstange (40) aufweist, die mit einem Ende an der ersten Membran und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran gekoppelt ist,wobei die Antriebseinheit (30) einen ersten Magnet (51), einen zweiten Magnet (52) und einen dritten Magnet (51) und eine in einem Magnetfeld der Magnete (51, 52, 53) sich befindende Schwingspule (50) umfasst, undwobei der erste Magnet (51) ein massiver Zylinder (44) ist, welcher in der Verbindungstange (40) angeordnet ist und eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektroakustik und insbesondere auf Konzepte zum Aufzeichnen und Wiedergeben von akustischen Signalen.
Typischerweise werden akustische Szenen unter Verwendung eines Satzes von Mikrofonen aufgenommen. Jedes Mikrofon gibt ein Mikrofonsignal aus. Für eine Audioszene eines Orchesters, beispielsweise, können 25 Mikrofone verwendet werden. Dann führt ein Toningenieur eine Mischung der 25 Mikrofon-Ausgangssignale in, beispielsweise, ein Standardformat durch, wie beispielsweise ein Stereoformat, ein 5.1-, ein 7.1-, ein 7.2-, oder ein anderes entsprechendes Format. Bei einem Stereoformat werden beispielsweise durch den Toningenieur oder einen automatischen Mischprozess zwei Stereokanäle erzeugt. Bei einem 5.1-Format resultiert das Mischen in fünf Kanälen und einem Subwoofer-Kanal. Analog hierzu wird beispielsweise in einem 7.2-Format eine Mischung in sieben Kanäle und zwei Subwoofer-Kanäle vorgenommen. Wenn die Audioszene in einer Wiedergabeumgebung „gerendert“ bzw. aufbereitet werden soll, wird ein Mischergebnis an elektrodynamische Lautsprecher angelegt. in einem Stereo-Wiedergabeszenario existieren zwei Lautsprecher, wobei der erste Lautsprecher den ersten Stereokanal empfängt, und der zweite Lautsprecher den zweiten Stereokanal empfängt. In einem 7.2-Wiedergabeformat existieren beispielsweise sieben Lautsprecher an vorbestimmten Positionen und darüber hinaus zwei Subwoofer, die relativ beliebig platziert werden können. Die sieben Kanäle werden an die entsprechenden Lautsprecher angelegt, und die zwei Subwoofer-Kanäle werden an die entsprechenden Subwoofer angelegt.
Die Verwendung einer einzigen Mikrofonanordnung bei der Erfassung von Audiosignalen und die Verwendung einer einzigen Lautsprecheranordnung bei der Wiedergabe der Audiosignale vernachlässigen typischerweise die wahre Natur der Schallquellen. Das europäische Patent EP 2 692 154 B1 beschreibt ein Set zum Erfassen und Wiedergeben einer Audioszene, bei dem nicht nur die Translation aufgenommen und wiedergegeben wird, sondern auch die Rotation und darüber hinaus auch die Vibration. Daher wird eine Tonszene nicht nur durch ein einziges Erfassungssignal oder ein einziges gemischtes Signal wiedergegeben, sondern durch zwei Erfassungssignale oder zwei gemischte Signale, die einerseits simultan aufgezeichnet werden, und die andererseits simultan wiedergegeben werden. Damit wird erreicht, dass unterschiedliche Emissionscharakteristika von der Audioszene im Vergleich zu einer Standard-Aufnahme aufgezeichnet werden und in einer Wiedergabeumgebung wiedergegeben werden.
Hierzu wird, wie es in dem europäischen Patent dargestellt ist, ein Satz von Mikrofonen zwischen der akustischen Szene und einem (gedachten) Zuhörerraum platziert, um das „konventionelle“ oder Translations-Signal zu erfassen, das sich durch eine hohe Gerichtetheit bzw. hohe Güte auszeichnet.
Darüber hinaus wird ein zweiter Satz von Mikrofonen oberhalb oder seitlich von der akustischen Szene platziert, um ein Signal mit niedriger Güte bzw. niedriger Gerichtetheit aufzuzeichnen, das die Rotation der Schallwellen im Gegensatz zur Translation abbilden soll.
Auf der Wiedergabeseite werden an den typischen Standardpositionen entsprechende Lautsprecher platziert, von denen jeder eine omnidirektionale Anordnung hat, um das Rotationssignal wiederzugeben, und eine direktionale Anordnung hat, um das „konventionelle“ translatorische Schallsignal wiederzugeben. Ferner existiert noch ein Subwoofer entweder an jeder der Standard-Positionen oder nur ein einziger Subwoofer an irgendeiner Stelle.
Das europäische Patent EP 2 692 144 B1 offenbart einen Lautsprecher zum Wiedergeben von, einerseits, dem translatorischen Audiosignal und, andererseits, dem rotatorischen Audiosignal. Der Lautsprecher hat also eine omnidirektional emittierende Anordnung einerseits und eine direktional emittierende Anordnung andererseits.
Das europäische Patent EP 2 692 151 B1 offenbart ein Elektretmikrofon, das zum Aufzeichnen des omnidirektionalen oder des direktionalen Signals eingesetzt werden kann.
Das europäische Patent EP 3 061 262 B1 offenbart einen Ohrhörer und ein Verfahren zum Herstellen eines Ohrhörers, der sowohl ein translatorisches Schallfeld als auch ein rotatorisches Schallfeld erzeugt.
Die amerikanische Anmeldung US 2020 / 0 275 189 A1 offenbart einen bidirektionalen Lautsprecher mit Stabmagneten.
Die amerikanische Anmeldung US 2005 / 0 163 338 A1 offenbart eine Magnetschaltung und einen Lautsprecher.
Die zur Erteilung vorgesehene europäische Patentanmeldung EP 3 061 266 A1 offenbart einen Kopfhörer und ein Verfahren zum Erzeugen eines Kopfhörers, der ausgebildet ist, um unter Verwendung eines ersten Wandlers das „konventionelle“ translatorische Schallsignal zu erzeugen, und unter Verwendung eines zweiten senkrecht zum ersten Wandler angeordneten Wandlers das rotatorische Schallfeld zu erzeugen.
Die Aufzeichnung und Wiedergabe des rotatorischen Schallfelds zusätzlich zum translatorischen Schallfeld führt zu einer signifikant verbesserten und damit hochqualitativen Audiosignalwahrnehmung, die nahezu den Eindruck eines Live-Konzertes vermittelt, obgleich das Audiosignal durch Lautsprecher oder Kopf- bzw. Ohrhörer wiedergebeben wird.
Damit wird ein Schallerlebnis erreicht, das nahezu nicht unterscheidbar von der ursprünglichen Tonszene ist, bei der der Schall nicht durch Lautsprecher, sondern durch Musikinstrumente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass berücksichtigt wird, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gegebenenfalls auch vibratorisch emittiert wird und daher entsprechend aufgezeichnet und auch wiedergegeben werden soll.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Konzept zum Wiedergeben dieses gesamten aufgezeichneten Schalls zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Lautsprecher nach Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers nach Patentanspruch 25, oder ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers nach Patentanspruch 26 gelöst.
Der Lautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zwei Membranen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner umfasst der Lautsprecher eine Antriebseinheit zum Auslenken der zwei Membranen ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit mit den zwei Membranen derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Bevorzugt weist der Lautsprecher eine Verbindungsstange auf, welche die zwei Membranen miteinander koppelt, insbesondere ist die Verbindungsstange an jeweils einem Ende in Kontakt mit einer der zwei Membranen. Ein Ende der Verbindungsstange kann beispielsweise mit einer Membran durch einen Klebefilm verbunden sein. Die Verbindungsstange ist bevorzugt als Hohlzylinder ausgebildet. Um die Verbindungstange herum als auch in der Verbindungsstange sind bevorzugt die einzelnen Komponenten der Antriebseinheit angeordnet. Die Antriebseinheit kann beispielsweise eine Schwingspule, einen ersten Magneten, einen zweiten Magneten und einen dritten Magneten umfassen. Durch Anlegen eines Steuersignals an die Schwingspule, fließt ein Strom durch die Schwingspule. Aufgrund der Anordnung des ersten bis dritten Magneten an und in der Verbindungsstange, wie hierin vorgeschlagen ist, und aufgrund des fließenden Stromes durch die Schwingspule hindurch, können die Membranen im Betrieb in Gleichtakt zueinander ausgelenkt werden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass neben Translationsschwingungen auch Rotationsschwingungen in einer für einen Hörer guten Mischung den Lautsprecher verlassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Lautsprecher zwei Membranen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner umfasst der Lautsprecher eine Antriebseinheit zum Auslenken der zwei Membranen ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit mit den zwei Membranen derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Außerdem umfasst der Lautsprecher ein erstes und ein zweites Gitter, wobei jedes Gitter einer der zwei Membranen gegenüberliegt und sich die Verbindungsstange von der einen Membran bis zu der anderen Membran (20) zentrisch durch die zwei Gitter hindurch erstreckt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers, welches ein Anordnen zweier Membranen, die einander gegenüberliegen, und ein Bereitstellen einer Antriebseinheit zum Auslenken der zwei Membranen umfasst, welche auf ein Steuersignal der Antriebseinheit ansprechen. Bevorzugt wird die Antriebseinheit mit den zwei Membranen derart gekoppelt, dass eine erste der zwei Membranen in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden sie einzelnen Komponenten des Lautsprechers derart angeordnet, dass neben den translatorischen Schallwellen auch Rotationsschallwellen zu einem erhöhten Anteil den Lautsprecher verlassen. Hierdurch kann bei einem Nutzer der Eindruck eines Live-Konzertes vermittelt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers, welches ein Bereitstellen eines Lautsprechers, wie hierin beschrieben, umfasst. Außerdem umfasst das Verfahren ein Anregen der zwei Membranen zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen eines Signales an die Antriebseinheit.
Mit dem hierin beschriebenen Lautsprecher und Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers ist es möglich, zusammen mit einem konventionellen Lautsprecher ein Schallerlebnis zu erreichen, das nahezu nicht unterscheidbar von der ursprünglichen Tonszene ist, bei der der Schall durch Musikinstrumente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Mittel dem vorgeschlagenen Lautsprecher wird insbesondere berücksichtigt, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gegebenenfalls auch vibratorisch emittiert wird. Der erfindungsgemäße Lautsprecher eignet sich speziell für die Wiedergabe der rotatorischen Anteile der Schallszene durch die beiden gegenüberliegenden aber im Gleichtakt schwingenden Membranen.
Es versteht sich, dass einzelne Aspekte, welche in Bezug auf den Lautsprecher beschrieben sind, auch als Verfahrensschritt umgesetzt werden können und umgekehrt. Weitere Details werden im Rahmen der nachfolgenden Bildbeschreibung erörtert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers von außen,
2 eine Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers mit sichtbar dargestellter Antriebseinheit und transparent dargestellten Membranen;
3 eine Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers ohne die Membranen;
4 eine weitere Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers ohne die Membranen;
5 eine Vergrößerung eines Gitters, welches in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten ist;
6 eine teilweise transparente Darstellung der Antriebseinheit, welche in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten ist;
7 einen ersten Magneten der Antriebseinheit, der zwischen zwei gegenüberliegenden Magnethaltern angeordnet ist;
8 eine Vergrößerung der zwei gegenüberliegenden Magnethalter gemäß 7;
9 eine perspektivische Ansicht des ersten, zweiten und dritten Magneten und der Schwingspule der Antriebseinheit, welche in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten sind;
10 eine Draufsicht auf den ersten Magneten, auf die den ersten Magneten umgebende Schwingspule und auf den die Schwingspule umgebenden zweiten oder dritten Magneten gemäß 9;
11 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstange;
12 eine Seitenansicht der Verbindungstange gemäß 11, wobei an oder in der Verbindungsstange teilweise die Elemente der Antriebseinheit angeordnet sind;
13 eine Explosionszeichnung des vorgeschlagenen Lautsprechers;
14 eine Schematische Darstellung einer Translationsschwingung, einer Rotationsschwingung und einer Vibrationsschwingung an einem dreiatomigen Molekül;
15 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Betreiben eines Lautsprechersystems; und
16 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Herstellen eines Lautsprechersystems.

Einzelne Aspekte der hierin beschriebenen Erfindung sind nachfolgend in den 1 bis 16 beschrieben. In der vorliegenden Anmeldung betreffen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente, wobei nicht alle Bezugszeichen in allen Zeichnungen, sofern sie sich wiederholen, erneut dargelegt werden.
Der hierin beschriebene Lautsprecher 10 ist in den 1 bis 13 zu sehen, wobei einzelne Details den einzelnen 1 bis 13 zu entnehmen sind. In Zusammenschau der 1 bis 13 wird das Konzept des hierin beschriebenen Lautsprechers deutlich, wobei nicht jedes Detail in jeder der 1 bis 13 zu sehen ist. Eine Zusammenschau der 1 bis 13 ermöglicht es, den Aufbau des vorgeschlagenen Lautsprechers im Detail zu erfassen.
1 und 2 zeigen einen hierin vorgeschlagenen Lautsprecher 10, wobei 1 eine perspektivische äußere Ansicht des Lautsprechers 10 und 2 einen inneren Aufbau des Lautsprechers 10 in Seitenansicht zeigt. In Zusammenschau der 1 und 2 lässt sich folgender Aufbau des Lautsprechers 10 entnehmen: Der Lautsprecher 10 umfasst zwei Membranen 20, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner umfasst der Lautsprecher 10 eine Antriebseinheit 30 zum Auslenken der zwei Membranen 20 ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit 30 mit den zwei Membranen 20 derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen 20 in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen 20 in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Die Membranen 20 können während eines Betriebes im Gleichtakt ausgelenkt werden. Hierzu ist die Antriebseinheit 30 zwischen den beiden Membranen 20, also zwischen der ersten und der zweiten Membran 20, angeordnet. Insbesondere sind die Elemente bzw. die Bauteile der Antriebseinheit 30 in und um eine Verbindungsstange 40 herum angeordnet. Insbesondere ist die Verbindungsstange 40 ein Element der Antriebseinheit 30, d.h. Teil der Antriebseinheit 30. Wie in 2 zu sehen ist, beabstandet die Verbindungsstange 40 die erste und die zweite Membran 20 zu einander. Eine Länge L40 der Verbindungsstange 40 (in 11 zu sehen) bestimmt den Abstand der Zentren der Membranen 20 zueinander. Die Verbindungsstange 40 berührt mit ihrem ersten Ende, d.h. einem ersten Endpunkt 80, eine der zwei Membranen 20, und mit dem zweiten Endpunkt 80 berührt die Verbindungsstange 40 die andere der zwei Membranen 20. Mit anderen Worten, wie in 2 zu sehen ist, berührt jeweils ein Endpunkt 80 der Verbindungstange 40 jeweils ein Zentrum einer Membran 20. Vorliegend ist unter Endpunkt 80 der Verbindungsstange ein Endbereich zu verstehen, welcher jeweils in einer Ebene senkrecht zu einer Axialachse der Verbindungsstange 40 durch den Endpunkt 80 liegt. Insbesondere wird der Endbereich durch den Umfang der Verbindungsstange 40 in dieser Ebene aufgespannt.
Bevorzugt ist die Antriebseinheit 30 ausgebildet, um die erste und die zweite Membran 20 starr zu koppeln. Die Antriebseinheit 30 bzw. die Verbindungsstange 40 weist hierzu die Länge L40 auf, welche sich wie in 2 gezeigt, entlang einer z-Achse erstreckt. Die z-Achse ist in den 1 bis 13 parallel zur Axialachse der Verbindungsstange 40. Die Länge L40 ist in 2 durch den Doppelpfeil 21 angedeutet. Die zwei Membranen 20 sind die Länge L40 beabstandet. Mit anderen Worten die zwei Membranen 20 liegen in einem Abstand der Länge L40 der Verbindungsstange 40, welche Teil der Antriebeinheit 30 ist, gegenüber und definieren hierdurch einen Raum 22, in welchem die Schallwellen entstehen können. Die Antriebseinheit 30 ist in dem Raum 22 zwischen den Membranen 20 angeordnet. Außerdem weist die Antriebseinheit 30 die Verbindungsstange 40 auf, die mit einem Ende an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran 20 gekoppelt ist, wobei die weiteren Bauteile der Antriebseinheit 30 in der und um die Verbindungsstange 40 herum zwischen den zwei Membranen 20 angeordnet sind.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstange 40. Wie in 11 gezeigt ist, ist die Verbindungsstange 40 als ein Hohlzylinder 42 ausgebildet. Die Antriebseinheit 30 des vorgeschlagenen Lautsprechers 10 weist somit zur starren Kopplung die als Hohlzylinder 42 ausgebildete Verbindungsstange 40 auf, die mit einem Ende an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran 20 gekoppelt ist.
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 30 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Magneten 51, 52, 53 und eine in einem Magnetfeld der Magnete 51, 52, 53 sich befindende Schwingspule 50. Der zweite und dritte Magnet 52, 53 sind beispielsweise in 2, 9 und 13 zu sehen. In 3 ist aus Darstellungsgründen der zweite Magnet 52 als transparenter Magnet angedeutet, während der erste Magnet 51 und der dritte Magnet 53 in 3 als massive Magnete zu sehen sind. In 4 und 6 sind der zweite und dritte Magnet 52, 53 als transparente Magnete dargestellt. Durch die transparente Darstellung der Magnete 52, 53 wird die Struktur der Antriebseinheit 30 innerhalb der Magnete 52, 53 sichtbar. Den genannten Figuren ist ferner zu entnehmen, dass der erste Magnet 51 in der Verbindungsstange 40 angeordnet ist, während der zweite und der dritte Magnet um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet sind. Den 4 und 6 kann zudem entnommen werden, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 jeweils wenigstens teilweise um die Schwingspule 50 herum angeordnet sind. Die Schwingspule 50 wiederum ist bevorzugt um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet.
Längen L, welche fortfolgend eingeführt werden, beziehen sich auf eine Länge entlang der z-Achse bzw. der Axialachse der Antriebseinheit 30 bzw. der Verbindungsstange 40. Die Nomenklatur der Längen der verschiedenen Bauteile setzt sich zusammen aus dem Buchtstaben L und dem entsprechenden Bezugszeichen des Bauteils. Eine Länge L der Verbindungsstange 40 ist beispielsweise mit L40 bezeichnet.
Beispielsweise zeigen die 7, 9, 10, 13, dass bevorzugt der erste Magnet 51 als ein massiver Zylinder 44 ausgebildet ist. Der erste Magnet 51 ist in der Verbindungstange 40 angeordnet und weist eine kleinere Länge L51 als die Verbindungstange 40 aufweist. Mit L51 ist die Länge des ersten Magneten gemeint. Mit anderen Worten es gilt L51< L40.
Diese ist beispielsweise in den 3, 4, 6, 12 und 13 zu sehen. Die Länge der Verbindungsstange L40 ist in 11 zu sehen und bestimmt den Abstand der zwei Membranen 20 zueinander (siehe auch 2).
Bevorzugt sind der zweite und der dritte Magnet 52, 53 hohlzylindrische Magnete, welche jeweils um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet sind und jeweils eine kleinere Länge als die Verbindungstange 40 aufweisen. Die Länge des zweiten und dritten Magneten 52, 53 sind mit L52 bzw. L53 gekennzeichnet. Die hohlzylindrische Ausgestaltung des zweiten und des dritten Magneten 52, 53 ist in 9 und 10 zu sehen. Die Länge L52, L53 des zweiten und dritten Magneten 52, 53 zusammen ist kleiner als die Länge L40 der Verbindungsstange 40, mit anderen Worten es gilt L52+L53 < L40. Dieser Sachverhalt kann beispielsweise der 2 entnommen werden. Außerdem ist die Länge des zweiten und dritten Magneten 52, 53 zusammen kleiner als eine Länge des ersten Magneten 51.Dieser Sachverhalt kann beispielsweise den 2 bis 4 entnommen werden. In 4 sind der zweite und dritte Magnet als transparente Magnete dargestellt, welche teilweise die Schwingspule 50 umgreifen. Mit anderen Worten, bevorzugt sind der zweite und der dritte Magnet 52, 53 mindestens teilweise um die Schwingspule 50 herum angeordnet.
In 12 beispielsweise sind der zweite und der dritte Magnet 52, 52 durch die gestrichelten Linien angedeutet. Aus der 12 kann beispielsweise entnommen werden, was mit teilweiser Anordnung des zweiten und des dritten Magneten 52, 53 um die Schwingspule 50 herum gemeint ist, nämlich dass der zweite und dritte Magnet 52, 53 jeweils mit einem Ende der Schwingspule 50 überlappen und ansonsten mit der Verbindungsstange 40 direkt überlappen. Beispielsweise weisen der zweite Magnet die Länge L52 und der dritte Magnet 53 die Länge L53 auf, wobei bevorzugt L52 gleich L53 ist. Ferner weist auch der erste Magnet 51 in der Verbindungsstange 40 die Länge L51. Auch die Schwingspule 50 weist eine Länge L50 auf. In Relation der Magnete 51, 52, 53 und der Schwingspule 50 zueinander, werden bevorzugt folgende Verhältnisse eingehalten: $\begin{array}{l} L 50 < L 51; \\ L 52 < L 51, L 53 < L 51; \\ L 52 + L 53 < L 51; und \\ L 52 + L 53 \leq L 50. \end{array}$
An die Schwingspule 50 ist das Steuersignal anlegbar. Bei dem vorgeschlagenen Lautsprecher 10 ist die Schwingspule 50 um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet, um die Verbindungsstange 40 durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magneten 51, 52, 53 zu bewegen, so dass die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Die Bauteile des Antriebseinheit 30 sind über die Verbindungsstange 40 starr gekoppelt. Hierzu weist die Verbindungsstange 40 Ausnehmungen 46 auf, innerhalb welcher sich die Verbindungsstange 40 zusammen mit der Schwingspule 50 relativ zu den drei Magneten 51, 52, 53 bewegen kann. Beispielsweise zeigen 11 und 12 die Ausnehmungen 46 der Verbindungsstange 40.
Wie beispielsweise die 2 und 3 zeigen, stehen bevorzugt der zweite und dritte Magnet 52, 53 jeweils an ihrem einen Ende mit Magnethaltern 54, 55 in Eingriff, welche nach einer Montage ineinandergreifen, wobei die Magnethalter 54, 55 jeweils mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt sind. Bevorzugt sind also zwei Magnethalter 55 vorgesehen. An dem jeweils anderen Ende des zweiten und dritten Magneten 52, 53 sind die Magnete 52, 53 mit einem Magnetabstandshalter 57 in Kontakt. Dies kann beispielsweise den 2 und 3 entnommen werden. Den 2 und 6 kann ferner entnommen werden, dass der Magnetabstandshalter 57, welcher in 6 nur als transparenter Magnetabstandshalter 57 angedeutet ist, um die Schwingspule herum angeordnet ist. Eine Länge L57 des Magnethalter 57 ist kleiner als die Länge L50 der Schwingspule 50, d.h. L57 < L50.
Weiter bevorzugt ist der erste Magnet 51 mit einem seiner Enden mit einem Magnethalter 54, welcher in Relation zu einem Magnethalter 55 ein innerer Magnethalter ist, in Eingriff und mit seinem anderen Ende mit dem zweiten Magnethalter 54 in Eingriff. Der Magnethalter 54 ist ein innerer Magnethalter in Bezug zu dem Magnethalter 55, welcher ein äu-ßerer Magnethalter ist. Die Magnethalter 54 und 55 sind zwei Magnethalter, welche derart konfiguriert sind, dass sie nach einer Montage formschlüssig ineinandergreifen. Dieser Sachverhalt ist der 7 zu entnehmen.
Die Kopplung der Magnethalter 54, 55 mit der Verbindungstange 40 lässt sich in Zusammenschau der 8, 11 und 12 entnehmen. Jeder Magnethalter 54 weist zwei Magnethalterausnehmungen 56 auf, welche in 8 zu sehen sind. Durch diese Magnethalterausnehmungen 56 hindurch kann die Verbindungsstange, welche ebenfalls Ausnehmungen 46 aufweist, mit dieser verbunden werden, insbesondere ineinander gesteckt werden, wie dies in Zusammenschau der 11 und 12 hervorgeht. Ein solches Ineinanderstecken kann insbesondere bei der Herstellung des Lautsprechers 10 erfolgen. Die Magnethalter 54, 55 weisen nach einem Ineinandergreifen derselben zum Aufnehmen der Magnete 51, 52, 53 Reliefe 58 auf, wie dies beispielsweise in 8 zu sehen ist. Die Reliefe 58 können als Ausnehmungen oder Hervorhebungen ausgebildet sein. Die Reliefe 58 werden dadurch ausgebildet, dass der innere Magnethalter 54 und der äußere Magnethalter 55 ineinander gesteckt werden. Bevorzugt sind die Reliefe 58 derart ausgebildet, dass die Magnete 51, 52, 53 zwischen den Magnethaltern 54, 55 sicher zur Anlage kommen. Es ist denkbar, dass die Magnete 51, 52, 53 keine Translation durchführen können, sich also nicht entlang der z-Achse bewegen können. Es kann aber sein, dass die Magnete Rotationsbewegungen ausführen können, also in einer x-y-Ebene. Hierzu sind die Reliefe 58 symmetrisch ausgebildet. Bevorzugt greifen die ineinander greifenden Magnethalter 54, 55 jeweils in eine Ausnehmung 46 der Verbindungsstange 40 ein, wobei die Ausnehmungen 46 der Verbindungsstange 40 näher an einem Ende 47 der Verbindungsstange als in der Mitte 48 der Verbindungsstange angebracht sind. Letzteres ist beispielsweise in 11 zu sehen.
Weiter bevorzugt erstrecken sich die Ausnehmungen 46 entlang der Länge der Verbindungstange, so dass sich die Verbindungsstange 40 mit der auf der Verbindungsstange 40 angebrachten Schwingspule 50 ansprechend auf ein Steuersignal relativ zu den drei Magneten 51, 52, 53 entlang der Länge L46 der Ausnehmungen 46 bewegt. Die Schwingspule 50 ist vorliegend um die Verbindungstange 40 herum angeordnet, wobei die Schwingspule 50 mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt ist, so dass sich die Verbindungsstange zusammen mit der Schwingspule in dem Magnetfeld des ersten bis dritten Magneten 51, 52, 53 bewegen kann. Zur Kopplung der Schwingspule 50 mit der Verbindungsstange 40 kann ein Innendurchmesser der Schwingspule 50 auf ein Außendurchmesser der Verbindungstange 40 nahezu passgenau aufeinander abgestimmt sein, also im Rahmen der tolerierbaren Fehlergrenzen. Die Länge L46 der Ausnehmungen 46, wie beispielsweise in 11 gezeigt ist, ist derart lang ausgebildet, dass sich die Verbindungsstange relativ zu den Magneten 51, 52, 53 bei Anlegen eines Signals innerhalb der Ausnehmungen 46 bewegen kann. Beispielsweise kann die mögliche Bewegungsstrecke etwas die halbe Länge L46/2 der Ausnehmungen 46 betragen, wie dies beispielsweise aus der 12 hervorgeht. 12 zeigt beispielsweise eine Ruheposition der Antriebseinheit 30. Die Ruheposition ist jene Position, welche die Antriebseinheit 30 einnimmt, wenn kein Signal an die Schwingspule 50 angelegt ist. Hierdurch wird beispielsweise ermöglicht, dass sich die Verbindungsstange entlang ihrer Axialachse, welche vorliegend entlang der z-Richtung dargestellt ist, sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen kann. Hierdurch können die Membranen 20 ausgelenkt werden, also zu Schwingungen angeregt werden.
Bevorzugt ist zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten 52, 53 ein Magnetabstandshalter 57 angeordnet, wie dies beispielsweise der 12 zu entnehmen ist. Der Magnetabstandshalter 57 ist als Hohlzylinder ausgebildet und umschließt die Schwingspule 50. Der Magnetabstandshalter 57 weist ferner ein Länge L57 auf, wobei die Länge L57 des Magnetabstandshalters 57 kleiner ist als die Länge der Schwingspule L50, d.h. es gilt L57<L50. Außerdem ist die Länge des Magnetabstandshalters 57 kleiner als eine Länge eines Magneten 51, 52, 53, d.h. es gilt L57<L51, L57<L52 und L57<L53. Dieses Merkmal kann der 12 entnommen werden, wobei in 12 der zweite und dritte Magnet durch die gestrichelten Linien angedeutet sind. Hierdurch wird erreicht, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 einerseits voneinander beabstandet sind und bleiben. Andererseits kann hierdurch erreicht werden, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 die Schwingspule 50 entlang ihrer Länge L51, L52 jeweils nur teilweise umgeben. Hierdurch kann bei Anlegen eines Steuersignals an die Schwingspule 50 - für die Dauer des Anlegens des Steuersignals - eine andauernde Bewegung der Verbindungsstange 40 zwischen den Membranen 20 erreicht werden, welche hierdurch zu Schwingungen angeregt werden, bei welchen translatorische als auch rotatorische Schallwellen erzeugt werden.
Bevorzugt weist der Lautsprecher 10 ein erstes und ein zweites Gitter 60 auf, wobei jedes Gitter 60 einer der zwei Membranen 20 gegenüberliegt, wie dies beispielsweise aus den 2 und 4 bis 6 hervorgeht. 5 zeigt eine Vergrößerung eines Gitter 60. Wie 5 zeigt, weist das Gitter 60 im Zentrum eine Ausnehmung auf, so dass beispielsweise der zweite Magnet 52, der dritte Magnet 53 oder ein Magnetabstandshalter 57 mit seinem äußeren Umfang mit der Ausnehmung der Gitters 60 in Eingriff gebracht werden kann. Gleichzeitig sind die Ausnehmungen 56 der Magnethalter 54, 55 mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt, wobei zwischen den zwei gegenüberliegenden Paaren aus Magnethaltern 54, 55 der zweite Magnet 52, der Magnetabstandshalter 57 und der dritte Magnet 53 angeordnet sind. Vorliegend sind damit zwei Magnethalter 54 und zwei Magnethalter 55 beschrieben. Dies geht beispielsweise aus der Zusammenschau der 5 bis 8 hervor. Das Gitter 60 kann ferner ein Relief 58 aufweisen, wie dies beispielsweise in 5 gezeigt ist. Das Relief 58 ist bevorzugt an einem äußeren Umfang des Gitters 60 angeordnet.
Bevorzugt weist jedes Gitter 60 eine Mehrzahl an Perforierungen 70 auf, um einen Druckausgleich zu ermöglichen, wenn die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Die Perforierungen 70 können, wie in 5 gezeigt ist, beispielsweise kreisrund sein. Es ist ferner denkbar, dass die Perforierungen eine andere Form aufweisen, wie beispielsweise rechteckig oder n-eckig, wobei n eine natürliche Zahl größer 2 ist. Bevorzugt weist jede Perforierung 70 einen Durchmesser von 0,1 cm bis 0,9 cm auf. Bei diesen Durchmessern der Perforierungen 70 kann ein guter Druckausgleich erfolgen, wobei zeitgleich das Gitter 60 bzw. die Gitter 60 dem Lautsprecher 10 eine hinreichende bis gute Stabilität verleihen. Wie beispielsweise der 2 zu entnehmen ist, ist ein Gitter 60 der zwei Gitter 60 jeweils zwischen dem Magnetabstandshalter 57 und dem zweiten oder dritten Magneten 52, 53 angeordnet. Ein Gitter 60 kann aus einem Kunststoff, aus Metall oder aus einem anderen Material bestehen.
Bevorzugt ist jede Membran 20 an ihrem äußeren Umfang an einem Ende an einem Membranhalter 24 angebracht und an einem dem äußeren Umfang gegenüberliegenden Bereich des Membranhalters 24 mit einem Gitter 60 verbunden, wie dies beispielsweise in den 2 bis 4 gezeigt ist. Der Membranhalter 24 steht mit dem Gitter 60 über das Relief 58 in Eingriff. Weiter bevorzugt ist ein Abstandhalter 62 im Bereich der Antriebseinheit 30 angeordnet, welcher an seinem äußeren Umfang beidseitig mit jeweils eines der beiden Gitter 60 verbunden ist. Mit anderen Worten der Abstandshalter 62 ist zwischen den beiden Gittern 60 angeordnet. Bevorzugt sind der Abstandshalter 62 und der Magnetabstandshalter 57 übereinander bzw. hintereinander um die Verbindungsstange 40 angeordnet, wie dies beispielsweise in Zusammenschau der 2 bis 4 zu sehen ist. Die Membranhalter 24 und/oder der Abstandshalter 62 verleihen dem Lautsprecher 10 in einem Umrandungsbereich zwischen den beiden Membranen 20 einerseits Stabilität und andererseits dichten sie die Antriebseinheit 30 gegenüber einer äußeren Umgebung ab. Mit anderen Worten, die Membranhalter 24 und/oder der Abstandshalter 62 schützen die Antriebseinheit vor äußeren Einflüssen.
Bevorzugt weisen die Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20 einen Durchmesser zwischen 10 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 15 cm und 25 cm und besonders bevorzugt von 20,32 cm (8 Zoll) auf. Die Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20 können jeweils Reliefe 58 aufweisen, welche derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die entsprechenden Bauteile, in diesem Fall insbesondere der Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20, einfach aufeinander oder ineinander gesteckt werden können. Aufgrund seiner Größe, welche gegenüber bekannten Lautsprechern klein ausfällt, kann der vorgeschlagene Lautsprecher einfach in ein anderes System, wie beispielsweise einem Fahrzeug oder dergleichen, eingebaut werden und gleichzeitig einem Hörer einen Eindruck eines live-Erlebnisses vermitteln. Denn der vorgeschlagene Lautsprecher 10 kann trotz oder wegen seiner Größe sowohl Translationsschwingungen als auch Rotationsschwingungen aussenden.
Bevorzugt erstreckt sich die Verbindungsstange 40 von der einen Membran 20 bis zu der anderen Membran 20 zentrisch durch die zwei Gitter 60 hindurch. Dies ist beispielsweise in 2 zu sehen. Die Länge L40 der Verbindungsstange 40 unterstützt dabei, einen Raum 22 zwischen den Membranen 20 aufzuspannen, in dem sich die Luftmasse, welche durch die Bewegung der Verbindungsstange 40 verdrängt wird, bewegen kann.
Bevorzugt ist zwischen den zwei Gittern 60 und zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten 52, 53 der Magnetabstandshalter 57 angeordnet, welcher die Schwingspule 50 mindestens teilweise umgibt. Der Magnetabstandshalter 57 beabstandet einerseits den zweiten und den dritten Magneten 52, 53 zueinander, sodass durch die geometrische Anordnung des ersten bis dritten Magneten 51, 52, 53 ein inhomogenes Magnetfeld resultiert, in dem die Verbindungsstange sich bei Anlegen eines Steuersignals bewegen kann. Andererseits verleiht der Abstandshalter 57 der Antriebseinheit 30 Stabilität. Der erste bis dritte Magnet 51, 52, 53 können Permanentmagnete sein.
Bevorzugt sind die Perforierungen 70 in einem Bereich außerhalb eines Außenumfanges des Magnetabstandshalters 57 auf den Gittern 60 angeordnet. Weiter Bevorzugt sind die Perforierungen 70 zwischen der Ausnehmung im Zentrum des Gitters 60 und einem Relief 58 des Gitters 60 angeordnet. Dies ist beispielsweise in 5 gezeigt.
Bevorzugt weist der Lautsprecher 10 in einem montierten Zustand eine Tiefe von 9 cm auf, wobei sich die Tiefe von einem äußersten Endpunkt 80 einer Membran 20 bis zu einem äußersten Endpunkt 80 der anderen Membran 20 erstreckt. Da die Verbindungsstange 40 maßgebend die Tiefe des Lautsprechers 10 bestimmt, weist die Verbindungsstange bevorzugt eine Länge von im Wesentlichen 9 cm auf. Es ist ferner denkbar die Verbindungsstange länger oder kürzer auszugestalten, wobei gegebenenfalls die Geometrie der anderen hierin beschriebenen Bauteile entsprechend anzupassen sind. Generell ist es denkbar, den vorgeschlagenen Lautsprecher entsprechend größer oder kleiner zu dimensionieren, so dass der Lautsprecher 10 passend in ein weitere System, wie beispielsweise einem Fahrzeug oder dergleichen, integriert werden kann. 13 zeigt eine schematische Explosionszeichnung des vorgeschlagenen und hierin beschriebenen Lautsprechers 10, welche die einzelnen Bauteile des Lautsprechers zeigen, wobei die einzelnen Bauteile bereits in Bezug auf die 1 bis 12 im Detail beschrieben worden sind.
Bei der Erzeugung von Schallenergie werden Luftmoleküle, zum Beispiel zwei- und dreiatomige Gasmoleküle, angeregt. Es gibt drei verschiedene Mechanismen, die für die Stimulation verantwortlich sind. Es wird auf das Deutsche Patent DE 198 19 452 C1 verwiesen. Diese drei Mechanismen sind schematisch in 14 zusammengefasst. 14 zeigt also eine schematische Darstellung einer Translationsschwingung, einer Rotationsschwingung und einer Vibrationsschwingung an einem dreiatomigen Molekül. Der erste Mechanismus bzw. die erste Anregung ist die Translation. Die Translation beschreibt die lineare Bewegung der Luftmoleküle oder Atome in Bezug auf den Schwerpunkt 700 des Moleküls. Die zweite Art der Anregung ist die Rotation, bei der sich die Luftmoleküle oder Atome um den Schwerpunkt 700 des Moleküls drehen. Der Schwerpunkt ist in 14 bei 700 angegeben. Der dritte Mechanismus ist der Vibrationsmechanismus, bei dem sich die Atome eines Moleküls in Richtung zum und vom Schwerpunkt der Moleküle hin und her bewegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorgeschlagenen Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers 10 (Schritt 150) vorgeschlagen. Das Verfahren 150 umfasst ein Anordnen zweier Membranen 20, die einander gegenüberliegen in einem Schritt 151 und ein Bereitstellen einer Antriebseinheit 30 zum Auslenken der zwei Membranen 20 in einem Schritt 152. Hierbei sprechen die Membranen 20 auf ein Steuersignal der Antriebseinheit 30 an, wobei die Antriebseinheit 30 mit den zwei Membranen 20 derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen 20 in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen 20 in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Ein Ablaufschema des Verfahrens 150 ist in 15 gezeigt. Das Verfahren 150 kann ferner ein Bereitstellen einer Verbindungsstange 40 umfassen, die mit einem Ende 47 an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende 47 an der zweiten Membran 20 angeordnet wird, um die Antriebseinheit 30 zwischen den Membranen 20 an der Verbindungstange 40 starr zu koppeln. Durch die Länge der Verbindungsstange 40 und durch eine Ausdehnung der Membranen 20 senkrecht zur Axialachse der Verbindungsstange 40 wird ein Raum 22 aufgespannt, in dem Luft durch die Bewegung der Antriebseinheit 30 verdrängt werden kann, bevor die verdrängte Luft auf eine Fläche der Membranen 20 stößt, wo die Luft bzw. die Luftsäule zumindest teilweise in den Raum 22 reflektiert bzw. zurückgestreut wird. Durch Veränderung der Ausdehnung der Membranen 20 und/oder der Länge der Verbindungsstange 40 kann der Raum 22 hinsichtlich seines Volumens verändert werden.
Das Verfahren 150 kann ferner ein Bereitstellen der Antriebseinheit 30 mit einem ersten, zweiten und dritten Magneten 51, 52, 53 und eine in einem Magnetfeld der Magnete 51, 52, 53 sich befindende Schwingspule 50 umfassen, wobei an die Schwingspule 50 das Steuersignal angelegt wird. Das Verfahren kann ein Anordnen des ersten Magneten 51 in der Verbindungsstange 40 umfassen; und ein Anordnen der zweiten und dritten Magneten 52, 53 und der Schwingspule 50 um die Verbindungsstange 40 herum umfassen, um die Verbindungsstange 40 durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magnete 51, 52, 53 zu bewegen, so dass die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden.
Ferner bevorzugt kann das Verfahren 150 ein Bereitstellen und/oder Anordnen eines Merkmales wie hierin zuvor beschrieben umfassen, um einen Lautsprecher 10 wie hierin beschrieben zu erhalten. Dies bedeutet, jedes hierin beschriebene Merkmal kann auch als Verfahrensschritt zu Herstellung des Lautsprechers 10 verstanden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers 10 (Schritt 160) vorgeschlagen, welches in 16 in einem Ablaufschema gezeigt ist. Das Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers 10 umfasst ein Bereitstellen eines Lautsprechers 10 wie hierin beschrieben in einem Schritt 161, und ein Anregen der zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen eines Signales an die Antriebseinheit 30 in Schritt 162. Bevorzug wird ein Wechselspannungssignal an die Antriebseinheit 30 angelegt.
Mit dem hierin vorgeschlagenen Lautsprecher ist ein kompakter Lausprecher beschrieben, welcher Translation-, Rotations- und Vibrationsschwingungen in einer Superposition an die äußere Umgebung abgeben kann, so dass ein Hörer einen Eindruck eines live-Erlebnisses bekommt.
Bezugszeichenliste

10: Lautsprecher
20: Membran
22: Raum
24: Membranhalter
30: Antriebseinheit
40: Verbindungsstange
42: Hohlzylinder
44: massiver Zylinder
46: Ausnehmung
47: Ende der Verbindungsstange
48: Mitte der Verbindungsstange
L49: Länge der Ausnehmung
50: Schwingspule
51: erster Magnet
52: zweiter Magnet
53: dritter Magnet
54: Magnethalter (innerer)
55: Magnethalter (äußerer zum Aufnehmen des inneren Magnethalter 54)
56: Magnethalterausnehmung
57: Magnetabstandshalter
58: Relief
60: Gitter
62: Abstandhalter
70: Perforierung
80: Endpunkt
L40: Länge der Verbindungsstange
L46: Länge der Ausnehmung
L50: Länge der Schwingspule
L51: Länge des ersten Magneten
L52: Länge des zweiten Magneten
L53: Länge des dritten Magneten
L57: Länge des Magnethalters
700: Schwerpunkt
150: Schritt
151: Schritt
152: Schritt
160: Schritt
161: Schritt
162: Schritt

Claims

Lautsprecher (10), welcher umfasst: zwei Membranen (20), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, und eine Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20) ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist, wobei die Antriebseinheit (30) eine Verbindungsstange (40) aufweist, die mit einem Ende an der ersten Membran und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran gekoppelt ist, wobei die Antriebseinheit (30) einen ersten Magnet (51), einen zweiten Magnet (52) und einen dritten Magnet (51) und eine in einem Magnetfeld der Magnete (51, 52, 53) sich befindende Schwingspule (50) umfasst, und wobei der erste Magnet (51) ein massiver Zylinder (44) ist, welcher in der Verbindungstange (40) angeordnet ist und eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweist.
Lautsprecher (10), welcher umfasst: zwei Membranen (20), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, und eine Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20) ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist, wobei die Antriebseinheit (30) in einem Raum (22) zwischen den zwei Membranen (20) angeordnet ist und eine Verbindungsstange (40) aufweist, die mit einem Ende an der ersten Membran und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran gekoppelt ist, wobei die Antriebseinheit (30) auf und in der Verbindungsstange (40) zwischen den zwei Membranen (20) angeordnet ist, und wobei der Lautsprecher (10) ein erstes und ein zweites Gitter (60) aufweist, wobei jedes Gitter (60) einer der zwei Membranen (20) gegenüberliegt und sich die Verbindungsstange (40) von der einen Membran (20) bis zu der anderen Membran (20) zentrisch durch die zwei Gitter (60) hindurch erstreckt.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Antriebseinheit (30) ausgebildet ist, um die erste und die zweite Membran (20) starr zu koppeln.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 2, bei dem die Antriebseinheit (30) in einem Raum (22) zwischen den zwei Membranen (20) angeordnet ist.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem die Antriebseinheit (30) zur starren Kopplung die als Hohlzylinder (42) ausgebildete Verbindungsstange (40) aufweist.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 2, wobei die Antriebseinheit (30) einen ersten Magnet (51), einen zweiten Magnet (52) und einen dritten Magnet (53) und eine in einem Magnetfeld der Magneten (51, 52, 53) sich befindende Schwingspule (50) umfasst.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 1 oder 6, wobei der erste Magnet (51) ein massiver Zylinder (44) ist, welcher in der Verbindungstange (40) angeordnet ist und eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweist.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 6 oder 7, wobei der zweite und der dritte Magnet (52, 53) hohlzylindrische Magnete sind, welche jeweils um die Verbindungsstange (40) herum angeordnet sind und jeweils eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweisen.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 8, wobei der zweite und der dritte Magnet (52, 53) mindestens teilweise um die Schwingspule (50) herum angeordnet sind.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 7 bis 9, wobei an die Schwingspule (50) das Steuersignal anlegbar ist, und die Schwingspule (50) um die Verbindungsstange (40) herum angeordnet ist, um die Verbindungsstange (40) durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magnete (51, 52, 53) zu bewegen, so dass die zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 10, wobei der zweite und der dritte Magnet (52, 53) jeweils an ihrem einen Ende mit einem Magnethalter (54, 55) in Eingriff stehen, wobei die Magnethalter (54, 55) jeweils mit der Verbindungsstange (40) gekoppelt sind.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 11, wobei zwischen dem zweiten Magnet (52) und dem dritten Magnet (52) ein Magnetabstandshalter (57) angeordnet ist.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 12, wobei die Magnethalter (54, 55) jeweils in eine Ausnehmung (46) der Verbindungsstange (40) eingreifen, wobei die Ausnehmungen (46) der Verbindungsstange (40) näher an einem Ende (47) der Verbindungsstange (40) als in der Mitte (48) der Verbindungsstange (40) angebracht sind.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 13, wobei sich die Ausnehmungen (46) entlang der Länge der Verbindungstange (40) erstrecken, so dass sich die Verbindungsstange (40) mit der auf der Verbindungsstange (40) angebrachten Schwingspule (50) ansprechend auf ein Steuersignal relativ zu den drei Magneten (51, 52, 53) entlang der Länge (49) der Ausnehmungen bewegt.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 1, wobei der Lautsprecher (10) ein erstes und ein zweites Gitter (60) aufweist, wobei jedes Gitter (60) einer der zwei Membranen (20) gegenüberliegt.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 2 oder 15, wobei das erste und das zweite Gitter (60) eine Mehrzahl an Perforierungen (70) aufweist, um einen Druckausgleich zu ermöglichen, wenn die zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 16, wobei jede Perforierung (70) einen Durchmesser von 0,1 cm bis 0,9 cm aufweist.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 15-17, wobei jede Membran (20) an ihrem äußeren Umfang an einem Ende an einem Membranhalter (24) angebracht ist und an einem dem äußeren Umfang gegenüberliegende Bereich des Membranhalters (24) mit dem ersten bzw. zweiten Gitter (60) verbunden ist.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 15 bis 18, wobei ein Abstandshalter (62) im Bereich der Antriebseinheit (30) angeordnet ist, welcher an seinem äußeren Umfang beidseitig mit jeweils einem des ersten und des zweiten Gitters (60) verbunden ist.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 18, wobei die Membranhalter (24), das erste und das zweite Gitter (60) und die Membranen (20) einen Durchmesser zwischen 10 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 15cm und 25 cm und besonders bevorzugt von 20,32 cm (8 Zoll) aufweisen.
Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 15 bis 20, wobei sich die Verbindungsstange (40) von der einen Membran (20) bis zu der anderen Membran (20) zentrisch durch das erste und das zweite Gitter (60) hindurch erstreckt.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 12 in Rückbezug von einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Gitter (60) und zwischen dem zweiten Magnet und dem dritten Magnet (52, 53) der Magnetabstandshalter (57) angeordnet ist, welcher die Schwingspule (50) mindestens teilweise umgibt.
Lautsprecher (10) nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Perforierungen (70) in einem Bereich außerhalb eines Außenumfanges des Magnetabstandshalters (57) auf den Gittern (60) angeordnet sind.
Lautsprecher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Lautsprecher (10) in einem montierten Zustand eine Tiefe von 9 cm aufweist, wobei sich die Tiefe von einem äußersten Endpunkt (80) einer Membran (20) bis zu einem äußersten Endpunkt (80) der anderen Membran (20) erstreckt.
Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, welches umfasst: Anordnen zweier Membranen (20), die einander gegenüberliegen, und Bereitstellen der Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20), welche auf ein Steuersignal der Antriebseinheit (30) ansprechen, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist.
Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers (10), welches umfasst: Bereitstellen eines Lautsprechers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, und Anregen der zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen eines Signales an die Antriebseinheit (30).