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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen einen Lautsprecher. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung einen ultraschlanken Mikrolautsprecher mit einer dünnen Struktur und symmetrischer Schwingspule und Magnetkreis.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Heutzutage entwickeln sich elektronische Produkte allmählich in Richtung Integration und Verschlankung. Auch die Anforderungen an Mikrolautsprecher im Markt werden zudem immer höher. Die spezifischen Leistungen werden von den Mikrolautsprechern verlangt, wie etwa schlank zu sein und hohe Empfindlichkeit, einen besseren Bass und eine geringere Verzerrung bei niedrigen Frequenzen aufzuweisen.
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Lautsprecher wandeln elektrische Energie in Schall um. Eine Struktur des vorhandenen ultraschlanken Mikrolautsprechers beinhaltet typischerweise eine Membran, eine Magnetkreisstruktur mit einem Magnetspalt und eine Schwingspule. Die Magnetkreisstruktur kann einen durch die Magnete erzeugten Magnetfluss in den Magnetspalt konzentrieren. Wenn die elektrische Energie in die Schwingspule fließt, kann ein induziertes Magnetfeld erzeugt werden, das mit dem Magnetfluss im Magnetspalt wechselwirkt. Die Schwingspule kann einen Strom in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des durch die Magnete erzeugten Magnetflusses führen, sodass die Wechselwirkung zwischen dem Schwingspulenstrom und dem Magnetfluss eine lineare Schwingung der Schwingspule innerhalb der Länge des Magnetspalts verursachen kann, die die Membran bewegt, um einen hörbaren Schall zu erzeugen.
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Aufgrund des begrenzten Innenraums in den vorhandenen ultraflachen Mikrolautsprechern können jedoch bei hoher Leistung des Lautsprechers leicht mechanische Defekte wie weiches Anschlagen und hartes Anschlagen entstehen; in diesem Fall können Berührungen zwischen der Membran oder der Schwingspule und der Magnetkreisstruktur auftreten und Geräusche in das Lautsprechersystem einbringen. Darüber hinaus führt die Wicklungshöhe mit einer unsymmetrischen Beziehung im Magnetkreis zu unterschiedlichen Kraftfaktoren (BL), die durch die unterschiedliche obere bzw. untere Wicklungshöhe der Schwingspule in der Magnetkreisstruktur generiert werden. Dadurch wird die harmonische Verzerrung des Lautsprechers erhöht, was zu einer Erhöhung der Klirrverzerrung führt.
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Wie im obigen Schema kann der vorhandene ultraschlanke Mikrolautsprecher aufgrund der strukturellen Beschränkung die strukturelle Symmetrie der Schwingspule und des Magnetkreises nicht garantieren. Wenn die Schwingspule im Magnetkreis auf und ab schwingt, ist die Kraftübertragung von der Schwingspule auf die Membran im Ungleichgewicht, sodass es schwierig ist, die Anforderungen an eine Schallerzeugung mit geringer Verzerrung im Lautsprecher zu erfüllen. Daher besteht eine Notwendigkeit, einen ultraschlanken Mikrolautsprecher mit symmetrischer Schwingspule und Magnetkreis zu gestalten, wobei gleichzeitig der Raum für weiches Anschlagen und der Raum für hartes Anschlagen unverändert bleiben.
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KURZDARSTELLUNG
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine technische Lösung eines ultraschlanken Mikrolautsprechers bereitzustellen, der eine dünne Struktur erfordert, die Gestaltungsanforderungen der Symmetrie des Magnetkreises in der Akustiktheorie erfüllen muss und die Probleme löst, die bei der strukturellen Gestaltung des ultraschlanken Mikrolautsprechers vorhanden sind. Das heißt, unter der Prämisse einer dünnen Struktur, eine symmetrische Struktur der Schwingspule und des Magnetkreises zu gestalten. Eine geringe Verzerrung könnte erhalten werden, wenn eine Ausgabe mit großer Amplitude angewendet wird, und die Klangwiedergabequalität von ultraschlanken Mikrolautsprechern könnte verbessert werden, sodass Benutzer bei der Verwendung realistischere Töne hören können.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Struktur eines ultraschlanken Mikrolautsprechers bereit, der eine Membran, eine Magnetkreisstruktur und eine Schwingspule beinhaltet. Die Magnetkreisstruktur kann ein Joch, seitliche Deckplatten, seitliche Magnete, eine Deckplatte und einen Magnet beinhalten. Die Magnetkreisstruktur kann einen durch die Magnete erzeugten Magnetfluss in einen Magnetspalt zwischen der Deckplatte und den seitlichen Deckplatten konzentrieren. Wenn ein Strom durch die Schwingspule fließt, kann die Schwingspule ihre lineare Schwingung verursachen, die die Membran dazu zwingt, sich zusammen mit der Schwingspule zu bewegen, um einen hörbaren Schall zu erzeugen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung stellt eine für die strukturelle Gestaltung optimierte Lösung bereit, um die Leistungsfähigkeit eines ultraschlanken Mikrolautsprechers durch Anordnen einer Mitteldichtung zwischen der Schwingspule und der Membran zu verbessern, und gleichzeitig wird der Raum für weiches Anschlagen nicht beeinträchtigt und kann die Nennleistung des Lautsprechers beibehalten werden. Mit der hinzugefügten Mitteldichtung kann die Schwingspule im Magnetkreis relativ zur horizontalen Mittelebene der Deckplatte symmetrisch positioniert sein, und dann kann der Abstand zwischen der Oberseite der Deckplatte und der Oberseite der Schwingspule gleich dem Abstand zwischen der Unterseite der Deckplatte und der Unterseite der Schwingspule sein, wodurch die Wicklungshöhe eine symmetrische Beziehung im Magnetkreis hat, wobei ihre BL(x)-Kurve mit besserer Symmetrie reflektiert wird. In diesem Fall ist die nichtlineare Parameter-BL(x)-Kurve auch relativ symmetrisch, wenn sich die Schwingspule nach oben und unten bewegt, und so kann der Lautsprecher eine geringere Klirrverzerrung erhalten.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung kann besser verstanden werden, wenn die folgende Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, stattdessen wird der Schwerpunkt auf die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gelegt. Darüber hinaus bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten, wobei:
- 1A und 1B eine schematische Darstellung sind, die eine Struktur eines ultraschlanken Mikrolautsprechers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
- 1C ist eine Nahansicht, die einen Abschnitt E des ultraschlanken Mikrolautsprechers in 1B veranschaulicht.
- 2A ist eine schematische Darstellung, die eine Struktur eines ultraschlanken Mikrolautsprechers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
- 2B ist eine Nahansicht, die einen Abschnitt D des ultraschlanken Mikrolautsprechers in 2A veranschaulicht.
- 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung, die ein Beispiel der Struktur des ultraschlanken Mikrolautsprechers gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, wie sie in den 2A-2B gezeigt ist.
- 4 ist ein Diagramm, das den BL(x)-Kurvenvergleich zwischen dem ultraschlanken Mikrolautsprecher in den 1A-1C und dem ultraschlanken Mikrolautsprecher in den 2A-2B veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hierin nach Maßgabe offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können stark vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details von Komponenten zu zeigen. Daher sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage der Lehre für den Fachmann, die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise einzusetzen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen die 1A-1C eine Struktur des ultraschlanken Mikrolautsprechers 100, der eine Membran 101, eine Magnetkreisstruktur und eine Schwingspule 106 beinhaltet. Die Magnetkreisstruktur kann ein Joch 105, seitliche Deckplatten 103, seitliche Magnete 104, eine Deckplatte 107 und einen Magnet 108 beinhalten. Wie in 1A gezeigt, sind die seitlichen Magnete 104 und der Magnet 108 jeweils auf der gleichen Höhe auf dem Joch 105 angeordnet und voneinander beabstandet, um dazwischen einen Magnetspalt zu bilden. Die Deckplatte 107 ist oben auf dem Magnet 108 angeordnet, und die seitlichen Deckplatten 103 sind jeweils oben auf den seitlichen Magneten 104 auf derselben Höhe mit der Deckplatte 107 angeordnet. Der Magnetspalt ist auch zwischen der Deckplatte 107 und den seitlichen Deckplatten 103 vorhanden. Die Schwingspule 106 ist mit der Membran 101 verbunden und in dem Magnetspalt aufgehängt. Somit ist zwischen der Schwingspule 106 und der Membran 101 eine Bindungsfläche gebildet. Der ultraschlanke Mikrolautsprecher kann ferner einen Rahmen 102 beinhalten, um den Magnetkreis darin zu befestigen. Der Rahmen 102 ist über eine freie Kante, beispielsweise einen flexiblen Falzring, mit der Membran 101 verbunden. Die Magnetkreisstruktur kann einen durch die Magnete erzeugten Magnetfluss in den Magnetspalt konzentrieren. Wenn die elektrische Energie in die Schwingspule 106 fließt, kann ein induziertes Magnetfeld erzeugt werden, das mit dem Magnetfluss im Magnetspalt wechselwirkt. Die Schwingspule 106 kann einen Strom in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des durch die Magnete 104, 108 erzeugten Magnetflusses führen, sodass die Wechselwirkung zwischen dem Schwingspulenstrom und dem Magnetfluss eine lineare Schwingung der Schwingspule 106 innerhalb der Länge des Magnetspalts verursachen kann, die die Membran 101 bewegt, um einen hörbaren Schall zu erzeugen.
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Da der Innenraum für den ultraschlanken Mikrolautsprecher, wie in 1A gezeigt, immer begrenzt ist, insbesondere für den Raum 110 für weiches Anschlagen und den Raum 111 für hartes Anschlagen, können jedoch bei hoher Leistung des Lautsprechers leicht mechanische Defekte wie weiches Anschlagen und hartes Anschlagen entstehen; in diesem Fall können Berührungen zwischen der Membran 101 oder der Schwingspule 106 und der Magnetkreisstruktur auftreten und Geräusche in das Lautsprechersystem einbringen. Unter Bezugnahme auf die 1B und 1C ist außerdem der Abstand zwischen der Deckplatte 107 und der Oberseite der Schwingspule 106 (Abstand B in 1C) im Allgemeinen größer als der Abstand zwischen der Unterseite der Deckplatte 107 und der Unterseite der Schwingspule 106 (Abstand A in 1C), da die im ultraschlanken Mikrolautsprecher verwendete Schwingspule 106 keinen Spulenkörper aufweist, um genug Hubraum für die Auf- und Abbewegung der Schwingspule freizuhalten. Bezogen auf die Ober- und Unterseite der Deckplatte 107 ist der Abstand A nicht gleich dem Abstand B. In diesem Fall weist die Wicklungshöhe ein unsymmetrisches Verhältnis im Magnetkreis auf, was zu unterschiedlichen Kraftfaktoren (BL) durch die unterschiedliche obere bzw. untere Wicklungshöhe der Schwingspule 107 in der Magnetkreisstruktur führt. Dadurch wird die harmonische Verzerrung des Lautsprechers erhöht, was zu einer Erhöhung der Klirrverzerrung führt.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen die 2A-2B einen verbesserten ultraschlanken Mikrolautsprecher 200 mit einer zusätzlichen Mitteldichtung 209, die an der Verbindungsfläche zwischen der Membran 201 und der Schwingspule 206 angeordnet und eingelegt und mit beiden verbunden ist.
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Wie in 2A gezeigt, beinhaltet der ultraschlanke Mikrolautsprecher 200, der im Allgemeinen eine ähnliche Struktur wie der in 1A gezeigte aufweist, eine Membran 201, eine Magnetkreisstruktur und eine Schwingspule 206. Die Magnetkreisstruktur kann ein Joch 205, seitliche Deckplatten 203, seitliche Magnete 204, eine Deckplatte 207 und einen Magnet 208 beinhalten. Die Magnetkreisstruktur kann einen durch die Magnete erzeugten Magnetfluss in einen Magnetspalt, der zwischen der Deckplatte 207 und den seitlichen Deckplatten 203 gebildet ist, konzentrieren. Die Mitteldichtung 209 ist zwischen der Schwingspule 206 und der Membran 201 eingelegt und verbunden, und die Mitteldichtung 209 ist in dem Magnetspalt aufgehängt, wie in 2A gezeigt. Weiterhin kann der ultraschlanke Mikrolautsprecher ferner einen Rahmen 202 beinhalten, um die Magnetkreisstruktur darin zu befestigen. Wie in 2A gezeigt, ist der Rahmen 202 über eine freie Kante, beispielsweise einen flexiblen Falzring, mit der Membran 201 verbunden. Wenn die elektrische Energie in die Schwingspule 206 fließt, wird ein induziertes Magnetfeld erzeugt, das mit dem Magnetfluss im Magnetspalt wechselwirkt. Die Schwingspule 206 führt einen Strom in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des durch die Magnete 204, 208 erzeugten Magnetflusses, sodass die Wechselwirkung zwischen dem Schwingspulenstrom und dem Magnetfluss eine lineare Schwingung der Schwingspule 206 innerhalb der Länge des Magnetspalts verursachen kann, die die Membran 201 bewegt, um einen hörbaren Schall zu erzeugen.
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Weiterhin Bezug nehmend auf 2A ist in der Struktur des ultraschlanken Mikrolautsprechers 200, der in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist, die Mitteldichtung 209 hinzugefügt, sodass die Schwingspule 206 so konfiguriert sein kann, dass sie symmetrisch mit der Magnetkreisstruktur relativ zur horizontalen Mittelebene der Deckplatte und der seitlichen Deckplatten ist (Linie C in 2B). In diesem Fall ist der Abstand A durch Hinzufügen der Mitteldichtung anstelle eines Abschnitts der Schwingspule bezogen auf die Oberseite und Unterseite der Deckplatte 207 zwischen der Unterseite der Deckplatte 207 und der Unterseite der Schwingspule 206 gleich dem Abstand B zwischen der Oberseite der Deckplatte 207 und der Oberseite der Schwingspule 206 in vertikaler Richtung, wie in 2B gezeigt, und die Struktur für weiches und hartes Anschlagen wird nicht beeinträchtigt, und zwar wird die Mitteldichtung 209 hinzugefügt, um die Schwingspule 206 und die Magnetkreisstruktur auf eine symmetrische Weise zu gestalten, und gleichzeitig bleiben der Raum für weiches Anschlagen und der Raum für hartes Anschlagen unverändert, und die Nennleistung des Lautsprechers kann beibehalten werden.
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Bezug nehmend nun auf 3 ist als Beispiel eine auseinandergezogene Produktdarstellung des ultraschlanken Mikrolautsprechers, wie er in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, in 3 in der Reihenfolge des Zusammenbaus gezeigt, der wiederum eine Membran 201, eine Mitteldichtung 209, eine Schwingspule 206, seitliche Deckplatten 203, ein Rahmen 202, eine Deckplatte 207, einen Magnet 208 und seitliche Magnete 204 beinhaltet. Als Beispiel hat das Produkt des in 3 gezeigten ultraschlanken Mikrolautsprechers eine rechteckige Form, und dementsprechend sind alle in diesem Lautsprecher verwendeten Komponenten entsprechend seiner rechteckigen Form angeordnet oder geformt. Somit ist die Mitteldichtung 209 als rechteckiger Ring konfiguriert. Jedoch kann die Mitteldichtung 209 alternativ in verschiedenen Formen geformt sein, wie beispielsweise jedoch nicht beschränkt auf Quadrat, Kreis, Oval oder dergleichen, gemäß den verschiedenen tatsächlich verwendeten Szenen. In einer Ausführungsform kann die Mitteldichtung 209 auch so konfiguriert sein, dass sie separat mit einer oder mehreren Aussparungen in mehrere Segmente unterteilt ist. Die Mitteldichtung 209 kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, einschließlich jedoch nicht beschränkt auf Metall, Kunststoff, Papier oder andere hochtemperaturbeständige oder leichte Materialien, was zu einer weiteren Reduzierung des Gesamtgewichts des Lautsprechers führen kann. Darüber hinaus umfasst die Magnetkreisstruktur des ultraschlanken Mikrolautsprechers 200, wie in 3 gezeigt, einen Magnet 8 und zwei seitliche Magnete 204. Der Magnetkreis kann jedoch den Magnetkreis beinhalten, der mit einer einzelnen Magnetstruktur gebildet ist. Alternativ kann der Magnetkreis eine Mehrfachmagnetstruktur aufweisen, wie etwa mit drei Magneten, fünf Magneten oder dergleichen.
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4 veranschaulicht ein Diagramm des BL(x)-Kurvenvergleichs zwischen dem ultraschlanken Mikrolautsprecher der 1A-1C und dem ultraschlanken Mikrolautsprecher der 2A-2B. In dem Diagramm der BL(x)-Kurve repräsentiert die vertikale Ordinate den Wert von BL(x) und repräsentiert die horizontale Ordinate die Verschiebung der Schwingspule relativ zur Magnetkreisstruktur. Die Symmetrie der BL(x)-Kurve kann nur durch die Verschiebung der Schwingspule relativ zu der Deckplatte oder der seitlichen Deckplatte beeinflusst werden. In 4 spiegelt die durch die gestrichelte Linie gezeichnete BL(x)-Kurve die Asymmetrie der Schwingspule und des Magnetkreises in dem Lautsprecher wider, wie er in den 1A-1C gezeigt ist. Die BL(x)-Kurve mit der gestrichelten Linie ist asymmetrisch in Bezug auf die Längsmittelachse (x = 0 in 4), was die unsymmetrische Beziehung der Schwingspule und des Magnetkreises des Lautsprechers der 1A-1C angibt. Die Asymmetrie der BL(x)-Kurve führt dazu, dass der ultraschlanke Mikrolautsprecher einen Ungleichgewichtskraftfaktor zwischen der Magnetkreisstruktur und der Schwingspule aufweist, wenn er mit Vibrationen mit großer Verschiebung arbeitet. Im Gegensatz dazu zeigt die durch die durchgezogene Linie gezeichnete BL(x)-Kurve eine viel bessere Symmetrie relativ zur Längsmittelachse (X = 0), was die Symmetrie von Schwingspule und Magnetkreis des Lautsprechers widerspiegelt, wie er in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist, wie in den 2A und 2B gezeigt. In diesem Fall ist die Symmetrie der BL(x)-Kurve besser, das heißt, die Wicklungshöhe weist eine symmetrische Beziehung im Magnetkreis auf und die obere und untere Wicklungshöhe unterliegen derselben magnetischen Flussdichte. Das heißt, unter der Prämisse einer dünnen Struktur weist diese Ausgestaltung eine symmetrische Struktur der Schwingspule und des Magnetkreises auf und kann eine geringe Verzerrung erreichen, wenn eine Ausgabe mit großer Amplitude angelegt wird, und verbessert die Schallwiedergabequalität von ultraschlanken Mikrolautsprechern, damit Benutzer bei Verwendung des Lautsprechers realistischere Töne hören können.
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Die oben genannte technische Lösung, die in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist, ermöglicht, dass der Mikrolautsprecher eine relativ symmetrische BL(x)-Kurve erhält, während die Struktur ultraschlank gehalten wird, sodass die Niederfrequenzverzerrung insbesondere in den folgenden Aspekten minimiert ist:
- • Beim Zusammenbau des Schwingsystems wird zwischen der Schwingspule und der Membran eine Mitteldichtung hinzugefügt.
- • Bei der Gestaltung der Schwingspule können die Wicklungshöhe und die Magnetkreisstruktur aufeinander abgestimmt werden, um eine symmetrische Struktur zu gestalten.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine technische Lösung eines ultraschlanken Mikrolautsprechers mit einer dünnen Struktur bereit, der die Gestaltungsanforderungen der Magnetkreissymmetrie in der Akustiktheorie erfüllt. Der ultraschlanke Mikrolautsprecher ist mit einer symmetrischen Struktur der Schwingspule und des Magnetkreises versehen und verbessert die Schallwiedergabequalität, sodass Benutzer bei der Verwendung realistischere Töne hören können. Daher kann der ultraschlanke Mikrolautsprecher der vorliegenden Offenbarung auf verschiedenen Gebieten weit verbreitet verwendet werden und verbesserte Leistungen erbringen; zum Beispiel kann er in jedem integrierten und verschlankten elektronischen Produkt verwendet werden, wie etwa jedoch nicht beschränkt auf ein Mobiltelefon, ein Tablet, ein Computer oder eine Audiowiedergabevorrichtung.
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Auch wenn vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und nicht einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden.
