DE19939409C2 - Schallwandler für Wand- und Deckeneinbau - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schallwandler, insbesondere für Wand- oder Deckeneinbau, mit einer auf der Sichtseite angeordneten Flachmembran und einer Erregereinrichtung zum Antreiben der Flachmembran. Ein solcher Schallwandler soll insbesondere bezüglich seines Abstrahlverhaltens verbessert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass als Erregereinrichtung eine im Wesentlichen angrenzend der Rückseite der Flachmembran angeordnete, im Wesentlichen abgedichtete und gasgefüllte Druckkammer und mindestens ein elektrodynamischer Lautsprecher, dessen Schallabstrahlung in die Druckkammer erfolgt, vorgesehen ist, wobei die Flachmembran indirekt über das in Druckkammer vorhandene Gasvolumen von dem mindestens einen elektrodynamischen Lautsprecher erregbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schallwandler, insbesondere für Wand- oder Deckeneinbau, mit einer auf der Sichtseite angeordneten Flachmembran und einer Erregereinrichtung zum Antreiben der Flachmembran.

Bekannt ist gemäß der Druckschrift DE 33 46 584 A1 eine Lautsprechereinrichtung mit mindestens zwei flachen Membranen, wobei in einer Ausführung (Anspruch 6) eine Membrane Teil eines Passivstrahlers sein kann. (Bassreflexbox)

Insbesondere für den decken- bzw. wandbündigen Einbau von Schallwandlern, werden in zahlreichen Fällen aus optischen Gründen Flachmembranen eingesetzt. Diese können so ausgestaltet sein, dass eine Decke bzw. eine Wand ihr flächiges Aussehen behält, ohne dass unmittelbar auf den Einbau eines Lautsprechersystems geschlossen werden kann. Solche Systeme eignen sich besonders gut für abgehängte Deckensysteme. Die Schallwandler können dann anstelle eines Deckenelementes oder in ein Deckenelement eingesetzt werden. Die Einbauvariationen sind vielfältig und der Begriff Wand ist weit auszulegen und soll auch den Fußboden mit einschließen. Die Erregung der Flachmembran zur Durchführung der Schallabstrahlung geschieht immer aufgrund eines unmittelbar auf der Rückseite der Flachmembran angeordneten Antriebssystems. Aufgrund des Schwingungsverhaltens dieses Systems ist die Schallabstrahlung mit zahlreichen Nachteilen behaftet, so dass solche Systeme, sofern nicht beträchtliche klangliche Nachteile in Kauf genommen werden, meist als Ansagelautsprecher, z. B. in öffentlichen Gebäuden, verwendet werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schallwandler der eingangs genannten Art, insbesondere hinsichtlich seiner klanglichen Eigenschaften, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Erregereinrichtung eine angrenzend an die Rückseite der Flachmembran angeordnete, kleinvolumige abgedichtete und gasgefüllte Druckkammer und mindestens ein elektrodynamischer Lautsprecher, dessen Schallabstrahlung in die Druckkammer erfolgt, vorgesehen sind, wobei die Flachmembran indirekt über das in der Druckkammer vorhandene Gasvolumen von dem mindestens einen elektrodynamischen Lautsprecher erregbar ist.

Zum einen wird gemäß der Erfindung die Masse der Flachmembran aufgrund nicht vorhandener, an ihr befestigter Bestandteile des Antriebssystems herabgesetzt. Da die Eigenschaften des Gasvolumens einen entscheidenden Einfluss auf die Übertragung haben, ist man in aller Regel bestrebt, dieses so gering wie möglich zu halten. Es soll gerade eine ausreichende Schwingung der Flachmembran ermöglichen. Die Druckkammer steht dabei unmittelbar mit der Abstrahlseite oder den Abstrahlseiten eines oder mehrerer Lautsprecher in Verbindung, so dass die Schallwellen unmittelbar von dem Gasvolumen übertragen werden. Ein möglichst natürlicher Klang wird selbstverständlich durch die Verwendung von Luft als Gas erzielt. Während bei herkömmlichen Flachmembranschallwandlern die Erhöhung der Anzahl der Antriebseinheiten auch immer eine Veränderung des Schwingverhaltens der Membran aufgrund Gewichtsveränderung zur Folge hatte, ist dies bei der vorliegenden Erfindung nicht der Fall. Bei gleicher Flachmembrangröße kann eine unterschiedliche Anzahl an elektrodynamischen Lautsprechern vorgesehen sein. Auch deren Anordnung kann im Wesentlichen beliebig gewählt werden, so dass durch vorteilhafte Gruppierungen entsprechend günstige Erregungszustände erreichbar sind. Die Flachmembran gemäß der vorliegenden Erfindung kann äußerst stabil ausgeführt werden, so dass sie ohne weiteres als abschließendes Decken- oder Wandelement wirken kann, welches unter Umständen auch streich- bzw. verputzbar ist. Auch die Entwicklung eines jeweils speziellen Antriebssystems für eine Flachmembran kann entfallen, da herkömmliche elektrodynamische Lautsprecher zum Antrieb der Flachmembran verwendet werden können. Dies lässt auch eine Modulbauweise mit entsprechend vielen Varianten zu.

Günstigerweise kann die Flachmembran aus einem Hartschaummaterial bestehen. Ein derartiges Material ist leicht in eine gewünschte Form bringbar und weist darüber hinaus die geeignete Dauerfestigkeit auf. Auch lassen sich Flachmembranen in den unterschiedlichsten Größe herstellen. Insbesondere auf der Rückseite der Flachmembran lassen sich in geeigneter Weise Stege, Abrundungen, insbesondere zu den Befestigungsstellen hin, und ähnliche Einformungen anbringen, die zum einen das Festigkeitsverhalten und zum anderen auch das Schwingverhalten gezielt beeinflussen können.

Um eine möglichst großflächige Abstrahlung über die Flachmembran erreichen zu können, kann sich die Druckkammer im Wesentlichen über die gesamte aktivierbare Rückseite der Flachmembran erstrecken. Unter aktivierbarer Rückseite ist der nicht zur Befestigung eingespannte Rückseitenbereich der Flachmembran gemeint.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Druckkammer einseitig von der Innenseite einer Lochmaske begrenzt ist, auf deren Außenseite der mindestens eine Lautsprecher angeordnet ist. Die Lochmaske dient dann als stabile Halterung für den mindestens einen Lautsprecher und dessen Schallabstrahlung erfolgt über die Löcher in der Lochmaske unmittelbar in die Druckkammer hinein. Das Lochbild einschließlich der Lochgröße lässt sich für die entsprechenden Gegebenheiten optimieren. Auch die Lochmaske kann für sich alleine oder zusammen mit dem mindestens einen Lautsprecher als modulare Einheit ausgestaltet sein, die ein Austauschen ohne weiteres möglich macht. Lochmasken zur Anordnung unterschiedlicher Anzahlen von Lautsprechern können verwendet werden.

Hierzu ist es besonders günstig, wenn gemäß einer Variante das Lochbild der Lochmaske an die Form, die Größe und die Anordnung des mindestens einen Lautsprechers angepasst ist. Hierdurch soll die optimale Wirkung bzw. der gewünschte Antriebseffekt durch den Lautsprecher erreicht werden.

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung mindestens eines Breitbandlautsprechers und mindestens eines Hochtonlautsprechers als Lautsprecher zur Erregung der Flachmembran das Einsatzspektrum sehr stark erweitern kann. Die Wahl der Anzahl und der Typen der Breitband- und Hochtonlautsprecher nimmt sehr stark Einfluss auf das System und kann in optimierender Weise an die Membrancharakteristik bzw. das Gasvolumen angepasst werden.

Bevorzugt kann der mindestens eine Hochtonlautsprecher im Wesentlichen in einen Frequenzbereich oberhalb einer Grenzfrequenz F₀ betreibbar und sich die Grenzfrequenz F₀ durch einen starken Schalldruckabfall im System, das im Wesentlichen die Beschaffenheit, das Material und die Fläche der Flachmembran sowie das Gasvolumen in der Druckkammer umfasst, bestimmen. Aufgrund des Aufbaus der Flachmembran mit anschließender Druckkammer weist dieses System eine obere Grenzfrequenz F₀ auf, ab der der Schalldruck stark abfällt und die Membran von einem Breitbandlautsprecher nicht mehr ausreichend erregt werden kann. Hierzu ist nunmehr mindestens ein Hochtonlautsprecher vorgesehen, der im Wesentlichen ab der Grenzfrequenz F₀ zum Einsatz kommt. Hochtonlautsprecher weisen in aller Regel von Hause aus einen relativ hohen Schalldruck auf. Der Effekt ist nunmehr der, dass der mindestens eine Hochtonlautsprecher nicht vorrangig zur Erregung der Flachmembran vorgesehen ist, sondern mit der Flachmembran als zwischengeschaltetes Dämpfungselement unmittelbar selbst abstrahlt. Dieser Effekt ist jedoch gewünscht, da Hochtonlautsprecher, wie schon erwähnt, mit einem relativ hohen Schalldruck arbeiten, so dass in Verbindung mit den Breitbandlautsprechern eine relativ harmonische Abstrahlung über die Flachmembran erfolgt. Bislang verwendete Flachmembranlautsprecher stießen bei der Grenzfrequenz F₀ bereits an ihre Grenzen und wurden deshalb in aller Regel unterhalb dieser betrieben. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht es möglich, auch weit oberhalb der Grenzfrequenz F₀ eine gute Abstrahlwirkung zu erzielen.

Des Weiteren kann der mindestens eine Breitbandlautsprecher und der mindestens eine Hochtonlautsprecher über eine Ansteuervorrichtung elektronisch ansteuerbar sein, wobei die elektronische Ansteuervorrichtung derart betreibbar ist, dass die Schall-Leistung über im Wesentlichen den gesamten benutzten Frequenzbereich, insbesondere im Abschnitt um die Grenzfrequenz F₀, im Wesentlichen konstant ist. Durch geschicktes Ansteuern lässt sich insbesondere der Bereich um die Grenzfrequenz F₀ ohne hörbare Übergänge einstellen, so dass der Schallwandler einen enorm breiten Bereich gleichmäßiger Schallabstrahlung besitzt.

Ein konstruktiv einfacher Aufbau kann dadurch erzielt werden, dass die Druckkammer seitlich durch eine zwischen der Lochmaske und der Flachmembran angeordnete, umlaufende Dichtung abgedichtet ist. Diese Dichtung kann auch einen entscheidenden Einfluss auf die Größe der Druckkammer nehmen, so dass sie ebenfalls abhängig vom gewünschten Effekt in modularer Weise auswählbar sein kann.

Darüber hinaus kann die Lochmaske einen zumindest einseitig vorstehenden, umlaufenden Kragen aufweisen, der den Außenumfang der Flachmembran im Wesentlichen formschlüssig umgibt. Die Lochmaske dient dann zur Anordnung und zum seitlichen Schutz der Flachmembran und unter Umständen zur Positionierung der zwischengefügten Dichtung. Eine solche Baueinheit lässt sich auch, ohne das Beschädigungen am Rand der Flachmembran zu befürchten sind, sehr einfach in einer Decke bzw. Wand einbauen. Des Weiteren kann dieser Kragen, wenn ein derartiger Schallwandler dann zur Decke bzw. zur Wand hin verfugt bzw. verspachtelt wird, für eine bessere Anbindung sorgen und die Flachmembran vor Einflüssen schützen.

Gemäß einer Variante, die zum Einbauen einer Einbauöffnung einer Decken- bzw. Wandverkleidung bestimmter Dicke und dahinter vorhandenem Hohlraum geeignet ist, ist ein Ringrahmen an der Rückseite der Decken- bzw. Wandverkleidung vorgesehen, der koaxial zur Einbauöffnung angeordnet ist und dessen von seinem Außenrand aufgespannte Fläche größer ist als die Fläche der Einbauöffnung und dessen von seinem Innenrand aufgespannte Fläche kleiner ist als die Fläche der Einbauöffnung, wodurch ein Einbauabsatz bzw. -anschlag erzeugt ist. In Abhängigkeit der Form der Einbauöffnung kann die Form des Ringrahmens angepasst werden. Der Rahmen kann auch geteilt sein, damit er in die Einbauöffnung einführbar ist. Durch einfaches Eindrehen z. B. von Schrauben von der Vorderseite der noch nicht verputzten und gestrichenen Decken- bzw. Wandverkleidung kann dieser Rahmen fixiert werden. Der Innenrandbereich des Rahmens ragt dann seitlich hinter der Wandverkleidung in die Einbauöffnung hinein und bildet dort einen Anschlag zum Einsetzen des Schallwandlers. Das eröffnet die Möglichkeit, den Schallwandler, z. B. mit seiner Lochmaske an dem Ringrahmen zu befestigen, so dass die Flachmembran die Befestigungsstellen abdeckt und diese somit von außen nicht sichtbar sind.

Aus diesem Grunde ist es gemäß einer Variante vorteilhaft, wenn die Lochmaske an dem Einbauabsatz bzw. -anschlag befestigt ist. Entsprechende Distanzstücke können Höhenunterschiede, die sich eventuell ergeben ausgleichen und für einen bündigen Abschluss der Flachmembran mit der Decken- bzw. Wandverkleidung sorgen. Zu diesem Zwecke ist eine Variante vorteilhaft, bei der die Lochmaske unter Zwischenfügen von Distanzringen bestimmter Dicke an dem Einbauabsatz bzw. -anschlag befestigt ist, so dass die Flachmembran im Wesentlichen bündig mit der Außenseite der Decken- bzw. Wandverkleidung abschließt. Bei derartigen Distanzringen kann es sich auch um Dichtungen handeln, die eine eventuell notwendige Abdichtung herbeiführen. Selbstverständlich können die Distanzringe auch unterbrochen sein, sofern für eine vollständige Distanzierung über den gesamten Umfang gesorgt wird.

Um eine ausreichende Stabilität aufzuweisen, verbunden mit ausreichend guten Schallabstrahleigenschaften, kann die Flachmembran bevorzugt eine Dicke von im Wesentlichen 4 bis 6 mm, bevorzugt 5 mm, aufweisen. Eine solche Dicke hat sich auch als günstig für eine spätere Überstreichung herausgestellt.

Das Gasvolumen, insbesondere Luftvolumen in der Druckkammer hat einen entscheidenden Einfluss auf das Übertragungsverhalten von den elektrodynamischen Lautsprechern auf die Flachmembran. Entsprechende elektronische Kompensationsmöglichkeiten z. B. unter Berücksichtigung der Temperatur, können verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dieses Gasvolumen möglichst gering zu halten. Hierzu ist gemäß einer Variante vorgesehen, dass die Höhe der Druckkammer und/oder der Abstand von der Rückseite der Flachmembran zur Vorderseite der Lochmaske ca. 2 mm beträgt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Schallwandlers mit Flachmembran im Vollschnitt,

Fig. 2 die Lochmaske aus dem Schallwandler aus Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Schallwandlers in einer Deckeneinbausituation und im Vollschnitt, wobei aus Vereinfachungsgründen die Lautsprecher nicht geschnitten sind, und

Fig. 4 eine Variante einer Lochmaske für einen runden Schallwandler in einer Vorderansicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Schallwandler umfasst im Wesentlichen eine rechteckige Flachmembran 2 von ca. 5 mm Dicke, eine parallel zu dieser angeordnete Lochmaske, bevorzugt aus einem Stahlblech, einen auf der Lochmaske 3 angeordneten Breitbandlautsprecher 4 und einem neben diesem, ebenfalls auf der Lochmaske 3 angeordneten Hochtonlautsprecher 5. Zwischen der Flachmembran 2 und der Lochmaske 3 ist an deren Randbereich eine Flachdichtung 6 in Form eines Rechteckrahmens zwischengefügt, so dass eine seitlich vollständig verschlossene Druckkammer 7 von geringer Höhe (ca. 2 mm) gebildet ist. Die flache und im Wesentlichen quaderförmige Druckkammer 7 steht über die kreisförmigen Öffnungen 8 und 9 in der Lochmaske 3 mit den Abstrahlseiten der jeweils zu den Öffnungen 8 und 9 zugeordneten Lautsprecher 4 und 5 in Verbindung. Hierzu sind die Lautsprecher 4 und 5 derart auf der Lochmaske 3 angeordnet, dass deren Randbereiche 10 und 11 ebenfalls abgedichtet sind, so dass die Abstrahlung im Wesentlichen vollständig über die Öffnungen 8 und 9 in die Druckkammer 7 erfolgt. Die Druckkammer 7 ist mit Luft gefüllt.

Im Folgenden wird der Aufbau des Breitbandlautsprechers 4 und des Hochtonlautsprechers 5 kurz erläutert. Da es sich hierbei um im Handel erhältliche Lautsprecher handelt, wird hierauf nur sehr grob eingegangen werden. Auf entsprechende Lautsprecheraufbauten, die hierfür geeignet und im Stand der Technik vorhanden sind, wird verwiesen.

Der Breitbandlautsprecher 4 umfasst ein Antriebssystem 12, eine Schwingspule 13, einen rohrförmigen Spulenträger 14, der mit einer Konusmembran 15 verbunden ist. Über eine Manschette 16 wird der Spulenträger 14 noch zentriert. Die Konusmembran 15 ist zur Vermeidung von Schallverlusten der Mitte mit einer Kalotte 17 versehen. Der größere Außenrahmen 18 der Konusmembran 15 ist fest am Randbereich 10 des Lautsprechers 4 befestigt. Der gesamte Aufbau wird von einem konusförmigen Lautsprecherkäfig 19 mit Öffnungen gehalten.

Der Hochtonlautsprecher 4 umfasst ebenfalls ein magnetisches Antriebssystem 20, eine Schwingspule 21, einen rohrförmigen Spulenträger 22, der eine relativ flach verlaufende Membran 23 aufweist. Der gesamte Aufbau ist auf einem Schalltrichter 24 angeordnet und auf der Membran 23 sitzt ein Spitzkörper 25 auf.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des obigen Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Schalleinkopplung auf die Flachmembran 2 erfolgt indirekt insbesondere von dem Breitbandlautsprecher 4 über das Luftvolumen in der Druckkammer 7. Einfluss hat auch das Luftvolumen vor den Lautsprechern 4 und 5 und in den Öffnungen 8 und 9. Aufgrund des Aufbaus der Flachmembran 2, deren Material, diese besteht bevorzugt aus einem Hartschaum (z. B. Polystryrol), sowie wie das Verhalten des Luftvolumens insbesondere in der Druckkammer 7, ergibt sich ein bestimmtes Resonanzverhalten für die Flachmembran 2. Der Breitbandlautsprecher 4 und der Hochtonlautsprecher 5 sind so aufeinander abgestimmt, dass der Hochtonlautsprecher 5 im Wesentlichen erst im Bereich einer oberen Grenzfrequenz F₀ einsetzt, bei der der von dem Breitbandlautsprecher 4 auf die Flachmembran 2 übertragene Schalldruck stark abfällt. Über den Hochtonlautsprecher 5 erfolgt dann eine lediglich unwesentliche Einkopplung auf die Flachmembran 2. Dieser strahlt durch die Flachmembran 2 gedämpft ab. Dieser Effekt ist jedoch erwünscht, da Hochtonlautsprecher generell mit höheren Schalldruck arbeiten. Hierdurch wird die Gesamtabstrahlung durch und über die Flachmembran 2 relativ gleichmäßig und auch über die Grenzfrequenz F₀ hinweg relativ konstant. Entsprechende elektronische Ansteuerungen können diesen Effekt noch optimieren.

Anhand der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Schallwandlers 1 dargestellt. Um insbesondere Wiederholungen zu vermeiden, werden für gleich aufgebaute und funktionell äquivalente Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet. Es soll daher hauptsächlich nur auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen werden. Auf die Beschreibung des obigen Ausführungsbeispiels wird daher verwiesen. Ein Hauptunterschied dieser Ausführungsform besteht darin, dass zwei Breitbandlautsprecher 4 und nur ein Hochtonlautsprecher 5 eingesetzt werden. Die Lochmaske 3 muss aus diesem Grunde entsprechend zugeordnete Öffnungen 8 und 9 aufweisen. Insgesamt sind daher drei große Öffnungen 8, 9 in der Lochmaske 3 vorhanden. Die Lautsprecher 4 und 5 sind wieder entsprechend in ihrem Randbereichen 10 und 11 an der Lochmaske 3 befestigt. Dies kann auch unter Zwischenlage von Dichtungen erfolgen.

Die Fig. 3 zeigt eine Einbausituation des Schallwandlers 1 in einer Deckenverkleidung 26. Die Deckenverkleidung 26 weist eine bestimmte Dicke auf und verfügt über eine Öffnung 27, die im Wesentlichen an die Form des Schallwandlers 1 angepasst ist. Die Sichtseite 28 der Deckenverkleidung 26 liegt im Wesentlichen in einer Ebene mit der Sichtseite 29 der Flachmembran 2. Der Einbau des Schallwandlers 1 erfolgt über einen auf der Rückseite 30 der Deckenverkleidung 26 angeordneten Einbaurahmen 31 aus Holz. Der Rahmen 31 weist im Wesentlichen die gleiche Formgebung wie die Öffnung 27 in der Deckenverkleidung 26 sowie die äußere Form des Schallwandlers auf. Dabei spannt der Innenrahmen 32 des Rahmens 31 eine kleinere Fläche auf, als die Öffnung 27, so dass der Rahmen 31 hinter der Deckenverkleidung 26 in die Öffnung 27 hineinragt und dort eine Anschlagfläche 33 bildet. Der Außenrand 34 des Rahmens 31 spannt eine größere Fläche auf, als die Öffnung 27 der Deckenverkleidung 26, so dass dieser mit der Rückseite 30 der Deckenverkleidung 26 in Kontakt kommt und mit dieser über geeignete Befestigungsmittel, bevorzugt Schrauben, verbunden werden kann. Diese Schrauben können von der Sichtseite 28 der Deckenverkleidung 26 her eingebohrt werden. Damit es nicht zu einem Schallkurzschluss kommt, kann zwischen dem Einbaurahmen 31 und der Deckenverkleidung 26 eine Dichtung 35 zwischengefügt werden.

Die Einstellung der Einbauhöhe der Flachmembran 2 erfolgt über einen zwischengelegten Distanzring 36, der sich über den gesamten Randbereich auf der Rückseite der Lochmaske 3 erstreckt. Dieser Distanzring 36 kann selbst als Dichtung ausgebildet sein oder mit einer geeigneten Dichtung des Einbaurahmens 31 in Kontakt kommen. Das Befestigen des Schallwandlers 1 kann derart erfolgen, dass bei noch nicht befestigter Flachmembran 2 und eventuell noch nicht eingebrachter Dichtung 6 eine Verschraubung der Lochmaske 3 unter Zwischenfügung des Distanzrings 36 mit dem Einbaurahmen 1 erfolgt. Diese Befestigung kann wiederum über Schrauben erfolgen. Anschließend werden sowohl die Dichtung 6 als auch die Flachmembran 2 aufgesetzt. Gemäß einer Variante kann hierzu die Lochmaske 3 noch ein nach vorne vorstehenden, umlaufenden Kragen aufweisen, der ein besseres Einsetzen der Flachmembran 2 hinter der Dichtung 6 ermöglicht. Diese können dann z. B. mit der Lochmaske 3 verklebt werden. Zwischen der Deckenverkleidung 26 und dem Schallwandler 1 verbleibt innerhalb der Öffnung 27 ein kleiner Spalt 37, der anschließend durch eine Dichtmasse oder Verspachtelung ausgefüllt werden kann. Anschließend kann eine Verspachtelung der gesamten Deckenverkleidung 26 einschließlich der Flachmembran 2 sowie ein Überstreichen erfolgen. Zur besseren Anhaftung von Farben und Spachtelmasse an der Flachmembran 2 kann diese mit einem Netz oder Stoffüberzug versehen sein.

Anstelle der Abdichtung des Einbaurahmens 31 kann auch ein abgedichteter Kasten um sämtliche Lautsprecher 4, 5 herum gebaut sein, der dann mit Dämmwolle oder Ähnlichem ausgefüllt wird. Wichtig ist herbei, dass kein Schallkurzschluss zwischen Rückseite des Schallwandlers 1 und dessen Vorderseite möglich ist.

In Abhängigkeit verschiedener Bauformen des Schallwandlers 1 ist es unter Umständen schwierig den Einbaurahmen 1 durch die Öffnung 27 zu bekommen. Dieser kann daher mehrteilig, bevorzugt zweiteilig, aufgebaut sein, so dass die Einzelteile dann hinter der Deckenverkleidung 26 an deren Rückseite 30 wieder zusammengesetzt werden.

Der hier beschriebene Aufbau zur Anordnung einer Deckenverkleidung 26 ist entsprechend übertragbar auf Wandbefestigungen und Bodenbefestigungen für diesen Schallwandler 1.

Die Wirkungs- und Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel. Lediglich muss eine etwas andere Abstimmung stattfinden, da eine größere Anzahl von Lautsprechern 4, 5 zur Anwendung kommt. Die Abmaße der Flachmembran 2 und der Druckkamer 7 sind voraussichtlich ebenfalls größer, so dass sich ein anderes Resonanzverhalten ergibt.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Lochmaske 3 gezeigt. Es handelt sich hierbei um eine runde Scheibe, bevorzugt aus Stahlblech, aber auch andere stabile Materialien können zur Anwendung kommen. Die Lochmaske 3 weist in ihrem Randbereich eine umlaufende Lochreihe mit den Löchern 38 auf, mit der diese unter Zwischenfügung von Distanzringen 36 bestimmter Dicke an einem Rahmen 31 befestigbar ist. Die Öffnungen 8 für die Breitbandlautsprecher 4 sind leicht modifiziert, während die Öffnung 9 für den Hochtonlautsprecher 5 kreisrund verbleibt. In diesem Zusammenhang bestehen zahlreiche Ausgestaltungsmöglichkeiten, die unter Umständen bestimmte Einflüsse auf das Gesamtschwingverhalten des Schallwandlers 1 haben. Dies bietet zahlreiche Möglichkeiten für gezielte Abstimmungen. Darüber hinaus können elektronische Anpassungen und Steuerungen vorgesehen werden.

Claims (15)

1. Schallwandler, insbesondere für Wand- oder Deckeneinbau, mit einer auf der Sichtseite angeordneten Flachmembran (2) und einer Erregereinrichtung zum Antreiben der Flachmembran (2), dadurch gekennzeichnet, dass als Erregereinrichtung eine angrenzend an die Rückseite der Flachmembran (2) angeordnete, kleinvolumige abgedichtete und gasgefüllte Druckkammer (7) und mindestens ein elektrodynamischer Lautsprecher (4, 5), dessen Schallabstrahlung in die Druckkammer (7) erfolgt, vorgesehen sind, wobei die Flachmembran (2) indirekt über das in der Druckkammer (7) vorhandene Gasvolumen von dem mindestens einen elektrodynamischen Lautsprecher (4, 5) erregbar ist.

2. Schallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmembran (2) aus einem Hartschaummaterial besteht.

3. Schallwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Druckkammer (7) im Wesentlichen über die gesamte aktivierbare Rückseite der Flachmembran (2) erstreckt.

4. Schallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (7) einseitig von der Unterseite einer Lochmaske (3) begrenzt ist, auf deren Oberseite der mindestens eine Lautsprecher (4, 5) angeordnet ist.

5. Schallwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochbild der Lochmaske (3) an die Form, die Größe und die Anordnung des mindestens einen Lautsprechers (4, 5) angeordnet ist.

6. Schallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Lautsprecher mindestens ein Breitbandlautsprecher (4) und mindestens ein Hochtonlautsprecher (5) vorgesehen sind.

7. Schallwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hochtonlautsprecher (5) im Wesentlichen in einem Frequenzbereich oberhalb einer Grenzfrequenz (F₀) betreibbar ist, wobei sich die Grenzfrequenz (F₀) durch einen starken Schalldruckabfall im System, das im Wesentlichen die Beschaffenheit, das Material und die Fläche der Flachmembran (2) sowie das Gasvolumen in der Druckkammer (7) umfasst, bestimmt.

8. Schallwandler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Breitbandlautsprecher (4) und der mindestens eines Hochtonlautsprecher (5) über eine Ansteuervorrichtung elektronisch ansteuerbar sind, wobei die elektronische Ansteuervorrichtung derart betreibbar ist, dass die Schall-Leistung über im Wesentlichen den gesamten genutzten Frequenzbereich, insbesondere im Abschnitt um die Grenzfrequenz (F₀), im Wesentlichen konstant ist.

9. Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (7) seitlich durch eine zwischen der Lochmaske (3) und der Flachmembran (2) angeordnete, umlaufende Dichtung (6) abgedichtet ist.

10. Schallwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochmaske (3) einen zumindest einseitig vorstehenden, umlaufenden Kragen aufweist, der den Außenumfang der Flachmembran (2) im Wesentlichen formschlüssig umgibt.

11. Schallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Einbau in eine Einbauöffnung (27) einer Decken- bzw. Wandverkleidung (26) bestimmter Dicke und dahinter vorhandenem Hohlraum, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringrahmen (1) an der Rückseite (30) der Decken- bzw. Wandverkleidung (26) vorgesehen ist, der koaxial zur Einbauöffnung (27) angeordnet ist und dessen von seinem Außenrand (34) aufgespannte Fläche größer ist als die Fläche der Einbauöffnung (27) und dessen von seinem Innenrand (32) aufgespannte Fläche kleiner ist als die Fläche der Einbauöffnung (27), wodurch ein Einbauabsatz bzw. -anschlag (33) erzeugt ist.

12. Schallwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochmaske (3) an dem Einbauabsatz bzw. -anschlag (33) befestigt ist.

13. Schallwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochmaske (3) unter Zwischenfügen von Distanzringen (36) bestimmter Dicke an dem Einbauabsatz bzw. -anschlag (33) befestigt ist, so dass die Flachmembran (2) im Wesentlichen bündig mit der Außenseite (28) der Decken- bzw. Wandverkleidung (26) abschließt.

14. Schallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmembran (2) eine Dicke von 4 bis 6 mm, bevorzugt 5 mm, aufweist.

15. Schallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Druckkammer (7) und/oder der Abstand von der Rückseite der Flachmembran zur Unterseite der Lochmaske (3) ca. 2 mm beträgt.