DE19956254A1 - Passive elements for loudspeakers in closed enclosures - Google Patents

Passive elements for loudspeakers in closed enclosures

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Abstract

Hohlräume (1), die in Hutablagen, Türen u. dgl. von Motorfahrzeugen vorgesehen sind, werden erfindungsgemäß genutzt, um Gehäuse mit geschlossenen Volumen für "aktiven" Lautsprechern bzw. Schallwandlern (6) zu bilden, die mit entsprechenden kalibrierten "passiven" Membranen (7) kombiniert sind. Für diese akustischen Systeme werden die Hohlräume (1) genutzt, die in Motorfahrzeugen vorhanden sind, so dass unter Zugrundelegung derselben Abmessungen derselbe Wirkungsgradgewinn für die niedrigen Frequenzen wie von aktiven Schallwandlern erzielbar sind, die in separaten Gehäusen angeordnet sind, wobei passive Elemente, die auf Dämpfern angeordnet sind, Übereinstimmung mit den aktiven Schallwandlern betrieben werden und dieselben Luftvolumina nutzen, die in den Gehäusen bzw. Hohlräumen enthalten sind.Cavities (1) in hat racks, doors and. Like. Provided by motor vehicles are used according to the invention to form housings with closed volumes for "active" loudspeakers or sound transducers (6), which are combined with corresponding calibrated "passive" membranes (7). For these acoustic systems, the cavities (1) that are present in motor vehicles are used, so that, based on the same dimensions, the same efficiency gain can be achieved for the low frequencies as for active sound transducers, which are arranged in separate housings, with passive elements that are based on Dampers are arranged, operated in accordance with the active sound transducers and use the same air volumes that are contained in the housings or cavities.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft passive Elemente für Laut­ sprecher, die ohne Einschränkung in geschlossene Volumina ein­ gesetzt und in diesen installiert werden können, beispielswei­ se in Hohlräumen, die in verschiedenen Teilen von Kraftfahr­ zeugen zur Verfügung stehen, beispielsweise in den Innen-(Be­ stand)teilen von Konsolen, Hutablagen und dergleichen, wo­ bei die geschlossenen Volumina die Bedingungen bereitstellen, welche für die passiven Elemente auf Dämpfungselementen not­ wendig sind, die den Lautsprechern zugeordnet sind, welche dasselbe Luftvolumen nutzen.The present invention relates to passive elements for sound speakers who enter into closed volumes without restriction can be set and installed in this, for example se in cavities in different parts of motor vehicles are available, for example in the interior (Be stand) sharing of consoles, hat racks and the like where where the closed volumes provide the conditions which is not necessary for the passive elements on damping elements are agile, which are assigned to the speakers, which use the same volume of air.

Wie auf dem technischen Gebiet der Schallübertragung und ins­ besondere im Zusammenhang mit Lautsprechern bekannt, wird mit dem Begriff "passiv" ein Element bezeichnet, dessen Funktion nicht durch einen eigenen "Motor" bzw. "Antrieb" erzeugt wird, beispielsweise durch Spulen, Magneten oder andere Elemente, die dazu dienen, beispielsweise als herkömmlicher Lautsprecher zu arbeiten; vielmehr besteht ein passives Element ausschließ­ lich aus einer Membran, deren Masse derart kalibriert und be­ rechnet ist, dass sie sich in Phase mit einem primären Pilot­ lautsprecher bzw. "aktiven" Lautsprecher bzw. Schallwandler bewegt, welcher die Erregung des passiven Elements hervorruft. Außerdem ist bekannt, dass ein passives Element, welches auf einem Zentrierelement, einem Gelenk- oder einem Dämpfungsele­ ment angeordnet ist, das in Übereinstimmung mit einem Laut­ sprecher betrieben ist, der dasselbe zur Verfügung stehende Volumen nutzt, unter der Voraussetzung gleicher Abmessungen, für den Lautsprecher einen erhöhten Wirkungsgrad bei niedrigen Frequenzen erzeugt. Dieses System vergrößert die schwingende Oberfläche des aktiven Elements, da es veranlasst wird, sich durch den Druck bzw. das Niederdrücken zu bewegen, der bzw. das durch die Bewegung der Membran desselben verursacht ist. Die vorliegende Kombination sogenannter aktiv-passiver Elemen­ te wird erzeugt, in dem spezielle Behälter oder Kästen bereit­ gestellt werden, deren Luftvolumen in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des aktiven Lautsprechers festgelegt ist; der Wert der Masse der entsprechenden passiven Membran, die so ge­ bildet ist, dass sie sich in Phase mit dem Lautsprecher be­ wegt, wird in Übereinstimmung mit diesen Eigenschaften kali­ briert und berechnet.As in the technical field of sound transmission and ins Known especially in connection with speakers, is with the term "passive" denotes an element whose function is not generated by its own "motor" or "drive", for example by coils, magnets or other elements, which serve, for example, as a conventional loudspeaker to work; rather, there is a passive element excluding Lich from a membrane, the mass of which is calibrated and is expected to be in phase with a primary pilot speakers or "active" speakers or transducers moves, which excites the passive element. It is also known that a passive element based on a centering element, a joint or a damping element ment is arranged in accordance with a sound operated speaker, the same available Volume uses, assuming the same dimensions, for the speaker an increased efficiency at low  Frequencies generated. This system increases the swinging Surface of the active element as it is caused to move to move by the pressure or the depression that caused by the movement of the membrane. The present combination of so-called active-passive elements te is generated in which special containers or boxes are ready whose air volume is in accordance with the Properties of the active speaker is set; the Value of the mass of the corresponding passive membrane, so ge is that they are in phase with the speaker moves, becomes kali in accordance with these properties burned and calculated.

Die in den Umschließungskästen enthaltene Innenluft steht mit der Außenluft in Verbindung.The interior air contained in the enclosure boxes is also available the outside air in connection.

Während die Verwirklichung des vorstehend erläuterten Systems im Hinblick auf eine Erhöhung des Wirkungsgrads von Lautspre­ chern bei niedrigen Frequenzen bei identischen Abmessungen sich als nützlich erwiesen hat, hat es einige Nachteile in be­ zug auf die möglichen praktischen Anwendungen, insbesondere bei einer Anwendung für Radioanlagen in Kraftfahrzeugen auf­ grund der Gesamtgröße.While implementing the system explained above with a view to increasing the efficiency of loudspeaker at low frequencies with identical dimensions has proven to be useful, it has some drawbacks train on the possible practical applications, in particular in an application for radio systems in motor vehicles due to the overall size.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vor stehend genannten Nachteile zu überwinden und passive Ele­ mente zu schaffen, die auch bei beispielsweise in Kraftfahr­ zeugen zu Verfügung stehenden kleinen Hohlräumen erfolgreich einsetzbar sind. An object of the present invention is that to overcome the disadvantages mentioned above and passive Ele to create elements that are also used, for example, in motor vehicles successfully testify available small cavities can be used.  

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen in der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous further developments in the invention are in the Un claims specified.

Die Erfindung löst demnach die genannte Aufgabe mittels passi­ ver Elemente für Lautsprecher, die dazu bestimmt sind, in ge­ schlossene Volumina verschiedener Teile von Motorfahrzeugen eingesetzt werden zu können. Insbesondere werden vorteilhafte Wirkungen dadurch erzielt, dass die Lautsprecher bzw. aktiven Schallwandler und die betreffenden kalibrierten passiven Ele­ mente in bereits vorhandenen Räumen oder Räumen untergebracht werden, die während der Herstellung der Fahrzeugkarosserie ge­ bildet werden, im Inneren von Konsolen, Hutablagen und der­ gleichen. Auf diese Weise übernehmen die genannten Räume die Funktion herkömmlicher Kästen bzw. herkömmlicher Gehäuse mit vorbestimmtem und umschlossenem Luftvolumen und die aktiven bzw. angetriebenen Lautsprecher zusammen mit den diesbezügli­ chen passiven Membranen werden direkt in der Innenseite dieser Räume untergebracht.The invention therefore achieves the stated object by means of passi ver elements for loudspeakers designed to be used in ge closed volumes of different parts of motor vehicles to be able to be used. In particular, will be advantageous Effects achieved by the speakers or active Sound converter and the relevant calibrated passive ele elements in existing rooms or rooms be ge during the manufacture of the vehicle body be formed inside consoles, parcel shelves and the same. In this way, the rooms mentioned take over Function of conventional boxes or conventional housings with predetermined and enclosed air volume and the active or powered speakers together with the related Chen passive membranes are directly inside this Rooms housed.

Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile beste­ hen insbesondere darin, dass die Räume und Leervolumina, die im Innern des Kraftfahrzeugs vorliegen, direkt genutzt werden, um das System unterzubringen, ohne dass spezielle zusätzliche Kästen bzw. Gehäuse erforderlich wären. Dadurch, dass keine zusätzlichen Kästen erforderlich sind, wird eine Gewichtser­ sparnis ebenso erreicht, wie eine Verringerung der Bauteilean­ zahl, eine Verringerung der Kosten und ein einfacherer Zusam­ menbau. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die ge­ wünschte Erhöhung bezüglich des Wirkungsgrads des akustischen Systems bei niedrigen Frequenzen erzielt.The advantages achieved by the present invention are the best especially in that the spaces and empty volumes that are present inside the motor vehicle, can be used directly, to accommodate the system without any special additional Boxes or housings would be required. Because no additional boxes are required will be a weight savings as well as a reduction in components number, a reduction in costs and an easier combination menbau. By the arrangement according to the invention, the ge desired increase in acoustic efficiency Systems achieved at low frequencies.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft erläutert; es zeigen:In the following, the invention is illustrated by the drawings explained playfully; show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht verschiedener Kombina­ tionen von aktiven und passiven Membranen bzw. aktiven Laut­ sprechern mit betreffenden passiven Membranen, eingesetzt in Hohlräume unterschiedlicher Formen, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen vorliegen, und Fig. 1 is a schematic sectional view of various combinations of active and passive membranes or active speakers with relevant passive membranes, used in cavities of different shapes, such as those found in motor vehicles, and

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht einer Ausführungsform einer passiven Membran. Fig. 2 is an enlarged sectional view of an embodiment of a passive membrane.

Das in Rede stehende Lautsprechersystem aus aktiven Lautspre­ chern (unter "Lautsprecher" werden vorliegend unter anderem auch deren Schallwandler verstanden, die aktiv angetrieben sind) und passiven Membranen wird nunmehr anhand von Ausfüh­ rungsformen im Zusammenhang mit Hohlräumen erläutert, die in Kraftfahrzeugen zur Verfügung stehen, in denen das notwendige geschlossene Luftvolumen 1 von Teil- oder Gesamtkonfiguratio­ nen von bei der Fertigung entstehenden Räumen genutzt wird, die üblicherweise im Inneren von Türen bzw. Türverkleidungen, Hutablagen und dergleichen Fahrzeugbestandteilen 2 vorhanden sind. Als Alternative und abhängig von den jeweiligen Fahr­ zeugtypen kann das geschlossene reduzierte Luftvolumen leerer Räume 1, das erforderlich ist, die vorstehend genannten Ziele zu erreichen, realisiert werden in Übereinstimmung mit den Konfigurationen und gewünschten Abmessungen in direktem Zusam­ menhang mit Spritzguss- bzw. Formgebungs- und Montagevorgängen von Fahrzeugkarosserien und/oder Karosserieteilen der Kraft­ fahrzeuge. In jedem Fall werden die Öffnungen in Übereinstim­ mung mit den Lautsprechern 6 und den passiven Membranen 7 in den inneren Tragstrukturen 3 der Räume erzeugt. Die Öffnungen 4 sind eingeschlossen bzw. abgeschlossen und ihre Oberflächen sind in Richtung zur Innenseite der Fahrzeuge durch poröse Ab­ deckungen geschützt, beispielsweise durch identische Moketten und/oder dergleichen. Lautsprecher 6 sind koaxial in die ent­ sprechenden Öffnungen 4 mittels herkömmlicher Befestigungsmit­ tel eingesetzt. Die passiven Membranen 7 hingegen sind mit den Tragstrukturen 3 beispielsweise durch periphere bzw. am Umfang angeordnete Kronen 8 verbunden, auf welchem zentrale Massen 9 mittels elastischer dämpfender Elemente bzw. Zentrierzwi­ schenelemente 10 angebracht sind. Die zentralen Massen bzw. die passiven Strahler 9 werden aus gestanzten Flächenelementen gewonnen, die aus demselben Material wie die Tragstrukturen bestehen, und die ggfs. mit zusätzlichen Kalibrier- oder me­ chanischen Anpassungsmassen 11 verbunden sind, um das exakt berechnete Gewicht entsprechend den primären Lautsprechern 6 zu erzielen, welche sie ansteuern.The speaker system in question consisting of active loudspeakers (“speakers” in the present context includes their sound transducers, which are actively driven) and passive membranes will now be explained on the basis of embodiments in connection with cavities that are available in motor vehicles, in which the necessary closed air volume 1 is used by partial or total configurations of spaces created during production, which are usually present in the interior of doors or door panels, hat racks and similar vehicle components 2 . As an alternative and depending on the respective vehicle types, the closed, reduced air volume of empty spaces 1 , which is required to achieve the above-mentioned goals, can be realized in accordance with the configurations and desired dimensions in direct connection with injection molding or molding. and assembly processes of vehicle bodies and / or body parts of the motor vehicles. In any case, the openings are made in accordance with the speakers 6 and the passive membranes 7 in the inner support structures 3 of the rooms. The openings 4 are enclosed or closed and their surfaces are protected towards the inside of the vehicles by porous covers, for example by identical moquettes and / or the like. Speakers 6 are used coaxially in the corresponding openings 4 by means of conventional Befestigungsmit tel. The passive membranes 7, however, are connected to the support structures 3, for example by peripheral or circumferential crowns 8 , on which central masses 9 are attached by means of elastic damping elements or centering elements 10 . The central masses or the passive radiators 9 are obtained from punched surface elements, which consist of the same material as the supporting structures, and which may be connected to additional calibration or mechanical adaptation masses 11 in order to calculate the exactly calculated weight corresponding to the primary loudspeakers 6 to achieve which they are heading for.

Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, dass die vorste­ hend erläuterte Wirkung eines aktiven passiven Systems in ei­ nem herkömmlichen Gehäuse 12 zur Erzeugung eines erhöhten Wir­ kungsgrads des Lautsprechers bei niedrigen Frequenzen und bei identischen Abmessungen im Inneren eines Kraftfahrzeugs er­ zielt wird, in dem ein passives Element 7, welches auf einem Dämpfungselement 10 angeordnet ist verwendet wird, das in Übereinstimmung mit einem Lautsprecher 6 betrieben ist, der dasselbe geschlossene Luftvolumen 1 nutzt, wobei das erforder­ liche geschlossene Luftvolumen durch eine derartige Konfigura­ tion erzielt wird, um Hohlräume 2 teilweise oder vollständig zu nutzen, die in den Fahrzeugkarosserien vorliegen oder wäh­ rend deren Herstellung erzeugt werden und zwischen den Be­ standteilen auf der Innenseite von Konsolen bzw. Wänden, den Hutablagen und/oder ähnlichen geeigneten Stellen bzw. Elemen­ ten von Fahrzeugen zu liegen kommen.In essence, the invention is that the above-described effect of an active passive system in egg nem conventional housing 12 for generating an increased efficiency of the speaker at low frequencies and with identical dimensions inside a motor vehicle, in which a passive Element 7 , which is arranged on a damping element 10, which is operated in accordance with a loudspeaker 6 , which uses the same closed air volume 1 , the required closed air volume being achieved by such a configuration to partially or completely cavities 2 to use, which are present in the vehicle bodies or are produced during their manufacture and come to rest between the components on the inside of brackets or walls, the hat racks and / or similar suitable locations or elements of vehicles.

Abhängig von den Konfigurationen und/oder den verschiedenen Anforderungen bzw. Gegebenheiten in den zur Verfügung stehen­ den geschlossenen Luftvolumenhohlräumen 1, die entweder an sich vorhanden sind oder speziell ausgebildet werden, können die passiven Schwingungselemente 7 auch mit unterschiedlichen Strukturen verwirklicht werden, solange ihre Masse derart be­ rechnet und kalibriert ist, dass die primäre Anforderung er­ füllt ist, dass sie sich in Phase mit den zugeordneten aktiven Elementen bzw. Lautsprechern 6 bewegen.Depending on the configurations and / or the various requirements or conditions in the available air volume cavities 1 , which are either present per se or are specially designed, the passive vibration elements 7 can also be realized with different structures, as long as their mass is such be calculated and calibrated that the primary requirement is fulfilled, that they move in phase with the assigned active elements or loudspeakers 6 .

Während die Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsformen erläutert wurde, ist sie zahlreichen Abwandlungen und Modifikationen zugänglich, die sich dem Fachmann ohne wei­ teres im Rahmen der anliegenden Ansprüche ergeben.While the invention above based on preferred Ausfüh forms has been explained, it is subject to numerous modifications and modifications accessible, which the skilled worker without white teres within the scope of the appended claims.

Claims (12)

1. Passives Element zum Betrieb in Kombination mit einem ak­ tiven Schallwandler eines Lautsprechers, um diesem einen erhöhten Wirkungsgrad, insbesondere bei niedrigen Frequen­ zen zu verleihen, wobei das passive Element in einem Hohl­ raum untergebracht ist, der ein geschlossenes Volumen festlegt, das in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des aktiven Schallwandlers festgelegt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das passive Element (7) und der aktive Schallwandler (6) in ein und demselben Hohlraum (2) eines Motorfahrzeugs untergebracht ist, und dass das benötigte geschlossene Volumen 1 dadurch erhalten ist, dass der Hohlraum (2) zumindest teilweise ausgenutzt wird.1. Passive element for operation in combination with an active transducer of a loudspeaker to give it increased efficiency, especially at low frequencies, the passive element being accommodated in a cavity that defines a closed volume that is in accordance is determined with the properties of the active sound transducer, characterized in that the passive element ( 7 ) and the active sound transducer ( 6 ) is housed in one and the same cavity ( 2 ) of a motor vehicle, and that the required closed volume 1 is obtained that the cavity ( 2 ) is at least partially used. 2. Passives Element nach Anspruch 1, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen umfasst, ein solcher Raum ist, der im Inneren eines Motorfahrzeugs an sich zur Verfügung steht.2. Passive element according to claim 1, wherein the cavity ( 2 ), which comprises the required closed volume, is such a space that is available in the interior of a motor vehicle per se. 3. Passives Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Hohl­ raum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen ent­ hält, während des Ausformens der Motorfahrzeugkarosserie erzeugt wird.3. Passive element according to claim 1 or 2, wherein the cavity ( 2 ), which holds the required closed volume ent, is generated during the molding of the motor vehicle body. 4. Passives Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Hohl­ raum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen ent­ hält, während des Ausformens von Teilen der Fahrzeugkaros­ serie erzeugt wird. 4. Passive element according to claim 1 or 2, wherein the cavity ( 2 ), which holds the required closed volume ent, is generated during the molding of parts of the vehicle body series. 5. Passives Element nach Anspruch 4, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen enthält, wäh­ rend des Formens der Türwände bzw. -konsolen verwirklicht wird.5. Passive element according to claim 4, wherein the cavity ( 2 ) containing the required closed volume is realized during the molding of the door walls or consoles. 6. Passives Element nach Anspruch 4, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen enthält, wäh­ rend des Formens der Hutablage verwirklicht wird.6. Passive element according to claim 4, wherein the cavity ( 2 ) containing the required closed volume is realized during the molding of the parcel shelf. 7. Passives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volu­ men enthält, während des Zusammenbaus der Fahrzeugkarosse­ rie verwirklicht wird.7. Passive element according to one of claims 1 to 6, wherein the cavity ( 2 ) containing the required closed volume men, is realized during the assembly of the vehicle body rie. 8. Passives Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volumen enthält, im Inneren der Wände bzw. Konsolen ange­ ordnet ist.8. Passive element according to one of the preceding claims, wherein the cavity ( 2 ), which contains the required closed volume, is arranged inside the walls or consoles. 9. Passives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hohlraum (2), der das erforderliche geschlossene Volu­ men enthält, im Inneren der Hutablage angeordnet ist.9. Passive element according to one of claims 1 to 5, wherein the cavity ( 2 ), which contains the required closed volume men, is arranged inside the parcel shelf. 10. Passives Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das passive Element (7) mit einer Tragstruktur (3) durch periphere Kronen (8) verbunden ist.10. Passive element according to one of the preceding claims, wherein the passive element ( 7 ) is connected to a support structure ( 3 ) by peripheral crowns ( 8 ). 11. Passives Element nach Anspruch 10, wobei die peripheren Kronen (8) im Eingriff mit den zentralen Massen oder Pas­ sivstrahlern (9) mittels elastischer Dämpfungselemente oder Zentrierelemente (10) stehen. 11. Passive element according to claim 10, wherein the peripheral crowns ( 8 ) are in engagement with the central masses or passive radiators ( 9 ) by means of elastic damping elements or centering elements ( 10 ). 12. Passives Element nach Anspruch 11, wobei die zentralen Massen oder radialen Strahler aus gestanzten Flächen der Tragstruktur gewonnen sind und optional verbunden sind mit kalibrierten oder mechanisch angepassten zusätzlichen Mas­ sen (11).12. Passive element according to claim 11, wherein the central masses or radial emitters are obtained from punched surfaces of the support structure and are optionally connected to calibrated or mechanically adapted additional masses ( 11 ).
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