DE29811727U1

DE29811727U1 - Plattenlautsprechervorrichtung

Info

Publication number: DE29811727U1
Application number: DE29811727U
Authority: DE
Original assignee: Alusuisse Kapa GmbH
Current assignee: 3A Composites GmbH
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2008-07-02

Description

Alusuisse Kapa GmbH 1. Juli 1998

DEGB-66446.0

Plattenlautsprechervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Plattenlautsprechervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Auf nxt-Technologie basierende Plattenlautsprecher sind aus der WO 97/09842 bekannt und dort sehr ausführlich beschrieben. Ein solcher Plattenlautsprecher weist eine Platte, einen an einer Seite der Platte angebrachten Exciter und eine Anschlußeinrichtung zum Anschließen des Plattenlautsprechers an eine elektrische Signalquelle zur Ansteuerung des Exciters auf. Die Platte ist in der Regel 0,3 mm bis 25 mm dick und besteht bevorzugterweise aus einem steifen, leichten Material mit geringer mechanischer Dämpfung, wie z. B. einem Polyurethanschaumstoff, einem Kohlefaserverbundwerkstoff, einem Glasfaserverbundwerkstoff oder Honeycomb-Papier. Der Exciter, der zuweilen auch als "Transducer", "Actuator" oder "Elektromechanischer Antrieb" bezeichnet wird, weist eine Spule-Magnet-Kombination oder ein piezoelektrisches Element auf. Die Anbringung der Excitereinheit an der Plattenoberfläche erfolgt mittels eines zähelastischen Klebers, der je nach Excitertyp auf die Klebfläche oder auf kleine Klebfüße aufgetragen wird. Der Exciter wird mittels eines von einer elektrischen Signalquelle stammenden elektrischen Signals angesteuert und regt in Reaktion darauf die Platte zu mechanischer Vibration an, aufgrund derer Schallwellen entstehen, deren Kenngrößen in definierter Weise von dem am Exciter anliegenden elektrischen Signal abhängig sind.

In überwiegenden Anwendungsfällen erfolgt bei einem solchen Plattenlautsprecher eine senkrechte Aufhängung. Allerdings belastet bei einer senkrechten Anordnung der Platte das Eigengewicht des Exciters die Aufhängung und ggf. die Spule so, daß im Zeitstandversuch dieses zu Problemen führen muß. Insbesondere ist bei einem Exciter, der eine Spule-Magnet-Kombination

aufweist, die unsymmetrische Belastung der Spule durch den Magneten im Betrieb durch das Eigengewicht verantwortlich für eine Klangverschlechterung, d. h. für das Auftreten von Ungleichmäßigkeiten im Frequenzgang des Plattenlautsprechers. Eine Befestigung des Exciters als solchem an einer passiven Wand ist auch ungünstig, da alle Befestigungen prinzipiell mitschwingen und sich so klangverschlechternd auswirken.

Wenn ein Plattenlautsprecher wie ein Bild an eine Wand, ohne Berührung des Exciters mit der Wand, gehängt wird, so verändert sich das Klangbild aufgrund der Reflexionen zur Wand derart, daß der Plattenlautsprecher nicht mehr "klingt". Dies bedeutet technisch ausgedrückt, daß die tiefen Frequenzen verloren gehen, die mittleren Frequenzen sehr laut werden und lediglich im hohen Frequenzbereich der Frequenzgang im wesentlichen erhalten bleibt. Dieser Effekt ist in den Fig. 1 und 2 verdeutlicht. Fig. 1 zeigt den gemessenen Frequenzgang eines frei aufgehängten Plattenlautsprechers nach dem Stand der Technik, und Fig. 2 stellt den gemessenen Frequenzgang desselben Plattenlautsprechers bei Aufhängung an einer Wand dar. Man erkennt deutlich, daß nur bei einem frei aufgehängten Plattenlautsprecher das Klangbild sehr gut ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Plattenlautsprechervorrichtung bereitzustellen, die bei Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Wand einen besseren Klang als in unmittelbarer Nähe der Wand angeordnete Plattenlautsprecher nach dem Stand der Technik liefert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 1.

Ordnet man eine erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtung frei, d.h. in genügend großer Entfernung von Wänden, an, so liefert sie, wie der aus dem Stand der Technik bekannte Plattenlautsprecher, einen relativ gleichmäßigen Frequenzgang. Im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Plat-

tenlautsprecher wird jedoch der Frequenzgang der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung bei Anordnung der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung in unmittelbarer Nähe einer Wand deutlich weniger gestört, so daß, verglichen mit einem Plattenlautsprecher nach dem Stand der Technik, ein besserer Klangeindruck erhalten bleibt. Dieser Effekt wurde auf rein experimentellem Wege gefunden. Eine fundierte theoretische Erklärung für den genannten Effekt liegt noch nicht vor. Möglicherweise kommt das im Vergleich zum aus dem Stand der Technik bekannten Plattenlautsprecher deutlich verbesserte Klangbild dadurch zustande, daß aufgrund der zueinander inversen Ansteuerung der beiden Exciter sich die Schallwellen im Zwischenraum zwischen den beiden Platten auslöschen und so, bei Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Wand, die von der Wand abgewandte Platte der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung einen quasi unendlichen Bereich hinter sich hat.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.

Insbesondere ist es zur Erreichung eines guten Klangbildes vorteilhaft, bei der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung beide Excitereinheiten einander direkt gegenüberliegend anzuordnen. Besonders gute Klangresultate werden mit der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung erreicht, wenn sich die von der jeweiligen Platte abgewandten Stirnflächen der Excitereinheiten berühren. In so einem Fall ist es vorteilhaft, die beiden Excitereinheiten an den genannten Stirnflächen miteinander zu verkleben. Dadurch stabilisieren sich die Exciter bei der erfindungsgemäß ausgewählten Ansteuerung gegenseitig, wodurch die oben mit Bezug auf den Stand der Technik dargestellten mechanischen Probleme nicht mehr auftreten.

Vorteilhafterweise werden die beiden Platten durch Abstands-

halter mechanisch miteinander verbunden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Abstandshalter aus schwingungsarmem Material, z.B. aus hochgepreßtem Sperrholz, zu fertigen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung ist der Normalenabstand zwischen den einander zugewandten Plattenseiten kleiner als 10 cm. So bleibt auch der bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Plattenlautsprecher vorhandene Vorteil der Flachheit erhalten.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen gemessenen Frequenzgang eines aus dem Stand der Technik bekannten Plattenlautsprechers in freier Anordnung,

Fig.2 einen gemessenen Frequenzgang des aus dem Stand der Technik bekannten Plattenlautsprechers bei Anordnung in unmitelbarer Nähe einer Wand,

Fig. 3 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung,

Fig. 4 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung,

Fig.5 einen gemessenen Frequenzgang einer erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung in freier Anordnung,

Fig. 6 einen gemessenen Frequenzgang der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung bei Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Wand,

Fig. 7 die Kurven von Fig. 2 und Fig. 6 im unmittelbaren Vergleich.

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung mit zwei in etwa gleich großen Platten 1. Die Platten 1 können in beliebiger Größe ausgeführt sein, z.B. im DIN A5-Format, als Quadrate mit 10 cm Kantenlänge, als 5 m &khgr; 2 m große Rechtecke oder mit anderen gewünschten Abmessungen und Formen. An jeder Platte 1 ist eine Excitereinheit 2 angeklebt, so daß die erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtung im Detail zwei Plattenlautsprecher aufweist. Die beiden Excitereinheiten 2 sind im wesentlichen gleich aufgebaut und weisen jeweils zwei, in den Figuren mit "+" und "-" bezeichnete Eingänge auf, wobei der mit "+" bezeichnete Eingang des einen Exciters dem mit "+" bezeichneten Eingang des anderen Exciters und der mit "-" bezeichnete Eingang des einen Exciters dem mit "-" bezeichneten Eingang des anderen Exciters in deren elektromagnetischem Aufbau entspricht. Eine im wesentlichen aus Kabeln und einem Stecker oder zwei Stekkern bestehende Anschlußeinrichtung 3 der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung ist nun so gestaltet, daß bei Anschluß der Plattenlautsprechervorrichtung an eine elektrische Signalquelle 4 einander entsprechende Eingänge der beiden Exciter 2 jeweils mit einem anderen Ausgangspol der elektrischen Signalquelle 4 verbunden sind. Werden die Ausgangspole der elektrischen Signalquelle 4 auch mit "+" und "-" bezeichnet, ist die Anschlußeinrichtung 3 also so gestaltet, daß bei Anschluß der Plattenlautsprechervorrichtung an die elektrische Signalquelle 4 "+" des einen Exciters und "-" des anderen Exciters mit "+" der elektrischen Signalquelle 4 verbunden sind. Dementsprechend werden "-" des einen Exciters und "+" des anderen Exciters mit "-" der elektrischen Signalquelle 4 verbunden.

Die beiden Plattenlautsprecher, aus denen die erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtung aufgebaut ist, sind im wesentlichen einander parallel gegenüberstehend derart angeordnet,

daß ihre mit den Excitereinheiten 2 versehenen Plattenseiten einander zugewandt sind. Der Normalenabstand zwischen den einander zugewandten Plattenseiten übersteigt 15 cm nicht. Bevorzugterweise ist er sogar kleiner als 10 cm und wird nach unten hin lediglich durch die Höhe einer Excitereinheit 2 begrenzt.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung sind die beiden Platten 1 durch Abstandshalter 5 aus hochgepreßtem Sperrholz mechanisch miteinander verbunden. Die Platten bestehen bevorzugterweise aus den bereits oben im Zusammenhang mit der Erläuterung des Standes der Technik erwähnten Materialien. Die in den Fig. 1 und 2 sowie in den weiter unten noch zu erläuternden Fig. 5 und 6 dargestellten Meßdaten wurden mit einem Plattenlautsprecher nach dem Stand der Technik bzw. mit einer erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung gewonnen, bei denen die Platten aus dem unter dem Handelsnamen KapaSound erhältlichen Kunststoffwerkstoff bestehen.

Während bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung die Excitereinheiten 2 gegeneinander versetzt sind, erfolgt die Anordnung der beiden Excitereinheiten bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung so, daß die beiden Excitereinheiten 2 einander direkt gegenüberliegend angeordnet sind. Ansonsten entspricht das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung mechanisch und elektrisch dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung sind die beiden Excitereinheiten 2 an den von der jeweiligen Platte 1 abgewandten Stirnflächen der Excitereinheiten 2 miteinander verklebt. Aufgrund der erfindungsgemäß gewählten Ansteuerung schwingen die Exciter nicht gegeneinander, sondern miteinander.

Obwohl in den Fig. 3 und 4 jeweils Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung gezeigt sind, bei denen die beiden Platten 1 durch Abstandshalter 5 mechanisch miteinander verbunden sind, sei ausdrücklich betont, daß die gezeigten Abstandshalter 5 für das Funktionieren der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung nicht unbedingt notwendig sind. Eine erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtung kommt auch dann zustande, wenn zwei aus dem Stand der Technik bekannte Plattenlautsprecher jeweils separat so aufgehängt werden, daß die beiden Plattenlautsprecher im wesentlichen einander parallel gegenüberstehend derart angeordnet sind, daß ihre mit den Excitereinheiten 1 versehenen Plattenseiten einander zugewandt sind und der Normalenabstand zwischen den einander zugewandten Plattenseiten 15 cm nicht übersteigt, wobei die gemeinsame Anschlußeinrichtung allerdings so gestaltet sein muß, daß bei Anschluß der Plattenlautsprechervorrichtung an die elektrische Signalquelle 4 einander entsprechende Eingänge der beiden Exciter 2 jeweils mit einem anderen Ausgangspol der elektrischen Signalquelle 4 verbunden ■ sind.

Fig. 5 zeigt einen gemessenen Frequenzgang einer frei, d. h. entfernt von Wänden, angeordneten erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung. Dieser Frequenzgang ist ganz ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten gemessenen Frequenzgang eines frei aufgehängten Plattenlautsprechers nach dem Stand der Technik. In Fig. 6 ist ein gemessener Frequenzgang der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung bei Anordnung dieser Vorrichtung in unmittelbarer Nähe einer Wand dargestellt. Fig. 7 liefert den direkten Vergleich der gemessenen Frequenzgänge mit einem Plattenlautsprecher nach dem Stand der Technik aus Fig. 2 und der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung aus Fig. 6, wobei in Fig. 7 der Frequenzgang von Fig. 6 mit dem Bezugszeichen 6 und der Frequenzgang von Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet ist. Aus Fig. 7 ist zu entnehmen, daß insbesondere im Frequenzbereich zwischen 300 und 500 Hz die Schwankung im Frequenzgang bei der erfindungsgemäßen

Plattenlautsprechervorrichtung deutlich geringer ausfällt als bei dem Plattenlautsprecher aus dem Stand der Technik. Vor allen Dingen jedoch werden die tiefen Frequenzen bei der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung in wandnaher Anordnung deutlich weniger unterdrückt als bei dem Plattenlautsprecher aus dem Stand der Technik in wandnaher Anordnung. Dies bedeutet, daß bei der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung in wandnaher Anordnung eine größere Bandbreite nutzbar ist als bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Plattenlautsprecher in wandnaher Anordnung. Gerade bei den tiefen Frequenzen machen sich Unterschiede von wenigen Dezibel im physiologisch-akustischen Klangeindruck sehr stark bemerkbar.

Obwohl die oben dargestellten Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtung lediglich solche Ausführungsbeispiele umfassen, bei denen an jeder Platte 1 nut eine Excitereinheit 2 angebracht ist, sei an dieser Stelle ausdrücklich betont, daß es auch Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Plattenlautsprechervorrichtungen gibt, bei denen eine oder beide Platten 1 mit jeweils mehr als einem Exciter 2 versehen sind. Auch bei diesen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung können die zu den unterschiedlichen Platten 1 gehörenden Exciter 2 zueinander versetzt oder teilweise oder vollständig paarweise einander direkt gegenüberliegend angeordnet sein. Das der Erfindung zugrundeliegende Basiskonzept bleibt jedoch auch bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Plattenlautsprechervorrichtung mit insgesamt mehr als zwei Excitern 2 im Vergleich zu Ausführungsformen mit genau zwei Excitern 2 unverändert .

Claims

Schutzansprüche

1. Plattenlautsprechervorrichtung mit

- zwei Plattenlautsprechern, von denen jeder eine Platte

(1) und mindestens eine an einer Seite der Platte angebrachte Excitereinheit (2) aufweist, und

- einer Anschlußeinrichtung (3) zum Anschließen der Plattenlautsprechervorrichtung an eine elektrische Signalquelle (4) zur Ansteuerung der Exciter (2),

dadurch gekennzeichnet, daß

- die beiden Plattenlautsprecher im wesentlichen einander parallel gegenüberstehend derart angeordnet sind, daß ihre mit den Excitereinheiten (2) versehenen Plattenseiten einander zugewandt sind,

- die Anschlußeinrichtung (3) so gestaltet ist, daß bei Anschluß der Plattenlautsprechervorrichtung an die elektrische Signalquelle (4) einander entsprechende Eingänge der beiden Exciter (2) jeweils mit einem anderen Ausgangspol der elektrischen Signalquelle (4) verbunden sind, und

- der Normalenabstand zwischen den einander zugewandten Plattenseiten 15 cm nicht übersteigt.

2. Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Excitereinheiten (2) einander direkt gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die von der jeweiligen Platte (1) abgewandten Stirnflächen der Excitereinheiten (2) berühren.

4. Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Excitereinheiten (2) an den genannten Stirnflächen miteinander verklebt sind.

5. Plattenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) durch Abstandshalter (5) mechanisch miteinander verbunden sind.

6. Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (5) aus schwingungsarmem Material gefertigt sind.

7. Plattenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (5) aus hochgepreßtem Sperrholz bestehen.

8. Plattenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalenabstand zwischen den einander zugewandten Plattenseiten kleiner als 10 cm ist.