DE3831187A1 - Vorrichtung zur schallabstrahlung mittels eines plattenfoermigen, elektro-dynamisch angeregten klangkoerpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schallab­ strahlung mittels eines plattenförmigen, elektro-dyna­ namisch angeregten Klangkörpers.

Die Wiedergabe von Klavierklängen durch herkömmliche Lautsprechersysteme hat, physikalisch bedingt, einige gravierende Mängel. Die Wiedergabe über zwei getrennt aufgestellte Lautsprecherboxen vermittelt zwar einen räumlichen Eindruck, der jedoch nicht mit dem von Klavier- und Flügelresonanzböden erzielten diffusen Schallfeld vergleichbar ist. Jedes herkömmliche Laut­ sprechersystem erzeugt konstruktionsbedingt Nichtline­ aritäten bezüglich Frequenz- und Phasengang sowie Ein- und Ausschwingverhalten, was zu einer Klangver­ fälschung führt. Je größer die Auslenkungen der Mem­ bran sind, desto stärker tritt dieser Effekt in Erschei­ nung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Schallabstrahlungs­ vorrichtungen vorzuschlagen, deren Klangverfälschung geringer ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der der plattenförmige Klangkörper eben oder schwach gewölbt nach Art eines ein- oder mehrschichtigen Resonanzbodens aus dafür bekannten Werkstoffen ausgebildet ist und die Membran wenig­ stens eines elektromagnetischen Lautsprechers, beste­ hend aus einem topfförmigen Dauermagnet und einer Schwingspule, bildet, wobei die Schwingspule wenig­ stens eines Lautsprechers über einen Antriebsstößel an dem plattenförmigen Klangkörper angreift.

Aufgezeichnete Klaviermusik wird durch diese neuartige Vorrichtung in erstklassiger Klangqualität und Dynamik wiedergegeben. Durch die Verwendung eines Resonanzbodens aus Werkstoffen, die für Klaviere sonst verwendet werden, wird ein naturgetreuer Klang erzielt.

Natürlich wird es auch möglich, gezielt Verfälschungen eines naturgetreuen Klanges durch bestimmte Veränderun­ gen des Resonanzbodens zu erreichen. Die Anwendung ist nicht auf Klaviermusik beschränkt. Werden Resonanz­ böden aus sonst für Geigenkästen verwendeten Werk­ stoffen ausgebildet, so können Geigenklänge besonders naturgetreu wiedergegeben werden. Ähnliches gilt auch für Gitarren und weitere mit Resonanzböden arbeitende Musikinstrumente.

Wird der plattenförmige Klangkörper von dem eingebauten Resonanzboden eines spielfertigen Klavieres oder Flügels gebildet, so entstehen völlig neuartige Verwendungs­ möglichkeiten. Ein auf demselben Klavier oder Flügel zuvor gespieltes und aufgezeichnetes Stück kann an­ schließend direkt über das Klavier wiedergegeben werden. Dies ermöglicht völlig neuartige Methoden des Klavier­ unterrichtes, da dem Schüler seine eigenen Fehler, insbesondere hinsichtlich Ausdruck, Betonung usw., unmittelbar vorgeführt werden können.

Fortgeschrittene Pianisten können diese Vorrichtung auch als Eigenkontrolle nutzen.

Es wird auch möglich, sich selbst auf dem Klavier zu begleiten und auf diese Weise vier-, sechs-, acht­ oder mehrhändige Klavierwerke ohne größeren Aufwand zu spielen. Gerade wenn bisher versucht wurde, etwa auf Tonband aufgezeichnete Klavierwerke zu begleiten, fiel die Diskrepanz hinsichtlich der Klangqualität, Stimmung und Dynamik besonders auf. Eine künstliche Begleitung, wie sie beispielsweise in elektronischen Orgeln möglich ist, ist dagegen viel zu steril und kann hinsichtlich der Klangqualität den Ansprüchen nicht genügen.

Manipulationen der Klavierklänge durch externe Digital­ prozessoren (Computer) oder andere elektronische Zusatz­ geräte werden natürlich ebenfalls möglich. Dadurch können neue Anwenderkreise für Klaviermusik erschlossen werden.

Ein prinzipieller Unterschied besteht auch zu den seit der Jahrhundertwende bekannten sog. Selbstspiel­ pianos. Deren Prinzip beruht grundsätzlich darauf, daß der Klangeffekt durch Antrieb des Spielwerkes (Tasten und Hebelwerk der Mechanik) erzielt wird. Für die Steuerung dieser Selbstspielpianos zur Bewegung des Spielwerkes von Klavieren und Flügeln sind Loch­ streifen und andere Datenträger für die Tonfolge und Musikstücke bekannt.

Bei der vorliegenden Erfindung jedoch werden der Re­ sonanzboden und der gesamte Resonanzkörper nicht unter Mitwirkung des Spielwerkes erregt. Vielmehr wirkt der Resonanzboden als Schwingungsmembran, die von außen durch einen Antriebsstößel Impulse erhält.

Der in seinen Klangeigenschaften ganz besondere Charak­ ter der Klavierklänge wird digital oder analog aufge­ nommen und gespeichert und in dieser gespeicherten Form über den Schwingungserreger wieder auf den Origi­ nalklavierklangkörper eingespeist. Dadurch wird der Klangkörper in einem Schwingungsspektrum und in einer Art von außen erregt, wie dies beim originären Klavier­ spiel sonst über die Klangsaiten erfolgt. Dies führt zu einem vergleichbaren Schwingungsverhalten, das der Resonanzboden sonst durch die mechanische Anregung über die Klangsaiten zeigt, ohne daß diese über das Spielwerk angeregt werden müssen.

Dies liegt vor allem daran, daß der mit besonderen Spannungsverhältnissen in ein Klavier eingebaute Reso­ nanzboden besondere Schwingungscharakteristiken hat, welche auf der Bauweise des Klangkörpers und der darüber gespannten Klangsaiten beruhen. Wird ein solcher Klang­ körper von außen angeregt, schwingt er in gleicher Weise, als wäre er direkt durch die Klangsaiten erregt. Die originäre Filterwirkung des Klangkörpers und des Resonanzbodens, wodurch der Klangcharakter von Kla­ vierklängen bestimmt wird, bleibt also erhalten.

Die zur elektro-dynamischen Anregung bzw. externen Schwingungserregung dienenden elektro-dynamischen Systeme bestehen funktionell vorzugsweise aus einem Magnetsystem, einer Schwingspule, einer Zentrierung, einer Halterung und einer Kopplung. Das Magnetsystem des Lautsprechers besitzt eine topfförmige Struktur mit ringförmigem Luftspalt. Die in den Luftspalt des Magnetsystems hineinragende Schwingspule besteht vor­ zugsweise aus einer ein- oder mehrlagigen Kupferwick­ lung, die auf einen rohrförmigen, aus einer unmagne­ tischen Substanz bestehenden Spulenträger aufgebracht ist. Sie kann aber auch durch Verguß oder Verklebung freitragend gestaltet sein.

Die Zentrierung dient zur verzerrungsfreien Übertragung der Schwingungen. Vorzugsweise erfolgt sie über eine Doppelmembran, die an dem ortsfesten Teil des Lautspre­ chers einerseits und an dem Antriebsstößel andererseits befestigt ist, wobei der Antriebsstößel zentral in einer Ausnehmung dieser Doppelmembran gelagert ist. Die Doppelmembran hält die Spule in der notwendigen koaxialen Position im Ringspalt um die Schwingungs­ spule so fest, daß kleine axiale Schwingungsbewegungen sehr leicht möglich sind, radialen Parallelverschie­ bungen oder Kippungen der Spulenachse hingegen möglichst großer Widerstand entgegengesetzt wird.

Der ortsfeste Teil des Magnetsystems bzw. Lautspre­ chers wird durch eine Halterung aus Metall, Holz, Kunststoff oder Verbundwerkstoff getragen. Diese Halte­ rung kann mit dem ortsfesten Rahmen, auch Raste genannt, verbunden sein. Zu beachten ist dabei, daß sie vor­ zugsweise abgeschirmt ist von Rückkopplungen von Schwin­ gungen des Resonanzbodens auf den Lautsprecher. Die Halterung kann Stellvorrichtungen enthalten, mit denen der Magnet in allen räumlichen Achsen und Ebenen in seiner Lage justiert werden kann.

Die Verbindung zwischen der Schwingspule und dem Reso­ nanzboden erfolgt bevorzugt über einen Kopplungskopf. Er weist einen Flansch auf, der flächig am Resonanz­ boden und fest mit diesem verbunden ist. Auf der vom Resonanzboden abgewandten Seite besitzt er eine Hülse, in die der Antriebsstößel gesteckt werden kann. Die Befestigung des Antriebsstößels in der Hülse erfolgt bevorzugt durch Klebung oder Schraubung. Schweiß­ oder Lötverbindungen oder auch die Kombination aus ver­ schiedenen Verbindungsarten sind aber ebenfalls denkbar.

Alternativ kann die Schwingspule auch unmittelbar, beispielsweise über eine Klebverbindung, auf dem An­ triebsstößel angeordnet sein. Der Antriebsstößel über­ nimmt in diesem Falle zusätzlich die Aufgabe des Spu­ lenträgers. An seinem dem Resonanzboden zugewandten Ende kann er in diesem Falle mit einem Stopfen ver­ schlossen werden. Dieser Stopfen wird bevorzugt direkt auf dem Resonanzboden befestigt, beispielsweise fest­ geschraubt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der geringeren Anzahl der benötigten Bauteile, da Antriebsstößel und Spulenträger von einem Element gebildet werden. Zugleich wird so auch eine unmittelba­ rere Übertragung der Schwingungen auf den Resonanzboden gewährleistet.

Die Montage wird erleichtert, wenn der Magnet eine Zentrierbohrung für einen Zentrierstift aufweist. Es wird dadurch eine Ausrichtung zunächst der mit dem Antriebsstößel verbundenen Teile, die nachher mit dem Resonanzboden schwingen, erzielt, insbesondere die Lage der Schwingspule festgelegt. Anschließend können der Magnet und die weiteren ortsfesten Teile mittels des Zentrierstiftes auf die bereits angeord­ neten Teile aufgeschoben und so ausgerichtet werden.

Eine Ausführungsform für die externe Schwingungserre­ gung von Resonanzboden und Klangkörper besteht darin, daß eine erste mechanische Schwingungsspule über einen Antriebsstößel jene Kippschwingungen auf den Klang­ steg überträgt, die sonst von den Klangsaiten dem Klangsteg erteilt werden. Eine zweite Schwingungsspule überträgt auf den Resonanzboden die horizontalen Schwin­ gungsanteile, welche sonst über den Klangsteg auf den Resonanzboden übertragen werden.

Eine besonders hohe Klangqualität läßt sich erzielen durch eine Konstruktion aus drei elektromagnetischen Lautsprechern. Dabei dient ein erster Lautsprecher, der abseits von Rippen und Stegen angeordnet ist, zur Übertragung der vertikalen Schwingung auf den Resonanzboden. Ein zweiter an einem Steg angreifender Lautsprecher überträgt horizontale Kippschwingungen auf den Steg. Dadurch werden vor allem Oberschwin­ gungen übertragen. Ein dritter Lautsprecher arbeitet über ein Hebelsystem mit einem Wippenlager und überträgt aufgrund der höheren Trägheit einer solchen Konstruktion vor allem Schwingungen mit geringerer Frequenz unmit­ telbar auf den Resonanzboden, das ist vor allem der Tieftonbereich.

Durch die Erfindung wird neben einer Vorrichtung zur Schallabstrahlung auch eine Vorrichtung zur elektro­ dynamischen Wandlung mechanischer Schwingungen eines plattenförmigen Klangkörpers in elektrische Signale vorgeschlagen. Auch diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der plattenförmige Klangkörper eben oder schwach gewölbt nach Art eines ein- oder mehr­ schichtigen Resonanzbodens aus dafür verwendeten Werk­ stoffen ausgebildet ist und die Membran wenigstens eines elektromagnetischen Mikrophons bildet.

Ggf. kann der Schwingungsabnehmer gleichzeitig auch der Schwingungsgeber sein. Dabei wird es dann nicht mehr nötig, die auf dem Klavier gespielte Musik mit einem separaten Mikrophon aufzunehmen, vielmehr wird der Resonanzboden des Klavieres als Mikrophonmembran verwendet.

Die Schwingungscharakteristiken von Klangsteg und Resonanzboden werden daher genau in der Form aufgenommen, in der sie eingespeist werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Prinzipzeichnung;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine spezielle Ausführungs­ form;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere spezielle Aus­ führungsform;

Fig. 4 ein Detail aus Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungs­ form;

Fig. 6 Ansichten eines Resonanzbodens von oben, unten und der Seite.

Ein nicht dargestelltes Klavier besitzt einen platten­ förmigen, ebenen oder schwachgewölbten Resonanzboden 11, von dem in Fig. 1 ein Ausschnitt und in Fig. 5 eine schematische Gesamtansicht gezeigt ist. Der Reso­ nanzboden 11 trägt Rippen 12. Auf der von den Rippen 12 abgewandten Seite des Resonanzbodens 11 ist ein Klangsteg 13 angeordnet, der parallel zum Resonanzboden 11, aber senkrecht zu den Rippen 12 verläuft. Auf dem Klangsteg 13 stützen sich die Klangsaiten 14 ab.

Zur Übertragung der horizontalen bzw. der vertikalen Komponenten der Stegschwingungen ist jeweils ein Antrieb 20 bzw. 30 vorgesehen.

Der Antrieb 20 weist einen Antriebsstößel 21 auf, der mit seinem einen Ende am Klangsteg 13 befestigt ist, während sein anderes Ende über ein Gelenk mit der auf einem rohrförmigen Spulenträger 23 angeordneten Schwingspule 22 verbunden ist. Die Schwingspule 22 mit dem rohrförmigen Spulenträger 23 sind in einem topfförmigen Dauermagneten 24 gelagert.

Bei Veränderungen des Magnetfeldes des Dauermagneten 24 bewegt sich der rohrförmige Spulenträger 23 und versetzt damit auch den Antriebsstößel 21 in Schwingun­ gen, die dieser wiederum auf den Klangsteg 13 über­ trägt.

Der Antrieb 30 für die Übertragung der vertikalen Komponenten der Stegschwingungen besitzt ebenfalls einen Antriebsstößel 31, der auf der einen Seite im Klangsteg 13 angeordnet, auf der anderen Seite über ein Gelenk mit einem rohrförmigen Spulenträger 33 verbunden ist, auf dem eine Schwingspule 32 befestigt ist. Diese Schwingspule 32 ist wiederum in einem Dauer­ magneten 34 beweglich gelagert. Die Funktionsweise entspricht der des Antriebes 20.

Der Unterschied zwischen den beiden Antrieben besteht darin, daß der rohrförmige Spulenträger 33 seine Schwin­ gungen axial auf den Antriebsstößel 31 überträgt, der seinerseits diese Schwingungen als vertikale Kompo­ nente auf den Klangsteg 13 weitergibt.

Andererseits versetzt der rohrförmige Spulenträger 23 den Antriebsstößel 21 in Querschwingungen, die dieser als horizontale Komponente an den Klangsteg 13 weitergibt.

In der Fig. 2 ist eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Auch hier soll der Schall eines Anregungssystemes auf einen Klangkörper, nämlich einen Resonanzboden 11, übertragen werden. Zu dem Anregungssystem gehört ein Antriebsstößel 41, der durch die Bewegung einer Schwingspule 42 mit einem rohrförmigen Spulenträger 43 in einem Magneten 44 bewegt wird. Zu dem Magneten 44 gehört ein Polkern 45. Der Magnet 44 wird außerdem durch eine untere Polplatte 47 und eine obere Polplatte 48 eingeschlossen, wobei die obere Polplatte 48 eine zentrale Öffnung aufweist, in der axial der rohrförmige Spulenträger 43 mit der Schwingspule 42 angeordnet ist.

Der Antriebsstößel 41 ist an einem Kopplungskopf 46 befestigt, der seinerseits an dem rohrförmigen Spulenträ­ ger 43 befestigt ist.

Die Übertragung der Schwingung von dem Antriebsstößel 41 auf den Resonanzboden 11 erfolgt nicht direkt, sondern über ein Hebelsystem. Zu diesem Zweck befindet sich ein Wippenlager 51 zwischen dem Resonanzboden 11 und einem Hebelarm 52, der im wesentlichen parallel zum Resonanzboden angeordnet ist. Der Hebelarm 52 ist an seinem einen Ende mit dem Antriebsstößel 41 gekoppelt, an seinem anderen Ende mit einer Befestigung 53 am Resonanzboden 11 montiert. Das Wippenlager 51 ist zwischen den beiden Elementen 41 und 53 angeordnet.

Zur Verbindung des Kopplungskopfes 46 mit dem rohrför­ migen Spulenträger 43 wird eine Hartklebung vorge­ schlagen, zur Führung der Schwingspule können auch ein oder mehrere Zentriermembranen eingesetzt werden.

Diese hebel- oder wippenartige Konstruktion dient vor allem zur Übertragung von tiefen Tönen. Aufgrund der Trägheit des Hebelsystems (diese kann auch durch geeignetes elastisches Material für das Wippenlager 51 verstärkt werden) werden nur solche Bewegungen des Antriebsstößels übertragen, die über eine bestimmte Zeitdauer anhalten. Das aber ist nur für niederfrequen­ te Schwingungen der Fall. Durch entsprechende Ausbildung des Hebels kann damit zugleich auch der bevorzugt zu übertragende Frequenzbereich der Töne ausgewählt werden. Durch den Einsatz mehrerer solcher Hebel­ bzw. Wippensysteme mit unterschiedlichen Spezifika­ tionen an verschiedenen Stellen des Resonanzbodens kann auf diese Weise eine naturgetreue Übertragung im Tieftonbereich erfolgen.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Konstruktion dargestellt, die vor allem zur Übertragung von Tönen im mittleren Frequenzbereich dient. Sie überträgt alle Schwingungen direkt von dem Magnetsystem auf den Resonanzboden.

An dem Resonanzboden 11 greift ein Antriebsstößel 31 an. Der Antriebsstößel 31 ist mit einer Schwingspule 32 verbunden, die auf einem rohrförmigen Spulenträger 33 in einem Magneten 44 gelagert ist. Zu dem Magneten 44 gehört (wie in Fig. 2) ein Polkern 45. Der Magnet 44 wird außerdem durch eine untere Polplatte 47 und eine obere Polplatte 48 eingeschlossen, wobei die obere Polplatte 48 eine zentrale Öffnung aufweist, in der axial der rohrförmige Spulenträger 33 mit der Schwingspule 32 angeordnet ist.

Zur Zentrierung dient eine Doppelmembran. Die obere Zentriermembran 61 ist an einem koaxialen Abstandsring 62 befestigt. Dieser koaxiale Abstandsring 62 ist seinerseits an der oberen Polplatte 48 befestigt. Der äußere Rand der oberen Zentriermembran 61 ist damit ortsfest. Sie ist ringförmig ausgebildet und besitzt daher eine innere kreisförmige Ausnehmung. Durch diese Ausnehmung erstreckt sich der rohrförmige Spulenträger 33 mit der Schwingspule 32. Die obere Zentriermembran 61 ist dabei an dem rohrförmigen Spulen­ träger 33 befestigt. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervor­ geht, ist diese Befestigung beispielsweise durch Ein­ rasten in eine Ringnut 63 zu bewirken.

Auf ähnliche Weise ist eine untere Zentriermembran 66 in dem Ringspalt zwischen dem Magneten 44 und dem Polkern 45 aufgenommen. Sie ist einerseits mit ihrem äußeren ringförmigen Rand an dem Magneten 44 und ande­ rerseits mit ihrem inneren, ebenfalls kreisförmigen Rand an dem unteren Ende des rohrförmigen Spulenträ­ gers 33 befestigt.

Die Doppelmembran mit der oberen Zentriermembran 61 und der unteren Zentriermembran 66 ist in gewissem Rahmen flexibel. Während sie axiale Bewegung des rohr­ förmigen Spulenkörpers 33 der Schwingspule 32 um den Polkern 45 gestattet (deren Amplitude ist verhältnis­ mäßig gering), verhindert sie radiale oder Kippbe­ wegungen des rohrförmigen Spulenträgers 33. Diese Bewegungen würden eine Komponente in der Membranebene besitzen und werden daher herausgefiltert.

Das obere kreisförmige Ende des rohrförmigen Spulenträ­ gers 33 wird durch einen Kopplungskopf 46 abgeschlos­ sen. Dieser wird durch eine Hartklebung 71 mit dem rohrförmigen Spulenträger 33 fest verbunden. Auf dem Kopplungskopf 46 sitzt der Antriebsstößel 31. Er kann (vgl. Fig. 4) beispielsweise in den Kopplungskopf 46 eingeschraubt sein.

Der Antriebsstößel 31 ragt in eine Hülse 72. Die Hülse 72 ist einstückig ausgeführt mit einem Flansch 73. Dieser Flansch ist eben und parallel zum Resonanzboden 11 und wird beispielsweise über Schrauben durch Bohrun­ gen 74 fest an dem Resonanzboden 11 montiert. Die Hülse 72 an dem Flansch 73 ist vertikal nach unten geöffnet, so daß der Antriebsstößel 31 genau in sie hineinragt. Zwischen dem Antriebsstößel 31 und der Innenwandung der Hülse 72 ist ein Kleberaum 75 gebildet. Durch die Wandung der Hülse 72 erstrecken sich Entlüf­ tungs- oder Füllbohrungen 76. Durch diese Öffnungen 76 kann ein Klebemittel in den Kleberaum 75 eingeführt werden, das zu einer festen Verbindung des Antriebsstö­ ßels 31 mit der Hülse 72 und damit mit dem Flansch 73 und dem Resonanzboden 11 führt. Diese Verbindung muß fest sein, um die Schwingungen des rohrförmigen Spulenträgers 33 sicher auf den Resonanzboden 11 über­ tragen zu können, ohne daß dabei Verzerrungen auf­ treten. Axial um den Antriebsstößel 31 ist unterhalb der Hülse 72 ein Dichtring 77 ausgebildet (in Fig. 4 etwas beabstandet von der Hülse 72 dargestellt). Dieser dichtet den Kleberaum 75 nach unten ab und verhindert, daß das Klebemittel während der Klebung austritt.

In der Fig. 5 ist eine Konstruktion dargestellt, die wie die Konzeption der Fig. 3 und 4 direkt die Schwingun­ gen von dem Magnetsystem auf den Resonanzboden 11 überträgt.

Ein Antriebsstößel 81 übernimmt jedoch zugleich die Funktion des Spulenträgers. Auf ihm ist die Schwing­ spule 82 befestigt. Der rohrförmige Antriebsstößel 81 ist in einem Magneten 44 gelagert, wie dies in der vorhergehenden Ausführungsform der rohrförmige Spulenträger war.

Auf der von dem Magneten 44 abgewandten und dem Re­ sonanzboden 11 zugewandten Seite des Antriebsstößels 81 ist ein Stopfen 87 vorgesehen, der das Rohrende ab­ schließt. Zwischen dem Stopfen 87 und dem Antriebs­ stößel 81 ist ein KIeberaum 75 mit Klebemittel ausge­ füllt und sorgt für eine feste und sichere Verbindung. Der Stopfen 87 ist auf der dem Resonanzboden 11 zuge­ wandten Seite eben und dem Rohr entsprechend kreis­ förmig ausgebildet. Zur Sicherung der Klebeverbindung und zur Vergrößerung des Kleberaumes 75 zieht sich der Stopfen 87 von dem Ende des Antriebsstößels 81 noch etwas hülsenartig in ihn hinein. Der Stopfen 87 ist mit Holzschrauben 88 am Resonanzboden 11 fest­ geschraubt.

Der Magnet 44 besitzt zentral eine vertikal zum Resonanz­ boden 11, also axial zur Schwingspule 82 und zum An­ triebsstößel 81, dem Spulenträger, ausgerichtete Zen­ trierbohrung 89.

Die Montage eines Lautsprechers bzw. einer Antriebsein­ heit entsprechend dieser Konstruktion verläuft wie folgt: Zunächst wird der Stopfen 87 (bestehend vorzugs­ weise aus Aluminium) an der vorgesehenen Stelle mit Holzschrauben 88 am Resonanzboden 11 montiert. Auf ihn wird der Antriebsstößel 81 mit der Schwingspule 82 aufgeschoben und im Bereich des Kleberaumes 75 fest mit dem Stopfen 87 verklebt.

Ein Zentrierstift kann nun (oder auch schon vor dem Aufsetzen des Stopfens 87 auf dem Resonanzboden 11) in eine nicht dargestellte Bohrung zentral im Stopfen 87 eingeführt werden. Vorzugsweise wird er in ein in dieser Bohrung vorgesehenes Gewinde eingeschraubt, so daß er genau senkrecht zur Bodenfläche des Stopfens 87 und damit des Resonanzbodens 11 steht.

Auf den Zentrierstift wird anschließend der Magnet 44 mit seiner Zentrierbohrung 88 aufgeschoben. Der Zentrierstift geht paßgenau durch die Zentrierbohrung 89. Er ist mit damit gleichzeitig exakt auf die Schwing­ spule 82 ausgerichtet. Der Magnet 44 wird dann fest mit ortsfesten Teilen, beispielsweise dem Rahmen oder der Raste, verbunden. Dazu werden mehrere Justier­ schrauben verwendet, die zunächst am Rahmen gleichmäßig fest angezogen werden. Dann erfolgt ggf. eine Fein­ abstimmung. Schließlich wird der Zentrierstift her­ ausgeschraubt und durch die Zentrierbohrung 89 her­ ausgezogen. Beim Herausziehen des Zentrierstiftes bleibt der Magnet 44 aufgrund seiner Befestigung in der justierten Position.

Die Justierschrauben legen die Position in mehrerer Hinsicht fest. Durch eine topfförmige Halterung erstrecken sich zum einen mehrere Zugschrauben (etwa vier), die in Gewinde im Magneten 44 eingeschraubt werden und so die Halterung und den Magneten verbinden (zueinander­ ziehen). Die Halterung wird an einem ortsfesten Teil befestigt.

Radial durch den zylindrischen den Magneten 44 umgeben­ den Teil der topfförmigen Halterung erstrecken sich gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere (ebenfalls etwa vier) Druckschrauben, die sich auf dem Magneten 44 abstützen. Sie dienen zur X-Y-Orientierung des Magneten. Weitere (etwa vier) Druckschrauben erstrecken sich parallel zum Zentrierstift durch den Deckel der Halterung und stützen sich ebenfalls am Magneten 44 ab. Sie dienen zur Z-Orientierung, wobei sie allerdings auch auf die X-Y-Orientierung Einfluß nehmen.

Ein Schwingen der Schwingspule 82 relativ zum Magneten 44 führt jetzt zu Schwingungsbewegungen des Resonanz­ bodens 11.

Sollte sich das Holz verziehen, ist eine problemlose Nachjustierung möglich. Das System ist z.B. bei Trans­ porten einfach demontierbar und wiederanbringbar. Ebenso einfach ist ein Auswechseln defekter oder etwa durch Überlast zerstörter Schwingspulen 82.

Eine Kombination der Ausführungsformen aus den Fig. 1 bis 5 miteinander und auch mit weiteren Lautsprecher­ vorrichtungen ist möglich.

Fig. 6 zeigt einen Resonanzboden 11 mit einer Kombina­ tion derartiger Lautsprechervorrichtungen. Der in Draufsicht rechteckige Resonanzboden besitzt diagonale, parallele Rippen 12. Leicht geschwungen, aber im wesent­ lichen senkrecht zu den Rippen 12 ist ein Klangsteg 13 angeordnet. Üblicherweise besitzen Klaviere und Flügel einen zweiten Klangsteg 13 b. Der erste längere, sich in etwa diagonal über den ganzen Resonanzboden 11 erstreckende Klangsteg 13 wird auch als Diskantsteg oder Hauptsteg bezeichnet, der zweite kürzere, ungefähr parallel zum ersten verlaufende Klangsteg 13 b dagegen als Baßsteg, entsprechend den jeweils auf den Klang­ stegen 13, 13 b abgestützten Klangsaiten, die in Fig. 6 nicht dargestelIt sind. Der Resonanzboden 11 ist außen von einem Rahmen 15 umgeben.

Auf dem Resonanzboden 11 sind in diesem Ausführungsbei­ spiel drei Vorrichtungen zur Schwingungsübertragung vorgesehen. Benachbart zu einem Ende eines Klangstegs 13, aber beabstandet von diesem und auch mit Abstand zu den Rippen 12, ist ein Antrieb 30 zur Übertragung der Vertikalen der Komponente der Schwingungen angeordnet. Dieser Antrieb 30 entspricht beispielsweise der in den Fig. 3, 4 oder 5 dargestellten Ausführungsform.

Direkt an dem Klangsteg 13 angreifend und in der Nähe von dessen gegenüberliegendem Ende angeordnet ist ein Antrieb 20 zur Übertragung der horizontalen Kompo­ nente der Stegschwingungen. Das Prinzip eines derarti­ gen Antriebes ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Dieser Antrieb überträgt im wesentlichen Töne im Diskant­ bereich.

Zur Übertragung im Tieftonbereich dient dagegen der dritte Antrieb 40, der zwischen den beiden Klangste­ gen 13 und 13 b angeordnet ist, ebenfalls beabstandet von den Rippen 12. Dieser Antrieb ist entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ausgebildet.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Schallabstrahlung mittels eines plattenförmigen elektro-dynamisch angeregten Klangkör­ pers, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Klangkörper eben oder schwach gewölbt nach Art eines ein- oder mehrschichtigen Resonanzbodens (11) aus dafür bekannten Werkstoffen ausgebildet ist und die Membran wenigstens eines elektromag­ netischen Lautsprechers, bestehend aus einem topf­ förmigen Dauermagnet (24, 34, 44) und einer Schwing­ spule (22, 32, 42, 82) bildet, wobei die Schwingspule wenigstens eines Lautsprechers über einen Antriebs­ stößel (21, 31, 41, 81) an dem plattenförmigen Klang­ körper angreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (31, 41, 81) wenigstens eines Lautsprechers mit seiner Längsachse normal zu dem plattenförmigen Klangkörper (Resonanzboden 11) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der plattenförmige Klangkörper (Reso­ nanzboden 11) mit einem sich längs des gesamten Plattenrandes erstreckenden Verstärkungsrahmen ausgerüstet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Klangkörper (Resonanzboden 11) in einer ortsfesten Randeinspannung gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Klangkörper von dem eingebauten Resonanzboden (11) eines spielfertigen Klavieres oder Flügels gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Resonanzboden (11) mehrere elektro-dynamische Lautsprecher ver­ bunden sind, von denen einer mit seiner Schwingspule (32) über einen mit seiner Längsachse normal zu dem Resonanzboden (11) verlaufenden Antriebsstößel (31) und ein anderer mit seiner Schwingspule (42) an einem Ende eines doppelarmigen Hebels (52, 53) angreift, der in einer Ebene parallel zum Resonanz­ boden (11) verläuft und sich bis über ein in Hebel­ längsrichtung verschiebbares Widerlager (Wippenlager 51) nach Art einer Wippe auf dem Resonanzboden (11) abstützt sowie mit seinem anderen Ende über ein Verankerungsteil (Befestigung 53) fest mit dem Resonanzboden verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der doppelarmige Hebel (52, 53) aus einem elastisch nachgiebigem Werkstoff, wie Aluminium oder glasfaserverstärktem Kunststoff, und das Wider­ lager (Wippenlager 51) aus einem Werkstoff größerer Härte, wie Stahl oder Keramik besteht, und daß der doppelarmige Hebel (52, 53) mit Vorspannung gegen das Widerlager gedrückt gehalten und das Widerlager als Kipprolle ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem normal (vertikal) am Resonanzboden (11) angreifenden Stößel (21, 31, 81) ausgerüstete Lautsprecher (Antrieb 30) im Diskantbereich und der über den doppelarmigen Hebel (52, 53) an dem Resonanzboden (11) angreifende Lautspre­ cher (Antrieb 40) im Tieftonbereich angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Kippschwingungen des Resonanzbodens (11) ein weiterer Lautsprecher (Antrieb 20) vorgesehen ist, dessen in Richtung der Längsachse der Schwingspule (22) verlaufender Spulen­ träger (23) in einer Ebene parallel zu dem Resonanzboden (11) verläuft und an dem oberen Ende eines von einem Klangsteg (13) aufragenden und in diesem verankerten Antriebsstößels (21) gehalten ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (31, 41) wenigstens eines Lautsprechers an seinem dem topf­ förmigen Dauermagneten (34, 44) zugekehrten Ende mit einem dem Durchmesser der Schwingspule (32, 42) ange­ paßten massiven Ringkörper (Kopplungskopf 46) aus festem unmagnetischem Werkstoff, wie Aluminium, Kupfer oder Keramik besteht, an welchem ein in den Ringspalt des Topfmagneten ragender rohrförmiger Spulenträger (33, 43) mit der darauf angeordneten Wicklung der Schwing­ spule (32, 42) gehalten ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Spulenträger (33, 43) mit dem massi­ ven an dem Antriebsstößel (31, 41) befestigten Ringkörper (Kopplungskopf 46) durch eine Klebverbindung gehalten ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (81) wenigstens eines Lautsprechers zugleich der Spulenträger für die ihm zugeordnete Schwingspule (82) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (81) rohrförmig ausgebildet und an seinem dem Resonanzboden (11) zugewandten Ende mit einem Stopfen (87) abgeschlossen ist, der seiner­ seits am Resonanzboden (11) befestigt ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (44) wenigstens eines Lautsprechers mit einer Zentrierbohrung (89) für einen Zentrierstift versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Lautsprecher an elektrische Verstärker angeschlossen sind, die ihrerseits mit Tonaufzeichnungs- und -abspielgeräten verbunden sind.

16. Vorrichtung zur elektro-dynamischen Wandlung mecha­ nischer Schwingungen eines plattenförmigen Klangkör­ pers in elektrische Signale, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Klangkörper eben oder schwach gewölbt nach Art eines ein- oder mehrschichtigen Re­ sonanzbodens (11) aus dafür bekannten Werkstoffen ausgebildet ist und die Membran wenigstens eines elek­ tromagnetischen Mikrophones, bestehend aus einem topf­ förmigen Dauermagnet (24, 34) und einer Schwingspule (22, 32) bildet, wobei die Schwingspule wenigstens eines Mikrophones über einen Antriebsstößel (21, 31) an dem plattenförmigen Klangkörper angreift.