DE60004045T2 - BENDING SHAFT ACOUSTIC DEVICE - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine akustische Einrichtung und insbesondere eine akustische Einrichtung des Typs, der Resonanzbiegewellenmoden verwendet.The invention relates to an acoustic Device and in particular an acoustic device of the type which uses resonance bending wave modes.

Eine bekannte Resonanzbiegewelleneinrichtung ist in der WO97/09842 beschrieben. Dieses Dokument beschreibt ein Paneel mit Resonanzbiegewellenmoden in der Paneelfläche. Ein Wandler kann an einer bevorzugten Stelle am Paneel zur Erregung der Resonanzmoden vorhanden sein, um einen Lautsprecher oder ein Mikrofon zu bilden. Eine solche Einrichtung ist als Lautsprecher mit verteilten Moden bekannt.A known resonance bending wave device is described in WO97 / 09842. This document describes a Panel with resonance bending wave modes in the panel surface. On Transducers can be located at a preferred location on the panel to excite the Resonance modes can be present around a speaker or a microphone to build. Such a device is distributed as a speaker Fashions known.

Die US 3 347 335 beschreibt einen Lautsprecher, bei dem Biegewellen längs eines Stabes gesandt werden. Bei dieser Einrichtung werden die Biegewellen an einem Ende des Stabes erregt und am anderen Ende befindet sich ein nicht reflektierender Abschluss. Da der Abschluss nicht reflektierend ist, wandern die Biegewellen über den Stab, werden absorbiert und nicht reflektiert, um Resonanzmoden zu bilden.The US 3,347,335 describes a loudspeaker in which bending waves are sent along a rod. With this device, the bending waves are excited at one end of the rod and at the other end there is a non-reflective termination. Since the termination is not reflective, the bending waves travel across the rod, are absorbed and not reflected to form resonance modes.

Erfindungsgemäß wird eine akustische Einrichtung bereitgestellt, die ein Element mit einer modalen Achse, entlang derer eine Vielzahl Resonanzbiegewellenmoden vorliegt, und senkrecht zur modalen Achse verlaufende nicht modale Achsen aufweist, wobei die Grundfrequenz der Resonanzmoden entlang jeder nicht modalen Achse mindestens das Fünffache der Grundfrequenz der Resonanzmoden entlang der modalen Achse beträgt.According to the invention, an acoustic device provided that an element with a modal axis, along of which there are a large number of resonance bending wave modes, and perpendicular has non-modal axes extending to the modal axis, where the fundamental frequency of the resonance modes along each non-modal Axis at least five times is the fundamental frequency of the resonance modes along the modal axis.

Vorzugsweise beträgt die Grundfrequenz der Resonanzmoden entlang jeder nicht modalen Achse mindestens das Zehnfache der Grundfrequenz entlang der modalen Achse. Je höher die Grundfrequenz entlang der nicht modalen Achse im Vergleich zu der längs der modalen Achse ist, umso eher kann die akustische Einrichtung als "eindimensional" bezeichnet werden.The fundamental frequency of the resonance modes is preferably along each non-modal axis at least ten times the fundamental frequency along the modal axis. The higher the fundamental frequency along the non-modal axis compared to the longitudinal the modal axis, the more likely the acoustic device be called "one-dimensional".

Das Element kann ein Paneel sein, wobei die modale Achse entlang der Länge des Paneels und die nicht modale Achse entlang der Breite des Paneels verläuft. Das Paneel muss nicht eben sein.The element can be a panel the modal axis along the length of the panel and the not modal axis runs along the width of the panel. The panel doesn't have to to be level.

Wird eine Resonanzbiegewellenmode in einem Paneel erregt, bewirkt dies, dass das Paneel um einen kleinen Betrag aus der Paneelebene ausgelenkt wird. Der Betrag dieser Auslenkung variiert entlang einer Richtung in der Paneelebene, und es ist die Richtung, entlang der die Auslenkung variiert und nicht die Richtung der Auslenkung selbst, die gemeint ist, wenn eine Resonanzbiegewellenmode als längs einer bestimmten Richtung beschrieben wird.Becomes a resonance bending wave mode excited in a panel, this causes the panel to turn a small Amount is deflected from the panel level. The amount of this displacement varies along a direction in the panel plane and it is the Direction along which the deflection varies and not the direction the deflection itself, which is meant when a resonant bending wave mode than lengthways a certain direction is described.

Die Grundfrequenz längs einer bestimmten Achse ist die Frequenz der niedrigsten Biegewellenmode entlang dieser Achse. Die Modendichte entlang einer Achse hängt mit der Grundfrequenz entlang dieser Achse zusammen: in einem breiten Frequenzbereich sind mehr Resonanzmoden längs einer Achse mit einer niedrigen Grundfrequenz vorhanden als längs einer Achse mit einer höheren Grundfrequenz.The fundamental frequency along one certain axis is the frequency of the lowest bending wave mode along this axis. The mode density along an axis depends on the fundamental frequency along this axis together: in a broad Frequency range are more resonance modes along an axis with a low one Fundamental frequency available as longitudinal an axis with a higher one Fundamental frequency.

Zum Vergleich lehrt das zum Stand der Technik gehörige Dokument WO97/09842 das Verschachteln der Modenfrequenzen längs der langen und kurzen Achsen, was ähnliche Grundfrequenzen erfordert. Das Dokument lehrt isotrope Paneele mit Seitenverhältnissen von 1,134 oder 1,41, die den Grundfrequenzverhältnissen von 1,285 bzw. 2 entsprechen.For comparison, this teaches about the stand belonging to technology Document WO97 / 09842 interleaving the mode frequencies along the long and short axes, something similar Fundamental frequencies required. The document teaches isotropic panels with aspect ratios of 1.134 or 1.41, which correspond to the fundamental frequency ratios of 1.285 or 2.

Die Grundfrequenz f0 entlang einer Paneelachse kann zur Paneel-Biegesteifigkeit B (um eine senkrechte Achse) und zur Paneellänge L entlang der Achse durch die Proportionalbeziehung (die eine konstante Masse pro Flächeneinheit annimmt) (f0)2 α B/L4 in Bezug gesetzt werden.The fundamental frequency f 0 along a panel axis can be related to the panel bending stiffness B (around a vertical axis) and to the panel length L along the axis through the proportional relationship (which assumes a constant mass per unit area) (f 0 ) 2 α B / L 4 be related.

Wie ersichtlich ist, kann die Breite kleiner als die Hälfte, vorzugsweise kleiner als ein Drittel der Länge sein, um ein großes Verhältnis der Grundfrequenz entlang der Breitenachse zu dem entlang der Längenachse zu erzielen.As can be seen, the width less than half, preferably less than a third of the length to a large ratio of Fundamental frequency along the latitude axis to that along the longitude axis to achieve.

Der von einem Paneel ausgesandte Schall ist bei Frequenzen, bei denen Resonanzbiegewellenmoden entlang der modalen Achse, aber nicht entlang der nicht modalen Achse erregt werden, anisotrop. In solchen Frequenzbereichen wird der Schall vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zum Paneel durch die modale Achse ausgesandt und in einer Ebene senkrecht zur modalen Achse durch die nicht modale Achse abgeschwächt. Dies kann zur Klangverbesserung in die Ebene durch die modale Achse bei diesen Frequenzen führen. Demzufolge kann das Paneel besonders geeignet zur Verwendung mit piezoelektrischen Wandlern sein, die einen bei niedrigen Frequenzen abfallenden Frequenzgang haben. Die erhöhte Schallleistung bei niedrigen Frequen zen kann dieses allmähliche Abfallen der Erregung ausgleichen, um einen insgesamt gleichmäßigeren Klang zu liefern.The one emitted from a panel Sound is at frequencies at which resonant bending wave modes are along the modal axis, but not excited along the non-modal axis become anisotropic. In such frequency ranges, sound is preferred emitted through the modal axis in a plane perpendicular to the panel and in a plane perpendicular to the modal axis through the non-modal Axis weakened. This can contribute to sound enhancement in the plane through the modal axis these frequencies. As a result, the panel can be particularly suitable for use with be piezoelectric transducers, one at low frequencies have falling frequency response. The increased sound power at low This gradual can frequency Compensate for any drop in excitement to produce a more even sound overall to deliver.

Die bevorzugte Schallabstrahlung in eine einzige Ebene kann auch bei einigen spezifischen Anwendungen nützlich sein, z. B. um den Schall in eine waagrechte Ebene in einem Raum zu leiten und dabei zu vermeiden, dass zu große Anteile zur Decke oder zum Boden des Raums geleitet werden.The preferred sound radiation Single level can also be used for some specific applications useful be, e.g. B. around the sound in a horizontal plane in a room to lead and to avoid that too large parts to the ceiling or to the Floor of the room.

Die bevorzugte Schallaussendung in eine Ebene ist bei einem ebenen Paneel, anders als bei einem stabförmigen, am größten und nimmt mit zunehmender Breite zu. Dies setzt jedoch voraus, dass die Eindimensionalität aufrechterhalten werden kann und dass Moden entlang der nicht modalen Paneelachse nicht erregt werden. Diese letztgenannte Bedingung erfordert eine geringe Breite. Zur Erfüllung der sich widersprechenden Anforderungen des eindimensionalen Verhaltens mit einem Paneel erheblicher Breite kann ein hoch anisotropes Paneel verwendet werden.The preferred sound emission in one plane is greatest with a flat panel, unlike with a rod-shaped one, and increases with increasing width. However, this presupposes that the one-dimensionality can be maintained and that modes along the non-modal panel axis are not excited. This latter condition requires a small width. To meet the conflicting requirements of one-dimensional behavior with a panel of considerable width, a highly anisotropic panel can be used be applied.

Die Biegesteifigkeit des Paneels um die modale Achse kann größer sein als die um die nicht modale Achse. Die Biegesteifigkeit des Paneels um die modale Achse kann mindestens das 1,5-fache der Biegesteifigkeit um die nicht modale Achse, vorzugsweise das Doppelte betragen. Da die Resonanzbiegewellenmoden eine Biegung um eine senkrechte Achse hervorrufen, verringert eine größere Biegesteifigkeit des Paneels um die modale Achse die Anzahl der Moden längs der nicht modalen Achse.The bending stiffness of the panel around the modal axis can be larger than that around the non-modal axis. The bending stiffness of the panel around the modal axis can be at least 1.5 times the bending stiffness about the non-modal axis, preferably double. There the resonance bending wave modes a bend around a vertical axis cause greater flexural rigidity of the panel around the modal axis the number of modes along the not modal axis.

Ein Paneel mit anisotroper Biegesteifigkeit kann aus einem Material mit gerippter oder zellularer Struktur hergestellt werden, wobei die Zellen oder Rippen in der Paneelebene längs der nicht modalen Achse verlaufen.A panel with anisotropic bending stiffness can made from a material with a ribbed or cellular structure be, with the cells or ribs in the panel plane along the non-modal axis.

Die Ausführungsformen können einen Wandler zum Erregen der Resonanzbiegewellenmoden aufweisen. Der Wandler kann vorzugsweise an einer Stelle angeordnet sein, die von den Knoten der tieferen Moden in modaler Richtung entfernt ist. Zu diesem Zweck kann der Wandler an einer bevorzugten Stelle entlang der Länge des Elements angeordnet werden, die z. B. im Wesentlichen bei 4/9, 3/7 oder 5/13 der Länge entlang der modalen Achse liegt. Diese Stellen sind den in der WO97/09842 gelehrten ähnlich, abgesehen davon, dass in diesem Dokument die bevorzugten Stellen diese Koordinatenwerte in beiden Richtungen haben. Der Wandler braucht nicht auf der modalen Achse platziert zu werden, sondern kann seitlich davon angeordnet werden.The embodiments can be a converter to excite the resonant bending wave modes. The converter can preferably be located at a location away from the nodes the deeper modes is removed in the modal direction. To this end can the transducer at a preferred location along the length of the Elements are arranged, the z. B. essentially at 4/9, 3/7 or 5/13 of length lies along the modal axis. These points are those in WO97 / 09842 similar to scholars, aside from being the preferred places in this document have these coordinate values in both directions. The converter needs not to be placed on the modal axis, but can be placed sideways of which are arranged.

Es können mehrere Wandler vorhanden sein. Um mehrere Wandler an einer bevorzugten Stelle vorzusehen, kann eine Mehrzahl Wandler nebeneinander über die Breite des Paneels angeordnet werden. Dies kann für eine erhöhte Ausgangsleistung sorgen. Wahlweise kann sich ein einziger Wandler an einer bevorzugten Stelle über die Breite des Paneels erstrecken. Ein derartiger Wandler kann selbst dann wirksam sein, wenn er eine Biegung nur entlang einer Achse verursacht.There may be multiple transducers. To provide multiple transducers at a preferred location, can a plurality of transducers side by side across the width of the panel to be ordered. This can be for an increased Ensure output power. Optionally, a single converter in a preferred place over extend the width of the panel. Such a converter can itself then be effective when there is a bend only along one axis caused.

Ein sich über die Breite des Paneels erstreckender Biegewandler kann zu einer größeren Leistung im Stande sein als ein einziger punktförmiger Wandler zur Verwendung an einem zweidimensionalen Paneel, der keine erhebliche räumliche Erstreckung haben kann.A spread across the width of the panel extending bending transducer may be able to perform better as a single point converter for use on a two-dimensional panel that is not significant spatial Can have extension.

Es kann auch möglich sein, das Paneel an einer weniger bevorzugten Stelle zu erregen, z. B. an einer Stelle, die näher an einem Ende liegt als die bevorzugte Stelle. Es ist möglich, die Biegesteifigkeit entlang der modalen Achse zu variieren, so dass andere Positionen als die oben genannten bevorzugte Positionen werden. Alternativ kann es möglich sein, das Paneel auf irgend eine Weise zu dämpfen oder einzuspannen, um den Wirkungsgrad des Paneels selbst bei Erregung an einer weniger bevorzugten Stelle zu verbessern.It may also be possible to attach the panel to one to excite less preferred location, e.g. B. at a point that closer to one end lies as the preferred place. It is possible that Bending stiffness to vary along the modal axis so that positions other than the preferred positions above. Alternatively, it can be done be to dampen or clamp the panel in some way to the efficiency of the panel even when excited on one less preferred place to improve.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr eine spezielle Ausführungsform lediglich beispielshalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:To better understand the The invention now becomes a special embodiment only by way of example described with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine akustische Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 shows an acoustic device according to the present invention;

2 die Ausgangsleistung des in 1 dargestellten Paneels als Funktion der Frequenz in drei Richtungen in einer zum Paneel senkrechten Ebene und entlang der modalen Richtung zeigt; und 2 the output power of the in 1 shows panels shown as a function of frequency in three directions in a plane perpendicular to the panel and along the modal direction; and

3 die Ausgangsleistung des in 1 dargestellten Paneels als Funktion der Frequenz in drei Richtungen in einer zum Paneel senkrechten Ebene und entlang der nicht modalen Richtung zeigt. 3 the output power of the in 1 shown panels as a function of frequency in three directions in a plane perpendicular to the panel and along the non-modal direction.

Ein rechteckiges Paneel 1 ist im Wesentlichen eben und erstreckt sich wie dargestellt in der x- (Länge) und y- (Breite) -Richtung. Das Paneel hat eine anisotrope Biegesteifigkeit und ist viel schmäler als es lang ist. Außerdem ist es um die x-Achse viel steifer als um die y-Achse. Demzufolge ist die Grundfrequenz entlang der x-Achse, der modalen Achse, viel niedriger als entlang der nicht modalen y-Achse. Es gibt deshalb viel mehr Resonanzbiegewellenmoden entlang der x-Achse als entlang der y-Achse.A rectangular panel 1 is substantially flat and extends in the x (length) and y (width) directions as shown. The panel has an anisotropic bending stiffness and is much narrower than it is long. It is also much stiffer around the x-axis than around the y-axis. As a result, the fundamental frequency along the x-axis, the modal axis, is much lower than along the non-modal y-axis. Therefore, there are many more resonance bending wave modes along the x-axis than along the y-axis.

Mehrere Wandler 5 sind in y-Richtung voneinander beabstandet entlang einer sich über die Paneelbreite erstreckenden Linie 3 angeordnet. Die Linie 3 hat von einem Ende des Paneels entlang der Paneellänge einen Abstand von 4/9 der Paneellänge in der x-Richtung. Die Mehrzahl Wandler kann eine höhere Leistung in das Paneel einbringen als mit einem einzigen Wandler möglich wäre. Hinsichtlich der Anwendung mehrerer Wandler bei der vorliegenden Einrichtung gibt es weniger Einschränkungen als für die Anwendung mehrerer Wandler mit einem Paneel mit verteilten Moden gemäß der WO97/09842, da bei solchen zweidimensionalen Paneelen die Wandlerposition auf eine bevorzugte Stelle beschränkt ist, während bei eindimensionalen Paneelen die Stelle nur auf einen bevorzugten Abstand entlang der Länge des Paneels beschränkt ist.Multiple converters 5 are spaced from each other in the y direction along a line extending across the panel width 3 arranged. The line 3 has a distance of 4/9 of the panel length in the x direction from one end of the panel along the panel length. The majority of transducers can deliver more power to the panel than would be possible with a single transducer. With regard to the use of multiple transducers in the present device, there are fewer restrictions than for the use of multiple transducers with a panel with distributed modes according to WO97 / 09842, since with such two-dimensional panels the transducer position is restricted to a preferred location, whereas with one-dimensional panels that Place is limited to a preferred distance along the length of the panel.

Die Wandler 5 sind mittels Leitern 7 mit einem herkömmlichen Verstärker verbunden; es handelt sich um herkömmliche Biegewellenwandler. Es können piezoelektrische Wandler sein.The converters 5 are by means of ladders 7 connected to a conventional amplifier; they are conventional bending wave transducers. They can be piezoelectric transducers.

Der von einem derartigen Paneel erzeugte Schalldruckpegel in dB ist in Abhängigkeit der Frequenz gemessen worden. 2 zeigt den Schalldruckpegel "axial", d. h. senkrecht zur Paneelebene und in zwei anderen, gegenüber dieser Achse um 45° und 60° zur x-Richtung versetzten Richtungen. 3 zeigt den Schalldruckpegel "axial", d. h. senkrecht zur Paneelebene und in zwei anderen gegenüber dieser Achse um 45° und 80° zur Y-Richtung versetzten Richtungen. 3 zeigt also die seitlich abgestrahlten Schalldruckpegel und 2 die entlang der Paneellänge abgestrahlten Schalldruckpegel. Die Schalldruckpegel werden im Abstand von 1 m zum Paneel gemessen.The sound pressure level in dB generated by such a panel has been measured as a function of the frequency. 2 shows the sound pressure level "axially", ie perpendicular to the plane of the panel and in two other directions offset from this axis by 45 ° and 60 ° to the x direction. 3 shows the sound pressure level "axially", ie perpendicular to the panel plane and in two other directions offset from this axis by 45 ° and 80 ° to the Y direction. 3 shows the laterally emitted sound pressure level and 2 the sound pressure levels emitted along the length of the panel. The sound pressure levels are measured at a distance of 1 m from the panel.

Das gemessene Paneel besteht aus einem gerippten Polymer, das unter dem Handelsnamen "Correx" vertrieben wird. Es ist um die modale Achse etwa 2,83 mal steifer als um die nicht modale Achse.The measured panel consists of a ribbed polymer, which is sold under the trade name "Correx" is distributed. It is about 2.83 times stiffer around the modal axis than around the non-modal axis.

Die Schallenergie ist in der Ebene der modalen Achse nicht ausgeprägt gerichtet (siehe 2). Die hohen Frequenzen werden bis zu einem sehr breiten Winkel abgestrahlt, und die mittleren Frequenzen sind außerhalb der Achse nur wenig verringert. Die Kurve ist ähnlich der mit einem klassischen Paneel mit verteilten Moden erhaltenen, wie es beispielsweise in der WO97/09842 gelehrt wird.The sound energy is not strongly directed in the plane of the modal axis (see 2 ). The high frequencies are emitted to a very wide angle and the middle frequencies are only slightly reduced off-axis. The curve is similar to that obtained with a classic distributed mode panel, as taught, for example, in WO97 / 09842.

Im Gegensatz dazu ist der Schalldruckpegel in der Ebene der nicht modalen Achse weg von der Achse bei hohen Frequenzen stark verringert und wird für mittlere Frequenzen gehalten (siehe 3). Die Messungen zeigen, dass wenig Schall seitlich abgestrahlt wird.In contrast, the sound pressure level in the plane of the non-modal axis away from the axis is greatly reduced at high frequencies and is held for medium frequencies (see 3 ). The measurements show that little sound is emitted from the side.

Um den Effekt zu verstärken, kann die Paneelbreite vergrößert werden. Bei einem breiten Paneel werden die Wellenfronten zylindrisch und die niederfrequente Ausgangsleistung steigt mit abnehmender Frequenz um 3 dB pro Oktave. Dies kann eine abfallende Leistung eines piezoelektrischen Treibers bei diesen Frequenzbereichen ausgleichen. Wie jedoch aus der obigen Beziehung ersichtlich ist, bestehen für die Paneelbreite Grenzen, damit die Grundfrequenzen für ein wirksames eindimensionales Verhalten unterschiedlich genug bleiben.To enhance the effect, can the panel width can be increased. With a wide panel, the wave fronts become cylindrical and the low-frequency output increases with decreasing frequency by 3 dB per octave. This can decrease the performance of a piezoelectric driver compensate for these frequency ranges. However, as from the above Relationship, there are limits to the panel width, so that the fundamental frequencies for effective one-dimensional behavior remains different enough.

Claims (12)

Akustische Einrichtung zum Betrieb in einem vorbestimmten Frequenzbereich mit einem Element (1), das eine modale Achse aufweist, wobei das Element (1) eine Mehrzahl von Resonanzbiegewellenmoden in dem vorbestimmten Frequenzbereich entlang der modalen Achse unterstützen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) ferner eine nicht modale Achse orthogonal zu der modalen Achse aufweist und die Grundfrequenz der Resonanzbiegewellenmoden längs der nicht modalen Achse mindestens das fünffache der Grundfrequenz der Resonanzbiegewellenmoden längs der modalen Achse beträgt, wodurch von dem Element abgegebener Schall bei Frequenzen anisotrop ist, bei denen Resonanzbiegewellenmoden längs der modalen Achse, nicht aber längs der nicht modalen Achse angeregt werden.Acoustic device for operation in a predetermined frequency range with one element ( 1 ), which has a modal axis, the element ( 1 ) can support a plurality of resonance bending wave modes in the predetermined frequency range along the modal axis, characterized in that the element ( 1 ) further has a non-modal axis orthogonal to the modal axis and the fundamental frequency of the resonant bending wave modes along the non-modal axis is at least five times the basic frequency of the resonant bending wave modes along the modal axis, whereby sound emitted by the element is anisotropic at frequencies at which resonant bending wave modes are longitudinal the modal axis, but not along the non-modal axis. Akustische Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Grundfrequenz der Resonanzmoden längs der nicht modalen Achse mindestens das zehnfache der Grundfrequenz längs der modalen Achse beträgt.Acoustic device according to claim 1, at which is the fundamental frequency of the resonance modes along the non-modal axis is at least ten times the fundamental frequency along the modal axis. Akustische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Element (1) die Form eines Paneels mit einer Länge und einer Breite aufweist, wobei sich die modale Achse entlang der Länge des Paneels und die nicht modale Achse über die Breite des Paneels erstreckt.Acoustic device according to claim 1 or 2, wherein the element ( 1 ) has the shape of a panel with a length and a width, the modal axis extending along the length of the panel and the non-modal axis extending across the width of the panel. Akustische Einrichtung nach Anspruch 3, bei der die Breite des Paneels weniger als die Hälfte der Länge des Paneels beträgt.Acoustic device according to claim 3, at the width of the panel is less than half the length of the panel. Akustische Einrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, bei der die Biegesteifigkeit des Paneels um die modale Achse mindestens das 1,5-fache der Biegesteifigkeit des Paneels um die nicht modale Achse beträgt.Acoustic device according to claims 3 or 4, where the flexural rigidity of the panel around the modal axis at least 1.5 times the flexural rigidity of the panel by is not a modal axis. Akustische Einrichtung nach Anspruch 5, bei der das Paneel eine gerippte oder zellulare Struktur aufweist, wobei die Rippen oder Zellen längs der nicht modalen Achse verlaufen.Acoustic device according to claim 5, at the panel has a ribbed or cellular structure, wherein the ribs or cells lengthways the non-modal axis. Akustische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen mit dem Element (1) verbundenen Wandler (5) zur Anregung der Resonanzbiegewellenmoden umfasst.Acoustic device according to one of the preceding claims, further comprising an element ( 1 ) connected converter ( 5 ) to excite the resonance bending wave modes. Akustische Einrichtung nach Anspruch 6, bei der der Wandler (5) an einer Position angeordnet ist, die von den Knotenpunkten einer vorbestimmten Mehrzahl von Resonanzbiegewellenmoden niedrigerer Frequenz beabstandet ist.Acoustic device according to claim 6, wherein the transducer ( 5 ) is arranged at a position which is spaced from the nodes of a predetermined plurality of resonance bending wave modes of lower frequency. Akustische Einrichtung nach Anspruch 8, bei der der Wandler (5) an oder seitlich einer Position angeordnet ist, die im Wesentlichen 4/9, 3/7 oder 5/13 längs der modalen Achse des Elements (1) von jedem Ende des Elements (1) liegt.Acoustic device according to claim 8, wherein the transducer ( 5 ) is located at or to the side of a position that is substantially 4/9, 3/7 or 5/13 along the modal axis of the element ( 1 ) from each end of the element ( 1 ) lies. Akustische Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der der Wandler (5) ein piezoelektrischer Wandler (5) ist.Acoustic device according to one of Claims 7 to 9, in which the transducer ( 5 ) a piezoelectric transducer ( 5 ) is. Akustische Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, die eine Mehrzahl von Wandlern (5) aufweist.Acoustic device according to one of Claims 7 to 10, which comprises a plurality of transducers ( 5 ) having. Akustische Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, die ferner eine Mehrzahl von Wandlern (5) aufweist, die über die Breite des Paneels angeordnet sind.Acoustic device according to one of claims 3 to 6, further comprising a plurality of transducers ( 5 ) which are arranged across the width of the panel.
DE60004045T 1999-06-10 2000-06-07 BENDING SHAFT ACOUSTIC DEVICE Expired - Lifetime DE60004045T2 (en)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078391A2 (en) * 2001-03-23 2002-10-03 New Transducers Limited Bending wave acoustic radiator
US7120263B2 (en) 2001-03-23 2006-10-10 New Transducers Limited Bending wave acoustic radiator
GB0123932D0 (en) * 2001-10-05 2001-11-28 New Transducers Ltd Loudspeakers
GB0317331D0 (en) * 2003-07-24 2003-08-27 New Transducers Ltd Acoustic device
JP5545083B2 (en) * 2010-07-07 2014-07-09 ソニー株式会社 Speaker device
EP3195617A1 (en) * 2014-09-19 2017-07-26 Corning Incorporated Thin panel loudspeakers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1132593B (en) * 1965-04-05 1962-07-05 Bolt Beranek & Newman Acoustically effective plate, especially for coupling to an electroacoustic transducer
UA51671C2 (en) * 1995-09-02 2002-12-16 Нью Транзд'Юсез Лімітед Acoustic device
TW450011B (en) * 1998-02-10 2001-08-11 New Transducers Ltd Acoustic devices

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Publication number Publication date
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