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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Lautsprecher, insbesondere,
wenn auch nicht ausschließlich,
einen tragbaren Lautsprecher für
den Einsatz mit personengebundenen CD-Abspielgeräten (z. B. CD-Abspielgeräten des
Typs Sony DISC-MAN),
personengebundenen Minidisc-Abspielgeräten und personengebundenen
Stereo-Kassettenabspielgeräten (z.
B. Tonbandkassettenabspielgeräten
vom Typ Sony WALKMAN). Für
die Zwecke der vorliegenden Beschreibung werden derartige CD-/Minidisc-/Kassettenabspielgeräte als personengebundene
Abspielgeräte
definiert.
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STAND DER TECHNIK
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Personengebundene
Abspielgeräte
sind vorrangig dafür
bestimmt, für
jeweils einen Zuhörer Klang
zu erzeugen. Aus diesem Grunde werden personengebundene Abspielgeräte mit Kopfhörern ausgeliefert.
Ungeachtet dessen sind tragbare Lautsprecher auf dem Markt erhältlich,
die für
Gelegenheiten bestimmt sind, bei denen die personengebundenen Abspielgeräte dazu
verwendet werden, Klang für mehr
als eine Person gleichzeitig wiederzugeben. Die tragbaren Lautsprecher
müssen
kompakt und leicht sein, um den Benutzeranforderungen zu genügen.
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Der
Anmelder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass für personengebundene
Abspielgeräte
erhältliche
tragbare Lautsprecher vielleicht nicht so kompakt sind, wie es der
Benutzer wünschen
würde,
so dass die Aufbewahrung manchmal ein Problem darstellt. Deshalb
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen tragbaren
Lautsprecher zu schaffen, welcher vom Kunden bereitwilliger angenommen
wird.
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OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein tragbarer Lautsprecher
für den
Einsatz mit einem personengebundenen Abspielgerät geschaffen, der ein Gehäuse mit
der äußeren Form
einer Aufbewahrungsvorrichtung aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus einer CD-Box, einer Tonbandkassettenbox und einer Minidiskbox.
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CDs,
Minidiscs und Tonbandkassetten werden herkömmlicherweise in genormten
Aufbewahrungsboxen verkauft, wodurch in der Folge bei Benutzern
personengebundener Abspielgeräte
die Tendenz besteht, die Größe derartiger
Aufbewahrungsboxen bereitwillig zu akzeptieren. Zubehörteile wie beispielsweise
Tragetaschen für
personengebundene Abspielgeräte
sind manchmal sogar so gestaltet, dass sie neben dem personengebundenen
Abspielgerät
selbst auch die genormten Aufbewahrungsboxen aufnehmen. Dementsprechend
hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung erkannt, dass ein Lautsprecher
mit einem Gehäuse,
das im Wesentlichen die gleichen Abmessungen aufweist wir eine der
genormten Aufbewahrungsboxen (einfach, doppelt oder anderweitig),
wahrscheinlich von Benutzern personengebundener Abspielgeräte bereitwilliger
akzeptiert wird, weil seine Größe zu den
vorhandenen, von den Benutzern getragenen Vorrichtungen passt.
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Das
Gehäuse
kann eine oben offene kastenförmige
Hülle und
einen Deckel aufweisen, wobei der Deckel von einer ersten Stellung,
in der die Gehäuseöffnung abgedeckt
ist, in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der er von der Hülle aus
nach oben steht. Während
sich der Deckel in der zweiten Stellung befindet, also von der Gehäuseöffnung wegragt,
wird das Innere der Hülle
zugänglich,
um möglicherweise einen
Gegenstand darin zu verwahren. Der Deckel kann über ein Scharnier mit der oben
offenen kastenförmigen
Hülle verbunden
sein.
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Die
Klangerzeugungseinheit des tragbaren Lautsprechers ist vorzugsweise
an oder in dem Deckel des tragbaren Lautsprechers angebracht. Auf diese
Weise kann die Ausrichtung des Klangerzeugungselements verändert werden,
indem die Stellung des Deckels relativ zu der offenen kastenförmigen Hülle verändert wird.
Dies kann sinnvoll sein, wenn das Klangerzeugungselement eine gerichtete Ausgabe
erzeugt, oder um den Vorteil geeigneter Reflexionen von Schallwellen,
z. B. von einer ebenen Fläche
wie einem Tisch, zu nutzen.
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Eine
weitere Klangerzeugungseinheit kann auch in oder an einer Seite
der oben offenen kastenförmigen
Hülle angebracht
sein. Diese eine Seite kann relativ zu den anderen Seiten der oben
offenen kastenförmigen
Hülle bewegbar
sein. Auf diese Weise können
der Deckel und diese eine Seite so ausgerichtet werden, dass sie
in die gleiche Richtung weisen, z. B. für die Klangwiedergabe in Stereo, während die
anderen Seiten der oben offenen kastenförmigen Hülle nach außen vorstehen können, um
den tragbaren Lautsprecher zu stabilisieren. Der Außenumriss
des tragbaren Lautsprechergehäuses
kann die Form einer Doppel-CD-,
Tonbandkassetten- oder Minidisc-Box aufweisen, worin die besagte
eine Seite den zweiten Deckel bildet, der im geschlossenen Zustand
zu dem zuvor erwähnten
Deckel weist.
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Die
Abmessungen einer CD-Box, insbesondere einer Doppel-CD-Box, sind
für die
Schaffung eines erfindungsgemäßen tragbaren
Lautsprechers gut geeignet.
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Die
Klangerzeugungseinheit des tragbaren Lautsprechers kann einen Flachplatten-Akustikstrahler
und einen Wandler aufweisen, der so positioniert ist, dass er in
dem Akustikstrahler Biegewellen erregt und dadurch Klangenergie
durch Biegeschwingungen abstrahlt. Der Flachplatten-Akustikstrahler
kann ein im verteilten Modus arbeitender Akustikstrahler sein, wie
er in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO97/09842 im Namen
von New Transducers Limited offengelegt wird, deren gesamter Inhalt
durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist. Bei dem im verteilten
Modus arbeitenden Akustikstrahler wäre der Wandler an einer bevorzugten
Stelle in oder an der Platte montiert, um verteilte Schwingungsmodi
in der Platte zu erzeugen.
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Das
Gehäuse
kann eine Batterie zur Stromversorgung des Klangerzeugungselements
des tragbaren Lautsprechers aufnehmen. Das Gehäuse kann weiterhin einen Rundfunkempfänger zum
Empfang der Signale von Rundfunksendungen und einer nachfolgenden
Klangwiedergabe mittels des tragbaren Lautsprechers aufweisen. Der
Rundfunkempfänger
kann eine in das Gehäuse
eingebettete Antenne aufweisen.
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Der Übergang
zwischen den unterschiedlichen Dicken des ersten und des zweiten
Bereichs kann abgeschrägt
sein, um eine scharte Stufe zu vermeiden.
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Die
Amplitude der Verlagerungen in dem Akustikstrahler kann bei Frequenzen
unterhalb von 300 Hz größer (z.
B. mindestens fünf
Mal größer) sein
als bei Frequenzen oberhalb von 300 Hz. Der erste und der zweite
Bereich können
eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um zumindest bei hohen
Frequenzen die Ausbreitung von Biegewellen über den Akustikstrahler hinweg
zu unterstützen.
Es wird jedoch angenommen, dass durch die Schaffung eines Randbereichs,
der leichter verbiegbar ist als der Inselbereich, der zweite Bereich
ein gewisses Maß an
kolbenartiger Bewegung im Lautsprecher unterstützen kann und so dafür sorgt,
dass der Klang besonders bei niedrigen Frequenzen sowohl durch kolbenartige
als auch durch Schwingungsbewegungen erzeugt werden kann. Dies kann
bei Frequenzen bis zu 300 Hz bedeutsam sein, weil in diesem Bereich
der kolbenartige Beitrag zur Klangausgabe eine wichtige Ergänzung zu
der Schwingungskomponente liefern kann, insbesondere bei erfindungsgemäßen kompakten
tragbaren Lautsprechern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
werden beispielhaft Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
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1 schematisch eine erste
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen tragbaren
Lautsprechers;
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2 schematisch eine zweite
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen tragbaren
Lautsprechers;
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3 schematisch eine dritte
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen tragbaren
Lautsprechers;
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4 das Deckeldetail des tragbaren
Lautsprechers nach 3;
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5 eine teilweise Querschnittsansicht entlang
der Linie XX in 4; und
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6a und 6b Ergebnisse von Laserschwingungsmessungen
zur Verdeutlichung des akustischen Verhaltens des tragbaren Lautsprechers
nach 3 bei 250 Hz.
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ARTEN DER UMSETZUNG DER
ERFINDUNG
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1 zeigt einen tragbaren
Lautsprecher (10), der einer Doppel-CD-Box ähnelt und
nach links und rechts öffnende
Deckel (12, 14) aufweist, die um parallel verlaufende
Achsen AA und BB gegenüber der
Seitenwandung (16) schwenkbar angebracht sind. Die Seitenwandung
(16) bildet eine offene kastenförmige Hülle, wobei die nach links und
rechts öffnenden
Deckel (12, 14) als Decken- und Bodenfläche wirken,
um die Hülle
zu vervollständigen.
Der tragbare Lautsprecher (10) ist in der "offenen" Stellung dargestellt,
um die Beschreibung der innen befindlichen Bauteile zu erleichtern;
in der (nicht dargestellten) "geschlossenen" Stellung weist der
tragbare Lautsprecher (10) die gleiche Form und Größe wie eine herkömmliche
Doppel-CD-Box und daher auch ein entsprechend gleiches äußeres Erscheinungsbild auf.
In der "offenen" Stellung dient die
Seitenwandung (16) als Aufstellstütze für den tragbaren Lautsprecher
(10). An der Unterfläche
der Seitenwandung (16) können Gummifüße vorhanden sein, um die Rutschfestigkeit
auf glatten Flächen
zu verbessern.
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Jeder
Deckel (12, 14) weist eine Klangerzeugungseinheit
in Form eines im verteilten Modus arbeitenden Akustikstrahlers (20)
auf, der sandwichartig von einem (nicht dargestellten) passenden Schaumstoff
umgeben in einem Rahmen (22) montiert ist, um den Rahmen
(22) gegen unerwünschte Schwingungen
zu isolieren. Der Akustikstrahler (20) weist eine steife,
leichte Platte (24) und einen Erreger (26) auf,
der so angeordnet ist, dass er Biegewellen im verteilten Modus in
der Platte (24) erregt. Der Akustikstrahler (20)
arbeitet gemäß den Darlegungen der
Offenlegung der WO97/09842, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme
hierin eingeschlossen ist, so dass auf weitere Erklärungen hier
verzichtet werden kann. Der Erreger (26) in dem nach links öffnenden
Deckel (12) ist gegenüber
dem in dem nach rechts öffnenden
Deckel (14) befindlichen Erreger versetzt, um gegenseitiges
Aneinanderstoßen
zu vermeiden, wenn sich der tragbare Lautsprecher (10) in
der geschlossenen Stellung befindet.
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Die
Seitenwandung (16) wirkt als Abstandshalter zwischen dem
nach links und dem nach rechts öffnenden
Deckel (12, 14) und bietet Aufbewahrungsraum für verschiedene
Komponenten. Ein Verstärker
(30) einschließlich
eines Lautstärkereglers (32)
ist nahe einer Ecke der Seitenwandung (16) montiert. Der
Verstärker
(30) ist mit dem Eingangsanschluss (34) zum Empfang
einer Ausgabeeinstellung von einem personengebundenen Abspielgerät wie zum
Beispiel einem personengebundenen Kassettenabspielgerät (36)
gekoppelt. Der Eingangsanschluss (34) könnte durch einen Empfänger zum Empfang
von Infrarot-Ausgangssignalen von einem mit dem personengebundenen
Abspielgerät
gekoppelten Sender ersetzt werden. Der Verstärker (30) sendet elektrische
Signale an die Erreger (26) über eine (nicht dargestellte)
Verdrahtung, um Klang zu erzeugen. Eine Batterie (40) zur
Lieferung von Strom für
den Verstärker
(30) befindet sich in der Ecke der Seitenwandung (16)
gegenüber
dem Verstärker
(30); durch das Platzieren des Verstärkers (30) und der Batterie
(40) in einander gegenüber
liegenden Ecken bleibt Raum zur Aufnahme der Erreger (26),
wenn sich der Lautsprecher (10) in der geschlossenen Stellung
befindet. Eine 12-V-Gleichstrombuchse kann vorgesehen sein, so dass
als Alternative zu der Batterie (40) Strom von einem Netz
(über einen
Transformator) zugeführt
werden kann.
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In
den Verstärker
(30) ist ein Rundfunkempfänger (38) zum Empfang
von Rundfunkprogrammen eingebaut, um das Hören von Rundfunksendungen mit
dem tragbaren Lautsprecher (10) zu ermöglichen. Der Rundfunkempfänger (38)
weist eine in die Seitenwandung (16) eingebettete Antenne
(39) auf. In die Baugruppe kann auch ein MP3- oder Minidisc-Abspielgerät eingebaut
sein, z. B. seitlich neben dem Verstärker (30).
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Trotz
des Vorhandenseins eines passenden Schaumstoffs zum Isolieren des
Akustikstrahlers (20) gegenüber dem Rahmen (22)
können
noch immer einige Schwingungen durch den Rahmen zu der Seitenwandung
(16) übertragen
werden. In der Seitenwandung (16) induzierte Schwingungen
können
unerwünscht
sein und verringert werden, indem (nicht dargestellte) passende
Schaumstoffdämpfer
dort platziert werden, wo die Rahmen (22) anderenfalls mit
der Seitenwandung (16) in Kontakt sein können.
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2 zeigt einen tragbaren
Lautsprecher (50), der einer einfachen CD-Box ähnelt und
einen Deckel (52) aufweist, der um die Achse A1A1 schwenkbar an der oben offenen kastenförmigen Hülle (54)
angebracht ist. Die oben offene kastenförmige Hülle (54) besteht aus
Seiten (56) mit jeweils einem an ihnen angebrachten Akustikstrahler
(24, 26). Der tragbare Lautsprecher (50)
ist in der "offenen" Stellung dargestellt,
um die darin befindlichen Bauteile zu zeigen.
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Merkmale,
die denen der Ausführungsform nach 1 gleichen, sind mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist eine schmale Batterieanordnung
(58) dargestellt, wobei der Verstärker zwecks besserer Anschaulichkeit
weggelassen wurde. In jedem Falle könnte an Stelle des etwas größeren Analogverstärkers nach 1 ein Miniatur-Digitalverstärker verwendet
werden. Ein Hauptunterschied zwischen den in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsformen
besteht darin, dass keine selbständige Seitenwandung
vorhanden ist, so dass der Deckel (52) mittels Scharnier
direkt an den Seiten (56) angebracht ist, die mit einer Grundplatte
die oben offene kastenförmige
Hülle (54)
bilden. Der Akustikstrahler (24, 26) in der oben
offenen kastenförmigen
Hülle (56)
ist optional, und wenn nur ein Akustikstrahler in dem tragbaren
Lautsprecher (50) erforderlich ist, würde als Grundplatte der Hülle eine
genormte Platte (60) verwendet werden. Durch Verwendung
eines Paares derartiger Lautsprecher könnte trotzdem ein Stereosignal
wiedergegeben werden.
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3 zeigt einen tragbaren
Lautsprecher (70), der einer Doppel-CD-Box ähnelt. Merkmale,
die denen der Ausführungsform
nach 1 gleichen, sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jeder Deckel (12, 14)
weist eine Klangerzeugungseinheit auf, die einen Akustikstrahler
(72) aufweist, der eine Zwei-Bereichs-Platte (74) und einen Erreger (76)
aufweist, der so positioniert ist, dass er in dem Akustikstrahler
Biegewellen zur Klangerzeugung erregt. Jeder Akustikstrahler ist
einstückig
mit dem jeweiligen Deckel ausgebildet und aus Polycarbonat formgespritzt.
Somit ist kein passender Schaumstoff zum Isolieren des Akustikstrahlers
vom Rest des Deckels vorhanden.
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4 und 5 zeigen Details des Deckels (14) einschließlich der
Position (78) für
den entsprechenden Wandler (gleichzusetzen mit dem des Deckels (12),
wenn er um 180° gedreht
wird). Die Position (78) ist möglicherweise nicht die optimale
Stelle für die
Platzierung des Wandlers. Die Zwei-Bereichs-Platte (74)
weist einen ersten Bereich (80) mit der Dicke t1 und einen zweiten Bereich (82)
mit der Dicke t2 auf. Der zweite Bereich
(82) umgibt den ersten Bereich (80), der somit
als "Insel" betrachtet werden
kann. Die Zwei-Bereichs-Platte (74) ist so gestaltet, dass
t1 größer ist
als t2; im vorliegenden Falle beträgt t1 2,0 mm und t2 1,2
mm. Dies bedeutet, dass der erste Bereich (80) steifer
ist als der zweite Bereich (82).
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Beim
Einsatz erzeugt ein an der Stelle (78) positionierter Wandler
(76) Biegewellen über
die Platte (74) hinweg. Der relativ steife und leichte
erste Bereich (80) eignet sich besonders gut für die Ausbreitung
derartiger Biegewellen. Bei Frequenzen unter 300 Hz, zum Beispiel
250 Hz, ermöglicht
der zweite Bereich (82) eine gewisse kolbenartige Bewegung senkrecht
zu der Plattenoberfläche,
da er weniger steif ist als der erste Bereich (80).
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6a und 6b basieren auf Momentaufnahmen aus Laser-Schwingungsmessexperimenten
bei einer Betriebsfrequenz von 250 Hz und zeigen Amplitudendiagramme
in zwei 180° voneinander
entfernten Phasen. Auf der linken Seite jeder Figur sind die Ergebnisse
für die
Zwei-Bereichs-Platte (74) nach 4 dargestellt, wobei die Amplitudenablesungen entlang
einer Linie vorgenommen wurden, die durch einen Erreger verläuft. Zum
Vergleich sind auf der rechten Seite jeder Figur die Ergebnisse
für eine äquivalente
(im verteilten Modus arbeitende) einheitliche Platte dargestellt,
die aus einem 2 mm dicken Polycarbonatblatt gefertigt ist. Die Amplitudenverschiebungen
sind bei der Zwei-Bereichs-Platte
(74) dort am größten, wo
der Wandler/Erreger (76) angeordnet ist; die maximale Amplitude
ist z. B. sieben oder mehr Mal(e) größer als die einer zum Vergleich herangezogenen
herkömmlichen
Platte. Die größeren, kolbenartigen
Verschiebungen bei Frequenzen unterhalb von etwa 300 Hz bieten ein
verstärktes
Ansprechen im Tieftonbereich.
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Legende zu 6a und 6b
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- Linke Seite = Geometrie nach 4
- Rechte Seite = Regelung (einheitliche Platte)