EP0924959B1 - Schallwiedergabeanordnung - Google Patents
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- EP0924959B1 EP0924959B1 EP98123819A EP98123819A EP0924959B1 EP 0924959 B1 EP0924959 B1 EP 0924959B1 EP 98123819 A EP98123819 A EP 98123819A EP 98123819 A EP98123819 A EP 98123819A EP 0924959 B1 EP0924959 B1 EP 0924959B1
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Definitions
- the invention relates to the arrangement of drive systems in sound reproduction arrangements which operate on the bending wave principle.
- the panel is constructed according to the sandwich principle in that two opposing surfaces of a very light core layer are each connected to a thin cover layer, for example by gluing.
- the material for the cover layer must have a particularly high expansion shaft speed.
- Suitable cover layer materials are, for example, thin metal foils or else fiber-reinforced plastic foils.
- the core layer special requirements are made. Thus, it is necessary that the usable materials initially have a low mass density and low attenuation. In addition, the materials for the core layer must have the highest possible shear modulus perpendicular to the surfaces that are provided with the cover layers. Finally, it is necessary in the sense of a main requirement that the materials which can be used for core layers have a very low modulus of elasticity in the direction in which later the respective core layer formed from this material has its greatest extent.
- rigid foams can also be used as core layer materials because, despite their isotropic material properties, they still have suitable shear and elasticity modules. Not to mention in this context is that when using rigid foams as a material for the core layer, the outer layers have the task of producing the required anisotropic behavior of the panel.
- the prior art In order to radiate sound waves by means of a panel as described above, it is necessary to connect the panel to a drive system which then waves the panel perpendicular to the plane of the deck views.
- the prior art generally uses magnet systems which are also used to drive conventional loudspeakers.
- the drive systems In order for these drive systems also bring about the necessary deformation of the panel for the radiation of bending waves, the drive systems are usually provided with a corresponding counter bearing.
- This counter bearing can be formed for example by a support structure which is arranged at a distance to one of the two cover sheets and receives the drive system. Apart from the fact that such a support structure not only increases the depth and weight of such arrangements, such support structures also require a considerable manufacturing effort.
- the basic idea of the invention is to provide the panel with a recess and to arrange the drive system in this recess. If the sound reproduction device is formed in this way, the core layer itself can be used as an abutment for parts of the drive system. This has in addition to the advantage of weight and Bautiefeneinsparung also the advantage that both surfaces provided with the outer layers can be made uniform by the fully integration of drive systems within the panel. In addition, panels in which the drive systems are fully integrated in the panel or separated from the cover layer (s) from the environment can also be used without difficulty in rooms exposed to dirt or moisture.
- the weakening of the panel brought about by the recess also results in a particularly good impression of bending waves in the panel, so that the power required to produce the bending shaft is reduced or, with the same power, a vibrational behavior of the panel required for the bass reproduction can be brought about.
- a particularly good transmission power in low and midrange is achieved when the drive system is formed according to claim 2 of at least one permanent magnet, a voice coil bobbin and a voice coil.
- the core layer has a honeycomb structure, wherein each honeycomb of a plurality of laterally connected and extending between the two cover layers walls is formed.
- the walls exposed by the creation of the recess in the core layer to be one or a plurality of honeycombs
- voice coil bobbins To use voice coil bobbins.
- the utilization of the core layer as a voice coil former is not limited to the honeycomb structure. Rather, the walls of the core layer forming circular or polygon structures and the walls, which are formed by the formation of a recess in a core layer of hard foam, in the same way usable.
- the structure further simplifies that according to claim 4, the permanent magnet or magnets are connected directly or by means of holders with the core layer and the areas of the core layer, which are in direct physical communication with the permanent magnet or the holders, have a diameter D1 , which is larger than the diameter D2 of the voice coil.
- the invention is not limited to the use of electromagnetic drive systems. Rather, piezoelectric drive systems can also be used if higher-frequency sound signals are to be transmitted. In order to realize a piezoelectric drive system, it is sufficient if the bottom of the recess is provided only with a piezoelectric disk.
- the drive system is realized by means of a disk of piezoelectric material
- the side of the disk of piezoelectric material, which faces away from the ground, should be provided with a seismic mass in order to absorb counterforce.
- the bottom of the recess should be equipped with a pressure plate.
- At least the honeycomb which axially and radially directly adjacent to the recess, should be foamed with a plastic material.
- FIG. 1 a section of a panel 10 is shown in side elevation.
- This panel 10 is formed by a core layer 11, an upper cover layer 12.1 and a lower cover layer 12.2.
- the two cover layers 12 are connected to opposite sides of the core layer 11.
- the core layer 11 has a honeycomb structure, wherein each of these honeycomb 13 has a hexagonal cross-section.
- the respective honeycomb 13 forming and laterally interconnected walls 14 extend between the two cover layers 12.
- a recess 15 is milled.
- a drive system 16 is used.
- This drive system 16 is formed by a so-called yoke arrangement 17.1- 17.4, a permanent magnet 18 and a provided with a voice coil 19 voice coil bobbin 20.
- the parts of the yoke assembly 17.1- 17.3 form a return pot.
- the permanent magnet 18 and the part 17.4 are inserted in the return pot formed from the parts 17.1-17-3.
- an air gap 21 is left in the unit of permanent magnet 18 and the parts of the yoke assembly 17.1- 17.4, in which the provided with the voice coil 19 voice coil bobbin 20 is immersed.
- a holder 22 is present, which is connected to the part 17.2 of the yoke arrangement and the core layer 11.
- bracket 22 -as in FIG. 1 is covered with the lower cover layer 12.2 is not necessary for the function of the sound reproducing assembly 10.
- the lower cover layer 12.2 is omitted in another embodiment (not shown) in the region of the holder 22, it can, if it has a good thermal conductivity, also be used as a cooling plate for the drive system 16.
- the as Cooling plate-acting bracket 22 may also be provided with cooling fins (not shown).
- FIG. 1 can be further removed by the puncturing, the honeycomb 13.1- 13.5, which adjoins the recess axially and radially directly, are foamed with a plastic material.
- the stability of the arrangement in the region of the drive system 16 is improved.
- a good introduction of force is ensured by the foaming of the honeycomb 13.2 and 13.4, since the voice coil bobbin 20 is coupled to the core layer 11 in the region of these honeycomb 13.2 and 13.4.
- the bottom 23 of the recess 15, even if the honeycomb 13.2 and 13.4 are filled with foam in another embodiment not shown, even with a pressure plate 25 may be equipped.
- FIG. 2 shows one opposite FIG. 1
- the drive system 16 inserted into the recess 15 is formed only by an annular permanent magnet 18 and a voice coil 19.
- the permanent magnet 18, which in contrast to the permanent magnet 18 according to FIG. 1 is radially magnetized to the center line shown is connected directly to the core layer 11.
- the voice coil 19 is to save a voice coil bobbin (20) directly connected to the creation of the recess 21 not milled (outer) wall 14 of the honeycomb 13.3 and dives together with the walls 14 of the honeycomb 13.3 in the recess 21.1 of the annular permanent magnet eighteenth one.
- the honeycomb 13.2 - 13.4 filled with plastic material shown dotted).
- the lower cover layer 12.2 can furthermore be supported relative to the bottom 23 of the recess 15 by means of an intermediate piece 11 ', this intermediate piece 11' also being formed by the core layer 11 can.
- the voice coil bobbin 20 in the radial direction of the next and connected to the permanent magnet 18 areas of the core layer 11 have a diameter D1, which in this embodiment twice the diameter D2 of Voice coil carrier 20 and the voice coil 19 corresponds.
- FIG. 3 a sound reproduction device 10 is shown in which in the recess 15, a piezoelectric drive system 16 'is arranged.
- the drive system 16 ' is made of a disk 24 of piezoelectric Material, a pressure plate 25 and a seismic mass 26 is formed.
- the pressure plate 25 is connected directly to the bottom 23 of the recess 15.
- At the side facing away from the upper cover layer 12.1 side of the pressure plate 25 includes the disc 24 of piezoelectric material.
- the seismic mass 26 is connected to the pressure plate 25 opposite side of the disc 24.
- the disk 24 is designed as a so-called bending or thickness oscillator is of no significance for the sound reproduction arrangements in question, although the so-called flexural vibrators, in addition to the lower weight and a larger amplitude, are also much better adapted to the relevant application in terms of impedance.
- the disc 24 of piezoelectric material can be connected to the core layer 11 even without interposing a pressure plate 25 when the core layer 11 and / or the foaming used has sufficient stability.
- the disc 24 can be used without seismic mass 26.
- FIG. 4 is one of the FIG. 1 similar embodiment shown. Deviating from this, only the drive system 16 inserted into the recess 15 is configured. This is formed by two permanent magnets 18.1, 18.2, a yoke plate 17.5 and a voice coil 19. The two permanent magnets 18.1, 18.2, which like the permanent magnet 18 according to FIG. 1 are magnetized toward the center line shown are connected to two opposite sides of the yoke plate 17.5 with this. The permanent magnet 18.1 is fixed to the bottom 23 of the recess 15.
- the voice coil 19 is not connected to the bottom 23 of the recess 15, but with the recess 15 in the radial direction limiting side surfaces 28, which are formed by the foaming shown dotted.
- a separate voice coil bobbin 20 may be arranged.
- the latter also implies that such a voice coil bobbin 20 - similar to in FIG. 2 - consists of honeycomb 13 forming walls 14 directly.
- the recess 15 and the mutual Zent ist of voice coil 19 and magnet system 17; 18 are used when the recess 15 is equipped with corresponding steps 27.
- the voice coil bobbin 20 is formed by the wall 14 of the honeycomb 13.3, that this honeycomb 13.3 is left standing during the milling of the recess, automatically results in the proper mutual assignment of voice coil bobbin 20 and voice coil 19 to the permanent magnet 18, if this as in FIG. 2 shown its end position has taken on the step 27 in the recess 15.
- the recess 15 also for centering of the voice coil 19 and magnet system 17; 18 are used, the bottom 23 with a step 27 '(shown in phantom) should be provided, in which then the permanent magnet 18.1 can engage when the magnet system 17, 18 has taken its final position in the recess 15.
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Description
- Die Erfindung befasst sich mit der Anordnung von Antriebssystemen bei Schallwiedergabeanordnungen, die nach dem Biegewellenprinzip arbeiten.
- Gemäss dem Stand, beispielsweise aus der
oder derWO 97/09859 DE 21 12 516 , der Technik sind Schallwiedergabeanordnungen bekannt, die nach dem Biegewellenprinzip arbeiten. Derartige Anordnungen werden im wesentlichen von einem Paneel und wenigstens einem Antriebssystem gebildet, wobei das Paneel in Schwingungen versetzt wird, wenn dem oder den Antriebssystem(en) Tonsignale zugeführt werden. Charakteristisch für solche Schallwiedergabeanordnungen ist, dass ab einer kritischen unteren Grenzfrequenz eine Biegewellenabstrahlung möglich wird, wobei die Biegewellen entlang der Ebene des jeweiligen Paneels zu einer Schallabstrahlung mit frequenzabhängiger Richtung führen. Mit anderen Worten, ein Schnitt durch ein erstelltes Richtdiagramm zeigt eine Hauptkeule, deren Richtung frequenzabhängig ist. Diese Verhältnisse sind für unendlich ausgedehnte Platten und Absorberplatten vollständig gültig, während die Verhältnisse für die in dieser Anmeldung behandelten Multiresonanzplatten wegen der starken Randreflexe deutlich komplexer sind. Diese Komplexität bei Multiresonanzplatten rührt daher, dass die genannte Hauptkeule mit frequenzabhängiger Richtung von einer Mehrzahl weiter solcher Hauptkeulen überlagert wird, so dass ein stark aufgefächertes Richtdiagramm entsteht, welches außerdem sehr frequenzabhängig ist. Den hier behandelten Multiresonanzplatten und den Absorberplatten ist aber gemein, dass ihre Richtdiagramme im Mittel eher von der Mittelsenkrechten wegweisen. Dieses Verhalten bewirkt, dass der Raum stärker in die Projektion der Schallwellen einbezogen wird. - Das Paneel ist nach dem Sandwich-Prinzip aufgebaut, indem zwei einander gegenüberliegende Oberflächen einer sehr leichten Kernschicht jeweils mit einer dünnen Deckschicht beispielsweise durch Verklebung verbunden sind. Damit das Paneel gute Schallwiedergabeeigenschaften aufweist, muss das Material für die Deckschicht eine besonders hohe Dehnwellengeschwindigkeit haben. Geeignete Deckschichtmaterialien sind beispielsweise dünne Metallfolien oder auch faserverstärkte Kunststoffolien.
- Auch an die Kernschicht werden besondere Anforderungen gestellt. So ist es notwendig, daß die einsetzbaren Materialien zunächst eine geringe Massendichte und eine geringe Dämpfung aufweisen. Außerdem müssen die Materialien für die Kernschicht ein möglichst hohes Schermodul senkrecht zu den Oberflächen haben, die mit den Deckschichten versehen werden. Schließlich ist es im Sinne einer Hauptforderung notwendig, daß die für Kernschichten verwendbaren Materialien in der Richtung, in welcher später die jeweils aus diesem Material gebildete Kernschicht ihre größte Ausdehnung hat, einem sehr geringen Elastizitätsmodul besitzen. Diese in bezug aufdie beiden letzten Anforderungen auf den ersten Blick widersprüchlichen Voraussetzungen werden am ehesten von einer Kernschicht erfüllt, die eine Lochstruktur mit zwischen den beiden für die Beschichtung mit den Deckschichten vorgesehenen Oberflächen verlaufenden Durchbrüchen mit vorzugsweise geringem Querschnitt aufweist. Neben den Kernschichten mit der Lochstruktur sind auch Hartschäume als Kernschichtmaterialien einsetzbar, weil diese trotz ihrer isotropen Materialeigenschaften immer noch geeignete Scher- und Elastizitätsmodule aufweisen. Nicht unerwähnt soll in diesem Zusammenhang bleiben, daß bei der Verwendung von Hartschäumen als Material für die Kernschicht die Deckschichten die Aufgabe haben, das geforderte anisotrope Verhalten des Paneels herzustellen.
- Um mittels eines oben beschriebenen Paneels Schallwellen abzustrahlen ist es notwendig, das Paneel mit einem Antriebssystem zu verbinden, welches dann das Paneel senkrecht zur Ebene der Decksichten wellenförmig verformt. Um dies zu realisieren werden nach dem Stand der Technik allgemein Magnetsysteme verwendet, die auch zum Antrieb von herkömmlichen Lautsprechern verwendet werden. Damit diese Antriebssysteme auch die zur Abstrahlung von Biegewellen notwendige Verformung des Paneels herbeiführen, werden die Antriebssysteme überlicherweise mit einem entsprechenden Gegenlager versehen. Dieses Gegenlager kann beispielsweise von einer Stützstruktur gebildet werden, die im Abstand zu einer der beiden Deckfolien angeordnet ist und das Antriebssystem aufnimmt. Abgesehen davon, daß eine solche Stützstruktur nicht nur die Bautiefe und das Gewicht solcher Anordnungen erhöht, bedingen solche Stützstrukturen auch einen nicht unerheblichen Herstellungsaufwand. Deshalb ist man dazu übergegangen, die als Gegenlager für die Antriebssysteme wirkenden Stützstrukturen direkt mit dem Paneel zu verbinden. Nachteilig ist dabei jedoch, daß die mit dem Paneel verbundenen Stützstrukturen die Generierung von Biegewellen im Paneel behindern und zu einer verzerrten Tonwiedergabe führen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß im Vergleich zum reinen Antriebssystem derartige Stützstrukturen wegen der notwendigen Befestigung mit dem Paneel größere, sich in Richtung der größten Ausdehnung des Paneels erstreckende Bereiche versteifen. Außerdem ist bei solchen Stützstrukturen nachteilig, daß diese nicht die Eigenschaften erfüllen, welche für die Deckschichten und die Kernschicht gültig sind.
- Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Schallwiedergabeanordnung anzugeben, welche die Nachteile gemäß dem Stand der Technik beseitigt.
- Diese Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Merkmalskombination gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 8 entnehmbar.
- Grundlegende Idee der Erfindung ist es, das Paneel mit einer Ausnehmung zu versehen und in dieser Ausnehmung das Antriebssystem anzuordnen. Wird die Schallwiedergabeanordnung in dieser Weise ausgebildet, kann die Kernschicht selbst als Gegenlager für Teile des Antriebssystems verwendet. Dies hat neben dem Vorteil der Gewichts- und Bautiefeneinsparung den auch den Vorteil, daß durch die völlig Integration von Antriebssystemen innerhalb des Paneel beide mit den Deckschichten versehenen Oberflächen einheitlich gestaltet werden können. Außerdem können Paneels, bei welchen die Antriebssysteme vollständig im Paneel integriert sind bzw. von der oder den Deckschichten gegenüber der Umwelt separiert sind, auch problemlos in schmutz- oder feuchtigkeitsbelasteten Räumen eingesetzt werden. Schließlich bewirkt die durch die Ausnehmung herbeigeführte Schwächung des Paneels auch für eine besonders gute Einprägung von Biegewellen in das Paneel, so daß die zur Erzeugung von Biegewelle erforderliche Leistung reduziert bzw. bei gleicher Leistung ein für die Tieftonwiedergabe erforderliches Schwingverhalten des Paneels herbeigeführt werden kann.
- Eine besonders gute Übertragungsleistung in Tief - und Mitteltonbereich wird dann erzielt, wenn das Antriebssystem gemäß Anspruch 2 von wenigstens einem Dauermagneten, einem Schwingspulenträger und einer Schwingspule gebildet ist.
- Der Aufbau einer Schallwiedergabeanordnung ist dann besonders einfach, wem gemaß Anspruch 3 die Kernschicht eine Wabenstruktur hat, bei der jede Wabe von einer Mehrzahl seitlich verbundener und sich zwischen den beiden Deckschichten erstreckender Wandungen gebildet ist. In diesem Fall ist des möglich, die durch die Erstellung der Ausnehmung in der Kernschicht freigelegten Wandungen einer oder einer Mehrzahl von Waben als Schwingspulenträger zu verwenden. Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Ausnutzung der Kernschicht als Schwingspulenträger nicht nur auf die Wabenstruktur beschränkt ist. Vielmehr sind auch die Wandungen von die Kernschicht bildenden Kreis- oder Vieleckstrukturen sowie die Wandungen, welche durch die Ausbildung einer Ausnehmung in einer Kernschicht aus Hartschaum entstehen, in gleicher Weise nutzbar.
- Der Aufbau vereinfacht sich weiter, wem gemäß Anspruch 4 der oder die Dauermagnete direkt oder mittels von Halterungen mit der Kernschicht verbunden sind und die Bereiche der Kernschicht, welche mit dem oder den Dauermagnet bzw. den Halterungen in direkter körperlicher Verbindung stehen, einen Durchmesser D1 haben, welcher größer ist als der Durchmesser D2 der Schwingspule. Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Relation zwischen den beiden Durchmessern D1 und D2 für die Abstimmung des Paneels entscheidende Bedeutung hat. Insbesondere sind dabei Modifikationen des Durchmessers D2 beachtlich, weil diese Impdanzänderungen und somit auch Beeinflussungen der Modialamplituden zur Folge haben.
- Wie Anspruch 5 zeigt, ist die Erfindung nicht nur auf die Verwendung von elektromagnetischen Antriebssystemen beschränkt. Vielmehr sind auch piezoelektrische Antriebssysteme einsetzbar, wenn höherfrequente Tonsignale übertragen werden sollen. Um ein piezoelektrisches Antriebssystem zu realisieren, ist es ausreichend, wenn der Boden der Ausnehmung lediglich mit einer piezoelektrischen Scheibe versehen ist.
- Wird das Antriebssystem mittels einer Scheibe aus piezoelektrischem Material realisiert, sollte zur Aufnahme von Gegenkräften die Seite der Scheibe aus piezoelektrischem Material, welche dem Boden abgewandt ist, gemäß Anspruch 7 mit einer seismischen Masse versehen werden.
- Um eine besonders gute Krafteinprägung in das Paneel zu erreichen, sollte gemäß Anspruch 7 der Boden der Ausnehmung mit einer Druckplatte ausgestattet sein.
- Um die Krafteinprägung in das Paneel zu verbessern, sollten gemäß Anspruch 8 zumindest die Waben, welche axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung angrenzen, mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt sein.
- Es zeigen:
- Figur 1
- einen Schnitt durch ein Paneel;
- Figur 2
- einen Schnitt durch ein weiteres Paneel;
- Figur 3
- einen Schnitt durch ein weiteres Paneel; und
- Figur 4
- eine Schnitt durch ein weiteres Paneel.
- Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
- In
Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Paneels 10 im Seitenschnitt gezeigt. Dieses Paneel 10 wird von einer Kernschicht 11, einer oberen Deckschicht 12.1 und einer unteren Deckschicht 12.2 gebildet. Dabei sind die beiden Deckschichten 12 mit einander gegenüberliegenden Seiten der Kernschicht 11 verbunden. Wie in sämtlichen anderen Ausführungsbeispielen weist auch in diesem Ausführungsbeispiel die Kernschicht 11 eine Wabenstruktur, wobei jede dieser Waben 13 einen sechseckigen Querschnitt hat. Die jeweiligen Waben 13 bildenden und seitlich miteinander verbundenen Wandungen 14 verlaufen zwischen den beiden Deckschichten 12. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß sämtliche in dieser Anmeldung gezeigten Ausführungsbeispiele auch für Kernschichten 11 Gültigkeit haben, die aus einem Hartschaum gebildet sind. - An der Seite der Kernschicht 11, welche mit der unteren Deckschicht 12.2 verbunden ist, ist eine Ausnehmung 15 eingefräst. In diese Ausnehmung 15 ist ein Antriebssystem 16 eingesetzt. Dieses Antriebssystem 16 wird von einer sogenannten Rückschlußanordnung 17.1- 17.4, einem Dauermagneten 18 und einer mit einer Schwingspule 19 versehenen Schwingspulenträger 20 gebildet. Dabei bilden die Teile der Rückschlußanordnung 17.1- 17.3 einem Rückschlußtopf. Der Dauermagnet 18 und das Teil 17.4 sind in den aus den Teilen 17.1-17-3 gebildeten Rückschlußtopf eingesetzt. Ferner ist in der Einheit aus Dauermagnet 18 und den Teilen der Rückschlußanordnung 17.1- 17.4 ein Luftspalt 21 belassen, in welchen der mit der Schwingspule 19 versehene Schwingspulenträger 20 eintaucht. Außerdem ist eine Halterung 22 vorhanden, welche mit dem Teil 17.2 der Rückschlußanordnung und der Kernschicht 11 verbunden ist.
- Daß die Halterung 22 -wie in
Figur 1 gezeigt- mit der unteren Deckschicht 12.2 abgedeckt ist, ist für die Funktion der Schallwiedergabeanordung 10 nicht notwendig. Wird die untere Deckschicht 12.2 in einen anderen -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel im Bereich die Halterung 22 weggelassen, kann sie, wenn sie eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, auch als Kühlplatte für das Antriebssystem 16 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck kann die als Kühlplatte wirkende Halterung 22 auch mit Kühlrippen (nicht gezeigt) versehen sein. - Wie der
Figur 1 durch die Punktierung weiter entnehmbar ist, sind die axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung anschließenden Waben 13.1- 13.5 mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt. Hierdurch wird die Stabilität der Anordnung im Bereich des Antriebssystems 16 verbessert. Außerdem wird durch das Ausschäumen der Waben 13.2 und 13.4 eine gute Krafteinleitung sichergestellt, da der Schwingspulenträger 20 im Bereich dieser Waben 13.2 und 13.4 an die Kernschicht 11 angekoppelt ist. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß der Boden 23 der Ausnehmung 15, auch wenn die Waben 13.2 und 13.4 ausgeschäumt sind, in einem anderen -nicht dargestellten-Ausführungsbeispiel auch noch mit einer Druckplatte 25 ausgestattet sein kann. -
Figur 2 zeigt einen gegenüberFigur 1 stark vereinfachten Aufbau einer Schallwiedergabeanordnung 10. In diesem Ausführungsbeispiel wird das in die Ausnehmung 15 eingesetzte Antriebssystem 16 lediglich von einem kreisringförmigen Dauermagneten 18 und einer Schwingspule 19 gebildet. Der Dauermagnet 18, welcher im Gegensatz zum Dauermagneten 18 gemäßFigur 1 radial zur gezeigten Mittellinie magnetisiert ist, ist direkt mit der Kernschicht 11 verbunden. Die Schwingspule 19 ist zur Einsparung eines Schwingspulenträgers (20) direkt mit den bei der Erstellung der Ausnehmung 21 nicht weggefrästen (Außen-) Wandung 14 der Wabe 13.3 verbunden und taucht zusammen mit den Wandungen 14 der Wabe 13.3 in die Aussparung 21.1 des kreisringförmigen Dauermagneten 18 ein. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind aus Gründen der Stabilität die Waben 13.2 - 13.4 mit Kunststoffmaterial (punktiert dargestellt) ausgeschäumt. Um eine Beschädigung der unteren Deckschicht 12.2 während des Betriebs des Paneels 10 zu verhindern, kann des weiteren die untere Deckschicht 12.2 gegenüber dem Boden 23 der Ausnehmung 15 mittels eines Zwischenstücks 11' abgestützt sein, wobei dieses Zwischenstück 11' auch von der Kernschicht 11 gebildet sein kann. - Um eine besonders gute Krafteinprägung in die Kernschicht 11 bzw. das Paneel zu erhalten, haben die dem Schwingspulenträger 20 in radialer Richtung nächsten und mit dem Dauermagneten 18 verbunden Bereiche der Kernschicht 11 einen Durchmesser D1, welcher in diesem Ausführungsbeispiel dem 2-fachen Durchmesser D2 des Schwingspulenträgers 20 bzw. der Schwingspule 19 entspricht.
- In
Figur 3 ist eine Schallwiedergabeanordnung 10 gezeigt, bei welcher in der Ausnehmung 15 ein piezoelelektrisches Antriebssystem 16' angeordnet ist. Das Antriebssystem 16' wird von einer Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material, einer Druckplatte 25 und einer seismischen Masse 26 gebildet. Dabei ist die Druckplatte 25 direkt mit dem Boden 23 der Ausnehmung 15 verbunden. An die der oberen Deckschicht 12.1 abgewandten Seite der Druckplatte 25 schließt die Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material an. Die seismische Masse 26 ist mit der Druckplatte 25 abgewandten Seite der Scheibe 24 verbunden. - Ob dabei die Scheibe 24 als sogenannter Biege- oder Dickenschwinger ausgebildet ist, ist für die hier in Rede stehenden Schallwiedergabeanordnungen ohne Bedeutung, wenngleich die sogenannten Biegeschwinger neben dem geringeren Gewicht und einer größeren Amplitude auch impedanzmäßig viel besser an die hier maßgebliche Anwendung angepaßt sind.
- Abweichend zu den übrigen Ausführungsformen ist bei der Ausführungsform gemäß
Figur 3 lediglich die Wabe 13.2. ausgeschäumt (angedeutet durch die Punktierung). - Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß bei der Verwendung einer in
Figur 3 gezeigten Anordnung die Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material auch ohne Zwischenordnung einer Druckplatte 25 mit der Kernschicht 11 verbunden werden kann, wenn die Kernschicht 11 und/oder die verwendete Ausschäumung eine genügende Stabilität aufweist. - Sofern eine Erhöhung der Lautheit bei gleichzeitigem Verlust der Breitbandigkeit des in
Fig. 3 gezeigten Antriebsanordnung 16' gewünscht ist, kann die Scheibe 24 auch ohne seismische Masse 26 eingesetzt werden. - In
Figur 4 ist ein derFigur 1 ähnliches Ausführungsbeispiel gezeigt. Abweichend hierzu ist lediglich das in die Ausnehmung 15 eingesetzt Antriebssystem 16 ausgestaltet. Diese wird von zwei Dauermagneten 18.1, 18.2, einer Rückschlußplatte 17.5 und einer Schwingspule 19 gebildet. Die beiden Dauermagneten 18.1, 18.2, welche wie der Dauermagnet 18 gemäßFigur 1 in Richtung zur gezeigten Mittellinie magnetisiert sind, sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Rückschlußplatte 17.5 mit dieser verbunden. Der Dauermagnet 18.1 ist am Boden 23 der Ausnehmung 15 befestigt. - Da gleiche Pole (N bzw. S) der beiden Dauermagnete 18.1, 18.2 bezogen auf die Mittellinie in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, wird ein magnetisches Antriebssystem 16 simuliert, welches dem gemäß
Figur 2 mit dem in radialer Richtung magnetisierten Dauermagneten 18 entspricht. - Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß der
Figuren 1 und 2 ist aber inFigur 4 die Schwingspule 19 nicht mit dem Boden 23 der Ausnehmung 15, sondern mit die Ausnehmung 15 in radialer Richtung begrenzenden Seitenflächen 28 , welche von der punktiert dargestellten Ausschäumung gebildet werden, verbunden. - Sofern erforderlich kann in einem anderen - nicht dargestellten-Ausführungsbeispiel zwischen der Seitenfläche 27 und der Schwingspule 19 auch ein separater Schwingspulenträger 20 angeordnet sein. Letzteres schließt auch ein, daß ein solcher Schwingspulenträger 20 -ähnlich wie in
Figur 2 - direkt aus Waben 13 bildenden Wandungen 14 besteht. - Wie insbesondere die
Figuren 2 und4 verdeutlichen, kann die Ausnehmung 15 auch zur gegenseitigen Zentierung von Schwingspule 19 und Magnetsystem 17; 18 genutzt werden, wenn die Ausnehmung 15 mit entsprechenden Stufen 27 ausgestattet ist. Da im Ausführungsbeispiel gemäßFigur 2 der Schwingspulenträger 20 von der Wandung 14 der Wabe 13.3 dadurch gebildet wird, daß diese Wabe 13.3 beim Ausfräsen der Ausnehmung stehengelassen wird, ergibt sich automatisch die richtige gegenseitige Zuordnung von Schwingspulenträger 20 bzw. Schwingspule 19 zum Dauermagneten 18, wenn dieser so wie inFigur 2 gezeigt seine Endlage aufder Stufe 27 in der Ausnehmung 15 eingenommen hat. Soll im Ausführungsbeispiel gemäßFigur 4 die Ausnehmung 15 ebenfalls zur Zentrierung von Schwingspule 19 und Magnetsystem 17; 18 verwendet werden, müßte der Boden 23 mit einer Stufe 27' (gestrichelt dargestellt) versehen werden, in welche dann der Dauermagnet 18.1 eingreifen kann, wenn das Magnetsystem 17, 18 seine Endlage in der Ausnehmung 15 eingenommen hat.
Claims (7)
- Schallwiedergabeanordnung
mit einem Paneel (10), welches im wesentlichen von einer Kernschicht (11) sowie einer oberen und einer unteren Deckschicht (12.1, 12.2) gebildet ist, wobei die beiden Deckschichten (12) die Kernschicht (11) an einander gegenüberliegenden Oberflächen bedecken, und
mit einer Antriebsanordnung (16), welche mit dem Paneel (10) verbunden ist und dieses unter Einfluss von Tonsignalen in Schwingungen versetzt, wobei die Kernschicht (11) eine Ausnehmung (15) aufweist und die Antriebsanordnung (16) ausschließlich in dieser Ausnehmung 15 integriert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht selbst als Gegenlager für Teile der Antriebsanordnung (16) dient. - Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebsanordnung (16) von wenigstens einem Dauermagneten (18), einem Schwingspulenträger (20) und einer Schwingspule (19) gebildet ist. - Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kernschicht (11) eine Wabenstruktur aufweist, wobei jede Wabe (13) dieser Wabenstruktur von einer Mehrzahl seitlich verbundener und sich zwischen den beiden Deckschichten (12) erstreckender Wandungen (14) gebildet ist, und
dass der Schwingspulenträger (20) von Wandungen (14) der die Kernschicht 11 bildenden Waben (13) gebildet ist. - Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Antriebssystem (16) von einer piezoelektrischen Scheibe (24) gebildet ist und
dass diese Scheibe (24) mit dem Boden (23) der Ausnehmung (15) verbunden ist. - Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dem Boden (23) der Ausnehmung (15) abgewandte Seite der Scheibe (24) aus piezoelektrischem Material mit einer seismischen Masse (26) versehen ist. - Schallwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Boden (23) der Ausnehmung (15) eine Druckplatte (25) aufweist. - Schallwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest die Waben (13) der Kernschicht (11), welche axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung (15) angrenzen, mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt sind.
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