EP1424872A1 - Gerät mit Biegewellenlautsprecher und Ankopplungselement für externe Schallwiedergabeflächen - Google Patents

Gerät mit Biegewellenlautsprecher und Ankopplungselement für externe Schallwiedergabeflächen Download PDF

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EP1424872A1
EP1424872A1 EP02026706A EP02026706A EP1424872A1 EP 1424872 A1 EP1424872 A1 EP 1424872A1 EP 02026706 A EP02026706 A EP 02026706A EP 02026706 A EP02026706 A EP 02026706A EP 1424872 A1 EP1424872 A1 EP 1424872A1
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EP
European Patent Office
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plate
coupling element
shaped element
loudspeaker
sound reproduction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02026706A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Hülskemper
Stefano Ambrosius Dr. Klinke
Frank Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H04R7/045—Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion

Definitions

  • the invention relates to a device, for. B. a mobile Communication terminal or a sound reproducing device, with a flexible wave speaker, which is a plate-shaped Element and an actuator for stimulating Bending waves in the plate-shaped element.
  • the equipment with flexible shaft speakers from Communication terminals takes place in the course of an improvement of Sound reproduction quality of these devices.
  • mobile phones as mobile communication terminals known a protective window over a display device of the To use mobile phones as flexible wave speakers, whereby the protective window as a plate-shaped element with the help of Piezo actuators excited to bend vibrations becomes.
  • the invention is based on the object devices equipped with a flexible shaft speaker in this way continue to develop that improved Sound reproduction quality results.
  • a cell phone in the automotive field, can be used as a mobile communication terminal with the coupling element be brought into contact with a dashboard, whereby the dashboard as a sound reproduction surface in the area a point of contact with the coupling element of the mobile communication terminal for bending vibrations is excited.
  • the coupling element can directly with the Actuator connected, in which case that plate-shaped element of the bending wave loudspeaker parallel is switched to an external sound reproduction surface, which excited to bending vibrations via the coupling element becomes.
  • the coupling element over the plate-shaped element of the bending wave loudspeaker is connected to the actuator. This can be done Coupling element on the plate-shaped element in essentially rigidly attached so that it Vibration movements of the actuator follow that directly the plate-shaped element and indirectly one excites external circuit playback surface.
  • this can plate-shaped element of the device from a display window a mobile communication terminal are formed.
  • the plate-shaped element of one Lid is formed, for example a lid of a Accumulator compartment of the mobile communication terminal.
  • the plate-shaped element is a as rectangular as possible and of considerable size should.
  • the coupling element preferably has a device for Create an essentially rigid connection with one outer sound reproduction surface.
  • the goal is one transmission of the vibrational movements as efficiently as possible of the actuator on the external To allow sound reproduction surface.
  • Examples of that Device for creating the essentially rigid Connection between the coupling element and the outer Sound reproduction surface are brackets that stand out also support on the sound reproduction surface to be excited can, suction cups at a free end of the Coupling element and adhesive.
  • the contact element is preferably a contact plunger formed, the movement of the actuator transmits an external sound reproduction surface.
  • the invention generally has the advantage that a coupled external sound reproduction surface is not a special one Boundary conditions must suffice, it must neither be transparent be like this used for as a flex shaft speaker Display devices of mobile phones still apply strict requirements for the protection of an LCD display mobile communication terminal are met.
  • a Combination of one device with one Bending wave speaker which is a plate-shaped element and an actuator for excitation of bending waves in the has plate-shaped element, and one Coupling element that to form an essentially rigid connection with the plate-shaped element is trained.
  • the prerequisites are created for a device of Type described above for coupling to an external To prepare the sound reproduction surface. For this purpose it will Coupling element with the plate-shaped element of the Device connected.
  • Figure 1 shows an example of a with a Bending shaft speaker equipped device a mobile phone 1, which is equipped with a flexible shaft loudspeaker.
  • the flexible shaft loudspeaker is formed by a cover 2 a battery compartment of the mobile phone 1.
  • the mobile phone 1 is by means of a bracket 3 on one Resonance plate 4 brought to rest, with a contact plunger 5 as a coupling element with the resonance plate 4 in is essentially rigidly connected.
  • the resonance plate 4 which is also used as a resonance body can be referred to, for example, one Section of a dashboard within a Act motor vehicle.
  • the resonance plate 4 of a Section of a motor vehicle door trim or Probe aperture is formed.
  • the soundboard 4 in other items is integrated, taking multifunctional clothing as an example is to be mentioned in which a flat structure than that Soundboard 4 can be integrated.
  • the flexible shaft loudspeaker can also be part of a housing a base station for cordless calls be, with a footprint for the base station Soundboard 4 can form.
  • FIG. 2 now shows in detail how one Coupling between an actuator 7 for excitation a plate-shaped element 8 - the actuating element 7 and the plate-shaped element 8 together form the Bending shaft loudspeaker - to the external resonance plate 4 is accomplished.
  • a moving section of the Actuator 7, which is usually a piezo exciter acts directly on the plate-shaped element 8 for the excitation of bending vibrations on.
  • On the plate-shaped element 8, which is in the illustrated embodiment around the lid 2 of the Accumulator compartment of the mobile phone 1 is on his with respect to the cell phone 1 outer side of the Contact plunger 5 attached, for example glued, namely in the area of an action point of the actuating element 7. This ensures that movement of the Actuator 7 as directly as possible from that Contact plunger 5 can be forwarded.
  • the contact plunger 5, for a cheap energy transfer to the resonance plate 4 consist of a rigid material should be essentially rigid with its outer side the external resonance plate 4 attached.
  • a clamp connection between the Contact plunger 5 and the external resonance plate 4 are provided his.
  • the Soundboard 4 also directly with the actuator 7, wherein then in the housing of the mobile phone 1 a suitable recess is to be provided through which a Contact element passes through that on one side with the actuator 7 and on the other hand with the Soundboard 4 is essentially rigidly connected.

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Abstract

Bei einem Gerät mit einem Biegewellenlautsprecher, der ein plattenförmiges Element (8) und ein Betätigungselement (7) zur Anregung von Biegewellen in dem plattenförmigen Element (8) aufweist, wird die Aufgabe, eine Schallwiedergabequalität zu verbessern, dadurch gelöst, dass das Betätigungselement (7) mit einem Ankopplungselement (5) verbunden ist, das von einem Gehäuse des Gerätes aus vorsteht, und Bewegungen des Betätigungselements (7) folgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, z. B. ein mobiles Kommunikationsendgerät oder eine Schallwiedergabevorrichtung, mit einem Biegewellenlautsprecher, der ein plattenförmiges Element und ein Betätigungselement zur Anregung von Biegewellen in dem plattenförmigen Element aufweist.
Die Ausstattung mit Biegewellenlautsprechern von Kommunikationsendgeräten als Beispielen für die hier in Rede stehenden Geräte erfolgt in dem Zuge einer Verbesserung der Schallwiedergabequalität dieser Geräte. Beispielsweise bei Mobiltelefonen als mobile Kommunikationsendgeräte ist es bekannt, ein Schutzfenster über einer Anzeigeeinrichtung des Mobiltelefons als Biegewellenlautsprecher zu nutzen, wobei das Schutzfenster als plattenförmiges Element mit Hilfe von Piezo-Betätigungselementen zu Biegeschwingungen angeregt wird.
Zwar übertrifft die Schallwiedergabequalität von Biegewellenlautsprechern bereits deutlich diejenige herkömmlicher, bei mobilen Kommunikationsendgeräten eingesetzter Lautsprecher. Es ist jedoch wünschenswert, gerade bei kleinen mobilen Kommunikationsendgeräten wie Mobiltelefonen die Schallwiedergabequalität weiter zu verbessern.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einem Biegewellenlautsprecher ausgestattete Geräte derart weiter zu entwickeln, dass sich eine verbesserte Schallwiedergabequalität ergibt.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Gerät dadurch gelöst, dass das Betätigungselement zur Anregung von Biegewellen mit einem Ankopplungselement verbunden ist, das von einem Gehäuse des Gerätes aus vorsteht und Bewegungen des Betätigungselements folgt.
Durch die Maßnahme, dass Ankopplungselement von dem Gehäuse des Gerätes aus vorstehend vorzusehen, ist es möglich, die üblicher Weise schwingenden Bewegungen des Betätigungselementes für das plattenförmige Element auf externe Flächen zu übertragen, die wiederum zur Schallabgabe benutzt werden können. Zu diesem Zweck sollte das Gerät mit seinem Ankopplungselement in Kontakt mit einer externen Schallwiedergabefläche gebracht werden, die über das Ankopplungselement die Schwingungsbewegungen des Betätigungselementes erfährt.
Beispielsweise im Kraftfahrzeugbereich kann ein Mobiltelefon als mobiles Kommunikationsendgerät mit dem Ankopplungselement in Kontakt mit einem Armaturenbrett gebracht werden, wobei das Armaturenbrett als Schallwiedergabefläche im Bereich eines Berührungspunktes mit dem Ankopplungselement des mobilen Kommunikationsendgerätes zu Biegeschwingungen angeregt wird.
Generell wird sich bei einer Ankopplung an eine externe Schallwiedergabefläche mit größeren Abmessungen als das plattenförmige Element des Gerätes sowohl eine höhere Lautstärke abzugebender Schallsignale und auch eine verbesserte Klangqualität ergeben, wobei insbesondere die Wiedergabe tiefer Frequenzen der Schallsignale verbessert werden kann.
Das Ankopplungselement kann unmittelbar mit dem Betätigungselement verbunden sein, in welchem Fall das plattenförmige Element des Biegewellenlautsprechers parallel zu einer externen Schallwiedergabefläche geschaltet ist, die über das Ankopplungselement zu Biegeschwingungen angeregt wird.
Alternativ ist es auch möglich, dass das Ankopplungselement über das plattenförmige Element des Biegewellenlautsprechers mit dem Betätigungselement verbunden ist. Dazu kann das Ankopplungselement an dem plattenförmigen Element im wesentlichen starr befestigt sein, so dass es Schwingungsbewegungen des Betätigungselements folgt, das unmittelbar das plattenförmige Element und indirekt eine externe Schaltungswiedergabefläche anregt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann das plattenförmige Element des Gerätes von einem Anzeigefenster eines mobilen Kommunikationsendgerätes gebildet werden. Auch ist es möglich, dass das plattenförmige Element von einem Deckel gebildet wird, beispielsweise einem Deckel eines Akkumulatorfachs des mobilen Kommunikationsendgerätes. Grundsätzlich ist im Hinblick auf die akustischen Eigenschaften des Biegewellenlautsprechers selbst zu berücksichtigen, dass das plattenförmige Element eine möglichst rechtwinklige Form und eine erhebliche Größe haben sollte.
Bevorzugt weist das Ankopplungselement eine Einrichtung zum Schaffen einer im wesentlichen starren Verbindung mit einer äußeren Schallwiedergabefläche auf. Das Ziel ist dabei, eine möglichst effiziente Übertragung der Schwingungsbewegungen des Betätigungselements auf die externe Schallwiedergabefläche zu ermöglichen. Beispiele für die Einrichtung zum Schaffen der im wesentlichen starren Verbindung zwischen dem Ankopplungselement und der äußeren Schallwiedergabefläche sind Klammervorrichtungen, die sich auch an der anzuregenden Schallwiedergabefläche abstützen können, Saugnäpfe an einem freien Ende des Ankopplungselementes und Klebemittel.
Das Kontaktelement ist bevorzugt als Kontaktstößel ausgebildet, der eine Bewegung des Betätigungselements auf eine externe Schallwiedergabefläche überträgt.
Außerdem hat die Erfindung generell den Vorteil, dass eine angekoppelte äußere Schallwiedergabefläche keinen besonderen Randbedingungen genügen muss, sie muss weder transparent sein, wie dies für als Biegewellenlautsprecher genutzte Anzeigeeinrichtungen von Mobiltelefonen gilt, noch müssen strenge Anforderungen an den Schutz einer LCD-Anzeige eines mobilen Kommunikationsendgerätes erfüllt werden.
Die oben genannten Aufgabe wird außerdem gelöst, durch eine Kombination aus einem Gerät mit einem Biegewellenlautsprecher, der ein plattenförmiges Element und ein Betätigungselement zur Anregung von Biegewellen in dem plattenförmigen Element aufweist, und einem Ankopplungselement, dass zur Ausbildung einer im wesentlichen starren Verbindung mit dem plattenförmigen Element ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, ein Gerät der oben beschriebenen Art zur Ankopplung an eine äußere Schallwiedergabefläche herzurichten. Zu diesem Zweck wird das Ankopplungselement mit dem plattenförmigen Element des Gerätes verbunden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert, Es zeigen:
Figur 1
eine Seitenansicht eines mobilen Kommunikationsendgeräts, das mit einem Kontaktstößel zur Ankopplung an eine externe Resonanzplatte ausgebildet ist und
Figur 2
eine Detailansicht der Darstellung von Figur 1 im Bereich des Kontaktstößels.
Die Figur 1 zeigt als Beispiel für ein mit einem Biegewellenlautsprecher ausgestattetes Gerät ein Mobiltelefon 1, das mit einem Biegewellenlautsprecher ausgestattet ist. Der Biegewellenlautsprecher wird gebildet von einem Deckel 2 eines Akkumulatorfachs des Mobiltelefons 1.
Das Mobiltelefon 1 ist mittels eines Haltebügels 3 an einer Resonanzplatte 4 zur Anlage gebracht, wobei ein Kontaktstößel 5 als Ankopplungselement mit der Resonanzplatte 4 im wesentlichen starr verbunden ist.
Bei der Resonanzplatte 4, die auch als Resonanzkörper bezeichnet werden kann, kann es sich beispielsweise um einen Abschnitt eines Armaturenbretts innerhalb eines Kraftfahrzeugs handeln. Denkbar sind jedoch auch Ausführungsformen, bei denen die Resonanzplatte 4 von einem Abschnitt einer Kraftfahrzeugtürverkleidung oder einer Sondenblende gebildet wird. In Erwägung zu ziehen ist außerdem, dass die Resonanzplatte 4 in andere Gegenstände integriert wird, wobei als Beispiel multifunktionale Kleidung zu nennen ist, in die ein flächiges Gebilde als die Resonanzplatte 4 integrierbar ist.
Auch kann der Biegewellenlautsprecher als Teil eines Gehäuses einer Basisstation für schnurloses Telefonieren vorgesehen sein, wobei eine Stellfläche für die Basisstation die Resonanzplatte 4 bilden kann.
Aus der Figur 2 geht nunmehr im Detail hervor, wie eine Ankopplung zwischen einem Betätigungselement 7 zur Anregung eines plattenförmigen Elementes 8 - das Betätigungselement 7 und das plattenförmige Element 8 bilden gemeinsam den Biegewellenlautsprecher - an die externe Resonanzplatte 4 zu bewerkstelligen ist. Ein beweglicher Abschnitt des Betätigungselements 7, bei dem es sich üblicher Weise um einen Piezo-Anreger handelt, wirkt unmittelbar auf das plattenförmige Element 8 zur Anregung von Biegeschwingungen ein. An dem plattenförmigen Element 8, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um den Deckel 2 des Akkumulatorfachs des Mobiltelefons 1 handelt, ist an seiner in bezug auf das Mobiltelefon 1 äußeren Seite der Kontaktstößel 5 befestigt, beispielsweise angeklebt, und zwar im Bereich eines Einwirkpunktes des Betätigungselements 7. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine Bewegung des Betätigungselementes 7 möglichst unmittelbar von dem Kontaktstößel 5 weitergeleitet werden kann.
Der Kontaktstößel 5, der für einen günstigen Energietransfer zu der Resonanzplatte 4 aus einem steifen Material bestehen sollte, ist mit seiner äußeren Seite im wesentlichen starr an der externen Resonanzplatte 4 angebracht. Beispielsweise kann der Kontaktstößel 5 an seinen Außenseiten mit einem Saugnapf ausgestattet sein, der auf die externe Resonanzplatte 4 gepresst werden kann. Auch ist eine Klebeverbindung zwischen dem Kontaktstößel 5 und der Resonanzplatte 4 denkbar. Außerdem kann eine Klammerverbindung zwischen dem Kontaktstößel 5 und der externen Resonanzplatte 4 vorgesehen sein. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung wird der Kontaktstößel 5 von einem Abschnitt doppelseitig klebenden Schaumbandes gebildet, das mit seiner einen Seite mit dem plattenförmigen Element 8 und mit seiner anderen Seite mit der Resonanzplatte 4 verklebt ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Resonanzplatte 4 auch unmittelbar mit dem Betätigungselement 7 verbunden sein, wobei dann im Gehäuse des Mobiltelefons 1 eine geeignete Ausnehmung vorzusehen ist, durch die ein Kontaktelement hindurchreicht, das auf der einen Seite mit dem Betätigungselement 7 und auf der anderen Seite mit der Resonanzplatte 4 jeweils im wesentlichen starr verbunden ist.
Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass die beschriebene Ausführungsform eines Kommunikationsendgerätes Vorteile mit sich bringt, wobei hervorzuheben ist, dass sich die Schallintensität insgesamt durch die Ankopplung an die externe Resonanzplatte 4 erhöht und sich gleichzeitig eine verbesserte Wiedergabe gerade tiefer Frequenzen eines Schallsignals erzielen lässt, wenn die Resonanzplatte 4 von ihren Abmessungen her die Abmessungen des plattenförmigen Elements 8 erheblich überschreitet.

Claims (11)

  1. Gerät mit einem Biegewellenlautsprecher, der ein plattenförmiges Element (8) und ein Betätigungselement (7) zur Anregung von Biegewellen in dem plattenförmigen Element (8) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) mit einem Ankopplungselement (5) verbunden ist, das von einem Gehäuse des Gerätes aus vorsteht und Bewegungen des Betätigungselements (7) folgt.
  2. Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ankopplungselement (5) unmittelbar mit dem Betätigungselement (7) verbunden ist.
  3. Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ankopplungselement (5) über das plattenförmige Element (8) mit dem Betätigungselement (7) verbunden ist.
  4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (8) von einem Anzeigefenster des Gerätes gebildet wird.
  5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (8) von einem Deckel (2) eines Akkumulatorfachs des Gerätes gebildet wird.
  6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ankopplungselement (5) eine Einrichtung zum Schaffen einer im wesentlichen starren Verbindung mit einer äußeren Schallwiedergabefläche (4) aufweist.
  7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ankopplungselement (5) als Kontaktstößel ausgebildet ist.
  8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät als mobiles Kommunikationsendgerät ausgebildet ist.
  9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät als tragbare Schallwiedergabevorrichtung ausgebildet ist.
  10. Kombination aus einem Gerät mit einem Biegewellenlautsprecher, der ein plattenförmiges Element (8) und ein Betätigungselement (7) zur Anregung von Biegewellen in dem plattenförmigen Element (8) aufweist,
    und einem Ankopplungselement (5), das zur Ausbildung einer im wesentlichen starren Verbindung mit dem plattenförmigen Element (8) ausgebildet ist.
  11. Kombination nach Anspruch 10, bei der das Ankopplungselement (5) einer Einrichtung zum Schaffen einer im wesentlichen starren Verbindung mit einer äußeren Schallwiedergabefläche (4) aufweist.
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