Vorrichtung zum Ausstatten eines Raumgestaltungsmittels mit einer Lautsprecherfunktion
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 101 18 187 ist eine Vorrichtung zum Ausstatten eines an sich schallabsorbierenden Raumgestaltungsmittels mit einer Lautsprecherfunktion bekannt. Dabei wird der Schwingungsgeber unmittelbar am Raumgestaltungsmittel befestigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, die zum Ausstatten eines besonders breiten Spektrums an Raumgestaltungsmitteln mit einer LautSprecherfunktion geeignet ist. Sie wird gemäß der Erfin- düng durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
BESTATIGUNGSKOPIE
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, die zum Ausstatten eines Raumgestaltungsmittels mit einer Lautsprecher- funktion mittels eines Schwingungsgebers vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Mittel zur Modifikation eines Schwingungsverhaltens vorgesehen ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein Schwingungsverhalten des Raum- gestaltungsmittels durch das Mittel derart modifiziert ist, dass das Raumgestaltungsmittel die Funktion eines hochwertigen Lautsprechers übernehmen kann, insbesondere auch dann, wenn die ursprünglichen Schwingungseigenschaften des Raumgestaltungsmittels eine solche Funktionalisierung höchstens in minderer Qualität erlauben.
Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang auch „ausgelegt" und „ausgestattet" verstanden werden. Als Raumgestaltungsmittel kommt jedes einem Raum zugeordnete Mittel in Fra- ge, das zumindest einem ersten Augenschein nach nicht akustisch aktiv ist und zumindest scheinbar in erster Linie eine von der Lautsprecherfunktion verschiedene gestalterische Funktion im Raum übernimmt. Solche Raumgestaltungsmittel können beispielsweise durch Wände, Decken, Böden, Spiegel, Fens- ter, Bilder, Pflanzentöpfe, Möbel, Türen, Heizkörper oder durch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Raumgestaltungsmittel gegeben sein.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla- gen dass das Mittel als Dämpfungsmittel zum Dämpfen von Eigenschwingungen des Raumgestaltungsmittels ausgebildet ist.
Es kann erreicht werden, dass ein Nachhallen des Raumgestaltungsmittels nach einem Puls des Schwingungsgebers zumindest weitgehend unterdrückt ist . Zudem kann ein Frequenzgang vorteilhaft geglättet werden. Das Dämpfungsmittel kann dabei me- chanisch mit dem Raumgestaltungsmittel verbunden sein, beispielsweise verklebt, oder aber eine gezielte Veränderung von für das Schwingungsverhalten relevanten Materialeigenschaften des Raumgestaltungsmittels bewirken, beispielsweise durch ein gezieltes Einarbeiten von Defekten oder kleinen Löchern. Da- bei kann das Dämpfungsmittel besonders vorteilhaft Energie in denjenigen Frequenzbereichen dissipieren, in denen wenig gedämpfte Eigenschwingungen des unmodifizierten Raumgestaltungsmittels in einer Lautsprecherfunktion zu einem klirrenden Klang führen würden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Mittel als Einkopplungsadapter zum Einkoppeln von Schwingungen des Schwingungsgebers in das Raumgestaltungsmittel ausgebildet ist . Dadurch kann vorteilhaft er- reicht werden, dass Schwingungen vom Schwingungsgeber über den Einkopplungsadapter gezielt in einer Weise in das Raumgestaltungsmittel eingekoppelt werden, die eine Anregung von unerwünschten Schwingungsmoden des Raumgestaltungsmittels zumindest weitgehend unterdrückt . Zudem kann durch den Einkopp- lungsadapter eine Einkopplungsfläche, die eine mechanische
Verbindung zwischen dem Schwingungsgeber und dem Raumgestaltungsmittel herstellt, vergrößert werden bzw. gezielt so ausgestaltet sein, dass eine punktuelle Belastung eines Materials des Raumgestaltungsmittels begrenzt ist.
Ist das Mittel dazu vorgesehen, in einem mechanisch geschwächten Bereich des Raumgestaltungsmittels angeordnet zu sein, kann ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen einer Eingangsleistung des Schwingungsgebers und einer Ausgangsleis- tung des Raumgestaltungsmittels in seiner Lautsprecherfunktion erreicht werden. Eine Klangverfälschung durch das Raumgestaltungsmittel kann vorteilhaft vermieden werden.
Weist die Vorrichtung ein Entkopplungsmittel auf, das zum akustischen Entkoppeln des Raumgestaltungsmittels mit der
Lautsprecherfunktion von einer Umgebung vorgesehen ist, kann ein unkontrolliertes Übertragen von Schwingungen auf eine Umgebung, insbesondere in einen benachbarten Raum, vorteilhaft vermieden werden.
Ein Überhitzen des Schwingungsgebers kann vermieden werden, wenn die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, eine Lüftung des Schwingungsgebers zu gewährleisten.
Eine vorteilhaft breite KlangabstrahlCharakteristik kann erreicht werden, wenn das Mittel zur Modifikation eines Schwingungsverhaltens eines zumindest im Wesentlichen flachen Raumgestaltungsmittels vorgesehen ist. Weist das Mittel eine flache Einkopplungsflache auf, kann es zudem zum Ausstatten ei- nes besonders breiten Spektrums von Raumgestaltungsmitteln, nämlich solchen mit flachen Flächen, genutzt werden, und eine Anpassung des Mittels an Abmessungen des Raumgestaltungsmittels kann besonders leicht erreichbar sein.
Eine komfortable Montage der Vorrichtung kann erreicht werden, wenn das Mittel in seinen Abmessungen auf Baustoffmaße
abgestimmt ist und/oder wenn das Mittel eine Oberfläche aufweist, die zum Befestigen des Raumgestaltungsmittels vorgesehen ist.
Wegen der besonders guten Kontrollierbarkeit von Schwingungsund Dämpfungseigenschaften von Hartschaummaterialien während eines Produktionsprozesses solcher Materialien lässt sich kostengünstig eine auf ein gegebenes Raumgestaltungsmittel abgestimmte Vorrichtung erreichen, wenn das Mittel zumindest einen aus einem Hartschaum gefertigten Teilbereich umfasst .
Ist das Mittel zur Integration in eine Wand vorgesehen, lässt sich eine besonders unauffällige Beschallungsanlage erreichen. Dabei kann das Raumgestaltungsmittel durch eine Tapete, Putz, Fliesen, Teppich oder ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Wandgestaltungsmittel ausgebildet sein. Dabei sollen in diesem Zusammenhang auch Decken und Böden als Wand bezeichnet werden. Dabei kann ein mit einer Lautsprecherfunktion ausgestatteter Teilbereich der Wand vor- teilhaft von einem diesen Teilbereich umgebenden Bereich der Wand entkoppelbar sein, wenn die Vorrichtung einen biegeweichen Teilbereich zum Abdecken wenigstens eines Teilbereichs einer Fuge zwischen dem Mittel und der Wand umfasst .
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Rückseite einer Vorrichtung zum Ausstatten eines Wandelements mit einer Lautsprecherfunktion, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II aus
Figur 1,
Fig. 3 die Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2, integriert in eine Holzständerwand,
Fig. 4 die in die Holzst nderwand aus Figur 3 inte- grierte Vorrichtung mit einem biegeweichen
Teilbereich,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V - V aus Figur 4,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Figur 5 mit einem Ent- kopplungsmittel ,
Fig. 7 eine Wand mit der Vorrichtung aus dem Figuren 1 bis 6 in einem Teilschnitt in einer Vorderansicht,
Fig. 8 die Wand aus Figur 7 in einer Rückansicht, Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch die Wand aus Figur 8 entlang der Linie IX - IX, Fig. 10 eine alternative Vorrichtung zum Ausstatten eines Deckenschallabsorbers mit einer Lautsprecherfunktion sowie den Deckenschallabsor- ber in einer Rückansicht,
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI - XI durch den Deckenschallabsorber und die Vorrichtung aus Figur 10,
Fig. 12 den Deckenschallabsorber aus den Figuren 10 und 11 in einer Vorderansicht,
Fig. 13 einen alternativen Schallabsorber in einer Vorderansicht ,
Fig. 14 den Schallabsorber aus Figur 13 in einer Rückansicht, Fig. 15 einen weiteren alternativen Schallabsorber in einer Rückansicht,
Fig. 16 einen weiteren alternativen Schallabsorber in einer Rückansicht,
Fig. 17 einen mit einer Lautsprecherfunktion aus- gestatteten Spiegel in einer Vorderansicht,
Fig. 18 den Spiegel aus Figur 17 in einer Rückansicht,
Fig. 19 eine mit einer LautSprecherfunktion ausgestattete Heizung, die einen Spiegel umfasst,
Fig. 20 ein mit einer Lautsprecherfunktion ausgestat- tetes Bild in einer Vorderansicht und
Fig. 21 das Bild aus Figur 20 in einer Rückansicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Ausstatten eines als Wandelement ausgebildeten flachen Raumgestaltungsmittels 10a (Figur 3) mit einer LautSprecherfunktion in einer rückseitigen Ansicht. Die Vorrichtung umfasst drei Schwingungsgeber 12a - 12a^, ein als Polyurethan - Hartschaumplatte ausgebildetes
Mittel 14a zur Modifikation eines Schwingungsverhaltens einer
Wand, welches als Einkopplungsadapter zum Einkoppeln von Schwingungen in das Wandelement bzw. eine Oberflächenabdeckung ausgebildet ist, beispielsweise in eine Tapete oder in Putz. Zudem umfasst die Vorrichtung ein an einem Rand des als Hartschaumplatte ausgebildeten Mittels 14a umlaufend verklebbares, als Schaumstoffwinkelprofil ausgebildetes, vierteiliges Entkopplungsmittel 16a - 16a,λ'. Die Schwingungsgeber 12a - 12aΛ λ sind parallel geschaltet mit Signalleitungen 20a verbunden, über welche die Schwingungsgeber 12a - 12aΛ v von ei- nem nicht dargestellten Verstärker antreibbar sind, und umfassen jeweils Elektromagneten. Die Schwingungsgeber 12a - 12a' λ sind im Bereich einer vertikalen Symmetrieachse mit dem Mittel 14a verklebt, wobei eine leichte Asymmetrie zum Anregen von antisymmetrischen Schwingungsmoden des Mittels 14a bzw. des Raumgestaltungsmittels 10a von Vorteil ist. Bezüglich einer horizontalen Symmetrieachse des Mittels 14a sind die Schwingungsgeber 12a - 12aΛ x ebenfalls leicht asymmetrisch angeordnet. Beide Oberflächen des als Hartschaumplatte ausgebildeten Mittels 14a sind mit Melamin beschichtet, um ein Verkleben der Schwingungsgeber 12a - 12a' λ auf einer ersten Oberfläche zu erleichtern. Die zweite Oberfläche des Mittels 14a ist durch die Melaminbeschichtung zum Befestigen des Raumgestaltungsmittels 10a bzw. zum Verputzen und/oder Tapezieren vorgesehen.
Figur 2 zeigt einen Horizontalschnitt der Vorrichtung mit zwei gelösten Teilen des Entkopplungsmittels 16a, 16a Λ und mit einem als Gitternetzstreifen ausgebildeten biegeweichen Teilbereich 18a in Stil einer Explosionszeichnung. Eine Dicke des als Hartschaumplatte ausgebildeten Mittels 14a beträgt etwa 5 mm. Die Winkelprofilteile des Entkopplungsmittels 16a
- 16a λ sind dazu vorgesehen, einen Rand des Mittels 14a zu umgreifen, wobei das Entkopplungsmittel 16a - 16aλΛλ im Randbereich des Mittels 14a weitere 5 mm aufträgt, so dass eine Gesamtdicke der Vorrichtung mit etwa 10 mm auf eine Dicke von zur Verkleidung von Wänden üblichen Gipskartonplatten 22a - 22a λ abgestimmt ist (Figur 7) . Eine Breite A der Vorrichtung beträgt inklusive eines Beitrags des Entkopplungsmittels 16a - 16aΛ λ * 625 mm und entspricht damit einem Baustoffmaß von handelsüblichen Gipskartonplatten 22a - 22a" λ zum Ver- kleiden von Holzständerwänden. Eine Höhe und auch die Breite A der Vorrichtung können durch ein Zuschneiden des als Hartschaumplatte ausgebildeten Mittels 14a an bauliche Gegebenheiten angepasst werden.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung ohne den biegeweichen Teilbereich 18a integriert in ein als Holzständerwand ausgebildetes Raumgestaltungsmittel 10a, das im Übrigen mit Gipskartonplatten 22a - 22axv verkleidet ist. Dabei ist die Vorrichtung an einer Stelle in das Raumgestaltungsmittel 10a integriert, die frei von Bildern oder Schränken bleiben soll, und ist zumindest ungefähr in einer Ohrhδhe eines Benutzers eingebaut.
Vor einem Anbringen der Vorrichtung wird ein Bereich der Wand, der zum Anbringen der Vorrichtung vorgesehen ist, mit einem Schallisolationsmittel 28a aus einem Schaumstoff hinterfüttert, das ein Übertragen von Schall in einen Nachbarraum zumindest weitgehend verhindert (Figur 9) . Das Schall- isolationsmittel 28a weist vertikale Rillen auf, die eine Lüftung bzw. eine Luftkühlung der Schwingungsgeber 12a - 12ax gewährleisten.. Die Vorrichtung wird an einem oberen und an einem unteren Rand jeweils mittels des Entkopplungsmittels
16aλ, 16aΛ ' mit einem Querbalken 24a, 24aλ verklebt (Figur 5, Figur 6) und analog mittels der Entkopplungsmittel 16a, 16aΛ mit Längsbalken 26a, 26aλ (Figur 8) .
Während eines Montagevorgangs wird der als Gitternetzstreifen ausgebildete biegeweiche Teilbereich 18a über eine Spalte zwischen dem Mittel 14a und den das Mittel 14a umgebenden Gipskartonplatten 22a - 22a,Λ gelegt (Figur 4) und mit einer handelsüblichen Spachtelmasse 32a (Figur 7) verspachtelt. Der biegeweiche Teilbereich 18a sollte spannungsfrei angebracht werden, um ein effektives Entkoppeln der Vorrichtung von der die Gipskartonplatten 22a - 22a' λ' umfassenden Umgebung zu erreichen. Anschließend werden die Holzständerwand bzw. die Gipskartonplatten 22a - 22a und das Mittel 14a mit dem Ent- kopplungsmittel 16a und dem biegeweichen Teilbereich 18a mit einem handelsüblichen Putz verputzt. Dabei kann die Wand ebenso mit einer Tapete, Fliesen oder einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Wandgestaltungsmittel versehen werden.
In den Figuren 10 bis 21 sind alternative Ausführungsbeispiele dargestellt. Bei den Ausführungsbeispielen sind in der Beschreibung im Wesentlichen gleiche Bauteile grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert, wobei zur Unterschei- düng der Ausführungsbeispiele die Buchstaben "a - c" und "e - i" hinzugefügt sind. Ferner kann bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungs- beispiel in den Figuren 1 bis 9 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 9.
Figur 10 zeigt eine Vorrichtung zum Ausstatten eines als Deckenschallabsorber ausgebildeten Raumgestaltungsmittels 10b mit einer LautSprecherfunktion. Die Vorrichtung weist einen einzigen Schwingungsgeber 12b auf und umfasst ein als Hart- schaumplatte ausgestaltetes Mittel 14b, das als Einkopplungsadapter zum großflächigen Einkoppeln von Schwingungen des Schwingungsgebers 12a in das aus einem weichen Pressspanmaterial geformte Raumgestaltungsmittel 10b vorgesehen ist. Eine Rückseite des Raumgestaltungsmittels 10b weist eine quadrati- sehe, aus dem Pressspanmaterial herausgefräste Vertiefung auf, die einen geschwächten Bereich bildet, in den das Mittel 14b eingeklebt ist. Stabilitätsverluste durch eine solche Schwächung des Raumgestaltungsmittels werden durch das Mittel 14b überkompensiert. Eine Dicke d (Figur 11) des Raumgestal- tungsmittels 10b im geschwächten Bereich beträgt dabei etwa 1 cm und ist hinreichend, um von einer Vorderseite 30b einfallenden Schall, auch durch kleine Löcher in der Vorderseite 30b, zumindest im Wesentlichen zu absorbieren und eine Reflexion von Schall an der Vorderseite 30b weitgehend zu vermei- den.
Die Figuren 13 bis 16 zeigen weitere, als Schallabsorber ausgebildete Raumgestaltungsmittel 10c - lOf mit jeweils an einen Form der Raumgestaltungsmittel 10c - lOf angepassten Vor- richtungen und mit als Hartschaumplatten ausgestalteten Mitteln 14c - 14f . Das in den Figuren 13 bis 14 dargestellte Raumgestaltungsmittel 10c hat eine rechteckige Grundform und kann als Schallabsorber sowohl in eine Wand als auch in eine Decke eingebaut werden. Das Raumgestaltungsmittel lOe weist eine fünfeckige und das Raumgestaltungsmittel lOf eine sechseckige Grundform auf .
Die Figuren 17 und 18 zeigen ein mit einer Lautsprecherfunktion ausgestattetes, als Spiegel ausgebildetes Raumgestaltungsmittel 10g mit einer entsprechenden Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst ein als Hartschaumplatte ausgebildetes Mittel 14g, das als Dämpfungsmittel zum Dämpfen von Eigenschwingungen des Raumgestaltungsmittels 10g vorgesehen ist und mit dem Raumgestaltungsmittel 10g an einer nicht spiegelnden Rückseite verklebt ist . Drei Schwingungsgeber 12g - 12gλ sind mit dem Mittel 14g verklebt. Würden Schwingungsge- ber 12g - 12gλ ohne das als Dämpfungsmittel ausgebildete
Mittel 14g mit dem Raumgestaltungsmittel 10g verklebt, würden die Eigenschwingungen zumindest im Wesentlichen ungedämpft sein und einem solchen Lautsprecher einen klirrenden Klang geben.
Figur 19 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes, als Heizkörper ausgebildetes Raumgestaltungsmittel 10h mit einem integrierten Spiegel, der analog zu dem in den Figuren 17 und 18 dargestellten Spiegel durch eine Vorrichtung mit drei Schwingungsgebern 12h - 12h λ und einem als Dämpfungsmittel ausgebildeten Mittel 14h mit einer Lautsprecherfunktion ausgestattet ist .
Die Figuren 20 und 21 zeigen schließlich ein mit einer Laut- Sprecherfunktion ausgestattetes, als Bild ausgebildetes Raumgestaltungsmittel lOi mit einem als Hartschaumplatte und als Einkopplungsadapter ausgebildeten Mittel 14i. Die Vorrichtung umfasst drei in Reihe geschaltete Schwingungsgeber 12i - 12i , die von einer Rückseite (Figur 21) mit dem Mittel 14i verklebt sind, während das Mittel 14i mit einer nicht bemal-
ten Rückseite des als Bild ausgestalteten Raumgestaltungsmittels lOi verklebt ist.
12 . 02 . 04
Bezugs zeichen
10 Raumgestaltungsmittel 24 Querbalken
12 Schwingungsgeber 26 Längsbalken
14 Mittel 28 Schallisolationsmittel
16 Entkopplungsmittel 30 Vorderseite
18 Teilbereich 32 Spachtelmasse
20 Signalleitung A Breite
22 Gipskartonplatte d Dicke