EP2023654A1 - Plattenlautsprecher - Google Patents

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Publication number
EP2023654A1
EP2023654A1 EP07014446A EP07014446A EP2023654A1 EP 2023654 A1 EP2023654 A1 EP 2023654A1 EP 07014446 A EP07014446 A EP 07014446A EP 07014446 A EP07014446 A EP 07014446A EP 2023654 A1 EP2023654 A1 EP 2023654A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plates
plate
loudspeaker according
coupling element
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07014446A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eduard Hable
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.)
Knauf Ceiling Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Knauf AMF GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knauf AMF GmbH and Co KG filed Critical Knauf AMF GmbH and Co KG
Priority to EP07014446A priority Critical patent/EP2023654A1/de
Publication of EP2023654A1 publication Critical patent/EP2023654A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/02—Details casings, cabinets or mounting therein for transducers covered by H04R1/02 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/021—Transducers or their casings adapted for mounting in or to a wall or ceiling

Definitions

  • the invention relates to a panel loudspeaker, which can be used, for example, as a ceiling panel of a ceiling.
  • Plate speakers are used in many areas where speech or music should be played without a speaker being exposed. Particularly inconspicuous, panel loudspeakers can be accommodated, for example, in the ceiling cladding of rooms.
  • a panel loudspeaker consists of a panel, for example a ceiling panel or a panel of a piece of furniture, on which is disposed a member which generates vibrations and thereby excites the panel to resonate.
  • the size and the material of the plates is normally given by the environment in which the speaker is used.
  • the dimensions and material of the loudspeaker panels are determined by the dimensions and material of the ceiling panels of the ceiling covering.
  • Surface diaphragm loudspeakers have been known since the 1920's.
  • Various attempts have also been made to optimize the sound of the loudspeakers by designing the vibration exciter, the membrane material, additional weights, different frame configurations and much more.
  • the problem here is that with the selection of the material and the dimensions of the plate and the representable by the speaker frequency spectrum is limited. This is particularly important for low frequencies because low frequencies can only be excited to resonate on sufficiently large plates.
  • Object of the present invention is therefore to provide a plate speaker, in which plates of any size, thickness and materials can be used, but which is also able to represent even very low frequencies.
  • This object is achieved by the panel loudspeaker according to claim 1.
  • Advantageous developments of the panel loudspeaker are given in the respective dependent claims.
  • the panel loudspeaker according to the invention has at least two plates or membranes, which are connected to one another by at least one coupling element such that vibrations of one plate are transmitted completely or at least partially via the coupling element to the other plate.
  • the coupling element is preferably firmly connected to the plates. It can be glued to the plates, for example.
  • the loudspeaker according to the invention can also have more than two plates. In this case, two plates are connected to each other via at least one coupling element.
  • the active plate or membrane one or more vibrators are arranged, through which the corresponding plate or membrane can be excited to vibrate.
  • the number of attachable membranes depends on the performance of the original membrane. Plates which are coupled to the active plate and have no vibration exciter are referred to as passive plates. It will preferably form bending wave oscillations.
  • the plates of the plate loudspeaker according to the invention are preferably flat plates, which are preferably arranged with parallel edges in a plane.
  • the surfaces of the plates thus describe a common plane.
  • These flat plates have a substantially planar upper side and a parallel, substantially flat underside, between which the edge of the plate runs along the edge of the upper and lower side. If the bottom and / or top of the plates are structured, then the top and / or bottom can extend in a plane.
  • the plates are preferably rectangular or square.
  • a plurality of plates preferably up to 25, may be arranged so that the plate loudspeaker has an overall square or rectangular shape.
  • the plates arranged side by side with parallel edges can also describe a cross or an L shape.
  • the panels are ceiling panels for covering the ceiling of a room.
  • Such ceiling tiles may be mineral wool panels, for example.
  • the plates of the disc speaker are preferably supported by a bracket.
  • a bracket Preferably, such a holder has one or more elongate carrier rails as a carrier, whose cross-section has the shape of a T in a plane which is perpendicular to the length of the carrier rail.
  • the horizontal distance of the T or the part of the carrier, whose cross section is the horizontal distance will be referred to as a crossbeam and the vertical distance of the T or the corresponding part of the carrier as a vertical bar.
  • the cross section of the carrier preferably does not change.
  • the T-shaped support is used in this case so that the horizontal crossbar is arranged in the direction of gravity under the vertical vertical beam and the plates rest in areas along their edges on this horizontal crossbar of the T-beam. The edges of the plates then run substantially parallel to the longitudinal direction of the carrier. The crossbeam of the T-beam is thus located below the edge of the plates while the vertical bar protrudes upwards between the two plates.
  • an additional beam extending in the longitudinal direction of the support may be arranged, which is a rectangular or square Cross section can have.
  • This beam is parallel to the longitudinal direction of the T-beam and thus increases the area of the not adjacent to the crossbar end of the vertical beam. In this case, therefore, this additional element forms in cross-section the end of the vertical beam.
  • the plates are on at least one elastic element on the crossbar of the T-carrier. This means that the plates do not directly touch the T-bar, but that on the crossbar of the T-bar an elastic element rests, on which in turn the plate rests. This ensures that the plate can swing at its edges.
  • each coupling element connects two plates in an area in the vicinity of its edge.
  • the coupling element in this case preferably has an elongated shape, which means that its cross section does not change substantially in the direction of the length.
  • the coupling element is arranged here in the direction of the length along the edges of the plates at this.
  • the cross section of the coupling element has the shape of a U.
  • the U may be down or up, i. in the direction or against gravity, be open.
  • the two ends of the line describing the U in cross-section, i. the ends of the U, are in this case firmly connected to one of the plates to be connected by the coupling element.
  • a U-shaped coupling element interconnects the plates as described above and the line of U-shaped cross-section passes around the upwardly projecting end of the T-carrier.
  • the connecting element can in this case touch the T-beam at the end of the vertical beam closely fitting or rotate at a distance from it. It is also possible that at least one elastic element is arranged between the end of the vertical beam of the T-beam and the coupling element.
  • the U-shaped coupling element be formed of three flat parts which abut one another at their longitudinal edges at right angles to each other.
  • the cross section of the coupling element is then so U-shaped, wherein the U is formed of three legs which abut one another at right angles.
  • the coupling element may extend with its longitudinal axis parallel to the edges of the plates to be joined thereby.
  • the coupling element preferably comprises the same material as the plates or consists of the same material.
  • the thickness of the coupling element is preferably equal to or greater than the thickness of the plates.
  • the thickness of the coupling element is understood here to mean the thickness of the material in the cross section of the coupling element.
  • the coupling can also be done by clamping active and passive plates together. This results in the advantage of redetachability. In contrast to fixed adhesive connections, stapled connections can be reopened. This makes it easier to carry out repair cases and / or changes.
  • the plates preferably have a thickness between 10 mm and 40 mm, preferably between 15 mm and 30 mm.
  • the edge length of the plates used is preferably between 200 mm and 1000 mm, preferably between 400 mm and 800 mm, preferably about 600 mm. Particularly preferred are square plates with 60 x 60 cm or 62 x 62 cm edge length.
  • the plates preferably comprise or consist of mineral wool. But also possible are all other materials from which vibratory plates can be produced, in particular those which are used for the production of ceiling panels.
  • the plates may also be mineral plate-shaped elements, such as those used for fire blankets.
  • plate elements as plates which comprise or consist of a sound insulating material.
  • Such plate elements have e.g. Mineral wool and binder on or consist of it and may be homogeneous or composed of two or more plates with a full-surface bonded.
  • Mineral wool here are common mineral fibers in the broadest sense to understand.
  • perlite waste paper or clay can be used.
  • starch can be considered as a binder.
  • the density of such plates is, for example, in the order of 200 kg to 400 kg per m 3 .
  • the or the vibration generator are driven for example by a music signal and / or voice signal, the.
  • a corresponding circuit Converts audio signal into a signal that stimulates the vibration exciter.
  • the vibration generator of the panel loudspeaker according to the invention may have a coil in which a magnet connected to a base plate can be arranged. The base plate is then connected to the corresponding plate so that vibrations of the magnet in the coil are transferred to the plates. It is also possible to connect the coil instead of the magnet with the base plate. Alternatively to an electrodynamic transducer or in combination with this, a piezoelectric transducer can also be used. To stimulate the plates of course, other mechanisms are conceivable, as they are used in the construction of speakers. It is preferred if the vibrator excites the corresponding plate in the direction perpendicular to the plane of this plate.
  • the panel loudspeaker according to the invention is used within the ceiling cladding of a room, it preferably has brackets with which it can be suspended from the ceiling of the room and / or at the side walls. So it is e.g. possible to accommodate the plates, as described above, on T-beams, to whose vertical beams projecting through the plates, with one side, an upwardly extending suspension is attached, which can be fixed with its other side to the ceiling. Additionally or alternatively, the supports of the plates may also be fixed in the ceiling-supporting side walls.
  • the low frequency is not only a plate for, resonance available, the corresponding wave can rather spread over the coupling element on a plurality of plates, so that a plurality of plates represents a common oscillatory system.
  • the enlarged membrane area has a larger spectrum and a further emission area.
  • the amount of coupled elements can influence the overall sound image. It is possible to produce a large-volume sound through many coupled elements, as it is desired for example for classical music. For the transmission of speech signals it may be necessary to keep the number of elements low in order to promote the language presence.
  • FIG. 1 shows the cross section through a panel loudspeaker according to the invention.
  • the disk speaker has three square or rectangular flat plates 1a, 1b, 1c.
  • the plates 1a and 1b lie on a carrier 6a with a T-shaped cross section.
  • the carrier 6a has in cross-section a transverse bar 7a and a vertical bar 8a.
  • the plates 1a and 1b rest with their edges 10a and 10b on the crossbar 7a.
  • the vertical bar 8a protrudes upward between the edges 10a and 10b.
  • a supporting element 9a with a square cross-section is arranged parallel to the carrier.
  • the support element 9a extends along the length of the T-beam along the end of the part of the support 6a which forms the vertical beam 8a.
  • the plates 1a and 1b are connected to each other via a coupling element 5a. Accordingly, the plates 1b and 1c are connected to each other via a coupling element 5b.
  • the coupling elements 5a and 5b have in cross-section the shape of a U and extend in the longitudinal direction parallel to the edges of the plates 10a, 10b and 10c, 10d.
  • the cross-sectionally U-shaped coupling elements are here composed of three legs 11a, 11b and 11c, which adjoin one another at right angles at their edges.
  • the ends of the U, i. the ends of the legs 11a and 11c not connected to the vertical leg 11b are fixedly connected to the plates 1a and 1b, respectively.
  • the transverse leg 11b rests on the element 9a at the end of the vertical beam 8a of the T-beam 6a.
  • the coupling element 5a of the plate 1b with the plate 1c corresponds to that of the plate 1a with the plate 1b.
  • the plates 1a, 1b, and 1b, 1c do not touch at the edges 10a, 10b and 10c, 10d, respectively, but have a small distance between the edges 10, 10b and 10c, 10d, respectively.
  • the plates 1a, 1b and 1c also do not touch the vertical beam of the T-beam.
  • the plate 1b has a vibration generator 3, which is connected via the base plate 4 with the plate 1b.
  • FIG. 2 shows the top view of a plate loudspeaker according to the invention with 4 x 4 square plates 1a to 1g, which are arranged in a square with parallel edges in a plane.
  • the oscillation coil 3 is arranged on the base plate 4 in the middle of the plate 1b.
  • the plate 1b is connected via a coupling element 5a with the plate 1a and connected via a coupling element 5b with the plate 1c.
  • the plate 1b is connected via a coupling element 5c to the plate 1d and via a coupling element 5d with the plate 1e.
  • the plate 1e is connected to the plate 1f via a coupling element 5e and the plate 1c is connected to the plate 1g via a coupling element 5f.
  • the oscillation coil 3 on the plate 1b vibrates, it may spread between the plates 1a and 1g and the plates 1d and 1f, respectively. Even low frequencies are thus a much greater distance to spread available.
  • FIG. 3 shows a plan view of a plate speaker with two active plates.
  • the darkest element is the active membrane, the coupled elements are brighter, because in this example it is assumed that the vibrational energy of the active plate is not completely transferred to the passive membranes.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plattenlautsprecher mit zumindest zwei Platten (1a bis 1g), zumindest einem Schwingungserzeuger (3), welcher an einer der zumindest zwei Platten so angeordnet ist, dass durch ihn die Platte zum Schwingen anregbar ist, gekennzeichnet durch zumindest ein Koppelelement (5a bis 5f), welches an je zweien der zumindest zwei Platten diese miteinander verbindend so angeordnet ist, dass es Schwingungen einer der zwei Platten zumindest teilweise auf die andere der zwei Platten überträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Plattenlautsprecher, der beispielsweise als Deckenverkleidung einer Zimmerdecke eingesetzt werden kann.
  • Plattenlautsprecher finden in vielen Bereichen Anwendung, in denen Sprache oder Musik wiedergegeben werden soll, ohne dass ein Lautsprecher offen sichtbar ist. Besonders unauffällig lassen sich Plattenlautsprecher beispielsweise in der Deckenverkleidung von Räumen unterbringen.
  • Nach dem Stand der Technik besteht ein Plattenlautsprecher aus einer Platte, beispielsweise einer Deckenplatte oder einer Platte eines Möbelstücks, an welcher ein Element angeordnet ist, das Schwingungen erzeugt und dadurch die Platte zur Resonanz anregt. Die Größe und das Material der Platten wird hierbei normalerweise durch das Umfeld vorgegeben, in welchem der Lautsprecher zum Einsatz kommt. In der Verkleidung einer Zimmerdecke werden die Abmessungen und das Material der Lautsprecherplatten durch die Abmessungen und das Material der Deckenplatten der Zimmerdeckenverkleidung vorgegeben. Seit den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts sind Flächenmembranlautsprecher bekannt. Es wurden auch diverse Versuche unternommen, durch die Konstruktion der Schwingungserreger, des Membranmaterials, zusätzliche Gewichte, unterschiedliche Rahmenausgestaltungen und vieles mehr, den Klang der Lautsprecher zu optimieren.
  • Problematisch ist hierbei, dass mit der Auswahl des Materials und der Abmessungen der Platte auch das durch den Lautsprecher darstellbare Frequenzspektrum beschränkt wird. Dies ist insbesondere für tiefe Frequenzen von Bedeutung, da tiefe Frequenzen nur auf hinreichend großen Platten zur Resonanz anregbar sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Plattenlautsprecher anzugeben, in welchem Platten beliebiger Abmessungen, Stärken und Materialien einsetzbar sind, welcher aber gleichzeitig in der Lage ist, auch sehr tiefe Frequenzen darzustellen. Diese Aufgabe wird durch den Plattenlautsprecher gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Plattenlautsprechers werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
  • Der erfindungsgemäße Plattenlautsprecher weist zumindest zwei Platten oder Membranen auf, welche durch zumindest ein Koppelelement so miteinander verbunden sind, dass Schwingungen der einen Platte vollständig oder zumindest teilweise über das Koppelelement auf die andere Platte übertragen werden. Das Koppelelement ist vorzugsweise fest mit den Platten verbunden. Es kann zum Beispiel mit den Platten verklebt sein. Der Lautsprecher kann erfindungsgemäß auch mehr als zwei Platten aufweisen. In diesem Fall sind jeweils zwei Platten über zumindest ein Koppelelement miteinander verbunden. An zumindest einer der Platten, der aktiven Platte oder Membran, sind ein oder mehrere Schwingungserzeuger angeordnet, durch welchen die entsprechende Platte oder Membran zum Schwingen anregbar ist. Die Anzahl der ankoppelbaren Membranen hängt dabei von der Leistungsfähigkeit der ursprünglichen Membrane ab. Platten, die an die aktive Platte gekoppelt sind und keinen Schwingungserreger aufweisen, werden als passive Platten bezeichnet. Es werden sich vorzugsweise Biegewellenschwingungen ausbilden.
  • Die Platten des erfindungsgemäßen Plattenlautsprechers sind vorzugsweise ebene Platten, welche vorzugsweise mit parallelen Rändern in einer Ebene angeordnet sind. Die Flächen der Platten beschreiben also eine gemeinsame Ebene. Diese ebenen Platten weisen eine im Wesentlichen ebene Oberseite und eine zu dieser parallele, im Wesentlichen ebene Unterseite auf, zwischen welchen entlang des Randes der Ober- und Unterseite der Rand der Platte umläuft. Sind die Unter- und/oder Oberseite der Platten strukturiert, so kann die Ober- und/oder Unterseite sich in einer Ebene erstrecken.
  • Die Platten sind vorzugsweise rechteckig oder quadratisch. In diesem Falle können mehrere Platten, bevorzugst bis zu 25, so angeordnet sein, dass der Plattenlautsprecher insgesamt eine quadratische oder rechteckige Form aufweist. Die mit parallelen Rändern nebeneinander angeordneten Platten können aber auch eine Kreuz- oder eine L-Form beschreiben.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den Platten um Deckenplatten zur Verkleidung der Decke eines Raumes. Solche Deckenplatten können beispielsweise Mineralwolleplatten sein.
  • Die Platten des Plattenlautsprechers werden vorzugsweise durch eine Halterung getragen. Vorzugsweise weist eine solche Halterung ein oder mehrere längliche Trägerschienen als Träger auf, deren Querschnitt in einer Ebene, die senkrecht zur Länge der Trägerschiene steht, die Form eines T hat. Dabei soll im Folgenden die horizontale Strecke des T bzw. der Teil des Trägers, dessen Querschnitt die horizontale Strecke ist, als Querbalken bezeichnet werden und die vertikale Strecke des T bzw. der entsprechende Teil des Trägers als Vertikalbalken. In zur Ebene des T senkrechter Längsrichtung ändert sich der Querschnitt des Trägers vorzugsweise nicht.
  • Der T-förmige Träger kommt hierbei so zum Einsatz, dass der horizontale Querbalken in Richtung der Schwerkraft unter dem vertikalen Vertikalbalken angeordnet ist und die Platten in Bereichen entlang ihrer Ränder auf diesem horizontalen Querbalken des T-Trägers aufliegen. Die Ränder der Platten verlaufen dann im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Trägers. Der Querbalken des T-Trägers befindet sich also unterhalb des Randes der Platten während der Vertikalbalken nach oben zwischen den beiden Platten hindurch ragt.
  • An dem oberen Ende des nach oben zwischen den Platten hervorstehenden Trägers kann ein in Längsrichtung des Trägers verlaufender zusätzlicher Balken angeordnet sein, welcher einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben kann. Dieser Balken verläuft parallel zur Längsrichtung des T-Trägers und vergrößert so die Fläche des nicht an den Querbalken grenzenden Endes des Vertikalbalkens. Dieses zusätzliche Element bildet in diesem Fall also im Querschnitt das Ende des Vertikalbalkens.
  • Vorzugsweise liegen die Platten über zumindest ein elastisches Element auf dem Querbalken des T-Trägers auf. Das bedeutet, dass die Platten den T-Träger nicht direkt berühren, sondern dass auf dem Querbalken des T-Trägers ein elastisches Element aufliegt, auf welchem wiederum die Platte aufliegt. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Platte an ihren Rändern schwingen kann.
  • Vorzugsweise verbindet je ein Koppelelement zwei Platten in einem Bereich in der Nähe ihres Randes. Das Koppelelement hat hierbei vorzugsweise eine längliche Form, was bedeutet, dass sich sein Querschnitt in Richtung der Länge im Wesentlichen nicht verändert. Das Koppelelement ist hier in Richtung der Länge entlang den Rändern der Platten an diesen angeordnet.
  • Es ist bevorzugt, dass der Querschnitt des Koppelelementes die Form eines U hat. Das U kann hierbei nach unten oder nach oben, d.h. in Richtung oder entgegen der Schwerkraft, geöffnet sein. Die beiden Enden der das U im Querschnitt beschreibenden Linie, d.h. die Enden des U, sind hierbei mit jeweils einer der durch das Koppelelement zu verbindenden Platten fest verbunden.
  • Liegen die Platten, wie oben beschrieben, auf dem Querbalken eines T-Trägers, so dass der Vertikalbalken des T zwischen den Rändern der Platten nach oben herausragt, so ist es bevorzugt, dass ein U-förmiges Koppelelement die Platten wie oben beschrieben miteinander verbindet und die Linie des U-förmigen Querschnitts um das nach oben herausstehende Ende des T-Trägers herumläuft. Das Verbindungselement kann hierbei den T-Träger am Ende des Vertikalbalkens eng anliegend berühren oder in einem Abstand von ihm umlaufen. Möglich ist auch, dass zwischen dem Ende des Vertikalbalkens des T-Trägers und dem Koppelelement zumindest ein elastisches Element angeordnet ist.
  • Es ist bevorzugt, dass das U-förmige Koppelelement aus drei flachen Teilen gebildet wird, die an ihren in Längsrichtung verlaufenden Kanten in rechten Winkeln aneinander stoßen. Der Querschnitt des Koppelelementes ist dann also U-förmig, wobei das U aus drei Schenkeln gebildet wird, die im rechten Winkel aneinander stoßen. Auch hier kann das Koppelelement mit seiner Längsachse parallel zu den Rändern der dadurch zu verbindenden Platten verlaufen.
  • Das Koppelelement weist vorzugsweise das gleiche Material wie die Platten auf oder besteht aus dem gleichen Material. Die Dicke des Koppelelementes ist vorzugsweise gleich oder größer der Dicke der Platten. Unter der Dicke des Koppelelementes wird hier die Stärke des Materials im Querschnitt des Koppelelementes verstanden. Das Ankoppeln kann auch durch Klammern von aktiven und passiven Platten miteinander vorgenommen werden. Hierbei ergibt sich der Vorteil der Wiederablösbarkeit. Im Gegensatz zu festen Klebeverbindungen können geklammerte Verbindungen wieder geöffnet werden. Somit lassen sich Reparaturfälle und/oder Veränderungen leichter durchführen.
  • Die Platten haben vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 15 mm und 30 mm. Die Kantenlänge der verwendeten Platten beträgt vorzugsweise zwischen 200 mm und 1000 mm, vorzugsweise zwischen 400 mm und 800 mm, vorzugsweise ungefähr 600 mm. Besonders bevorzugt sind quadratische Platten mit 60 x 60 cm oder 62 x 62 cm Kantenlänge.
  • Die Platten weisen vorzugsweise Mineralwolle auf oder bestehen daraus. Möglich sind aber auch alle anderen Materialien, aus welchen schwingungsfähige Platten herstellbar sind, insbesondere solche, welche zur Herstellung von Deckenverkleidungen verwendet werden.
  • Die Platten können darüber hinaus mineralische plattenförmige Elemente sein, wie sie unter anderem für Brandschutzdecken verwendet werden.
  • Es ist außerdem möglich, Plattenelemente als Platten zu verwenden, die einen schalldämmenden Werkstoff aufweisen oder daraus bestehen. Derartige Plattenelemente weisen z.B. Mineralwolle und Bindemittel auf oder bestehen daraus und können homogen sein oder aus zwei oder mehr mit einem Bindemittel vollflächig verbundenen Platten zusammengesetzt sein. Unter Mineralwolle sind hierbei übliche Mineralfasern im weitesten Sinne zu verstehen. Auch Perlite, Altpapier oder Ton kann verwendet werden.
  • Als Bindemittel kommt beispielsweise Stärke infrage. Das Raumgewicht solcher Platten liegt beispielsweise in einer Größenordnung von 200 kg bis 400 kg pro m3.
  • Die oder der Schwingungserzeuger werden beispielsweise durch ein Musiksignal und/oder Sprachsignal angesteuert, das durch eine entsprechende Schaltung das Audiosignal in ein den Schwingungserreger anregendes Signal umwandelt.
  • Der Schwingungserzeuger des erfindungsgemäßen Plattenlautsprechers kann eine Spule aufweisen, in welcher ein mit einer Grundplatte verbundener Magnet angeordnet sein kann. Die Grundplatte ist dann mit der entsprechenden Platte verbunden, so dass Schwingungen bzw. Vibrationen des Magneten in der Spule auf die Platten übertragen werden. Möglich ist es auch, die Spule anstelle des Magneten mit der Grundplatte zu verbinden. Alternativ zu einem elektrodynamischen Wandler oder in Kombination mit diesem kann auch ein piezoelektrischer Wandler zum Einsatz kommen. Zur Anregung der Platten sind selbstverständlich auch andere Mechanismen denkbar, wie sie im Bau von Lautsprechern verwendet werden. Es ist bevorzugt, wenn der Schwingungserzeuger die entsprechende Platte in Richtung senkrecht zur Ebene dieser Platte anregt.
  • Kommt der erfindungsgemäße Plattenlautsprecher innerhalb der Deckenverkleidung eines Raumes zum Einsatz, so weist er vorzugsweise Halterungen auf, mit welchen er an der Decke des Raumes und/oder an den Seitenwänden aufhängbar ist. So ist es z.B. möglich, die Platten, wie oben beschrieben, auf T-Trägern unterzubringen, an deren durch die Platten hindurchstehenden Vertikalbalken mit einer Seite eine nach oben verlaufende Aufhängung befestigt ist, welche mit ihrer anderen Seite an der Decke befestigt werden kann. Zusätzlich oder alternativ können die Träger der Platten auch in den die Decke tragenden Seitenwänden befestigt sein.
  • Durch die Kopplung mehrerer Platten über ein Koppelelement ist es möglich, Schwingungen sehr tiefer Frequenz und großer Wellenlänge durch den Lautsprecher darzustellen. Dabei steht der tiefen Frequenz nicht nur eine Platte zur,Resonanz zur Verfügung, die entsprechende Welle kann sich vielmehr über das Koppelelement auf mehreren Platten ausbreiten, so dass eine Mehrzahl von Platten ein gemeinsames schwingungsfähiges System darstellt. Im Vergleich zur kleinen Membranfläche besitzt die vergrößerte Membranfläche ein größeres Spektrum und einen weiteren Abstrahlbereich. Durch die Menge der angekoppelten Elemente kann das Gesamtklangbild beeinflusst werden. Es ist möglich, durch viele zusammengekoppelte Elemente einen großvolumigen Klang zu produzieren, wie er beispielsweise für klassische Musik erwünscht ist. Für die Übertragung von Sprachsignalen kann es erforderlich sein, die Anzahl der Elemente gering zu halten, um die Sprachpräsenz zu fördern.
  • Der erfindungsgemäße Plattenlautsprecher soll im Folgenden anhand eines Beispiels verdeutlicht werden. Es zeigt
    • Figur 1
    einen Querschnitt durch einen erfindungsge- mäßen Plattenlautsprecher und
    Figur 2
    eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Plattenlautsprecher mit 4 x 4 quadratischen Platten.
    Figur 3
    eine Aufsicht auf einen Plattenlautsprecher mit zwei aktiven Platten.
  • Figur 1 zeigt den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Plattenlautsprecher. Der Plattenlautsprecher weist drei quadratische oder rechteckige ebene Platten 1a, 1b, 1c auf. Die Platten 1a und 1b liegen auf einem Träger 6a mit T-förmigem Querschnitt auf. Der Träger 6a weist im Querschnitt einen Querbalken 7a und einen Vertikalbalken 8a auf. Die Platten 1a und 1b liegen mit ihren Rändern 10a bzw. 10b auf dem Querbalken 7a auf. Der Vertikalbalken 8a ragt zwischen den Rändern 10a und 10b nach oben hervor. Am nach oben stehenden Ende des Vertikalbalkens ist parallel zum Träger ein Auflageelement 9a mit quadratischem Querschnitt angeordnet. Das Auflageelement 9a verläuft über die Länge des T-Trägers entlang des Endes des Teiles des Trägers 6a, der den Vertikalbalken 8a bildet.
  • Die Platten 1a und 1b sind über ein Koppelelement 5a miteinander verbunden. Entsprechend sind die Platten 1b und 1c über ein Koppelelement 5b miteinander verbunden. Die Koppelelemente 5a und 5b haben im Querschnitt die Form eines U und verlaufen in Längsrichtung parallel zu den Rändern der Platten 10a, 10b bzw. 10c, 10d. Die im Querschnitt U-förmigen Koppelelemente sind hier aus drei Schenkeln 11a, 11b und 11c zusammengesetzt, welche in rechten Winkeln an ihren Kanten aneinander angrenzen. Die Enden des U, d.h. die nicht mit dem vertikalen Schenkel 11b verbundenen Enden der Schenkel 11a und 11c, sind mit den Platten 1a bzw. 1b fest verbunden. Der Querschenkel 11b liegt auf dem Element 9a am Ende des Vertikalbalkens 8a des T-Trägers 6a auf. Das Koppelelement 5a der Platte 1b mit der Platte 1c entspricht jenem der Platte 1a mit der Platte 1b.
  • Die Platten 1a, 1b, und 1b, 1c berühren sich an den Rändern 10a, 10b bzw. 10c, 10d nicht, sondern weisen einen kleinen Abstand zwischen den Rändern 10, 10b bzw. 10c, 10d auf. Insbesondere berühren die Platten 1a, 1b und 1c auch nicht den Vertikalbalken des T-Trägers.
  • Die Platte 1b weist einen Schwingungserzeuger 3 auf, welcher über die Grundplatte 4 mit der Platte 1b verbunden ist.
  • Figur 2 zeigt die Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Plattenlautsprecher mit 4 x 4 quadratischen Platten 1a bis 1g, welche zu einem Quadrat mit parallelen Rändern in einer Ebene angeordnet sind. Die Schwingungsspule 3 ist auf der Grundplatte 4 in der Mitte der Platte 1b angeordnet. Die Platte 1b ist über ein Koppelelement 5a mit der Platte 1a verbunden und über ein Koppelelement 5b mit der Platte 1c verbunden. Darüber hinaus ist die Platte 1b über ein Koppelelement 5c mit der Platte 1d verbunden und über ein Koppelelement 5d mit der Platte 1e. Außerdem ist die Platte 1e über ein Koppelelement 5e mit der Platte 1f verbunden und die Platte 1c über ein Koppelelement 5f mit der Platte 1g verbunden. Regt nun die Schwingungsspule 3 auf der Platte 1b eine Schwingung an, so kann sich diese zwischen den Platten 1a und 1g bzw. den Platten 1d und 1f ausbreiten. Auch tiefen Frequenzen steht damit eine deutlich größere Strecke zur Ausbreitung zur Verfügung.
  • Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf einen Plattenlautsprecher mit zwei aktiven Platten. Hierbei soll durch die Dunkelfärbung der einzelnen Elemente deren akustische Aktivität angezeigt werden. Das jeweils dunkelste Element ist dabei die aktive Membrane, die angekoppelten Elemente sind heller dargestellt, weil in diesem Beispiel angenommen wird, daß die Schwingungsenergie der aktiven Platte nicht vollständig auf die passiven Membranen übertragen wird.
  • Durch eine solche Anordnung kann beispielsweise ein Stereo-Klang wiedergegeben werden.

Claims (27)

  1. Plattenlautsprecher mit
    zumindest zwei Platten,
    zumindest einem Schwingungserzeuger,
    welcher an einer der zumindest zwei Platten so angeordnet ist, dass durch ihn die Platte zum Schwingen anregbar ist,
    gekennzeichnet durch
    zumindest ein Koppelelement,
    welches an je zweien der zumindest zwei Platten diese miteinander verbindend so angeordnet ist, dass es Schwingungen einer der zwei Platten zumindest teilweise auf die andere der zwei Platten überträgt.
  2. Plattenlautsprecher nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten ebene Platten sind.
  3. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Platten mit parallelen Rändern in einer Ebene angeordnet sind.
  4. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten rechteckig oder quadratisch sind.
  5. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten Deckenplatten zur Verkleidung der Decke eines Raumes sind.
  6. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Platten auf gegenüberliegenden Seiten des Querbalkens eines mit dem Querbalken nach unten angeordneten T-Trägers aufliegen.
  7. Plattenlautsprecher nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten über zumindest ein elastisches Element auf dem Querbalken des T-Trägers aufliegen.
  8. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Koppelelement einen U-förmigen Querschnitt aufweist und an jeweils einem Ende des U mit jeweils einer der zumindest zwei Platten verbunden ist.
  9. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Platten auf gegenüberliegenden Seiten des Querbalkens eines mit dem Querbalken nach unten angeordneten T-Trägers aufliegen und
    dass das zumindest eine Koppelelement einen U-förmigen Querschnitt hat, wobei das Koppelelement um den Vertikalbalken des T-Trägers herum von einer der zumindest zwei Platten zur anderen der zumindest zwei Platten verläuft.
  10. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement einen U-förmigen Querschnitt mit drei im rechten Winkel aneinander stoßenden Schenkeln aufweist.
  11. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement entlang je eines Randes der zumindest zwei Platten über zumindest einen Teil der Länge des Randes mit den Platten verbunden ist.
  12. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement das gleiche Material wie die Platten aufweist oder daraus besteht.
  13. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement im Querschnitt eine Dicke aufweist, die gleich oder größer der Dicke der Platten ist.
  14. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelelement fest und/oder nicht ablösbar mit der jeweiligen Platte verbunden ist.
  15. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelelement variabel und/oder wieder ablösbar mit der jeweiligen Platte verbunden ist.
  16. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelelement eine Klammer und/oder ein Brückenglied und/oder ein akustisch wirksames Material ist.
  17. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten eine Dicke zwischen 10 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 15 mm und 30 mm aufweisen.
  18. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten jeweils eine Kantenlänge zwischen 1000 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 400 mm und 800 mm, vorzugsweise von 600 mm, aufweisen.
  19. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten Mineralwolle aufweisen oder daraus bestehen.
  20. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger eine Spule aufweist und über eine Grundplatte mit einer der zumindest zwei Platten verbunden ist.
  21. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger Schwingungen in Richtung senkrecht zur Plattenebene auf die Platte überträgt.
  22. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenlautsprecher zumindest drei rechteckige oder quadratische Platten aufweist, welche mit parallelen Rändern nebeneinander angeordnet sind.
  23. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenlautsprecher bis zu 25 rechteckige oder quadratische Platten aufweist, welche eine rechteckige oder quadratische Fläche formend mit parallelen Rändern nebeneinander angeordnet sind.
  24. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenlautsprecher Halterungen zum Aufhängen des Plattenlautsprechers an der Decke eines Raumes aufweist.
  25. Plattenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenlautsprecher zumindest eine akustische Bedämpfung aufweist, durch welche der Klang modifizierbar ist.
  26. Plattenlautsprecher nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bedämpfung fest und/oder nicht ablösbar mit dem Plattenlautsprecher verbunden ist.
  27. Plattenlautsprecher nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bedämpfung variabel und/oder wieder ablösbar ausgeführt ist.
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