WO2004112428A1 - Lautsprecher - Google Patents

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WO2004112428A1
WO2004112428A1 PCT/EP2004/004917 EP2004004917W WO2004112428A1 WO 2004112428 A1 WO2004112428 A1 WO 2004112428A1 EP 2004004917 W EP2004004917 W EP 2004004917W WO 2004112428 A1 WO2004112428 A1 WO 2004112428A1
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WO
WIPO (PCT)
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membrane
loudspeaker
plate
frame
diaphragm
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/004917
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Beer
Berthold Schlenker
Sandra Brix
Thomas Sporer
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
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    • 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 present invention relates to loudspeakers in general and is particularly concerned with the connection between the loudspeaker diaphragm and loudspeaker housing or frame.
  • One aim is therefore to design loudspeakers in such a way that they can be integrated into other devices or furniture, so that they can be distributed unobtrusively in the room in this way.
  • loudspeakers that act as picture frames, screens or even closet doors.
  • the cone loudspeaker is less suitable for the technical implementation of these "hidden” loudspeakers, because its membrane shape means that it is not flat enough.
  • a loudspeaker is better suited, the membrane of which is flat as a plate from the outset and its electroacoustic Exciter system has the smallest possible dimensions.
  • This principle namely the use of a plate as a membrane in connection with the use of an excitation system, has already been used for acoustic shop window advertising in DE 465189 published in 1929 and its additions DE 484409 and 484872. There, a window pane of a shop window served as a membrane, which was stimulated to emit sound by an attached electrodynamic excitation system.
  • the basic function mechanism of this principle is that an electrical signal applied to the electrodynamic excitation system is converted into a tone-frequency mechanical vibration. This mechanical oscillation is transmitted to the plate serving as a membrane at an excitation point at which the excitation system rests on or is attached to the membrane, whereby structure-borne noise is generated in the plate.
  • the structure-borne sound component that spreads in the membrane using bending waves ensures the generation of airborne sound.
  • the structure-borne sound component that spreads in the form of the bending wave makes the greatest contribution to the generation of airborne sound by means of a plate membrane
  • the properties of the bending wave in particular its excitation and its propagation, have a decisive influence on the design of a flat loudspeaker after bending wave principle. Taking these properties into account, it results that diaphragm plates with low weight and large dimensions are necessary for broadband sound reproduction.
  • the required plate size now stands in the way of the goal of invisibly integrating the loudspeaker into the surroundings of the listener. Even with relatively large disks, the reproduction of the frequency range below about 200 Hz is of poor quality.
  • the reason for this is that a plate vibrates only in its own modes with their associated natural frequencies and the mode density, ie the number of modes per frequency range, is decisive for sound reproduction. A sufficient mode density has not yet been achieved below 200 Hz.
  • the frame structure of conventional loudspeakers also prevents a reduction in the coincidence frequency due to a structure-related damping, at which the sound waves are not radiated into a far field (track adaptation), which leads to structure-related losses.
  • the membrane plate must always be hung in a certain way when installed in, for example, a housing, but also when attached to a frame in the case of, for example, wall mounting.
  • the previous designs for the suspension and connection of the plate to the housing or frame were complex to meet certain technical requirements, such as the rigidity of the suspension, and were especially visible from the front.
  • the plate was often clamped into a frame from above and below on opposite edges with a rubber layer.
  • a flat speaker with such a membrane suspension is shown in Fig. 4. 4 shows a flat loudspeaker 900 in a perspective view.
  • the flat speaker 900 comprises a plate 902 as a membrane, the front 902a of which is visible to the listener.
  • the plate 902 is rectangular and is clamped at two opposite edges via rubber layers, not shown, in trench-shaped recesses of a housing or frame 904 of the flat speaker 900 facing one another in cross section.
  • the rubber layers provide an elastic membrane suspension 906, so that the structure-borne noise generated in the plate 902 by an excitation device (not shown in FIG. 4) is damped as little as possible.
  • a further disadvantage of flat speakers according to FIG. 4 is the high technical, financial and production-specific expenditure due to the necessity of clamping the membrane plate 902 in the recesses of the frame 904 while at the same time providing the rubber layers.
  • JP 2003102087 A relates to a loudspeaker and its use in an electronic device such as e.g. a cell phone, a game device or the like.
  • a loudspeaker with a membrane, an exciter and an elastic body, which is coupled to the outer peripheral part of the membrane is described.
  • the loudspeaker is now coupled to the electronic device in which it is installed via this elastic body. In this way, the weight of the vibration mass would be reduced, an anti-phase sound component would be reduced and the amplitude of the membrane would be increased, which in turn would improve the sound pressure level.
  • the problem was to be overcome by earlier use of loudspeakers in electrical devices in which the housing of the electronic device, such as the cell phone, was used as the membrane itself.
  • the provision of the elastic body for the coupling with the electronic device could also facilitate the integration of a display and a loudspeaker into an electronic device, since the membrane can be designed to be transparent and can be arranged above the display.
  • Several options for the elastic body are proposed, namely foam, rubber and fabric.
  • WO 00/22877 A1 relates to a mid / high-range loudspeaker in which an elastic suspension is connected between the loudspeaker membrane or plate and the housing, bending waves being generated in the loudspeaker membrane by an electrodynamic exciter.
  • an elastic suspension As an exemplary embodiment of the elastic suspension, a foam material is described which is attached to the membrane and the housing by an adhesive.
  • the object of the present invention is to create a loudspeaker which can be better “hidden” or enables accommodation that is less visible to the listener.
  • a loudspeaker In addition to a membrane and a device for setting the membrane in vibration, a loudspeaker according to the invention comprises a frame, the membrane being attached to the frame by means of an elastic adhesive for suspension.
  • the knowledge of the present invention consists in the fact that the optically visible framing of conventional loudspeakers through their suspension, which, for example, leads to the fact that when arranged side by side they lead to an interrupted total area, resulted from the fact that their membrane either from the front and from the rear were clamped in frame recesses along the edges or hung by beads extending beyond the lateral extension thereof, and that this influence of previous suspensions, which would disturb the impression of the front view, can be prevented by using an elastic adhesive for suspending the membrane, which due to its elasticity for an elastic suspension and thus together with the membrane for an oscillatory system with a rest position for the membrane and thanks to its adhesive properties the membrane can be attached from only the back of the membrane.
  • An advantage of the present invention is thus that the construction for the suspension of the membrane does not have to be visible in the front view or the top view but can be hidden.
  • Another advantage of the present invention is thus that loudspeakers according to the invention can be cascaded into a wall, so that there is essentially a wall surface without optical interruption, such as a loudspeaker screen, a loudspeaker room wall, a loudspeaker wall in a piece of furniture or the like ,
  • Another advantage of the present invention is the low cost, the less effort that the membrane suspension requires in the manufacture of the speaker.
  • Ia is a schematic partial sectional side view of a
  • FIG. 1b shows a schematic partial sectional side view of the loudspeaker from FIG. 1a, only the plate serving as a membrane and the piston vibration excitation device being shown by the device for setting the membrane in vibration;
  • Ic shows a schematic front view of the loudspeaker according to FIGS. 1a and 1b, only the plate serving as membrane and the device for setting the membrane in vibration being shown;
  • Fig. Id is a schematic partial sectional plan view of the loudspeaker according to Fig. Ia-Ic, wherein in contrast to Fig. Ia and Ib both structure-borne noise device as well as piston vibration excitation device are shown;
  • FIGS. 1a-1d shows a perspective view of a flat loudspeaker, the membrane of which can be excited by a membrane vibration excitation device of the type shown in FIGS. 1a-1d and which is suspended from a housing or frame according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2b shows a front view of the flat loudspeaker of FIG. 2a, the one shown in FIG. 1a-Id being shown as a possible vibration generation device;
  • Fig. 3 is a front view of a speaker screen made of cascaded flat speakers of the type shown in Fig. 2;
  • 3a is a front view of a speaker screen having a plurality of means for vibrating the membrane
  • FIG. 4 shows a perspective view of a flat loudspeaker with a membrane plate clamped in by means of rubber layers;
  • Fig. 5 speaker screen from speakers of the type shown in Fig. 4.
  • the loudspeaker which is generally indicated by 10, essentially consists of a plate 12 serving as a membrane, a device comprising a structure-borne sound generating device 14 and a longitudinal vibration or piston shrinkage excitation device 16 for vibrating the plate 12 and an excitation signal generation device 18 ,
  • the structure-borne noise generating device 14 works according to the electrodynamic principle and is shown in more detail in cross section in FIG.
  • the structure-borne noise generating device 14 comprises an annular permanent magnet 20 which is polarized along its axis of rotation, a cylindrical pole core 22 which is centered or coaxial with the annular permanent magnet 20, and a voice coil 24 which extends in an annular air gap between the pole core 22 and the permanent magnet 20
  • the structure-borne sound generating device 14 formed as an electrodynamic drive can have, for example, disk-shaped or ring-shaped pole plates. A different construction of the electric motor drive is of course also possible.
  • the part consisting of the voice coil 22 on the one hand and the part of the structure-borne sound generating device 14 consisting of the pole core 22 and the permanent magnet 20 on the other hand are displaceable relative to one another.
  • the structure-borne noise generating device 14 thus formed is fastened in a centered manner on the plate 12 via the part containing the voice coil 22.
  • the reverse case is also conceivable, as described below. Otherwise it is the structure-borne noise generating device is not necessarily fixed or held, ie the other part consisting of components 20 and 22 is freely movable.
  • the components 20 and 22 can be fixed or held, which can have an advantageous effect in a high frequency range.
  • the electrodynamic drive 14 converts an electrical excitation signal, which flows through the voice coil 24, into a mechanical relative oscillation movement between the two parts, the one fastened to the plate 12 and the freely movable, according to the electrodynamic principle.
  • the freely movable part advantageously has enough inertia to effectively transmit the mechanical relative vibration movement to the plate 12, as a result of which structure-borne sound and in particular bending waves are generated in the plate 12 or the plate 12 is excited to produce partial vibrations which, as shown in FIG is exaggerated, mainly consist of bending vibrations.
  • the excitation signal, which flows through the voice coil 24, receives the same from the excitation signal generating device 18, which in turn generates the same from an electrical audio signal, which indicates the information to be reproduced in a suitable manner.
  • the longitudinal vibration excitation device 16 also works according to the electrodynamic principle and is shown in cross section in FIG. 1b.
  • the longitudinal vibration excitation device 16 is arranged coaxially with the body sound generating device 14.
  • the electrodynamic drive of the longitudinal vibration excitation device 16 also comprises a permanent magnet 30, a pole core 32 and a voice coil 34.
  • the voice coil 34 also receives its electrical excitation signal from the excitation signal generating device 18, which generates the same from this tone signal indicating the information to be reproduced.
  • the part comprising the voice coil 34 contacts the plate 12 - or is connected to it - via an adapter 36.
  • the voice coil 34 is fixedly connected to the adapter 36, which extends from the voice coil 34 in the direction of the plate 12 and thereby extends radially, so that the loudspeaker 10 is at rest along the plate 12 ring-shaped excitation area with a certain diameter either to be attached or to be fastened, such as glued, and to surround the structure-borne sound generating device 14 together with the plate 12.
  • the adapter 36 consists of a cylinder jacket 38 with a diameter which exceeds one tenth of the extent of the plate 12 at the narrowest point, and webs 40 which extend radially and connect the cylinder jacket 38 to the voice coil 34 such that the cylinder jacket 38 is aligned coaxially to an excitation point at which the mechanical vibration of the structure-borne noise generating device 14 is exerted on the plate 12.
  • the adapter 36 does not have to have a circular cross-section or a circular excitation area, as shown in FIG. 1a-Id, and is designed as a ring adapter, but can also be rectangular, for example.
  • the extent of the excitation area is, for example, between one tenth and new tenth of the extent of the plate 12 in the respective direction of expansion of the plate 12.
  • the adapter 36 enables the mechanical oscillation of the drive 16 to produce a longitudinal oscillatory movement of the plate 12 almost entirely, that is to say translationally , or leads to a piston vibration, as will be explained in the following.
  • Supports can be arranged along the contact surface of the adapter 36, which protrude from the adapter 36 in the direction of the plate 12, so that the adapter 36 rests on the plate 12 or is fastened there only at isolated support points, ie the ends of the supports.
  • the influence of the adapter 36 or of the longitudinal vibration excitation device 16 on the structure-borne noise generated can be further reduced without significantly impairing the uniformity of the drive of the longitudinal vibration excitation device 16.
  • the part of the electrodynamic drive of the longitudinal vibration excitation device 16 consisting of the voice coil 34 is connected to the plate 12 via the adapter 36 or is coupled by application
  • the other part consisting of the magnet 30 and the pole core 32 is fixed in place , such as attached to a rear wall of the speaker (not shown). In this way, the force transmission of the mechanical vibration generated by the longitudinal vibration excitation device 16 to the plate 12 is greater than in the case of the structure-borne noise generating device 14.
  • the loudspeaker 10 In order to convert the electrical sound signal, which specifies the information to be reproduced, into airborne sound in the form of longitudinal waves or pressure waves, the loudspeaker 10 comprises the two devices 14 and 16. Both devices 14 and 16 reproduce the information to be reproduced for different frequency ranges or Frequency bands.
  • the structure-borne noise generating device 14 is responsible for the reproduction of the high and mid-range, while the longitudinal vibration excitation device 16 is responsible for the low-frequency range.
  • the electrical sound signal to the electrodynamic drives of both devices 14 and 16 and thus the two To supply the same excitation signal, which would make the device 18 superfluous it is preferred that different excitation signals are supplied to the same, which differ from one another in terms of the frequency band and are optimally adapted to the respective working range of the device 14 or 16.
  • the device 14 thus receives a higher-frequency component of the sound signal than the device 16.
  • the frequency range of the excitation signal for the structure-borne sound generating device 14 extends, for example, from 100 Hz to 25 kHz and preferably from 150 Hz to 20 kHz, while the frequency range of the excitation signal for the longitudinal vibration excitation device 16 extends for example from 10 Hz to 2 kHz and preferably from 20 Hz to 200 Hz.
  • the excitation signal generating device 18 can be designed, for example, as a crossover.
  • the frequency range for generating structure-borne noise comprises a frequency which is higher than all frequencies covered by the frequency range for longitudinal vibration excitation, or the frequency ranges comprise a first frequency at which the excitation signal for generating structure-borne noise is higher than the other excitation signal, and a second, lower than the first frequency, at which the excitation signal for longitudinal vibration excitation is equal to or higher than the other excitation signal.
  • the mechanical vibrational movements generated by the excitation signal by the voice coil 24 lead to structure-borne noise in the plate 12 and in particular to bending waves, which in turn are converted to air-borne sound at the air-plate interface.
  • the structure-borne noise generating device 14 advantageously has a sufficient moment of inertia for this.
  • the longitudinal vibration excitation device 16 sets the plate 12 in longitudinal vibration movements 42 with a stroke that is significantly larger, such as more than 20 times larger than the amplitude of the structure-borne noise generating device 14 can be, for example 5 mm.
  • This longitudinal forward and backward movement 42 of the plate 12 leads directly to longitudinal airborne sound waves or pressure waves 44 in the low frequency range.
  • the longitudinal vibration excitation device 16 is fixed with the part of the drive comprising the magnet 30 and the pole core 32, such as on a rear wall.
  • the adapter 36 serves to transmit the mechanical oscillation movement of the voice coil 34 distributed over the plate 12 in such a way that the plate 12 is excited to essentially translatory oscillation movements in the direction perpendicular to an expansion direction of the plate 12, ie the plate as far as possible in front of and swings back.
  • the plate 12 thus vibrates in the form of bending waves, as shown in FIG. 1 a, and additionally as a whole back and forth, as shown by the double arrow 42 in FIG. 1 b.
  • FIGS. 2a and 2b an embodiment of a flat loudspeaker is described with reference to FIGS. 2a and 2b, the membrane plate of which is suspended in such a way that it can carry out the vibrations caused by excitation devices 14 and 16 despite the suspension.
  • the suspension described below ensures on the one hand that a structure-borne noise generated in the membrane plate is not excessively damped, and on the other hand that a Piston vibration of the same in the direction perpendicular to the direction of expansion is made possible.
  • the suspension is elastic, so that the membrane plate and suspension together define an oscillatable system, which, which is initially assumed in the description of FIGS. 2a and 2b, sets a piston oscillation, for example, by the longitudinal oscillation generating device of FIG becomes.
  • the diaphragm plate of the flat loudspeaker shown there could also be set in vibration differently than is the case in FIGS 2a and 2b first described on the assumption that the membrane plate is set in vibration by a vibration generating device as described in FIGS.
  • the excitation device 14, 16 is not shown in FIG. 2a.
  • the membrane plate 12 is fastened to a frame or a housing 100 along its outer edges on its rear side opposite the front side 12a facing the listener (not shown in the figures) by means of an elastic adhesive 102.
  • the frame 100 consists of four walls 10Oa-100d perpendicular to the direction of expansion of the membrane plate 12, of which only two, namely 100a and 100b, can be seen in FIG. 2a.
  • the walls 10Oa-100d run along the edges of the membrane plate 12 a little inwardly offset.
  • the elastic adhesive 102 is arranged between the edges of the walls 10Oa-100d facing the membrane plate 102 and the membrane plate 12, so that the membrane plate is attached from the rear along its circumference by means of the adhesive 102 to the wall edges.
  • the excitation devices 14 and 16 are also provided on the back of the membrane plate 12. The previously described fixation of the longitudinal vibration excitation device 16 is carried out in such a way that the frame 100 and the stationary part of the longitudinal vibration excitation device 16 are arranged in a fixed position relative to one another, such as, for example, on a common rear wall, which together with the walls 10Oa-100d, for example, is a closed one Housing for the flat speaker forms.
  • a fixing elastic mass serving as an elastic adhesive such as e.g. SIGA-Primur (registered trademark) from SIGA Cover AG, Schachen, Switzerland, is applied as a "bead" or a bead.
  • SIGA-Primur registered trademark
  • the membrane plate 12 is applied to the edges of the housing walls provided with the elastic mass placed, such as under UV radiation to cure the adhesive or under increased heat or the like, whereby the plate 12 is glued to the walls 10Oa-IOOd.
  • the elastic adhesive to be used is an adhesive which has elastic properties after assembly or curing.
  • the parts of the devices 14 and 16 which are optionally to be fastened to the rear side of the membrane plate 12 can, for example, either have been attached to the rear side of the plate 12 before the plate is placed on the frame 100, or are only attached afterwards in the state attached to the frame attached to the back of the membrane plate 12.
  • a rear wall, which forms a housing together with the frame 100, can be attached to the edges of the walls 100a-100d facing away from the membrane plate 12, either in front of the membrane plate 12 or afterwards.
  • the part of the excitation device 16 to be fixed can also be attached to this rear wall.
  • the membrane plate 12 covers the entire housing or the entire frame 100 in the front view, or the extension of the membrane plate 12 in the front view is greater than the extension of the frame 100, so that the latter Flat loudspeakers can be integrated into a surface virtually seamlessly without the frame 100 becoming visible, integrated or hidden, as will be explained below with reference to FIG. 3.
  • a fixing elastic mass such as e.g. Rubber glue used, e.g. the aforementioned SIGA primer or another permanently self-adhesive elastic adhesive, such as is customary in the construction industry, for example.
  • the fixing property or adhesive property of the elastic adhesive 102 guarantees a defined connection between the membrane plate 12 and the frame 100, while the elastic property thereof defines an oscillatory suspension, which is ensured by the speaker surround of a conventional cone speaker in conventional speakers.
  • the arrangement and amount of the adhesive is selected such that the optimum elastic property for the vibration system consisting of membrane plate 12 and adhesive 102 or for that of the Excitation system 14 and 16 generated vibrations.
  • the distance between the plate 12 in the rest position and the wall edges of the frame 100 and thus the thickness of the resulting layer of the elastic adhesive 102 is, for example, in a range from 1 mm to 10 mm.
  • the suspension of the membrane plate 12 via the adhesive 102 is of course also possible with a different way of setting the membrane plate in vibration.
  • the excitation system for the membrane plate 12 could, for example, be provided to only reduce structure-borne noise, i.e. primarily bending waves, or just to generate a piston vibration of the membrane plate 12, for example for a separate bass and treble speaker.
  • the arrangement and amount of the elastic mass 102 have to be adapted in order to achieve optimum sound properties.
  • a frame 100 other than the rectangular frame along the edges of the membrane plates 12 can be used, e.g. one in which the membrane plate 12 is only attached to the frame at certain points on the back via the adhesive, or a round frame with a round membrane.
  • suspension described above by means of the elastic adhesive could also be used for suspending the diaphragm of a cone loudspeaker with a conical diaphragm, excitation drive for generating piston vibrations of the diaphragm and frame or housing instead of the usual bead.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a flat loudspeaker screen which is made up of several flat loudspeakers according to FIG. 2a and 2b is composed or cascaded from the same and is provided in order on the one hand to provide audio reproduction and on the other hand to serve as an image area for an image projected onto it by a projector or another projection device, for example.
  • FIG. 3 is generally indicated at 200 and is on supports 2000a and 200b.
  • the image area is formed by the front sides 12a of the rectangular membrane plates 12 of the flat loudspeakers of FIGS. 2a and 2b, which are arranged edge to edge in columns and rows, so that there is an almost uniform, uninterrupted and even image area of the screen 200.
  • the abutting edges of the diaphragm plate 12 of the flat speakers are shown in FIG. 3 with broken lines 202.
  • the flat loudspeaker of FIGS. 2a and 2b is consequently, due to its suspension of the membrane plate on the back by means of an elastic adhesive, optimally suitable for forming the picture surface of a video screen together with other such flat loudspeakers, since there is no optical interruption of the picture surface despite using a Frame or a housing results, as is the case with a flat speaker screen of Fig. 5.
  • there are no geometric elevations on the membrane edges of the individual flat loudspeakers since the membrane plate is only coupled with its rear side to the frame or housing, so that no areas lie outside an image sharpness plane.
  • the present invention is furthermore advantageous for all applications in which the loudspeaker diaphragm requires a housing or a frame, but this or this should be invisible in the top view or front view.
  • Examples of other applications are, for example Room wall made of flat speakers, a ceiling made of flat speakers, billboards made of flat speakers, etc.
  • the loudspeaker wall comprises a first loudspeaker 301, a second loudspeaker 303, which adjoins the first loudspeaker 301, and a loudspeaker 305 adjoining the loudspeaker 303.
  • Each of the loudspeakers 301, 303 and 305 has a plurality of devices 307 for displacing the Membrane in vibrations (exciter), wherein the means 307 for vibrating the membrane are arranged substantially horizontally.
  • the loudspeaker 301 comprises a device 307 'arranged at the edge of the speaker for vibrating the membrane (edge exciter) and a middle device 307' '(middle exciter) for vibrating the membrane.
  • the loudspeaker 303 comprises a device 307 '' 'arranged at the edge of the loudspeaker for vibrating the membrane (edge exciter), the edge exciter 307' '' being adjacent to the edge exciter 307 'and by the same in a predetermined manner Distance "a” is arranged.
  • the distance "a” can for example be equal to a vertical extension of a device for setting the membrane in vibration.
  • the distance "a" between the adjacent devices 307 for vibrating the membrane is the same.
  • the devices for vibrating the membrane are not necessarily equidistant
  • the loudspeaker wall can thus be scalable in the order of magnitude of the individual loudspeakers, which offers advantages in the case of wave field synthesis (WFS), since the loudspeakers and the Screen form a hardware whose characteristics due to the flexibility regarding positioning of devices for vibrating the membrane can be adjusted. For example, almost the same conditions can be created for the edge exciters as for the middle exciters. This is not the case with conventional frame speakers due to the mounting edge, since the distance between all exciters cannot be chosen arbitrarily.
  • WFS wave field synthesis
  • the distance between an edge exciter and the loudspeaker edge cannot be chosen to be as small as desired, since the edge exciters would otherwise be too strongly damped by the frame in comparison with the middle exciters.
  • the distance between the edge of the loudspeaker and the edge exciter can, according to the invention, be chosen to be as small as desired - almost zero - although almost the same conditions can be produced for all exciters.
  • a distance between the respective adjacent edge exciters can be selected equal to a distance between two adjacent exciters of a loudspeaker, which makes a simplified synthesis possible.
  • the invention is also suitable for individual loudspeakers with a housing, to give the designer more freedom in the optical design of the loudspeaker and in particular opens up the possibility of hiding the bead of the loudspeaker.
  • this also applies to cone loudspeakers in which it is no longer necessary to integrate the bead in the image of the loudspeaker in a visually appealing manner using the suspension described above, and thus possibly not only in terms of audio technology To optimize aspects.
  • the present invention can be applied to any type of loudspeaker with a membrane and a device for vibrating the membrane.
  • the flat speaker can also have several Have excitation devices, as was the case, for example, in FIGS. 1a-1d, but also deviating from this exemplary embodiment, several excitation devices of the same type, such as, for example, several structure-borne noise generating devices at different points on the rear side of the membrane, or only one type of excitation, or, as mentioned above, on cone speakers or the like.

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Abstract

Ein erfindungsgemässer Lautsprecher umfasst neben einer Membran (12) und einer Einrichtung zum Versetzen der Membran (12) in Schwingung einen Rahmen (100), wobei zur Aufhängung die Membran (12) mittels eines elastischen Haftmittels (102) an dem Rahmen (100) befestigt ist. Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die optisch sichtbare Umrahmung herkömmlicher Lautsprecher durch deren Aufhängung, die zum Beispiel dazu führt, dass dieselben bei Anordnung Seite an Seite zu einer unterbrochenen Gesamtfläche führen, davon herrührte, dass deren Membran entweder von vorn und von hinten in Rahmen-ausnehmungen entlang der Kanten eingespannt oder durch sich über die laterale Ausdehnung derselben hinaus erstreckende Sicken aufgehängt wurden, und dass dieser den Eindruck der Vorderansicht störende Einfluss bisheriger Aufhängungen dadurch verhindert werden kann, daß zur Aufhängung der Membran (12) ein elastisches Haftmittel (102) verwendet wird, das durch seine Elastizität für eine elastische Aufhängung und somit zusammen mit der Membran (12) für ein schwingungsfähiges System mit einer Ruhlage für die Membran (12) sorgt und durch seine Hafteigenschaften eine Befestigung der Membran (12) von nur der Rückseite der Membran (12) her ermöglicht.

Description

Lautsprecher
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lautsprecher im allgemeinen und beschäftigt sich insbesondere mit der Verbindung zwischen Lautsprechermembran und Lautsprechergehäuse bzw. -rahmen.
Der sich in der Unterhaltungselektronik abzeichnende Trend nach immer kleineren und kompakteren Komponenten macht auch vor der Lautsprechertechnologie nicht Halt. Der Trend geht sogar so weit, daß Lautsprecher nicht nur mehr klein sondern auch für den Hörer „unsichtbar", d.h. für das Auge des Hörers versteckt, sein sollen. Gerade für die Mehrkanal- Wiedergabe, wie Surround, und die Wellenfeldsynthese (WFS) ist die Möglichkeit der unsichtbaren Installation von großem Nutzen. Die hier benötigte Anzahl von einzelnen Kanälen und damit Lautsprechern erstreckt sich schnell auf über 50 Stück. Da solche Wiedergabesysteme aber auch für den Heimgebrauch entwickelt und angeboten werden sollen, und davon ausgegangen werden muß, daß der Kunde beispielsweise für ein WFS-System sein Wohnzimmer aus Platzgründen nicht mit 50 herkömmlichen Lautsprechern ausstatten will, müssen alternative Lautsprecher eingesetzt werden.
Ein Ziel ist es deshalb, Lautsprecher so zu konstruieren, daß sie sich in andere Geräte oder Möbel integrieren lassen, so daß sich dieselben auf diese Weise unauffällig im Zimmer verteilen lassen. So gibt es beispielsweise bereits Lautsprecher, die gleichzeitig als Bilderrahmen, als Bildschirm oder sogar als Schranktür fungieren.
Für die technische Realisierung dieser „versteckten" Laut- Sprecher eignet sich der Konuslautsprecher weniger, da er aufgrund seiner Membranform nicht flach genug ist. Besser geeignet ist ein Lautsprecher, dessen Membran von vorneher- ein flach wie eine Platte ist und dessen elektroakustisches Erregersystem möglichst kleine Abmessungen hat. Dieses Prinzip, nämlich die Verwendung einer Platte als Membran in Verbindung mit der Verwendung eines Erregersystems, ist bereits in der 1929 veröffentlichten DE 465189 und deren Zusätzen DE 484409 und 484872 für eine akustische Schaufensterreklame verwendet worden. Dort diente eine Fensterscheibe eines Schaufensters als Membran, welche durch ein angebrachtes elektrodynamisches Erregersystem zur Schallwiedergabe angeregt wurde.
Der diesem Prinzip grundlegende Funktionsmechanismus besteht darin, daß ein an das elektrodynamische Erregersystem angelegtes elektrisches Signal in eine tonfrequente mechanische Schwingung umgewandelt wird. Diese mechanische Schwingung wird an einem Erregungspunkt, an welchem das Erregersystem an der Membran anliegt oder an derselben befestigt ist, auf die als Membran dienende Platte übertragen, wodurch Körperschall in der Platte erzeugt wird. Insbesondere derjenige Körperschallanteil, der sich anhand von Biegewellen in der Membran ausbreitet, sorgt für die Erzeugung von Luftschall.
Bei diesem Lautsprecherprinzip findet die Erzeugung von Luftschall folglich über den Umweg von Körperschall statt. Die longitudinalen mechanischen Schwindungsbewegungen der Schwingungspulse des Erregersystems werden nicht wie bei Konuslautsprechern von der Membran übernommen und sofort in Luftschall umgesetzt, sondern es wird zunächst Körperschall in der Membran erzeugt, der - und insbesondere der Biege- wellenanteil desselben - dann die umgebende Luft zu Longi- tudinalwellen bzw. Druckwellen, d.h. Schall, anregt. Die Transformation Körperschall-Luftschall wirkt hierbei wie ein Filter in der Signalkette. Die Folge ist, daß nur derjenige Signalanteil des wiederzugebenden Signals als Luftschall wiedergegeben wird, der sich in der Platte als Körperschall ausbreiten und dann in den Raum abgestrahlt werden kann. Da, wie bereits erwähnt, derjenige Körperschallanteil, der sich in Form der Biegewelle ausbreitet, den größten Beitrag zur Erzeugung von Luftschall mittels Plattenmembran liefert, haben die Eigenschaften der Biegewelle, insbesondere ihre Anregung und ihre Ausbreitung, entscheidenden Einfluß auf die Konstruktion eines Flachlautsprechers nach dem Biegewellenprinzip. Unter Beachtung dieser Eigenschaften ergibt sich, daß für eine breitbandige Schallwiedergabe Membranplatten mit geringem Gewicht und großen Abmessungen notwendig sind. Die erforderliche Plattengröße steht nun aber wiederum dem Ziel der unsichtbaren Integration des Lautsprechers in die Umgebung des Hörers im Wege. So ist bereits bei relativ großen Platten die Wiedergabe des Frequenzbereiches unterhalb von etwa 200 Hz von schlechter Qualität. Der Grund hierfür besteht darin, daß eine Platte nur in ihren Eigenmoden mit ihren zugehörigen Eigenfrequenzen schwingt und für die Schallwiedergabe die Modendichte, d.h. die Anzahl der Moden pro Frequenzbereich, entscheidend ist. Unterhalb von 200 Hz ist eine ausreichende Modendichte bisher jedoch nicht erzielt worden. Der Rahmenaufbau herkömmlicher Lautsprecher verhindert aufgrund einer aufbaubedingten Dämpfung ferner eine Senkung der Koinzidenzfrequenz, bei der die Schallwellen nicht in ein Fernfeld abgestrahlt werden (Spurenanpassung) , was zu aufbaubeding- ten Verlusten führt.
Obwohl die oben beschriebenen Flachlautsprecher bestehend aus einer Platte als Membran, einem Erregersystem zur Schwingungsanregung der Platte und einem Gehäuse oder Rahmen für den Flachlautsprecher einen großen Schritt in die richtige Richtung zur Lösung des Problems der „versteckten" Lautsprecher bedeuteten, da sie im Gegensatz zu den üblichen Konuslautsprechern als Membran eine Platte und damit eine als Teil einer Wand oder einer Tür versteckbare Membran verwenden, zeigen sich bisher noch Grenzen im Hinblick auf den Grad, inwieweit das Vorhandensein des Lautsprechers vor den Blicken des Hörers versteckt werden kann. Ein Grund dafür besteht in der fehlenden Lösung für eine Aufhängung der Membran an dem Gehäuse oder dem Rahmen, ohne daß dieselbe in der Vorderansicht bzw. in Blickrichtung senkrecht auf die Vorderseite der Membran über die Ausdehnung der Membran hinaus als Umrahmung der Membran sichtbar wäre.
Genauer ausgedrückt muß die Membranplatte bei Einbau in beispielsweise ein Gehäuse aber auch bei Anbringung an einem Rahmen im Fall von beispielsweise einer Wandmontage immer auf eine bestimmte Weise aufgehängt werden. Die bisherigen Konstruktionen für die Aufhängung und Verbindung der Platte mit dem Gehäuse bzw. Rahmen waren aber aufwendig, um bestimmte technische Anforderungen, wie z.B. an die Steifigkeit der Aufhängung, erfüllen zu können, und waren vor allem von vorn sichtbar. Die Platte wurde beispielsweise bei Flachlautsprechern häufig in einen Rahmen von oben und unten an gegenüberliegenden Kanten mit einer Gummilage eingeklemmt. Eine Flachlautsprecher mit einer solchen Membranaufhängung ist in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt einen Flachlautsprecher 900 in perspektivischer Ansicht. Der Flachlautsprecher 900 umfaßt eine Platte 902 als Membran, deren Vorderseite 902a für den Hörer sichtbar ist. Die Platte 902 ist rechteckig und an zwei gegenüberliegenden Kanten über nicht dargestellte Gummilagen in im Querschnitt C-förmige grabenförmige einander zugewandte Aussparungen eines Gehäuses bzw. Rahmens 904 des Flachlautsprechers 900 eingeklemmt. Die Gummilagen sorgen für eine elastische Membranaufhängung 906, so daß der in der Platte 902 durch eine in Fig. 4 nicht dargestellte Erregungseinrichtung erzeugte Körperschall möglichst wenig gedämpft wird.
Würden nun Flachlautsprecher der in Fig. 4 gezeigten Art zu einer „Leinwand" zusammengefügt, die gleichzeitig als Lautsprecher dienen soll, wie es in Fig. 5 exemplarisch dargestellt ist, wie z.B. für eine Anwendung im Kino als ein Projektions- bzw. Beamerbildschirm, zeigt sich der Nachteil der bei diesen Lautsprechern verwendeten Aufhängung 906 offenkundig. Obwohl die Flachlautsprecher mit ihren Gehäusen bzw. Rahmen 904 bündig Seite an Seite in Spalten und Zeilen Seite an Seite angeordnet sind, damit die sichtbaren Vorderseiten 902a zusammen eine möglichst einheitliche Bildfläche für die Leinwand 910 ergeben, bleibt der Rahmen 904 jedes Flachlautsprechers an den Kanten jeder Membranplatte 902a sichtbar, an denen dieselbe am Rahmen 904 aufgehängt ist. Das Ergebnis ist eine nichteinheitliche und, wie es in Fig. 4 zu sehen ist, eine nicht vollständig ebene Leinwandfläche, da dieselbe an den Stel- len der Aufhängung 906 Erhöhungen aufweist.
Flachlautsprecher nach Fig. 4 sind folglich ungeeignet für Anwendungen, bei denen sich der Lautsprecher quasi „nahtlos" in eine eben Fläche einfügen soll, wie z.B. in einer Flachlautsprecherleinwand, da der Rahmen in der Draufsicht sichtbar ist und die Rahmen somit die Bildfläche unterbrechen.
Ein weiterer Nachteil an Flachlautsprechern nach Fig. 4 ist der hohe technische, finanzielle und fertigungsspezifische Aufwand aufgrund der Notwendigkeit des Einklemmens der Membranplatte 902 in die Ausnehmungen des Rahmens 904 unter gleichzeitiger Vorsehung der Gummilagen.
Ähnliche Probleme wie bei Flachlautsprechern, nämlich der Sichtbarkeit der Membranaufhängung entlang der Kanten der Membran, treten freilich auch bei anderen Lautsprechertypen auf, wie z.B. bei den eingangs erwähnten Konuslautsprechern, jedoch sind diese Lautsprechertypen aufgrund ihrer weniger flachen Form ohnehin weniger für die Anwendung als „versteckte" Lautsprecher geeignet. Bei den Konuslautsprechern ist beispielsweise sogar üblich, die als Aufhängung dienende Sicke optisch als Gestaltungsmittel in die Vorderansicht des Konuslautsprechers zu integrieren.
Es besteht demnach ein Bedarf nach Lautsprechern deren Membran derart aufgehängt ist, daß die Konstruktion für die Aufhängung der Membran in der Vorderansicht nicht sichtbar ist, und deren Aufhängung aber auch den Aufwand hierfür nicht erhöht.
Die JP 2003102087 A bezieht sich auf einen Lautsprecher und dessen Einsatz in einer elektronischen Vorrichtung, wie z.B. einem Handy, einem Spielgerät oder dergleichen. Insbesondere wird ein Lautsprecher mit einer Membran, einem Erreger und einem elastischen Körper, der mit dem Außenum- randungsteil der Membran gekoppelt ist, beschrieben. Über diesen elastischen Körper ist nun der Lautsprecher mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt, in der derselbe eingebaut ist. Auf diese Weise würde das Gewicht der Schwingungsmasse reduziert, ein gegenphasiger Schallanteil reduziert und die Amplitude der Membran erhöht werden, wodurch sich wiederum der Schalldruckpegel verbessere. Es sei nämlich das Problem von früheren Einsätzen von Lautsprechern in elektrischen Vorrichtungen zu überwinden gewesen, bei denen als Membran das Gehäuse der elektronischen Vorrichtung, wie dem Handy, selbst verwendet worden sei. Auch ließe sich durch das Vorsehen des elastischen Körpers für die Kopplung mit der elektronischen Vorrichtung die Integration einer Anzeige und eines Lautsprechers in eine elektronische Vorrichtung erleichtern, da die Membran durchsichtig ausgestaltet und oberhalb der Anzeige angeord- net werden könne. Es werden mehrere Möglichkeiten für den elastischen Körper vorgeschlagen, nämlich Schaum, Gummi und Gewebe.
Die WO 00/22877 Al bezieht sich auf einen Mitten/Hochton- Lautsprecher, bei der eine elastische Aufhängung zwischen die LautSprechermembran bzw. Platte und das Gehäuse geschaltet ist, wobei in der Lautsprechermembran durch einen elektrodynamischen Exciter Biegewellen erzeugt werden. Als Ausführungsbeispiel für die elastische Aufhängung wird ein Schaumstoffmaterial beschrieben, das durch ein Haftmittel an die Membran und das Gehäuse befestigt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, der sich besser „verstecken" läßt bzw. eine für den Hörer weniger sichtbare Unterbringung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Lautsprecher nach Anspruch 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Lautsprecher umfaßt neben einer Membran und einer Einrichtung zum Versetzen der Membran in Schwingung einen Rahmen, wobei zur Aufhängung die Membran mittels eines elastischen Haftmittels an dem Rahmen befestigt ist.
Die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die optisch sichtbare Umrahmung herkömmlicher Lautsprecher durch deren Aufhängung, die zum Beispiel dazu führt, daß dieselben bei Anordnung Seite an Seite zu einer unterbrochenen Gesamtfläche führen, davon herrührte, daß deren Membran entweder von vorn und von hinten in Rahmenausneh- mungen entlang der Kanten eingespannt oder durch sich über die laterale Ausdehnung derselben hinaus erstreckende Sicken aufgehängt wurden, und daß dieser den Eindruck der Vorderansicht störende Einfluß bisheriger Aufhängungen dadurch verhindert werden kann, daß zur Aufhängung der Membran ein elastisches Haftmittel verwendet wird, das durch seine Elastizität für eine elastische Aufhängung und somit zusammen mit der Membran für ein schwingungsfähiges System mit einer Ruhlage für die Membran sorgt und durch seine Hafteigenschaften eine Befestigung der Membran von nur der Rückseite der Membran her ermöglicht.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, daß die Konstruktion für die Aufhängung der Membran in der Vorderansicht bzw. der Draufsicht nicht sichtbar sein muß sondern versteckt werden kann. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht somit auch darin, daß erfindungsgemäße Lautsprecher zu einer Wand kaskadiert werden können, so daß sich im wesentlichen eine Wandfläche ohne optische Unterbrechung ergibt, wie z.B. eine Lautsprecherleinwand, eine Lautsprecherzim- merwand, eine Lautsprecherwand bei einem Möbelstück oder dergleichen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in den geringen Kosten, dem geringeren Aufwand, den die Membranaufhängung bei der Herstellung des Lautsprechers benötigt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. Ia eine schematische Teilschnittseitenansicht eines
Flachlautsprechers, wobei lediglich die als Memb- ran dienende Platte und von der Einrichtung zum
Versetzen der Membran in Schwingung lediglich die
Körperschallerzeugungseinrichtung gezeigt ist;
Fig. Ib eine schematische Teilschnittseitenansicht des Lautsprechers von Fig. Ia, wobei lediglich die als Membran dienende Platte sowie von der Einrichtung zum Versetzen der Membran in Schwingung die Kolbenschwingungserregungseinrichtung gezeigt ist;
Fig. Ic eine schematische Vorderansicht des Lautsprechers nach Fig. Ia und Ib, wobei lediglich die als Membran dienende Platte sowie die Einrichtung zum Versetzen der Membran in Schwingung gezeigt ist;
Fig. Id eine schematische Teilschnittdraufsicht des Lautsprechers nach Fig. Ia-Ic, wobei im Unterschied zu Fig. Ia und Ib sowohl Körperschallerzeugungs- einrichtung als auch Kolbenschwingungserregungs- einrichtung gezeigt sind;
Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines Flachlautspre- chers, dessen Membran durch eine Membranschwin- gungserregungseinrichtung der in Fig. Ia-Id gezeigten Art erregt werden kann und gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an einem Gehäuse oder Rahmen aufgehängt ist;
Fig. 2b eine Vorderansicht des Flachlautsprechers von Fig. 2a, wobei als mögliche Schwingungserzeu- gungseinrichtung die in Fig. Ia-Id gezeigte dargestellt ist;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer Lautsprecher-Leinwand aus kaskadierten Flachlautsprechern der in Fig. 2 gezeigten Art;
Fig. 3a eine Vorderansicht einer Lautsprecher-Leinwand, die eine Mehrzahl von Einrichtungen zum Versetzen der Membran in Schwingungen aufweist;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Flachlautspre- chers mit mittels Gummilagen eingeklemmter Membranplatte; und
Fig. 5 Lautsprecher-Leinwand aus Lautsprechern der in Fig. 4 gezeigten Art.
Bevor die vorliegende Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, daß gleiche oder funktionsgleiche Elemente in den Zeichnungen mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, und daß zur Vermeidung von Wiederholungen in der Beschreibung der Figuren eine erneute Erläuterung dieser Elemente weggelassen wird. Anhand der Fig. Ia-Id wird zunächst ein Flachlautsprecher und insbesondere für eine Einrichtung zur Erregung der Membranplatte des Flachlautsprechers in Schwingung beschrieben, wobei dieser Flachlautsprecher dann bei der Beschreibung der Fig. 2a und 2b als Beispiel für eine Lautsprecherart, nämlich Flachlautsprecher mit KoI- benschwingungs- und Körperschallerzeugung, dient, auf die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Der Lautsprecher, der allgemein mit 10 angezeigt ist, besteht im wesentlichen aus einer als Membran dienenden Platte 12, einer eine Körperschallerzeugungseinrichtung 14 und eine Longitudinalschwingungs- bzw. Kolbenschwindungser- regungseinrichtung 16 umfassenden Einrichtung zum Versetzen der Platte 12 in Schwingung und einer Erregungssignalerzeu- gungseinrichtung 18.
Die Körperschallerzeugungseinrichtung 14 arbeitet nach dem elektrodynamischen Prinzip und ist in Fig. Ia detaillierter im Querschnitt dargestellt. Die Körperschallerzeugungsein- richtung 14 umfaßt einen ringförmigen Permanentmagnet 20, der entlang seiner Rotationsachse polarisiert ist, einen zentriert bzw. koaxial zu dem ringförmigen Permanentmagnet 20 angeordneten zylindrischen Polkern 22 und eine sich in einem ringförmigen Luftspalt zwischen Polkern 22 und Permanentmagnet 20 erstreckende Schwingspule 24. Darüber hinaus kann die als elektrodynamischer Antrieb gebildete Körper- schallerzeugungseinrichtung 14 beispielsweise scheiben- oder ringförmige Polplatten aufweisen. Natürlich ist ein anderer Aufbau des elektromotorischen Antriebs ebenfalls möglich. Der aus der Schwingspule 22 bestehende Teil einerseits und der aus dem Polkern 22 und dem Permanentmagnet 20 bestehende Teil der Körperschallerzeugungseinrichtung 14 andererseits sind gegeneinander verschiebbar. Die so gebil- dete Körperschallerzeugungseinrichtung 14 ist über den die Schwingspule 22 enthaltenden Teil an der Platte 12 zentriert befestigt. Wie es im folgenden beschrieben wird, ist der umgekehrte Fall jedoch ebenfalls denkbar. Ansonsten ist die Körperschallerzeugungseinrichtung nicht notwendigerweise fixiert bzw. gehaltert, d.h. der andere aus den Komponenten 20 und 22 bestehende Teil, ist frei beweglich. Alternativ hierzu können die Komponenten 20 und 22 fixiert bzw. gehaltert sein, was sich u.U. in einem Hochtonbereich vorteilhaft auswirkt.
Der elektrodynamische Antrieb 14 wandelt ein elektrisches Erregungssignal, das durch die Schwingspule 24 fließt, nach dem elektrodynamischen Prinzip in eine mechanische Relativ- schwingungsbewegung zwischen den beiden Teilen, dem an der Platte 12 befestigten und dem frei beweglichen, um. Der frei bewegliche Teil besitzt vorteilhafterweise genügend Trägheit, um die mechanische Relativschwingungsbewegung effektiv auf die Platte 12 zu übertragen, wodurch in der Platte 12 Körperschall und insbesondere Biegewellen erzeugt werden bzw. die Platte 12 zu Partialschwingungen angeregt wird, die, wie es in Fig. Ia übertrieben dargestellt ist, vornehmlich aus Biegeschwingungen bestehen. Das Erregungs- signal, welches durch die Schwingspule 24 fließt, erhält dieselbe von der Erregungssignalerzeugungseinrichtung 18, die dasselbe wiederum aus einem elektrischen Tonsignal erzeugt, welches die wiederzugebenden Informationen auf geeignete Weise anzeigt.
Auch die Longitudinalschwingungserregungseinrichtung 16 arbeitet nach dem elektrodynamischen Prinzip und ist in Fig. Ib im Querschnitt dargestellt. Die Longitudinalschwin- gungserregungseinrichtung 16 ist koaxial zu der Körper- Schallerzeugungseinrichtung 14 angeordnet. Der elektrodynamische Antrieb der Longitudinalschwingungserregungseinrich- tung 16 umfaßt ebenfalls einen Permanentmagnet 30, einen Polkern 32 und eine Schwingspule 34. Die Schwingspule 34 erhält ihr elektrisches Erregungssignal ebenfalls von der Erregungssignalerzeugungseinrichtung 18, die dasselbe aus demselben die wiederzugebenden Informationen anzeigenden Tonsignal erzeugt. Der die Schwingspule 34 umfassende Teil berührt die Platte 12 - oder ist mit derselben verbunden - über einen Adapter 36. Anders ausgedrückt ist die Schwingspule 34 fest mit dem Adapter 36 verbunden, der sich von der Schwingspule 34 aus in Richtung der Platte 12 erstreckt und dabei radial ausdehnt, um an der Platte 12 im Ruhezu- stand des Lautsprechers 10 entlang eines ringförmigen Erregungsbereiches mit gewissem Durchmesser entweder anzuliegen oder befestigt, wie z.B. angeklebt, zu sein, und um zusammen mit der Platte 12 die Körperschallerzeugungsein- richtung 14 zu umgeben. Insbesondere besteht der Adapter 36 aus einem Zylindermantel 38 mit einem Durchmesser, der ein Zehntel der Ausdehnung der Platte 12 an der schmälsten Stelle überschreitet, und Stegen 40, die sich radial erstrecken und den Zylindermantel 38 mit der Schwingspule 34 verbinden, derart, daß der Zylindermantel 38 koaxial zu einem Erregungspunkt ausgerichtet ist, an welchem die mechanische Schwingung der Körperschallerzeugungseinrich- tung 14 auf die Platte 12 ausgeübt wird.
Der Adapter 36 muß nicht, wie in Fig. Ia-Id gezeigt, einen kreisförmigen Querschnitt bzw. einen kreisförmigen Erregungsbereich aufweisen und als Ringadapter gebildet sein, sondern kann beispielsweise auch rechteckig gebildet sein. Die Ausdehnung des Erregungsbereiches beträgt beispielsweise zwischen einem Zehntel und neuen Zehnteln der Ausdehnung der Platte 12 in der jeweiligen Ausdehnungsrichtung der Platte 12. Der Adapter 36 ermöglicht, daß die mechanische Schwingung des Antriebs 16 zu einer longitudinalen Schwingungsbewegung der Platte 12 nahezu im ganzen, also translatorisch, bzw. zu einer Kolbenschwingung führt, wie es im folgenden erläutert werden wird. Durch den koaxialen bzw. den zentralsymmetrischen Aufbau wird die Beeinflussung verringert, die die Longitudinalschwingungserregungsein- richtung 16 durch den Erregungsbereich bzw. Auflagebereich auf die von der Körperschallerzeugungseinrichtung 14 er- zeugten Biegewellen, die sich annähernd isotropisch von dem koaxialen Erregungspunkt der Körperschallerzeugungseinrich- tung 14 ausbreiten, ausübt. Entlang der Auflagefläche des Adapters 36 können Stützen angeordnet sein, die von dem Adapter 36 in Richtung der Platte 12 vorstehen, so daß der Adapter 36 nur an vereinzelten Stützpunkten, d.h. den Enden der Stützen, auf der Platte 12 aufliegt oder dort befestigt ist. Hierdurch kann der Einfluß des Adapters 36 bzw. der Longitudinalschwin- gungserregungseinrichtung 16 auf den erzeugten Körperschall weiter reduziert werden, ohne wesentlich die Gleichmäßigkeit des Antriebs der Longitudinalschwingungserregungsein- richtung 16 zu beeinträchtigen.
Während der aus der Schwingspule 34 bestehende Teil des elektrodynamischen Antriebs der Longitudinalschwingungser- regungseinrichtung 16 über den Adapter 36 mit der Platte 12 verbunden, oder, durch Anlegen, gekoppelt ist, ist der andere, aus dem Magneten 30 und dem Polkern 32 bestehende Teil ortsfest fixiert, wie z.B. an einer Rückwand des Lautsprechers (nicht gezeigt) befestigt. Auf diese Weise ist die Kraftübertragung der von der Longitudinalschwin- gungserregungseinrichtung 16 erzeugten mechanischen Schwingung auf die Platte 12 größer als bei der Körperschaller- zeugungseinrichtung 14.
Nachdem im vorhergehenden der Aufbau des Lautsprechers von Fig. Ia-Id beschrieben worden ist, wird im folgenden dessen Funktionsweise beschrieben. Um das elektrische Tonsignal, welches die wiederzugebenden Informationen angibt, in Luftschall in Form von Longitudinalwellen bzw. Druckwellen umzuwandeln, umfaßt der Lautsprecher 10 die zwei Einrich- tungen 14 und 16. Beide Einrichtungen 14 und 16 übernehmen die Wiedergabe der wiederzugebenden Informationen für unterschiedliche Frequenzbereiche bzw. Frequenzbänder. Die Körperschallerzeugungseinrichtung 14 ist für die Wiedergabe des Hoch- und Mitteltonbereiches zuständig, während die Longitudinalschwingungserregungseinrichtung 16 für den Tieftonbereich zuständig ist. Obwohl es möglich ist, das elektrische Tonsignal den elektrodynamischen Antrieben beider Einrichtungen 14 und 16 und somit den beiden das gleiche Erregungssignal zuzuführen, womit die Einrichtung 18 gegebenenfalls überflüssig wäre, wird es bevorzugt, daß denselben verschiedene Erregungssignale zugeführt werden, die hinsichtlich des Frequenzbandes voneinander abweichen und optimal an den jeweiligen Arbeitsbereich der Einrichtung 14 bzw. 16 angepaßt sind. So erhält die Einrichtung 14 einen höherfrequenten Anteil des Tonsignals als die Einrichtung 16. Der Frequenzbereich des Erregungssignals für die Körperschallerzeugungseinrichtung 14 erstreckt sich beispielsweise von 100 Hz bis 25kHz und vorzugsweise von 150Hz bis 2OkHz, während sich der Frequenzbereich des Erregungssignals für die Longitudinalschwingungserregung- seinrichtung 16 beispielsweise von 10Hz bis 2kHz und vorzugsweise von 20Hz bis 200Hz erstreckt. Hierzu kann die Erregungssignalerzeugungseinrichtung 18 beispielsweise als Frequenzweiche ausgeführt sein. Allgemein ist es also vorteilhaft, wenn der Frequenzbereich zur Körperschallerzeugung eine Frequenz umfaßt, die höher ist als alle von dem Frequenzbereich zur Longitudinalschwingungserregung umfaßten Frequenzen, oder die Frequenzbereiche umfassen eine erste Frequenz, an dem das Erregungssignal zur Körperschallerzeugung höher als das andere Erregungssignal ist, und eine zweite, zu der ersten niedrigere Frequenz, an dem das Erregungssignal zur Longitudinalschwingungserregung gleich dem anderen Erregungssignal oder höher als dasselbe ist.
Die durch das Erregungssignal durch die Schwingspule 24 erzeugten mechanischen Schwingungsbewegungen führen in der Platte 12 zu Körperschall in der Platte 12 und insbesondere zu Biegewellen, die wiederum an der Schnittstelle Luft- Platte zu Luftschall umgewandelt werden. Die Körperschall- erzeugungseinrichtung 14 weist hierzu vorteilhafterweise ein ausreichendes Trägheitsmoment auf.
Die Longitudinalschwingungserregungseinrichtung 16 versetzt die Platte 12 in longitudinale Schwingungsbewegungen 42 mit einem Hub, der bedeutend größer, wie z.B. mehr als 20 mal größer, als die Amplitude der Körperschallerzeugungsein- richtung 14 sein kann, wie z.B. 5mm. Diese longitudinale Vor- und Zurückbewegung 42 der Platte 12 führt unmittelbar zu longitudinalen Luftschallwellen bzw. Druckwellen 44 im Tieftonbereich. Um den großen Hub der Longitudinalschwin- gungserregungseinrichtung 16 zu ermöglichen, ohne daß durch die Masse des Antriebs der Longitudinalschwingungserregung- seinrichtung 16 die Schwingspule 34 nicht mehr senkrecht in das Feld des Luftspaltes eintauchen kann und somit Verzer- rungen entstehen, ist die Longitudinalschwingungserregung- seinrichtung 16 mit dem den Magnet 30 und den Polkern 32 umfassenden Teil des Antriebs fixiert, wie z.B. an einer Rückwand. Der Adapter 36 dient dazu, die mechanische Schwingungsbewegung der Schwingspule 34 derart über die Platte 12 verteilt zu übertragen, daß die Platte 12 zu im wesentlichen translatorischen Schwingungsbewegungen in Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Platte 12 angeregt wird, d.h. die Platte möglichst im ganzen vor und zurück schwingt. Die Platte 12 schwingt somit in sich in Form von Biegewellen, wie es in Fig. Ia gezeigt ist, und zusätzlich als Ganzes einheitlich vor und zurück, wie es durch den Doppelpfeil 42 in Fig. Ib gezeigt ist.
Die vorhergehende Beschreibung bezugnehmend auf Fig. Ia-Id ließ die Aufhängung der Membranplatte zunächst außer Betracht und konzentrierte sich lediglich auf den Aspekt des Versetzens der Membranplatte 12 in Schwingung, ohne näher auf die Halterung der Membranplatte 12 und darauf einzugehen, daß dieselbe schwingungsfähig aufgehängt ist.
Im folgenden wird nun bezugnehmend auf Fig. 2a und 2b ein Ausführungsbeispiel für einen Flachlautsprecher beschrieben, dessen Membranplatte derart aufgehängt ist, daß dieselbe die durch Erregungseinrichtungen 14 und 16 bewirkten Schwingungen trotz Aufhängung ausführen kann. Die im folgenden beschriebene Aufhängung sorgt einerseits dafür, daß ein in der Membranplatte erzeugter Körperschall nicht übermäßig gedämpft wird, und andererseits dafür, daß eine Kolbenschwingung derselben in Richtung senkrecht zur Ausdehnungsrichtung ermöglicht wird. Die Aufhängung ist hierzu elastisch, so daß Membranplatte und Aufhängung zusammen ein schwingfähiges System definieren, Welches, wovon bei der Beschreibung von Fig. 2a und 2b zunächst exemplarisch ausgegangen wird, durch beispielsweise die Longitudi- nalschwingungserzeugungseinrichtung von Fig. Ia-Id in eine Kolbenschwingung versetzt wird.
Anders ausgedrückt werden, obwohl, wie es im Anschluß an die Beschreibung von Fig. 2a und 2b noch erläutert wird, die Membranplatte des dort gezeigten Flachlautsprechers auch anders in Schwingung versetzt werden könnte, als dies in Fig. Ia-Id der Fall ist, Fig. 2a und 2b zunächst unter der Annahme beschrieben, die Membranplatte werde durch eine wie in Fig. Ia-Id beschriebene Schwingungserzeugungsein- richtung in Schwingung versetzt. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in Fig. 2a die Erregungseinrichtung 14, 16 nicht dargestellt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2a und 2b ist die Membranplatte 12 an einem Rahmen oder einem Gehäuse 100 entlang ihrer Außenkanten an ihrer der dem Hörer zugewandten Vorderseite 12a gegenüberliegenden Rückseite (in den Figuren nicht zu sehen) mittels eines elastischen Haftmittels 102 befestigt. Der Rahmen 100 besteht aus vier senkrecht zur Ausdehnungsrichtung der Membranplatte 12 stehenden Wänden 10Oa-IOOd, von denen in Fig. 2a lediglich zwei, nämlich 100a und 100b, zu sehen sind. Die Wände 10Oa-IOOd verlaufen entlang der Kanten der Membranplatte 12 ein wenig nach innen versetzt hierzu. Das elastische Haftmittel 102 ist zwischen den der Membranplatte 102 zugewandten Kanten der Wände 10Oa-IOOd und der Membranplatte 12 angeordnet, so daß die Membranplatte von der Rückseite her entlang seines ümfanges mittels des Haftmittels 102 an den Wandkanten angebracht ist. Die Erregungseinrichtungen 14 und 16 sind ebenfalls an der Rückseite der Membranplatte 12 vorgesehen. Die vorhergehende beschriebene Fixierung der Longitudinalschwingungserre- gungseinrichtung 16 sind derart ausgeführt, daß der Rahmen 100 und der ortsfeste Teil der Longitudinalschwingungserre- gungseinrichtung 16 ortsfest relativ zueinander angeordnet sind, wie z.B. an einer gemeinsamen Rückwand, die zusammen mit den Wänden 10Oa-IOOd beispielsweise ein geschlossenes Gehäuse für den Flachlautsprecher bildet.
Beim Zusammenbau des Flachlautsprechers von Fig. 2a und 2b wird nach Bereitstellung des Rahmens mit den Wänden 100a- 100d zunächst auf den Kanten der Wände 10Oa-IOOd eine als elastisches Haftmittel dienende fixierende elastische Masse, wie z.B. SIGA-Primur (eingetragenes Warenzeichen) der Firma SIGA Cover AG, Schachen, Schweiz, als eine „Raupe" bzw. ein Wulst aufgetragen. Dann wird die Membranplatte 12 unter bestimmten, vom Haftmittel abhängigen Bedingungen auf die mit der elastischen Masse versehenen Kanten der Gehäusewände aufgesetzt, wie z.B. unter UV-Bestrahlung zur Aushärtung des Haftmittels oder unter erhöhter Wärme oder dergleichen, wodurch die Platte 12 auf die Wände 10Oa-IOOd aufgeklebt wird.
Das zu verwendende elastische Haftmittel ist ein Haftmittel, welches nach dem Zusammenbau bzw. Aushärten elastische Eigenschaften aufweist.
Die gegebenenfalls an der Rückseite der Membranplatte 12 zu befestigenden Teile der Einrichtungen 14 und 16 können beispielsweise entweder vor dem Aufsetzen der Platte auf dem Rahmen 100 an der Rückseite der Platte 12 angebracht worden sein, oder werden erst hinterher in dem an dem Rahmen angebrachten Zustand an der Rückseite der Membran- platte 12 befestigt. Eine Rückwand, die zusammen mit dem Rahmen 100 ein Gehäuse bildet, kann an den der Membranplatte 12 abgewandten Kanten der Wände 10Oa-IOOd angebracht werden, und zwar entweder noch vor der Membranplatte 12 oder hinterher. An dieser Rückwand kann auch der zu fixierende Teil der Erregungseinrichtung 16 befestigt werden.
Wie es aus Fig. 2b ersichtlich ist, verdeckt in der Vorder- ansieht die Membranplatte 12 das gesamte Gehäuse bzw. den gesamten Rahmen 100, bzw. ist die Ausdehnung der Membranplatte 12 in der Vorderansicht größer als die Ausdehnung des Rahmens 100, so daß dieser Flachlautsprecher ohne weiteres sich in einer Fläche quasi nahtlos, ohne daß der Rahmen 100 sichtbar wird, integrieren bzw. verstecken läßt, wie es im folgenden bezugnehmend auf Fig. 3 noch erläutert werden wird.
Die technischen Anforderungen an die Aufhängung der Memb- ranplatte 12, wie sie durch die von der Membranplatte 12 zu vollführenden Partial- und Kolbenschwingungen definiert werden, werden durch das elastische Haftmittel 102 aufgrund seiner elastischen Eigenschaften erfüllt. Als elastisches Haftmittel wird beispielsweise eine fixierende elastische Masse, wie z.B. Gummikleber verwendet, wie z.B. das vorhergehende erwähnte SIGA-Primur oder eine andere dauerhaft selbstklebende elastische Klebemasse, wie sie beispielsweise in der Baubranche üblich ist.
Die fixierende Eigenschaft bzw. Hafteigenschaft des elastischen Haftmittels 102 garantiert eine definierte Verbindung zwischen der Membranplatte 12 und dem Rahmen 100, während die elastische Eigenschaft desselben eine schwingungsfähige Aufhängung definiert, wofür bei herkömmlichen Lautsprechern die Lautsprechersicke eines herkömmlichen Konuslautsprechers sorgt.
Beim Auftragen des Haftmittelwulstes auf den Kanten der Wände 10Oa-IOOd beim Zusammenbau des obigen Flachlautspre- chers wird Anordnung und Menge des Haftmittels derart gewählt, daß sich anschließend die optimale elastische Eigenschaft für das Schwingungssystem aus Membranplatte 12 und Haftmittel 102 bzw. für die von dem Erregersystem 14 und 16 erzeugten Schwingungen ergibt. Nach dem Zusammenbau liegt der Abstand zwischen der sich in der Ruhelage befindlichen Platte 12 und den Wandkanten des Rahmens 100 und damit die Dicke der sich ergebenden Lage des elastischen Haftmittels 102 beispielsweise in einem Bereich von lmm bis 10mm.
Wie es im vorhergehenden bereits erwähnt worden ist, ist die Aufhängung der Membranplatte 12 über das Haftmittel 102 freilich auch bei einer anderen Art und Weise des Verset- zens der Membranplatte in Schwingung möglich. Das Erregersystem für die Membranplatte 12 könnte beispielsweise vorgesehen sein, um lediglich Körperschall, d.h. vornehmlich Biegewellen, oder lediglich eine Kolbenschwingung der Membranplatte 12 zu erzeugen, beispielsweise für einen getrennten Baß- und Höhenlautsprecher. Je nachdem sind bei Zusammenbau des Flachlautsprechers von Fig. 2a und 2b Anordnung und Menge der elastischen Masse 102 anzupassen, um optimale Klangeigenschaften zu erzielen. Dementsprechend kann auch ein anderer Rahmen 100 als der rechteckig entlang der Kanten der Membranplatten 12 verlaufende Rahmen verwendet werden, wie z.B. einer, bei dem die Membranplatte 12 lediglich an vorbestimmten Punkten an der Rückseite punktu- ell über das Haftmittel an dem Rahmen befestigt ist, oder ein Runder Rahmen mit einer runden Membran.
Prinzipiell könnte die im vorhergehende beschriebene Aufhängung mittels des elastischen Haftmittels auch für die Aufhängung der Membran eines Konuslautsprechers mit konus- förmiger Membran, Erregungsantrieb zur Erzeugung von Kolbenschwingungen der Membran und Rahmen oder Gehäuse anstelle der üblichen Sicke verwendet werden.
Um den Vorteil eines in der Vorderansicht nicht sichtbaren Rahmens zu veranschaulichen, wie er sich bei dem Flachlautsprecher nach Fig. 2a und 2b ergibt, ist in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Flachlautsprecher-Leinwand gezeigt, die sich aus mehreren Flachlautsprechern gemäß Fig. 2a und 2b zusammensetzt bzw. aus denselben kaskadiert ist und vorgesehen ist, um einerseits eine Audiowiedergabe zu leisten und andererseits als Bildfläche für ein auf dasselbe durch beispielsweise einen Beamer oder eine andere Projektionseinrichtung auf dieselbe geworfenes projiziertes Bild zu dienen.
Die Leinwand von Fig. 3 ist allgemein mit 200 angezeigt und steht auf Stützen 2000a und 200b. Die Bildfläche wird durch die Vorderseiten 12a der rechteckigen Membranplatten 12 der Flachlautsprecher von Fig. 2a und 2b gebildet, die Kante an Kante in Spalten und Zeilen angeordnet sind, so daß sich eine nahezu einheitliche, ununterbrochene und eben Bildfläche der Leinwand 200 ergibt. Die aneinanderliegenden Kanten der Membranplatte 12 der Flachlautsprecher sind in Fig. 3 mit gestrichelten Linien 202 angezeigt.
Der Flachlautsprecher von Fig. 2a und 2b ist folglich aufgrund seiner Aufhängung der Membranplatte an der Rück- seite mittels eines elastischen Haftmittels optimal dafür geeignet, zusammen mit anderen solchen Flachlautsprechern die Bildfläche einer Videoleinwand zu bilden, da sich keine optische Unterbrechung der Bildfläche trotz Verwendung eines Rahmens oder eines Gehäuses ergibt, wie es bei einer Flachlautsprecher-Leinwand von Fig. 5 der Fall ist. Zudem ergeben sich keine geometrischen Erhöhungen an den Membran- rändern der einzelnen Flachlautsprecher, da die Membranplatte nur mit ihrer Rückseite an Rahmen bzw. Gehäuse angekoppelt ist, so daß keine Bereiche außerhalb einer Bildsschärfeebene liegen.
Obwohl in Fig. 3 lediglich die Anwendung des Flachlautsprechers gemäß Fig. 2a und 2b in einer Leinwand beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung ferner für alle Anwen- düngen vorteilhaft, in denen die Lautsprechermembran ein Gehäuse oder einen Rahmen benötigt, aber dieses bzw. dieser in der Draufsicht bzw. Vorderansicht unsichtbar sein soll. Beispiele für weitere Anwendungen sind beispielsweise eine Raumwand aus Flachlautsprechern, eine Zimmerdecke aus Flachlautsprechern, Werbetafeln aus Flachlautsprechern usw.
In Fig. 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lautsprecher-Wand gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Lautsprecher-Wand umfasst einen ersten Lautsprecher 301, einen zweiten Lautsprecher 303, der an den ersten Lautsprecher 301 angrenzt, sowie einen an den Lautsprecher 303 angrenzenden Lautsprecher 305. Jeder der Lautsprecher 301, 303 und 305 weist eine Mehrzahl von Einrichtungen 307 zum Versetzen der Membran in Schwingungen (Exciter) auf, wobei die Einrichtungen 307 zum Versetzen der Membran in Schwingungen im wesentlichen waagerecht angeordnet sind. Der Lautsprecher 301 umfaßt eine am Laut- sprecher-Rand abgeordnete Einrichtung 307' zum Versetzen der Membran in Schwingungen (Rand-Exciter) sowie eine mittlere Einrichtung 307'' (mittlerer Exciter) zum Versetzen der Membran in Schwingungen. Der Lautsprecher 303 umfaßt eine am Lautsprecher-Rand abgeordnete Einrichtung 307''' zum Versetzen der Membran in Schwingungen (Rand- Exciter), wobei der Rand-Exciter 307''' an den Rand-Exciter 307' angrenzt und von demselben in einem vorbestimmten Abstand „a" angeordnet ist. Der Abstand „a" kann beispielsweise gleich einer vertikalen Ausdehnung einer Einrichtung zum Versetzen der Membran in Schwingungen sein.
Wie es in Fig. 3a gezeigt ist, ist der Abstand „a" zwischen den benachbarten Einrichtungen 307 zum Versetzen der Membran in Schwingungen gleich. An dieser Stelle sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Einrichtungen zum Versetzen der Membran in Schwingungen nicht notwendigerweise äquidis- tant angeordnet sein müssen, sondern aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus beliebig angeordnet sein können. Je nach Wunsch kann die Lautsprecherwand somit in einer Grö- ßenordnung der einzelnen Lautsprecher skalierbar sein, was im Falle einer Wellenfeld-Synthese (WFS) vorteile bietet, da die Lautsprecher und die Leinwand eine Hardware bilden, deren Charakteristik aufgrund der Flexibilität hinsichtlich einer Positionierung von Einrichtungen zum Versetzen der Membran in Schwingungen anpassbar sind. So können beispielsweise für die Rand-Exciter nahezu gleiche Bedingungen wie für die mittleren Exciter hergestellt werden. Dies ist bei konventionellen Rahmen-Lautsprechern aufgrund des Aufhängungsrandes nicht der Fall, da der Abstand zwischen allen Excitern nicht beliebig gewählt werden kann. Insbesondere kann der Abstand zwischen einem Rand-Exciter und dem Lautsprecherrand nicht beliebig klein gewählt werden, da die Rand-Exciter durch den Rahmen im Vergleich zu den mittleren Excitern sonst zu stark bedämpft sein würden. Im Gegensatz hierzu kann der Abstand zwischen dem Lautsprecherrand und dem Rand-Exciter erfindungsgemäß beliebig klein - nahezu Null - gewählt werden, wobei für alle Exci- ter trotzdem nahezu gleiche Bedingungen herstellbar sind. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen den jeweiligen angrenzenden Rand-Excitern gleich einem Abstand zwischen zwei benachbarten Excitern eines Lautsprechers gewählt werden, wodurch eine vereinfachte Synthese möglich wird.
Die Erfindung ist aber auch bei Einzellautsprechern mit Gehäuse dazu geeignet, dem Designer mehr Freiheit bei der optischen Außengestaltung des Lautsprechers zu lassen und eröffnet ihm insbesondere die Möglichkeit, die Sicke des Lautsprechers zu verstecken. Dies gilt neben den im vorhergehenden hauptsächlich beschriebenen Flachlautsprechern freilich auch für Konuslautsprecher, bei denen es mittels der oben beschriebenen Aufhängung mit elastischem Haftmittel nicht mehr notwendig ist, die Sicke in das Bild des Lautsprechers auf optisch ansprechende zu integrieren und damit dieselbe eventuell nicht nur nach audiotechnischen Gesichtspunkten zuoptimieren.
Bezugnehmend auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele wird noch mal explizit darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung auf jeglichen Lautsprechertyp mit Membran und Einrichtung zum Versetzen der Membran in Schwingung anwendbar ist. So kann der Flachlautsprecher auch mehrere Erregungseinrichtungen aufweisen, wie es beispielsweise in den Fig. Ia-Id der Fall war, aber auch abweichend von diesem Ausführungsbeispiel mehrere Erregungseinrichtungen desselben Typs, wie z.B. mehrere Körperschallerzeugungsein- richtungen an verschiedenen Punkten der Rückseite der Membran, oder nur jeweils einen Erregungstyp, oder, wie oben erwähnt, auf Konuslautsprecher oder dergleichen.

Claims

Patentansprüche
1. Lautsprecher mit
einer Membran (12) ;
einer Einrichtung (14, 16) zum Versetzen der Membran (12) in Schwingung; und
einem Rahmen (100), wobei zur Aufhängung die Membran (12) mittels eines elastischen Haftmittels (102) an dem Rahmen (100) befestigt ist.
2. Lautsprecher gemäß Anspruch 1, bei dem die Einrichtung (14, 16) zum Versetzen der Membran (12) in Schwingung eine erste Erregungseinrichtung (14) zur Erzeugung von Körperschall in der Membran (12) aufweist.
3. Lautsprecher gemäß Anspruch 2, bei dem die erste Erregungseinrichtung (14) an der Membran (12) befestigt und ansonsten ungehaltert ist.
4. Lautsprecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Einrichtung (14, 16) zum Versetzen der Membran (12) in Schwingung eine zweite Erregungseinrichtung (16) zum Versetzen der Membran (12) in eine Kolbenschwingung in Richtung senkrecht zur Membranausdehnung aufweist .
5. Lautsprecher gemäß Anspruch 4, bei dem die zweite Erregungseinrichtung (16) relativ zum Rahmen (100) ortsfest fixiert ist.
6. Lautsprecher gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem die zweite Erregungseinrichtung (16) mit der Membran (12) verbunden ist.
7. Lautsprecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Membran (12) eine ebene Platte (12) ist.
8. Lautsprecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Membran (12) eine Vorderseite (12a) und eine
Rückseite aufweist und die Membran nur an der Rückseite an dem Rahmen (100) befestigt ist.
9. Lautsprecher gemäß Anspruch 8, bei dem der Rahmen (100) in Blickrichtung auf die Vorderseite (12a) der
Membran (12) eine kleinere Ausdehnung aufweist als die Membran (12), so daß aus dieser Blickrichtung nur die Membran (12) sichtbar ist.
10. Eine Wand (200) aus Lautsprechern gemäß Anspruch 9, die derart nebeneinander angeordnet sind, daß deren Membranen eine einheitliche, ebene und im wesentlichen ununterbrochene Fläche ergeben.
11. Lautsprecher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der eine Mehrzahl von Einrichtungen (307) zum Versetzen der Membran in Schwingungen aufweist.
12. Lautsprecherwand gemäß Anspruch 11, die einen ersten Lautsprecher (301) und einen neben dem ersten Lautsprecher (301) angeordneten zweiten Lautsprecher (303) aufweist, wobei der erste Lautsprecher (301) eine an einem Rand angeordnete Einrichtung (307') zum Versetzen der Membran in Schwingungen aufweist, und wobei der zweite Lautsprecher (303) eine an einem Rand angeordnete Einrichtung (307''') zum Versetzen der Membran in Schwingungen aufweist, wobei der Ränder des ersten und zweiten Lautsprechers (301, 303) aneinander angrenzen, und wobei ein Abstand zwischen den Einrich- tungen (307') und (307''') zum Versetzen der Membran in Schwingungen gleich einem Abstand zwischen zwei innerhalb eines Lautsprechers (301, 303, 305) benachbart angeordneten Einrichtungen (307) zum Versetzen der Membran in Schwingungen ist.
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