WO2009106427A1 - Flächenlautsprecher - Google Patents

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WO2009106427A1
WO2009106427A1 PCT/EP2009/051563 EP2009051563W WO2009106427A1 WO 2009106427 A1 WO2009106427 A1 WO 2009106427A1 EP 2009051563 W EP2009051563 W EP 2009051563W WO 2009106427 A1 WO2009106427 A1 WO 2009106427A1
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WO
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vibration
bodies
vibrating
exciter
vibration body
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/051563
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Bösnecker
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2009106427A1 publication Critical patent/WO2009106427A1/de

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    • 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
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/24—Structural combinations of separate transducers or of two parts of the same transducer and responsive respectively to two or more frequency ranges

Definitions

  • the invention relates to a flat speaker.
  • Such a flat-panel loudspeaker has a vibrating system with a vibratable planar vibrating body, which can be excited to vibrate by means of a vibration exciter coupled to it.
  • a device for an acoustic window display advertising is known.
  • a trained as vibration exciter voice coil with a trained as a shop window vibrating body is firmly connected.
  • the voice coil is excited to vibrate, which are transmitted to the shop window.
  • the shop window radiates an audible sound spectrum.
  • a plate-shaped oscillating body which is made, for example, of wood or of a plastic, is made to vibrate and emits an audible sound spectrum.
  • One or more of these area speakers for example, in the establishment of a room as a wall or ceiling cover integrated. In this way, a space-saving acoustic reproduction device can be realized.
  • Such a surface speaker emits transversal waves.
  • a conventional cone loudspeaker generates longwave waves.
  • the quality of a loudspeaker is evaluated on the basis of its so-called frequency response.
  • the sound spectrum emitted by the vibration body is measured and adjusted its frequency response and thus the frequency response of the speaker.
  • a flat-panel loudspeaker has a nonuniform frequency response. In other words, different frequencies are reproduced with a partly very different volume.
  • a flat loudspeaker with a rectangular or with an ellipsoidal vibration body has two fundamental vibrations or main resonances, which are reproduced with a particularly high amplitude.
  • the two fundamental vibrations, but also between the harmonics are formed in the frequency response sinks, i. the corresponding tones are played with a comparatively low volume.
  • the invention is therefore based on the object to provide a surface speaker, in which a homogenization of the frequency response can be achieved with the simplest possible design means.
  • the vibration system of the flat-panel loudspeaker comprises two oscillatory surface vibrating body with different dimensions. Furthermore, at least one vibration exciter coupled to both vibration bodies is provided for exciting the vibration bodies. Since the two vibration bodies have different dimensions, their fundamental vibrations are different. Now, if both vibrating bodies are excited to vibrate, their sound spectra overlap, so that it comes to a homogenization of the frequency response. Overall, a sound spectrum with an improved reproduce the quality.
  • the equalization of the frequency response is achieved solely by the addition of a different in its dimensions from the first vibration body second vibrating body. It is thus a purely passive correction of the frequency response. A processing unit for the active correction of the frequency response is thus not required and can be saved.
  • both vibration bodies are substantially rectangular.
  • each of the two oscillating bodies has a length and a width deviating from this length.
  • the length of the second vibration body is chosen to be greater than the length of the first vibration body.
  • the width of the second vibrating body is chosen to be between the length and between the width of the first vibrating body.
  • One of the two fundamental vibrations of the second vibration body lies in the depression between the resonance maxima of the two fundamental vibrations of the first vibration body, so that tones lying between these two fundamental vibrations are now reproduced with a higher amplitude.
  • the second fundamental vibration of the second vibration body improves the playback behavior of the vibration system with respect to lower frequencies. Due to the different dimensions of both vibrating bodies, the depressions lying between the harmonics are also compensated for with respect to the first vibrating body. Overall, this results in a homogenization of the frequency response of the vibration system. If both vibrating bodies are elliptical in shape, it is possible, analogously, to achieve equalization of the frequency response by a dimensional gradation of the semiaxes of the elliptical vibrating bodies.
  • the large semiaxis of the second vibrating body is larger than the large semiaxis of the first vibrating body. Furthermore, the small semiaxis of the second vibrating body is sized between the small semiaxis and the major semiaxis of the first vibrating body.
  • the second oscillating body may expediently also be square-shaped in such a way that its side length lies between the length and between the width of the first vibrating body. In this way, the sink between the two resonance maxima in the frequency response is raised.
  • the vibration exciter is attached to the first vibration body. Furthermore, the second vibration body is coupled to the first vibration body. In this way, with a single vibration exciter both vibrating bodies can be excited to vibrate.
  • At least one further vibration body is coupled to the second vibration body. If this further vibration body has dimensions deviating from the first two vibration bodies, then it is possible, in accordance with the considerations already described the frequency response of the vibration system continues to even out and thus improve the hearing impression.
  • the vibration exciter is attached to the first vibration body. Furthermore, the second vibration body is coupled to the side facing away from the first vibration body side of the vibration exciter. In other words, the vibration exciter is sandwiched between the two vibrating bodies. In this way, a particularly compact design of a flat-panel loudspeaker with two vibration bodies can be achieved. Even with this variant, both vibrating bodies can be excited to oscillate with a single vibration exciter.
  • At least one further vibration body is coupled to the first vibration body and / or to the second vibration body. In this way, a further equalization of the frequency response of the oscillating system can be achieved.
  • a number of coupling elements are expediently provided for coupling one of the vibration bodies to the vibration exciter or to another vibration body.
  • the at least one coupling element is fastened between two vibration bodies or between a vibration body and the vibration exciter.
  • the coupling elements are made for example of softwood or rubber or formed as springs.
  • the degree of coupling between two vibration bodies or between one of the vibration bodies and the vibration exciter can be predetermined.
  • materials for the vibration body for example, wood, fiberboard or plastic plates are.
  • the vibration body and the coupling elements can be as a total of the rocker properties of the vibration system and thus pretend the sound characteristics of the area speaker in a wide context.
  • the vibration behavior of the vibration bodies can be predefined via the medium located between the vibration bodies, which can be formed as a gas, as a gel, as a liquid or as a solid. Various such media may also be combined.
  • FIG. 3 shows a first oscillating system
  • FIG. 4 shows a second oscillating system
  • a first oscillating body 1 of a flat loudspeaker is rectangular and has a length 2 and a width 3.
  • the frequency response 4 of the first vibration body 1 is shown.
  • the vibration body 1 is acted upon by an acoustic signal having an identical amplitude for all frequencies.
  • the frequency response 4 is measured as a frequency-dependent radiated from the vibration body 1 amplitude.
  • the frequency response 4 has a first fundamental vibration 5 with a resonance maximum 5 ⁇ , which corresponds to the length 2 of the vibration body 1.
  • He points to to a second fundamental vibration 6 with a maximum resonance 6 ⁇ which corresponds to its width 3.
  • a local resonance minimum is formed as a depression 7.
  • frequencies that lie in the region of the depression 7 are reproduced with a significantly lower amplitude than frequencies which are in the region of the two fundamental vibrations 5, 6.
  • the frequency response 4 has several harmonics 8 as further resonance maxima.
  • further depressions 9 are located as local resonance minima. At frequencies that lie in the region of a depression 9, there is therefore likewise a drop in the reproduced amplitude, which, however, is much lower than in the case of the first depression 7 between the resonance maxima 5 ⁇ , 6 ⁇ of the two fundamental vibrations 5, 6.
  • the second vibrating body 10 has a length 11 which is greater than the length 2 of the first vibrating body 1. Furthermore, the second vibrating body 10 has a width 12 which lies between the length 2 and the width 3 of the first vibrating body 1 in terms of size. To the length 11 of the second vibrating body 10 corresponds to a third fundamental vibration 13, to its width 12 a fourth
  • the resonance maximum 13 ⁇ of the third fundamental vibration 13 is shifted from the resonance maximum 5 of the first fundamental to lower frequencies.
  • the resonance maximum 14 ⁇ of the fourth fundamental vibration 14 is between the two resonance maxima 5 ⁇ , 6 ⁇ of the first and the second fundamental vibration 5.6.
  • the resonance maximum 14 ⁇ lies in the region of the depression 7 and raises the frequencies in the region of the depression 7.
  • the regions between the resonance maxima of the harmonics 8, the depressions 9 from FIG. 1, are also indicated by the harmonics of the second vibration body 10. lifted. Overall, this results in a homogenization of the frequency response 4 by a common excitation of the two vibration body 1,10 to swing.
  • FIG. 3 shows, in a sectional side view, a first oscillating system 15 of a planar loudspeaker with a first oscillating body 1 and a second vibrating body 10.
  • a vibrating exciter 16 with its oscillating transformer 17 is fastened to the first oscillating body 1.
  • the vibration transformer 17 is annular and is of
  • the vibration exciter 16 is acted upon by an acoustic signal, it moves in the vertical direction 18 back and forth.
  • the vibration transformer 17 of the vibration exciter excites the first vibration body 1 directly to vibrate.
  • the second oscillating body 10 is excited to vibrate via the two coupling elements 19. Overall, a sound spectrum 21 emitted by the two vibrating bodies 1, 10 results.
  • the result is a frequency response 4 according to FIG. 2.
  • the material of the two oscillating bodies 1, 10 and the coupling elements 19 and the position of the coupling elements can be determined make a fine adjustment with respect to the frequency-dependent reproduced amplitude, which manifests itself in a homogenization of the frequency response.
  • the second oscillating system 15 of FIG. 4 essentially corresponds to the oscillating system of FIG. 3.
  • the sound spectrum reproduced by the oscillating system 15 is not shown.
  • the only difference to FIG 3 is the position of the two coupling elements 19, which are offset from the center of the vibration exciter 16, starting in the horizontal direction 20 further outward. In this way, lower frequencies can be stimulated more strongly in the second vibration body 10.
  • the frequency response 4 is used to increase the amplitudes of low frequencies in comparison to the vibration system of FIG. 3.
  • FIG. 5 shows a third oscillating system 15, in which the first oscillating body 1 is fastened to the oscillating transformer 17 of the vibration exciter 16.
  • the second vibration body 10 is coupled via two coupling elements 19 with the side facing away from the first vibration body 1 side of the vibration exciter 16.
  • the vibration exciter 16 is arranged between the two vibration bodies 1, 10. Both coupling elements 19 are seen from the center of the vibration exciter in the vertical direction 20 slightly offset to the left or right.
  • the third oscillating system 15 shown in FIG. 5 essentially corresponds in its frequency response to the frequency response of the oscillating system shown in FIG.
  • the oscillating system 15 shown in FIG. 6 substantially corresponds to the oscillating system of FIG. 5.
  • the second oscillating body 10 is now not connected via coupling elements to the vibratory exciter 16. Rather, the second one
  • the two coupling elements 22 are offset relative to the center of the vibration exciter 16 on both sides in the horizontal direction 20 far to the left or right.
  • lower frequencies can be stimulated more intensively.
  • 7 shows a fifth oscillating system 15, which substantially corresponds to the oscillating system from FIG.
  • the coupling elements 22 which couple the two oscillating bodies 1, 10 are set slightly obliquely with respect to the vertical direction 18.
  • the second vibration body 10 is additionally coupled via coupling elements 23 with the side facing away from the first vibration body 1 side of the vibration exciter 16. These coupling elements 23 also have a slight inclination.
  • the vibration exciter 10 is caused to oscillate via the coupling elements 22, 23 from the first vibration body 1 and from the vibration exciter 16 only the force component acting in the horizontal direction 18 is transmitted to the second vibration body 10 via the coupling elements 22, 23.
  • the two coupling elements 23 are offset in the horizontal direction 20 not far from the center of the vibration exciter 16 on both sides to the left or to the right, in comparison to the vibration system of FIG 6 also higher frequencies of the vibrating body 10 are amplified excited.

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Abstract

Der Flächenlautsprecher weist ein zwei schwingfähige flächige Schwingungskörper (1, 10) unterschiedlicher Abmessungen umfassendes Schwingsystem (15) auf. Mit den Schwingungskörpern (1, 10) ist zumindest ein Schwingungsanreger (16) zur Anregung der Schwingungskörper (1, 10) gekoppelt.

Description

Beschreibung
FlächenlautSprecher
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flächenlautsprecher.
Ein derartiger Flächenlautsprecher weist ein Schwingsystem mit einem schwingfähigen flächigen Schwingungskörper auf, der mittels eines an ihn gekoppelten Schwingungsanregers zu Schwingungen anregbar ist.
Aus der DE 484872 ist eine Einrichtung für eine akustische Schaufensterreklame bekannt. Dabei ist eine als Schwingungsanreger ausgebildete Schwingspule mit einem als Schaufensterscheibe ausgebildeten Schwingungskörper fest verbunden. Mittels einer Steuereinheit wird die Schwingspule zu Schwingungen angeregt, die auf die Schaufensterscheibe übertragen werden. Dabei strahlt die Schaufensterscheibe ein hörbares Klangspektrum ab.
Allgemein wird bei einem Flächenlautsprecher ein plattenför- miger Schwingungskörper, der beispielsweise aus Holz oder aus einem Kunststoff gefertigt ist, zum Schwingen angeregt und strahlt dabei ein hörbares Klangspektrum ab. Einer oder mehrere dieser Flächenlautsprecher sind beispielsweise in die Einrichtung eines Raumes als Wand- oder als Deckenverkleidung integrierbar. Auf diese Weise ist eine Platz sparende akustische Wiedergabevorrichtung realisierbar. Ein derartiger Flächenlautsprecher strahlt Transversalwellen ab. Im Unterschied dazu erzeugt ein herkömmlicher Konuslautsprecher Longitudi- nalwellen .
Die Qualität eines Lautsprechers wird anhand seines sogenannten Frequenzganges bewertet. Zur Ermittlung des Frequenzganges eines Lautsprechers wird dessen Schwingungsanreger mit einem akustischen Signal beaufschlagt, das für sämtliche Frequenzen die gleiche Amplitude aufweist. Das vom Schwingungskörper abgestrahlte Klangspektrum wird gemessen und stellt dessen Frequenzgang und damit den Frequenzgang des Lautsprechers dar.
Nachteilig ist, dass ein Flächenlautsprecher einen ungleich- mäßigen Frequenzgang aufweist. Mit anderen Worten werden unterschiedliche Frequenzen mit einer zum Teil stark voneinander abweichenden Lautstärke wiedergegeben. So weist ein Flächenlautsprecher mit einem rechteckigen oder mit einem ellip- senförmigen Schwingungskörper zwei Grundschwingungen oder Hauptresonanzen auf, die mit einer besonders hohen Amplitude wiedergegeben werden. Insbesondere zwischen den beiden Grundschwingungen, jedoch auch zwischen den Oberschwingungen, sind im Frequenzgang Senken ausgebildet, d.h. die entsprechenden Töne werden mit einer vergleichsweise geringen Lautstärke wiedergegeben.
Noch ungleichmäßiger ist der Frequenzgang bei einem Flächenlautsprecher mit einem quadratischen oder mit einem kreisförmigen Schwingungskörper, der im Wesentlichen nur eine Grund- Schwingung bzw. Hauptresonanz aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flächenlautsprecher anzugeben, bei dem sich eine Vergleichmäßigung des Frequenzgangs mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln erreichen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1. Hierzu umfasst das Schwingsystem des Flächenlautsprechers zwei schwingfähige flächige Schwingungskörper mit unterschiedlichen Abmessungen. Weiterhin ist zumindest ein mit beiden Schwingungskörpern gekoppelter Schwingungsanreger zur Anregung der Schwingungskörper vorgesehen. Da die beiden Schwingungskörper unterschiedliche Abmessungen aufweisen, sind ihre Grundschwingungen unter- schiedlich. Werden nun beide Schwingungskörper zu Schwingungen angeregt, überlagern sich ihre Klangspektren, so dass es zu einer Vergleichmäßigung des Frequenzganges kommt. Insgesamt lässt sich somit ein Klangspektrum mit einer verbesser- ten Qualität wiedergeben. Die Vergleichmäßigung des Frequenzgangs wird dabei allein durch das Hinzunehmen eines in seinen Abmessungen vom ersten Schwingungskörper unterschiedlichen zweiten Schwingungskörpers erreicht. Es handelt sich somit um eine rein passive Korrektur des Frequenzgangs. Eine Verarbeitungseinheit zur aktiven Korrektur des Frequenzgangs wird somit nicht benötigt und kann eingespart werden. Durch die Kopplung der beiden Schwingungskörper ist eine Anregung beider Schwingungskörper mit einem einzigen Schwingungsanreger möglich.
In einer vorteilhaften Variante sind beide Schwingungskörper im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. Mit anderen Worten weist jeder der beiden Schwingungskörper eine Länge und eine von dieser Länge abweichende Breite auf. Weiterhin ist die Länge des zweiten Schwingungskörpers so gewählt, dass sie größer ist als die Länge des ersten Schwingungskörpers. Schließlich ist die Breite des zweiten Schwingungskörpers so gewählt, dass sie zwischen der Länge und zwischen der Breite des ersten Schwingungskörpers liegt. Das Schwingsystem weist somit vier voneinander abweichende Grundschwingungen auf, bei denen die Resonanzmaxima auftreten. Dabei sind die beiden Grundschwingungen des zweiten Schwingungskörpers gegenüber den beiden Grundschwingungen des ersten Schwingungskörpers zu niedrigeren Frequenzen hin versetzt. Eine der beiden Grundschwingungen des zweiten Schwingungskörpers liegt in der Senke zwischen den Resonanzmaxima der beiden Grundschwingungen des ersten Schwingungskörpers, so dass zwischen diesen beiden Grundschwingungen liegende Töne nunmehr mit einer höheren Amplitude wiedergegeben werden. Die zweite Grundschwingung des zweiten Schwingungskörpers verbessert das Wiedergabeverhalten des Schwingsystems bezüglich niedrigerer Frequenzen. Durch die unterschiedlichen Abmessungen beider Schwingungskörper werden zudem auch bezogen auf den ersten Schwingungs- körper die zwischen den Oberschwingungen liegenden Senken ausgeglichen. Insgesamt ergibt sich somit eine Vergleichmäßigung des Frequenzganges des Schwingsystems. Sind beide Schwingungskörper ellipsenförmig ausgebildet, lässt sich analog eine Vergleichmäßigung des Frequenzgangs durch eine größenmäßige Abstufung der Halbachsen der ellipsenförmigen Schwingungskörper erreichen. Mit anderen Worten ist die große Halbachse des zweiten Schwingungskörpers größer als die große Halbachse des ersten Schwingungskörpers. Weiterhin liegt die kleine Halbachse des zweiten Schwingungskörpers größenmäßig zwischen der kleinen Halbachse und der großen Halbachse des ersten Schwingungskörpers.
Sollte eine Verbesserung des Wiedergabeverhaltens des Schwingsystems im Bereich niedriger Frequenzen nicht notwendig oder erwünscht sein, so kann der zweite Schwingungskörper zweckmäßig auch quadratisch ausgebildet sein und zwar derart, dass seine Seitenlänge zwischen der Länge und zwischen der Breite des ersten Schwingungskörpers liegt. Auf diese Weise wird die Senke zwischen den beiden Resonanzmaxima im Frequenzgang angehoben.
Derselbe Effekt lässt sich bei einem ellipsenförmigen ersten Schwingungskörper auch erreichen, indem dem Schwingsystem ein zweiter kreisförmiger Schwingungskörper hinzugefügt wird, dessen Kreisdurchmesser zwischen den Dimensionen der kleinen Halbachse und der großen Halbachse des ellipsenförmigen Schwingungskörpers liegt.
In einer vorteilhaften Variante ist der Schwingungsanreger am ersten Schwingungskörper befestigt. Weiterhin ist der zweite Schwingungskörper mit dem ersten Schwingungskörper gekoppelt. Auf diese Weise lassen sich mit einem einzigen Schwingungsanreger beide Schwingungskörper zu Schwingungen anregen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist an den zweiten Schwingungskörper zumindest ein weiterer Schwingungskörper gekoppelt. Weist dieser weitere Schwingungskörper von den ersten beiden Schwingungskörpern abweichende Abmessungen auf, so lässt sich gemäß der bereits beschriebenen Überlegungen der Frequenzgang des Schwingsystems weiter vergleichmäßigen und der Höreindruck somit weiter verbessern.
In einer weiteren vorteilhaften Variante ist der Schwingungs- anreger am ersten Schwingungskörper befestigt. Weiterhin ist der zweite Schwingungskörper mit der dem ersten Schwingungskörper abgewandten Seite des Schwingungsanregers gekoppelt. Mit anderen Worten ist der Schwingungsanreger sandwichartig zwischen den beiden Schwingungskörpern angeordnet. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte Bauform eines Flächenlautsprechers mit zwei Schwingungskörpern erreichbar. Auch mit dieser Variante lassen sich beide Schwingungskörper mit einem einzigen Schwingungsanreger zum Schwingen anregen.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung dieser Variante ist zumindest ein weiterer Schwingungskörper mit dem ersten Schwingungskörper und/oder mit dem zweiten Schwingungskörper gekoppelt. Auf diese Weise lässt sich wiederum eine weitere Vergleichmäßigung des Frequenzganges des Schwingsystems errei- chen.
Zweckmäßig ist eine Anzahl Kopplungselemente zur Kopplung eines der Schwingungskörper am Schwingungsanreger oder an einem weiteren Schwingungskörper vorgesehen. Mit anderen Worten ist das zumindest eine Kopplungselement zwischen zwei Schwingungskörpern oder zwischen einem Schwingungskörper und dem Schwingungsanreger befestigt. Die Kopplungselemente sind beispielsweise aus Weichholz oder aus einem Gummi gefertigt oder als Federn ausgebildet. Über den Werkstoff der Kopplungsele- mente und ihre Position am jeweiligen Schwingungskörper lässt sich der Grad der Kopplung zwischen zwei Schwingungskörpern oder zwischen einem der Schwingungskörper und dem Schwingungsanreger vorgeben. Als Materialien für die Schwingungskörper eignen sich beispielsweise Holz, Faserplatten oder Kunststoffplatten.
Über die Ausbildung der Schwingungskörper und der Kopplungselemente lassen sich so insgesamt die Schwingeigenschaften des Schwingsystems und somit die Klangeigenschaften des Flächenlautsprechers in einem weiten Rahmen vorgeben.
Weiterhin lässt sich das Schwingungsverhalten der Schwin- gungskörper über das sich zwischen den Schwingungskörpern befindende Medium vorgeben, das als Gas, als Gel, als Flüssigkeit oder als Feststoff ausgebildet sein kann. Verschiedene derartige Medien können auch miteinander kombiniert sein.
Nachfolgend werden fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen die einzelnen Figuren:
FIG 1 einen einzelnen Schwingungskörper sowie in einem Diagramm dessen Frequenzgang,
FIG 2 den Schwingungskörper aus FIG 1, einen zweiten
Schwingungskörper sowie in einem Diagramm deren gemeinsamen Frequenzgang,
FIG 3 ein erstes Schwingsystem, FIG 4 ein zweites Schwingsystem,
FIG 5 ein drittes Schwingsystem,
FIG 6 ein viertes Schwingsystem, sowie
FIG 7 ein fünftes Schwingsystem.
Einander entsprechende Elemente sind in sämtlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen.
Gemäß FIG 1 ist ein erster Schwingungskörper 1 eines Flächenlautsprechers rechteckig ausgebildet und weist eine Länge 2 und eine Breite 3 auf. Im Diagramm der FIG 1 ist der Frequenzgang 4 des ersten Schwingungskörpers 1 gezeigt. Hierzu wird der Schwingungskörper 1 mit einem akustischen Signal beaufschlagt, das für sämtliche Frequenzen eine identische Amplitude aufweist. Anschließend wird der Frequenzgang 4 als frequenzabhängig vom Schwingungskörper 1 abgestrahlte Amplitude gemessen. Der Frequenzgang 4 weist eine erste Grundschwingung 5 mit einem Resonanzmaximum 5 λ auf, die mit der Länge 2 des Schwingungskörpers 1 korrespondiert. Er weist zu- dem eine zweite Grundschwingung 6 mit einem Resonanzmaximum 6λ auf, die mit seiner Breite 3 korrespondiert. Zwischen den beiden Grundschwingungen 5, 6 ist ein lokales Resonanzminimum als Senke 7 ausgebildet. Mit anderen Worten werden Frequen- zen, die im Bereich der Senke 7 liegen, mit einer bedeutend niedrigeren Amplitude wiedergegeben, als Frequenzen, die im Bereich der beiden Grundschwingungen 5,6 liegen. Zu höheren Frequenzen hin weist der Frequenzgang 4 mehrere Oberschwingungen 8 als weitere Resonanzmaxima auf. Zwischen den Ober- Schwingungen 8 liegen weitere Senken 9 als lokale Resonanzmi- nima. Bei Frequenzen, die im Bereich einer Senke 9 liegen, kommt es somit ebenfalls zu einem Abfall der wiedergegebenen Amplitude, der jedoch weitaus geringer ist als bei der ersten Senke 7 zwischen den Resonanzmaxima 5λ,6λ der beiden Grund- Schwingungen 5,6.
FIG 2 zeigt zusätzlich zum ersten Schwingungskörper 1 einen zweiten rechteckigen Schwingungskörper 10 eines Flächenlautsprechers. Der zweite Schwingungskörper 10 weist eine Länge 11 auf, die größer ist als die Länge 2 des ersten Schwingungskörpers 1. Weiterhin weist der zweite Schwingungskörper 10 eine Breite 12 auf, die größenmäßig zwischen der Länge 2 und der Breite 3 des ersten Schwingungskörpers 1 liegt. Zur Länge 11 des zweiten Schwingungskörpers 10 korrespondiert eine dritte Grundschwingung 13, zu seiner Breite 12 eine vierte
Grundschwingung 14 im Frequenzgang 4. Das Resonanzmaximum 13 λ der dritten Grundschwingung 13 liegt gegenüber dem Resonanzmaximum 5 der ersten Grundschwingung zu niedrigeren Frequenzen hin verschoben. Mit anderen Worten ist die Kombination der beiden Schwingungskörper 1,10 nunmehr in der Lage, tiefere Frequenzen wiederzugeben. Das Resonanzmaximum 14 λ der vierten Grundschwingung 14 liegt zwischen den beiden Resonanzmaxima 5λ,6λ der ersten und der zweiten Grundschwingung 5,6. Mit anderen Worten liegt das Resonanzmaximum 14 λ im Be- reich der Senke 7 und hebt die Frequenzen im Bereich der Senke 7 an. Auch die Bereiche zwischen den Resonanzmaxima der Oberschwingungen 8, die Senken 9 aus der FIG 1, werden durch die Oberschwingungen des zweiten Schwingungskörpers 10 ange- hoben. Insgesamt ergibt sich somit durch eine gemeinsame Anregung der beiden Schwingungskörper 1,10 zum Schwingen eine Vergleichmäßigung des Frequenzgangs 4.
FIG 3 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht ein erstes Schwingsystem 15 eines Flächenlautsprechers mit einem ersten Schwingungskörper 1 und einem zweiten Schwingungskörper 10. Am ersten Schwingungskörper 1 ist ein Schwingungsanreger 16 mit seinem Schwingungsübertrager 17 befestigt. Der Schwin- gungsübertrager 17 ist ringförmig ausgebildet und ist vom
Schwingungsanreger 16 in horizontaler Richtung 18 hin und her bewegbar. Da der Schwingungsübertrager 17 mittig geschnitten ist, sind von ihm nur zwei Stege erkennbar. An der dem Schwingungsanreger 16 abgewandten Seite des ersten Schwin- gungskörpers 1 ist der zweite Schwingungskörper 10 über zwei Kopplungselemente 19 befestigt. Beide Kopplungselemente 19 sind gegenüber dem Mittelpunkt des Schwingungsanregers 16 in horizontaler Richtung 20 nach beiden Seiten hin versetzt. Sie liegen dabei im Wesentlichen unter den Stegen des Schwingung- sübertragers 17.
Wird nun der Schwingungsanreger 16 mit einem akustischen Signal beaufschlagt, so bewegt er sich in vertikaler Richtung 18 hin und her. Über den Schwingungsübertrager 17 regt der Schwingungsanreger den ersten Schwingungskörper 1 direkt zum Schwingen an. Über die beiden Kopplungselemente 19 wird zudem der zweite Schwingungskörper 10 zum Schwingen angeregt. Insgesamt ergibt sich ein von den beiden Schwingungskörpern 1,10 abgestrahltes Klangspektrum 21.
Wird das Schwingsystem 15 mit einem über alle Frequenzen hinsichtlich der Amplitude gleich verteilten akustischen Signal beaufschlagt, so ergibt sich ein Frequenzgang 4 gemäß der FIG 2. Über den Werkstoff der beiden Schwingungskörper 1,10 und der Kopplungselemente 19 sowie über die Position der Kopplungselemente lässt sich eine Feinanpassung hinsichtlich der frequenzabhängig wiedergegebenen Amplitude vornehmen, die sich in einer Vergleichmäßigung des Frequenzgangs äußert. Das zweite Schwingsystem 15 der FIG 4 entspricht im Wesentlichen dem Schwingsystem der FIG 3. Der Übersicht halber ist das vom Schwingsystem 15 wiedergegebene Klangspektrum nicht eingezeichnet. Der einzige Unterschied zur FIG 3 besteht in der Position der beiden Kopplungselemente 19, die vom Mittelpunkt des Schwingungsanregers 16 ausgehend in horizontaler Richtung 20 weiter nach außen versetzt sind. Auf diese Weise lassen sich beim zweiten Schwingungskörper 10 tiefere Frequenzen stärker anregen. Mit anderen Worten erfolgt im Fre- quenzgang 4 eine Anhebung der Amplituden niedriger Frequenzen im Vergleich zum Schwingsystem der FIG 3.
FIG 5 zeigt ein drittes Schwingsystem 15, bei dem der erste Schwingungskörper 1 am Schwingungsübertrager 17 des Schwin- gungsanregers 16 befestigt ist. Der zweite Schwingungskörper 10 ist über zwei Kopplungselemente 19 mit der dem ersten Schwingungskörper 1 abgewandten Seite des Schwingungsanregers 16 gekoppelt. Anders ausgedrückt ist der Schwingungsanreger 16 zwischen den beiden Schwingungskörpern 1,10 angeordnet. Beide Kopplungselemente 19 sind vom Mittelpunkt des Schwingungsanregers aus gesehen in vertikaler Richtung 20 leicht nach links bzw. rechts versetzt. Das in der FIG 5 gezeigte dritte Schwingsystem 15 entspricht in seinem Frequenzgang im Wesentlichen dem Frequenzgang des in FIG 3 gezeigten Schwing- Systems.
Das in FIG 6 gezeigte Schwingsystem 15 entspricht im Wesentlichen dem Schwingsystem der FIG 5. Jedoch ist der zweite Schwingungskörper 10 nunmehr nicht über Kopplungselemente am Schwingungsanreger 16 angebunden. Vielmehr ist der zweite
Schwingungsanreger 10 über Kopplungselemente 22 mit dem ersten Schwingungsanreger 1 verbunden. Die beiden Kopplungselemente 22 sind bezogen auf den Mittelpunkt des Schwingungsanregers 16 beidseitig in horizontaler Richtung 20 weit nach links bzw. rechts versetzt. Mit dieser Variante lassen sich vergleichbar dem Schwingsystem der FIG 5 niedrige Frequenzen verstärkt anregen. FIG 7 zeigt ein fünftes Schwingsystem 15, das im Wesentlichen dem Schwingsystem aus FIG 6 entspricht. Jedoch sind die die beiden Schwingungskörper 1,10 miteinander koppelnden Kopplungselemente 22 leicht schräg gegenüber der vertikalen Rich- tung 18 gestellt. Weiterhin ist der zweite Schwingungskörper 10 zusätzlich über Kopplungselemente 23 mit der dem ersten Schwingungskörper 1 abgewandten Seite des Schwingungsanregers 16 gekoppelt. Auch diese Kopplungselemente 23 weisen eine leichte Schrägstellung auf. Wird nun der Schwingungsanreger 10 über die Kopplungselemente 22,23 vom ersten Schwingungskörper 1 und vom Schwingungsanreger 16 in Schwingungen versetzt, so wird auf den zweiten Schwingungskörper 10 lediglich die in horizontaler Richtung 18 wirkende Kraftkomponente über die Kopplungselemente 22,23 übertragen. Da jedoch die beiden Kopplungselemente 23 in horizontaler Richtung 20 nicht weit vom Mittelpunkt des Schwingungsanregers 16 beidseitig nach links bzw. nach rechts versetzt sind, werden im Vergleich zum Schwingsystem der FIG 6 zusätzlich auch höhere Frequenzen des Schwingungskörpers 10 verstärkt angeregt.

Claims

Patentansprüche
1. Flächenlautsprecher gekennzeichnet durch ein zwei schwingfähige flächige Schwingungskörper (1,10) unterschiedlicher Abmessungen umfassendes Schwingsystem (15) und zumindest einen mit den Schwingungskörpern (1,10) gekoppelten Schwingungsanreger (16) zur Anregung der Schwingungskörper (1,10) .
2. Flächenlautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass beide Schwingungskörper (1,10) im wesentlichen recht- eckförmig ausgebildet sind,
- dass die Länge (11) des zweiten Schwingungskörpers (10) größer ist als die Länge (2) des ersten Schwingungskörpers (1) und
- dass die Breite (12) des zweiten Schwingungskörpers (10) zwischen der Länge (2) und zwischen der Breite (3) des ersten Schwingungskörpers (1) liegt.
3. Flächenlautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Schwingungsanreger (16) am ersten Schwingungskörper (1) befestigt ist und
- dass der zweite Schwingungskörper (10) mit dem ersten Schwingungskörper (1) gekoppelt ist.
4. Flächenlautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Schwingungskörper mit dem zweiten Schwingungskörper (10) gekoppelt ist.
5. Flächenlautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Schwingungsanreger (16) am ersten Schwingungs- körper (1) befestigt ist und
- dass der zweite Schwingungskörper (10) mit der dem ersten Schwingungskörper (1) abgewandten Seite des Schwingungsanregers (16) gekoppelt ist.
6. Flächenlautsprecher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Schwingungskörper mit dem ersten Schwingungskörper (1) und / oder mit dem zweiten Schwingungskörper (10) gekoppelt ist.
7. Flächenlautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl Kopplungselemente (19,22,23) zur Kopplung eines der Schwingungskörper (1,10) am Schwingungsanreger (16) oder an einem weiteren Schwingungs- körper (1, 10) .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111492670A (zh) * 2017-12-28 2020-08-04 索尼公司 显示设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1862582A (en) * 1928-08-02 1932-06-14 Bell Telephone Labor Inc Acoustic device
EP0984659A2 (de) * 1998-09-04 2000-03-08 Harman Audio Electronic Systems GmbH Schallwand
WO2002063919A2 (en) * 2001-02-06 2002-08-15 Qinetiq Limited Panel form loudspeaker
US20020172393A1 (en) * 2001-04-05 2002-11-21 New Transducers Limited Loudspeaker and method of making same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE484872C (de) 1929-10-26 Bothe & Bauch Einrichtung fuer akustische Schaufensterreklame
JPS538594A (en) * 1976-07-13 1978-01-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Electronic buzzer
JPS5330296A (en) * 1976-09-01 1978-03-22 Seiko Instr & Electronics Ltd Electro-acoustic transducer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1862582A (en) * 1928-08-02 1932-06-14 Bell Telephone Labor Inc Acoustic device
EP0984659A2 (de) * 1998-09-04 2000-03-08 Harman Audio Electronic Systems GmbH Schallwand
WO2002063919A2 (en) * 2001-02-06 2002-08-15 Qinetiq Limited Panel form loudspeaker
US20020172393A1 (en) * 2001-04-05 2002-11-21 New Transducers Limited Loudspeaker and method of making same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111492670A (zh) * 2017-12-28 2020-08-04 索尼公司 显示设备
CN111492670B (zh) * 2017-12-28 2022-06-03 索尼公司 显示设备
US11516425B2 (en) 2017-12-28 2022-11-29 Sony Corporation Display apparatus

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