WO2022157255A1 - Lautsprecher - Google Patents

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WO2022157255A1
WO2022157255A1 PCT/EP2022/051258 EP2022051258W WO2022157255A1 WO 2022157255 A1 WO2022157255 A1 WO 2022157255A1 EP 2022051258 W EP2022051258 W EP 2022051258W WO 2022157255 A1 WO2022157255 A1 WO 2022157255A1
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loudspeaker
connecting rod
membranes
magnet
drive unit
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Klaus Kaetel
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Kaetel Systems Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to the field of electroacoustics and in particular to concepts for recording and reproducing acoustic signals.
  • acoustic scenes are recorded using a set of microphones. Each microphone outputs a microphone signal.
  • a microphone signal For example, for an orchestra audio scene, 25 microphones can be used.
  • a sound engineer performs a mixing of the 25 microphone output signals into, for example, a standard format such as a stereo format, a 5.1, a 7.1, a 7.2, or other appropriate format.
  • a stereo format for example, two stereo channels are created by the sound engineer or an automatic mixing process.
  • a 5.1 format the mixing results in five channels and one subwoofer channel.
  • a mix is made into seven channels and two subwoofer channels.
  • a mixed result is applied to electrodynamic loudspeakers.
  • there are two speakers with the first speaker receiving the first stereo channel and the second speaker receiving the second stereo channel.
  • in a 7.2 playback format for example, there are seven loudspeakers in predetermined positions and two subwoofers that can be placed relatively arbitrarily. The seven channels are routed to their respective speakers, and the two subwoofer channels are routed to their respective subwoofers.
  • the European patent EP 2692154 B1 describes a set for capturing and playing back an audio scene, in which not only the translation is recorded and played back, but also the rotation and also the vibration. Therefore, a sound scene is not only represented by a single detection signal or a single mixed signal, given, but by two detection signals or two mixed signals, which on the one hand are recorded simultaneously and on the other hand are reproduced simultaneously. This achieves that different emission characteristics are recorded from the audio scene compared to a standard recording and are reproduced in a playback environment.
  • a set of microphones is placed between the acoustic scene and an (imaginary) auditorium to capture the "conventional" or translational signal, which is characterized by high directivity or high quality excellent.
  • a second set of microphones is placed above or to the side of the acoustic scene to record a low-Q or low-directivity signal intended to represent the rotation of the sound waves as opposed to translation.
  • corresponding loudspeakers are placed in the typical standard positions, each having an omnidirectional array to reproduce the rotational signal and a directional array to reproduce the "conventional" translational sound signal.
  • European patent EP 2692144 B1 discloses a loudspeaker for reproducing, on the one hand, the translational audio signal and, on the other hand, the rotary audio signal.
  • the loudspeaker thus has an omnidirectionally emitting arrangement on the one hand and a directionally emitting arrangement on the other hand.
  • European patent EP 2692151 B1 discloses an electret microphone which can be used to record the omnidirectional or the directional signal.
  • European patent EP 3061262 B1 discloses an earphone and a method for manufacturing an earphone that generates both a translatory sound field and a rotary sound field.
  • European patent application EP 3061266 A1 which is intended to be granted, discloses a headphone and a method for generating a headphone which is designed to convert the “conventional” translational sound signal using a first transducer and to generate the rotary sound field using a second transducer arranged perpendicularly to the first transducer.
  • the recording and playback of the rotational sound field in addition to the translational sound field leads to a significantly improved and thus high-quality audio signal perception, which almost gives the impression of a live concert, although the audio signal is reproduced through loudspeakers or headphones or earphones.
  • the object of the present invention is to provide an improved concept for reproducing all of this recorded sound.
  • the loudspeaker comprises two diaphragms which are arranged opposite to each other.
  • the loudspeaker further comprises a drive unit for deflecting the two membranes in response to a control signal, the drive unit being coupled to the two membranes in such a way that a first of the two membranes is deflected in a first direction and a second of the two membranes is deflected in a second direction becomes equal to the first direction.
  • the loudspeaker preferably has a connecting rod which couples the two membranes to one another, in particular the connecting rod is in contact with one of the two membranes at one end in each case.
  • One end of the connecting rod can be connected, for example, to a membrane by an adhesive film.
  • the connecting rod is preferably designed as a hollow cylinder.
  • the individual components of the drive unit are preferably arranged around the connecting rod as well as in the connecting rod.
  • the drive unit may include a voice coil, a first magnet, a second magnet, and a third magnet.
  • a control signal and the voice coil By applying a control signal and the voice coil, a current flows through the voice coil. Due to the arrangement of the first to third magnets on and in the connecting rod, as proposed herein, and due to the current flowing through the voice coil, the diaphragms can be deflected in common mode with one another during operation. This has the advantage, for example, that in addition to translational vibrations, rotational vibrations also leave the loudspeaker in a mix that is good for a listener.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a loudspeaker, which comprises arranging two diaphragms facing each other and providing a drive unit for deflecting the two diaphragms, which is responsive to a control signal from the drive unit.
  • the drive unit is coupled to the two membranes such that a first of the two membranes is deflected in a first direction and a second of the two membranes is deflected in a second direction, which is the same as the first direction.
  • the individual components of the loudspeaker are arranged in such a way that, in addition to the translational sound waves, an increased proportion of rotational sound waves also leave the loudspeaker. This can give a user the impression of a live concert.
  • a further aspect of the present invention relates to a method for operating a loudspeaker, which comprises providing a loudspeaker as described herein.
  • the method also includes exciting the two membranes to oscillate in unison by applying a signal to the drive unit.
  • the speaker and method for driving a speaker described herein it is possible to achieve, together with a conventional speaker, a sound experience that is almost indistinguishable from the original sound scene where the sound is emitted by musical instruments or human voices.
  • the loudspeaker according to the invention is particularly suitable for the reproduction of the rotary components of the sound scene through the two diaphragms which are opposite but vibrate in unison. It goes without saying that individual aspects which are described in relation to the loudspeaker can also be implemented as a method step and vice versa. Further details are discussed in the context of the following image description.
  • Fig. 1 is a perspective view of a proposed speaker from the outside
  • FIG. 2 shows a side view of a proposed loudspeaker with the drive unit shown visible and membranes shown transparent;
  • Fig. 3 is a side view of a proposed speaker without the diaphragms
  • Figure 4 is another side view of a proposed speaker without the diaphragms
  • Fig. 5 is an enlargement of a grille included in a proposed speaker
  • Fig. 6 is a partially transparent representation of the drive unit included in a proposed speaker
  • FIG. 7 shows a first magnet of the drive unit, which is arranged between two opposing magnet holders
  • FIG. 8 shows an enlargement of the two opposing magnet holders according to FIG. 7;
  • Fig. 9 is a perspective view of the first, second and third magnets and voice coil of the driving unit included in a proposed speaker; 10 is a plan view of the first magnet, the voice coil surrounding the first magnet, and the second or third magnet surrounding the voice coil of FIG. 9;
  • Fig. 11 is a perspective view of a connecting rod
  • FIG. 12 shows a side view of the connecting rod according to FIG. 11 , the elements of the drive unit being partially arranged on or in the connecting rod;
  • Fig. 13 is an exploded view of the proposed speaker
  • Fig. 14 is a schematic representation of a translational vibration, a rotational vibration and a vibrational vibration of a triatomic molecule
  • 16 shows a flow chart of a method for manufacturing a loudspeaker system.
  • FIGS. 1 through 13 The loudspeaker 10 described herein can be seen in FIGS. 1 through 13, with specific details corresponding to each FIG. 1 to 13 can be found. 1 through 13 taken together, the concept of the loudspeaker described herein becomes clear, although not every detail is illustrated in each of the figs. 1 to 13 can be seen. A synopsis of the Figs. 1 to 13 makes it possible to grasp the structure of the proposed loudspeaker in detail.
  • FIG. 1 and 2 show a loudspeaker 10 proposed herein, in which Fig. 1 shows an external perspective view of the loudspeaker 10 and Fig. 2 shows an internal structure of the loudspeaker 10 in side view.
  • the loudspeaker 10 comprises two membranes 20 which are arranged opposite one another.
  • the loudspeaker 10 comprises a drive unit 30 for deflecting the two membranes 20 in response to a control signal, the drive unit 30 being coupled to the two membranes 20 in such a way that a first of the two membranes 20 is deflected in a first direction and a second of the two Membranes 20 is deflected in a second direction which is equal to the first direction.
  • the membranes 20 can be deflected synchronously during operation.
  • the drive unit 30 is arranged between the two membranes 20 , ie between the first and the second membrane 20 .
  • the elements or components of the drive unit 30 are arranged in and around a connecting rod 40 .
  • the connecting rod 40 is an element of the drive unit 30, ie part of the drive unit 30.
  • the connecting rod 40 spaces the first and second membranes 20 from one another.
  • a length L40 of the connecting rod 40 determines the spacing of the centers of the membranes 20 from one another.
  • the connecting rod 40 contacts one of the two membranes 20 with its first end, ie a first end point 80, and with the second end point 80 the connecting rod 40 contacts the other of the two membranes 20.
  • one end point 80 of the connecting rod 40 touches a center of a membrane 20.
  • end point 80 of the connecting rod is to be understood as an end region which lies in a plane perpendicular to an axial axis of the connecting rod 40 through the end point 80.
  • the end area is spanned by the circumference of the connecting rod 40 in this plane.
  • the drive unit 30 is preferably designed to rigidly couple the first and the second membrane 20 .
  • the drive unit 30 or the connecting rod 40 has the length L40, which, as shown in FIG. 2, extends along a z-axis.
  • the z-axis is shown in Figs. 1 to 13 parallel to the axial axis of the connecting rod 40.
  • the length L40 is indicated by the double arrow 21 in FIG.
  • the two membranes 20 are spaced the length L40 apart. In other words, the two membranes 20 are at a distance of length L40 from the connecting rod 40, which is part of the drive unit 30, and thereby define a space 22 in which the sound waves can arise.
  • the drive unit 30 is arranged in the space 22 between the membranes 20 .
  • the drive unit 30 has the connecting rod 40 which has one end on the first diaphragm 20 and the other end on the second Membrane 20 is coupled, the other components of the drive unit 30 being arranged in and around the connecting rod 40 between the two membranes 20 .
  • FIG. 11 shows a perspective view of a connecting rod 40.
  • the drive unit 30 of the proposed loudspeaker 10 thus has the connecting rod 40 designed as a hollow cylinder 42 for rigid coupling, which is coupled to the first membrane 20 at one end and to the second membrane 20 at its other end.
  • the drive unit 30 preferably comprises a first, a second and a third magnet 51, 52, 53 and a voice coil 50 located in a magnetic field of the magnets 51, 52, 53.
  • the second and third magnet 52, 53 are shown in Fig.
  • the second magnet 52 is indicated in FIG. 3 as a transparent magnet, while the first magnet 51 and the third magnet 53 in FIG. 3 can be seen as solid magnets.
  • the second and third magnets 52, 53 are shown as transparent magnets.
  • the transparent representation of the magnets 52, 53 makes the structure of the drive unit 30 within the magnets 52, 53 visible.
  • the first magnet 51 is arranged in the connecting rod 40, while the second and third magnets are arranged around the connecting rod 40.
  • the second and the third magnet 52, 53 are each arranged at least partially around the voice coil 50.
  • Voice coil 50 is preferably disposed about connecting rod 40.
  • Lengths L which are introduced below, refer to a length along the z-axis or the axial axis of the drive unit 30 or the connecting rod 40.
  • the nomenclature of the lengths of the various components consists of the letter L and the corresponding reference number des component.
  • a length L of the connecting rod 40 is denoted by L40, for example.
  • the first magnet 51 is preferably designed as a solid cylinder 44.
  • the first magnet 51 is arranged in the connecting rod 40 and has a smaller length L51 than the connecting rod 40 has.
  • L51 means the length of the first magnet. In other words, L51 ⁇ L40 applies. This is for example in Figs. 3, 4, 6, 12 and 13.
  • the length of the connecting rod L40 can be seen in FIG. 11 and determines the distance between the two membranes 20 (see also FIG. 2).
  • the second and third magnets 52, 53 are preferably hollow-cylindrical magnets, which are each arranged around the connecting rod 40 and each have a smaller length than the connecting rod 40.
  • the lengths of the second and third magnets 52, 53 are labeled L52 and L53, respectively.
  • the hollow-cylindrical design of the second and third magnets 52, 53 is shown in Figs. See 9 and 10.
  • the length L52, L53 of the second and third magnets 52, 53 together is smaller than the length L40 of the connecting rod 40, in other words L52+L53 ⁇ L40. This situation can be taken from FIG. 2, for example.
  • the length of the second and third magnets 52, 53 together is smaller than a length of the first magnet 51.
  • the second and third magnets are shown as transparent magnets partially enclosing the voice coil 50 .
  • the second and third magnets 52, 53 are preferably arranged at least partially around the voice coil 50.
  • the second and third magnets 52, 52 are indicated by the broken lines.
  • the second magnet has the length L52 and the third magnet 53 has the length L53, with L52 preferably being equal to L53.
  • the first magnet 51 in the connecting rod 40 also has the length L51.
  • the voice coil 50 also has a length L50. In relation to the magnets 51, 52, 53 and the voice coil 50 to one another, the following conditions are preferably maintained:
  • the control signal can be applied to the voice coil 50 .
  • the voice coil 50 is arranged around the connecting rod 40, around the connecting rod 40 by applying the control signal to the magnets
  • the connecting rod 40 has recesses 46, within which the connecting rod 40 can move together with the voice coil 50 relative to the three magnets 51, 52, 53.
  • Figs. 11 and 12 the recesses 46 of the connecting rod 40.
  • the magnets 52, 53 each engage at one end with magnet holders 54, 55, which engage in one another after assembly, the magnet holders 54, 55 each being coupled to the connecting rod 40.
  • Two magnet holders 55 are therefore preferably provided.
  • the magnets 52, 53 are in contact with a magnet spacer 57 at the other end of the second and third magnets 52, 53, respectively. This can for example the Figs. 2 and 3 can be removed. the figs It can also be seen from FIGS. 2 and 6 that the magnet spacer 57, which is only indicated as a transparent magnet spacer 57 in FIG. 6, is arranged around the voice coil.
  • a length L57 of the magnet holder 57 is smaller than the length L50 of the voice coil 50, that is, L57 ⁇ L50.
  • the first magnet 51 has one end thereof engaged with a magnet holder 54, which is an inner magnet holder in relation to a magnet holder 55, and the other end thereof engaged with the second magnet holder 54.
  • the magnet holder 54 is an inner magnet holder with respect to the magnet holder 55 which is an outer magnet holder.
  • the magnet holders 54 and 55 are two magnet holders which are configured in such a way that they positively engage with one another after assembly. This fact can be seen in FIG.
  • each magnet holder 54 has two magnet holder recesses 56, which can be seen in FIG.
  • the connecting rod which also has recesses 46, can be connected to it through these magnet holder recesses 56, in particular plugged into one another, as can be seen by looking at FIGS. 11 and 12 emerges. Such plugging into one another can take place in particular during the manufacture of the loudspeaker 10 .
  • the magnet holder 54, 55 have the same for receiving the after a meshing Magnets 51, 52, 53 have reliefs 58, as can be seen in FIG. 8, for example.
  • the reliefs 58 can be in the form of recesses or embossments.
  • the reliefs 58 are formed by inserting the inner magnet holder 54 and the outer magnet holder 55 into one another.
  • the reliefs 58 are preferably designed in such a way that the magnets 51 , 52 , 53 come to rest securely between the magnet holders 54 , 55 . It is conceivable that the magnets 51, 52, 53 cannot perform a translation, ie cannot move along the z-axis. However, it is possible that the magnets can perform rotational movements, i.e. in an xy plane. For this purpose, the reliefs 58 are formed symmetrically.
  • the interlocking magnet holders 54, 55 each engage in a recess 46 of the connecting rod 40, the recesses 46 of the connecting rod 40 being located closer to an end 47 of the connecting rod than to the center 48 of the connecting rod.
  • the latter can be seen in FIG. 11, for example.
  • the recesses 46 extend along the length of the connecting rod so that the connecting rod 40 with the voice coil 50 mounted on the connecting rod 40 moves in response to a control signal relative to the three magnets 51, 52, 53 along the length L46 of the recesses 46 .
  • the voice coil 50 is presently arranged around the connecting rod 40, the voice coil 50 being coupled to the connecting rod 40 so that the connecting rod can move together with the voice coil in the magnetic field of the first to third magnets 51,52,53.
  • an inner diameter of the voice coil 50 can be matched to an outer diameter of the connecting rod 40 almost exactly, ie within the tolerable error limits.
  • the length L46 of the recesses 46 as shown for example in FIG.
  • FIG. 11 is designed to be so long that the connecting rod can move relative to the magnets 51, 52, 53 within the recesses 46 when a signal is applied.
  • the possible movement distance can be approximately half the length L46/2 of the recesses 46, as can be seen from FIG. 12, for example.
  • FIG. 12 shows a rest position of the drive unit 30. The rest position is the position that the drive unit 30 assumes when no signal is applied to the voice coil 50.
  • FIG. This makes it possible, for example, for the connecting rod to be able to move in opposite directions along its axial axis, which is shown here along the z-direction. As a result, the membranes 20 can be deflected, ie excited to vibrate.
  • a magnet spacer 57 is preferably arranged between the second and third magnets 52, 53, as can be seen, for example, in FIG.
  • the magnet spacer 57 is designed as a hollow cylinder and encloses the voice coil 50.
  • the magnet spacer 57 also has a length L57, the length L57 of the magnet spacer 57 being less than the length of the voice coil L50, ie L57 ⁇ L50 applies.
  • the length of the magnet spacer 57 is less than a length of a magnet 51, 52, 53, ie L57 ⁇ L51, L57 ⁇ L52 and L57 ⁇ L53 applies. This feature can be seen in Figure 12, where in Figure 12 the second and third magnets are indicated by the dashed lines.
  • the loudspeaker 10 has a first and a second grille 60, with each grille 60 facing one of the two diaphragms 20, as can be seen, for example, in FIGS. 2 and 4 to 6 emerges.
  • Fig. 5 shows an enlargement of a grid 60.
  • the grid 60 has a recess in the center, so that, for example, the second magnet 52, the third magnet 53 or a magnet spacer 57 with its outer circumference with the recess of the Grid 60 can be engaged.
  • the recesses 56 of the magnet holders 54, 55 are coupled to the connecting rod 40, the second magnet 52, the magnet spacer 57 and the third magnet 53 being arranged between the two opposite pairs of magnet holders 54, 55.
  • the grid 60 can also have a relief 58, as is shown in FIG. 5, for example.
  • the relief 58 is preferably arranged on an outer periphery of the grid 60 .
  • each grid 60 has a plurality of perforations 70 to allow pressure equalization when the two membranes 20 are excited to vibrate in unison.
  • the perforations 70 as shown in FIG be circular. It is also conceivable that the perforations have a different shape, such as rectangular or n-sided, where n is a natural number greater than 2.
  • each perforation 70 has a diameter of 0.1 cm to 0.9 cm. With these diameters of the perforations 70, a good pressure equalization can take place, with the grid 60 or the grids 60 giving the loudspeaker 10 sufficient to good stability at the same time.
  • a grid 60 of the two grids 60 is arranged between the magnet spacer 57 and the second or third magnet 52, 53 in each case.
  • a grid 60 can be made of a plastic, metal or other material.
  • Each membrane 20 is preferably attached at its outer periphery at one end to a membrane holder 24 and is connected to a grid 60 at a region of the membrane holder 24 opposite the outer periphery, as is shown, for example, in FIGS. 2 to 4 is shown.
  • the membrane holder 24 engages the grid 60 via the relief 58 .
  • a spacer 62 is arranged in the area of the drive unit 30, which is connected on both sides to one of the two grids 60 on its outer circumference. In other words, the spacer 62 is arranged between the two grids 60 .
  • the spacer 62 and the magnetic spacer 57 are preferably arranged one above the other or one behind the other around the connecting rod 40, as can be seen, for example, by looking at FIGS.
  • the membrane holder 24 and/or the spacer 62 provide the loudspeaker 10 with stability in a border area between the two membranes 20 on the one hand and on the other hand they seal the drive unit 30 from the external environment. In other words, the membrane holder 24 and/or the spacer 62 protect the drive unit from external influences.
  • membrane holders 24, grids 60, spacer 62, and membranes 20 have a diameter of between 10 cm and 30 cm, preferably between 15 cm and 25 cm, and most preferably 20.32 cm (8 inches).
  • the membrane holder 24, the grid 60, the spacer 62 and the membranes 20 can each have reliefs 58, which are designed to complement one another in such a way that the corresponding components, in this case in particular the membrane holder 24, the grid 60, the spacer 62 and the Membranes 20, can be easily plugged into each other or each other. Due to its size, which is small compared to known speakers, the proposed speaker can easily be transferred to another system, such as for example a vehicle or the like, and at the same time give a listener an impression of a live experience. This is because the proposed loudspeaker 10 can emit both translational vibrations and rotational vibrations despite or because of its size.
  • the connecting rod 40 preferably extends centrally from one membrane 20 to the other membrane 20 through the two grids 60 . This can be seen in FIG. 2, for example.
  • the length L40 of the connecting rod 40 helps to span a space 22 between the membranes 20 in which the air mass that is displaced by the movement of the connecting rod 40 can move.
  • the magnet spacer 57 is arranged between the two grids 60 and between the second and third magnets 52, 53, which surrounds the voice coil 50 at least partially.
  • the magnet spacer 57 separates the second and third magnets 52, 53 from one another, so that the geometric arrangement of the first to third magnets 51, 52, 53 results in an inhomogeneous magnetic field in which the connecting rod can move when a control signal is applied.
  • the spacer 57 gives the drive unit 30 stability.
  • the first to third magnets 51, 52, 53 can be permanent magnets.
  • the perforations 70 are preferably arranged on the grids 60 in a region outside an outer circumference of the magnet spacer 57 . More preferably, the perforations 70 are arranged between the recess in the center of the grid 60 and a relief 58 of the grid 60 . This is shown in FIG. 5, for example.
  • the loudspeaker 10 In an assembled state, the loudspeaker 10 preferably has a depth of 9 cm, the depth extending from an outermost end point 80 of one membrane 20 to an outermost end point 80 of the other membrane 20 . Since the tie rod 40 is a key determinant of the depth of the loudspeaker 10, the tie rod preferably has a length of substantially 9 cm. It is also conceivable to make the connecting rod longer or shorter, with the geometry of the other components described here having to be adjusted accordingly if necessary. In general, it is conceivable for the proposed loudspeaker to be correspondingly larger or smaller to dimension so that the speaker 10 can be suitably integrated into another system, such as a vehicle or the like.
  • FIG. 13 shows a schematic exploded drawing of the loudspeaker 10 proposed and described herein, showing the individual components of the loudspeaker, the individual components already having been described in relation to FIGS. 1 to 12 have been described in detail.
  • FIG. 14 thus shows a schematic representation of a translational vibration, a rotational vibration and a vibrational vibration on a three-atom molecule.
  • the first mechanism or excitation is translation.
  • Translation describes the linear movement of the air molecules or atoms with respect to the center of gravity 700 of the molecule.
  • the second type of excitation is rotation, in which the air molecules or atoms rotate around the center of gravity 700 of the molecule.
  • the center of gravity is indicated at 700 in FIG.
  • the third mechanism is the vibrational mechanism, in which the atoms of a molecule move back and forth toward and away from the center of gravity of the molecule.
  • a method of manufacturing a loudspeaker 10 (step 150) is proposed.
  • the method 150 includes arranging two membranes 20 that face each other in a step 151 and providing a drive unit 30 for deflecting the two membranes 20 in a step 152.
  • the membranes 20 respond to a control signal from the drive unit 30, the drive unit 30 is coupled to the two membranes 20 such that a first of the two membranes 20 is deflected in a first direction and a second of the two membranes 20 is deflected in a second direction that is the same as the first direction.
  • a flowchart of method 150 is shown in FIG.
  • the method 150 may further include providing a tie rod 40 having one end 47 attached to the first diaphragm 20 and the other end 47 attached to the second diaphragm 20 to rigidly fasten the drive unit 30 between the diaphragms 20 to the tie rod 40 couple. Due to the length of the connecting rod 40 and an expansion of the membranes 20 perpendicular to the axial axis of the connecting rod 40, a space 22 is spanned in which air can be displaced by the movement of the drive unit 30 before the displaced air encounters a surface of the membranes 20. where the air or the air column at least partially is reflected or scattered back into space 22 . By changing the expansion of the membranes 20 and/or the length of the connecting rod 40, the volume of the space 22 can be changed.
  • the method 150 may further include providing the drive unit 30 with first, second and third magnets 51, 52, 53 and a voice coil 50 located in a magnetic field of the magnets 51, 52, 53, the voice coil 50 being applied with the control signal .
  • the method may include placing the first magnet 51 in the connecting rod 40; and arranging the second and third magnets 52, 53 and the voice coil 50 around the connecting rod 40 to move the connecting rod 40 by applying the control signal with respect to the magnets 51, 52, 53 so that the two diaphragms 20 vibrate im be excited in unison.
  • the method 150 may include providing and/or arranging a feature as hereinbefore described to obtain a loudspeaker 10 as hereinbefore described. That is, each feature described herein can also be understood as a method step for manufacturing the loudspeaker 10.
  • a method for operating a loudspeaker 10 (step 160) is proposed, which is shown in a flowchart in FIG.
  • the method for operating a loudspeaker 10 comprises providing a loudspeaker 10 as described herein in a step 161, and exciting the two membranes 20 to vibrate in common mode by applying a signal to the drive unit 30 in step 162 Drive unit 30 created.
  • the loudspeaker proposed here describes a compact loudspeaker which can emit translational, rotational and vibrational oscillations in a superposition to the external environment, so that a listener gets an impression of a live experience.

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Abstract

Ein Lautsprecher (10) umfasst zwei Membranen (20), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20) ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist.

Description

Lautsprecher
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektroakustik und insbesondere auf Konzepte zum Aufzeichnen und Wiedergeben von akustischen Signalen.
Typischerweise werden akustische Szenen unter Verwendung eines Satzes von Mikrofonen aufgenommen. Jedes Mikrofon gibt ein Mikrofonsignal aus. Für eine Audioszene eines Orchesters, beispielsweise, können 25 Mikrofone verwendet werden. Dann führt ein Toningenieur eine Mischung der 25 Mikrofon-Ausgangssignale in, beispielsweise, ein Standardformat durch, wie beispielsweise ein Stereoformat, ein 5.1-, ein 7.1-, ein 7.2-, oder ein anderes entsprechendes Format. Bei einem Stereoformat werden beispielsweise durch den Toningenieur oder einen automatischen Mischprozess zwei Stereokanäle erzeugt. Bei einem 5.1-Format resultiert das Mischen in fünf Kanälen und einem Subwoofer- Kanal. Analog hierzu wird beispielsweise in einem 7.2-Format eine Mischung in sieben Kanäle und zwei Subwoofer-Kanäle vorgenommen. Wenn die Audioszene in einer Wiedergabeumgebung „gerendert“ bzw. aufbereitet werden soll, wird ein Mischergebnis an elektrodynamische Lautsprecher angelegt. In einem Stereo- Wiedergabeszenario existieren zwei Lautsprecher, wobei der erste Lautsprecher den ersten Stereokanal empfängt, und der zweite Lautsprecher den zweiten Stereokanal empfängt. In einem 7.2-Wiedergabeformat existieren beispielsweise sieben Lautsprecher an vorbestimmten Positionen und darüber hinaus zwei Subwoofer, die relativ beliebig platziert werden können. Die sieben Kanäle werden an die entsprechenden Lautsprecher angelegt, und die zwei Subwoofer-Kanäle werden an die entsprechenden Subwoofer angelegt.
Die Verwendung einer einzigen Mikrofonanordnung bei der Erfassung von Audiosignalen und die Verwendung einer einzigen Lautsprecheranordnung bei der Wiedergabe der Audiosignale vernachlässigen typischerweise die wahre Natur der Schallquellen. Das europäische Patent EP 2692154 B1 beschreibt ein Set zum Erfassen und Wiedergeben einer Audioszene, bei dem nicht nur die Translation aufgenommen und wiedergegeben wird, sondern auch die Rotation und darüber hinaus auch die Vibration. Daher wird eine Tonszene nicht nur durch ein einziges Erfassungssignal oder ein einziges gemischtes Signal wieder- gegeben, sondern durch zwei Erfassungssignale oder zwei gemischte Signale, die einerseits simultan aufgezeichnet werden, und die andererseits simultan wiedergegeben werden. Damit wird erreicht, dass unterschiedliche Emissionscharakteristika von der Audioszene im Vergleich zu einer Standard-Aufnahme aufgezeichnet werden und in einer Wiedergabeumgebung wiedergegeben werden.
Hierzu wird, wie es in dem europäischen Patent dargestellt ist, ein Satz von Mikrofonen zwischen der akustischen Szene und einem (gedachten) Zuhörerraum platziert, um das „konventionelle“ oder Translations-Signal zu erfassen, das sich durch eine hohe Gerichtetheit bzw. hohe Güte auszeichnet.
Darüber hinaus wird ein zweiter Satz von Mikrofonen oberhalb oder seitlich von der akustischen Szene platziert, um ein Signal mit niedriger Güte bzw. niedriger Gerichtetheit aufzuzeichnen, das die Rotation der Schallwellen im Gegensatz zur Translation abbilden soll.
Auf der Wiedergabeseite werden an den typischen Standardpositionen entsprechende Lautsprecher platziert, von denen jeder eine omnidirektionale Anordnung hat, um das Rotationssignal wiederzugeben, und eine direktionale Anordnung hat, um das „konventionelle“ translatorische Schallsignal wiederzugeben. Ferner existiert noch ein Subwoofer entweder an jeder der Standard-Positionen oder nur ein einziger Subwoofer an irgendeiner Stelle.
Das europäische Patent EP 2692144 B1 offenbart einen Lautsprecher zum Wiedergeben von, einerseits, dem translatorischen Audiosignal und, andererseits, dem rotatorischen Audiosignal. Der Lautsprecher hat also eine omnidirektional emittierende Anordnung einerseits und eine direktional emittierende Anordnung andererseits.
Das europäische Patent EP 2692151 B1 offenbart ein Elektretmikrofon, das zum Aufzeichnen des omnidirektionalen oder des direktionalen Signals eingesetzt werden kann.
Das europäische Patent EP 3061262 B1 offenbart einen Ohrhörer und ein Verfahren zum Herstellen eines Ohrhörers, der sowohl ein translatorisches Schallfeld als auch ein rotatorisches Schallfeld erzeugt.
Die zur Erteilung vorgesehene europäische Patentanmeldung EP 3061266 A1 offenbart einen Kopfhörer und ein Verfahren zum Erzeugen eines Kopfhörers, der ausgebildet ist, um unter Verwendung eines ersten Wandlers das „konventionelle“ translatorische Schallsignal zu erzeugen, und unter Verwendung eines zweiten senkrecht zum ersten Wandler angeordneten Wandlers das rotatorische Schallfeld zu erzeugen.
Die Aufzeichnung und Wiedergabe des rotatorischen Schallfelds zusätzlich zum translatorischen Schallfeld führt zu einer signifikant verbesserten und damit hochqualitativen Audiosignalwahrnehmung, die nahezu den Eindruck eines Live-Konzertes vermittelt, obgleich das Audiosignal durch Lautsprecher oder Kopf- bzw. Ohrhörer wiedergebeben wird.
Damit wird ein Schallerlebnis erreicht, das nahezu nicht unterscheidbar von der ursprünglichen Tonszene ist, bei der der Schall nicht durch Lautsprecher, sondern durch Musikinstrumente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass berücksichtigt wird, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gegebenenfalls auch vibratorisch emittiert wird und daher entsprechend aufgezeichnet und auch wiedergegeben werden soll.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Konzept zum Wiedergeben dieses gesamten aufgezeichneten Schalls zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Lautsprecher nach Patentanspruch 1 , ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers nach Patentanspruch 25, oder ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers nach Patentanspruch 29 gelöst.
Der Lautsprecher gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zwei Membranen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner umfasst der Lautsprecher eine Antriebseinheit zum Auslenken der zwei Membranen ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit mit den zwei Membranen derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Bevorzugt weist der Lautsprecher eine Verbindungsstange auf, welche die zwei Membranen miteinander koppelt, insbesondere ist die Verbindungsstange an jeweils einem Ende in Kontakt mit einer der zwei Membranen. Ein Ende der Verbindungsstange kann beispielsweise mit einer Membran durch einen Klebefilm verbunden sein. Die Verbindungsstange ist bevorzugt als Hohlzylinder ausgebildet. Um die Verbindungstange herum als auch in der Verbindungsstange sind bevorzugt die einzelnen Komponenten der Antriebseinheit angeordnet. Die Antriebseinheit kann beispielsweise eine Schwingspule, einen ersten Magneten, einen zweiten Magneten und einen dritten Magneten umfassen. Durch Anlegen eines Steuersignals and die Schwingspule, fließt ein Strom durch die Schwingspule. Aufgrund der Anordnung des ersten bis dritten Magneten an und in der Verbindungsstange, wie hierin vorgeschlagen ist, und aufgrund des fließenden Stromes durch die Schwingspule hindurch, können die Membranen im Betrieb in Gleichtakt zueinander ausgelenkt werden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass neben Translationsschwingungen auch Rotationsschwingungen in einer für einen Hörer guten Mischung den Lautsprecher verlassen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers, welches ein Anordnen zweier Membranen, die einander gegenüberliegen, und ein Bereitstellen einer Antriebseinheit zum Auslenken der zwei Membranen umfasst, welche auf ein Steuersignal der Antriebseinheit ansprechen. Bevorzugt wird die Antriebseinheit mit den zwei Membranen derart gekoppelt, dass eine erste der zwei Membranen in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen in einerzweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden sie einzelnen Komponenten des Lautsprechers derart angeordnet, dass neben den translatorischen Schallwellen auch Rotationsschallwellen zu einem erhöhten Anteil den Lautsprecher verlassen. Hierdurch kann bei einem Nutzer der Eindruck eines Live-Konzertes vermittelt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers, welches ein Bereitstellen eines Lautsprechers, wie hierin beschrieben, umfasst. Außerdem umfasst das Verfahren ein Anregen der zwei Membranen zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen eines Signales an die Antriebseinheit.
Mit dem hierin beschriebenen Lautsprecher und Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers ist es möglich, zusammen mit einem konventionellen Lautsprecher ein Schallerlebnis zu erreichen, das nahezu nicht unterscheidbar von der ursprünglichen Tonszene ist, bei der der Schall durch Musikinstrumente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Mittel dem vorgeschlagenen Lautsprecher wird insbesondere berücksichtigt, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gegebenenfalls auch vibratorisch emittiert wird. Der erfindungsgemäße Lautsprecher eignet sich speziell für die Wiedergabe der rotatorischen Anteile der Schallszene durch die beiden gegenüberliegenden aber im Gleichtakt schwingenden Membranen. Es versteht sich, dass einzelne Aspekte, welche in Bezug auf den Lautsprecher beschrieben sind, auch als Verfahrensschritt umgesetzt werden können und umgekehrt. Weitere Details werden im Rahmen der nachfolgenden Bildbeschreibung erörtert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers von außen,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers mit sichtbar dargestellter Antriebseinheit und transparent dargestellten Membranen;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers ohne die Membranen;
Fig. 4 eine weitere Seitenansicht eines vorgeschlagenen Lautsprechers ohne die Membranen;
Fig. 5 eine Vergrößerung eines Gitters, welches in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten ist;
Fig. 6 eine teilweise transparente Darstellung der Antriebseinheit, welche in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten ist;
Fig. 7 einen ersten Magneten der Antriebseinheit, der zwischen zwei gegenüberliegenden Magnethaltern angeordnet ist;
Fig. 8 eine Vergrößerung der zwei gegenüberliegenden Magnethalter gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des ersten, zweiten und dritten Magneten und der Schwingspule der Antriebseinheit, welche in einem vorgeschlagenen Lautsprecher enthalten sind; Fig. 10 eine Draufsicht auf den ersten Magneten, auf die den ersten Magneten umgebende Schwingspule und auf den die Schwingspule umgebenden zweiten oder dritten Magneten gemäß Fig. 9;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstange;
Fig. 12 eine Seitenansicht der Verbindungstange gemäß Fig. 11 , wobei an oder in der Verbindungsstange teilweise die Elemente der Antriebseinheit angeordnet sind;
Fig. 13 eine Explosionszeichnung des vorgeschlagenen Lautsprechers;
Fig. 14 eine Schematische Darstellung einer Translationsschwingung, einer Rotationsschwingung und einer Vibrationsschwingung an einem dreiatomigen Molekül;
Fig. 15 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Betreiben eines Lautsprechersystems; und
Fig. 16 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Herstellen eines Lautsprechersystems.
Einzelne Aspekte der hierin beschriebenen Erfindung sind nachfolgend in den Figs. 1 bis 16 beschrieben. In der vorliegenden Anmeldung betreffen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente, wobei nicht alle Bezugszeichen in allen Zeichnungen, sofern sie sich wiederholen, erneut dargelegt werden.
Der hierin beschriebene Lautsprecher 10 ist in den Fig. 1 bis 13 zu sehen, wobei einzelne Details den einzelnen Figs. 1 bis 13 zu entnehmen sind. In Zusammenschau der Fig. 1 bis 13 wird das Konzept des hierin beschriebenen Lautsprechers deutlich, wobei nicht jedes Detail in jeder der Figs. 1 bis 13 zu sehen ist. Eine Zusammenschau der Figs. 1 bis 13 ermöglicht es, den Aufbau des vorgeschlagenen Lautsprechers im Detail zu erfassen.
Fig. 1 und 2 zeigen einen hierin vorgeschlagenen Lautsprecher 10, wobei Fig. 1 eine perspektivische äußere Ansicht des Lautsprechers 10 und Fig. 2 einen inneren Aufbau des Lautsprechers 10 in Seitenansicht zeigt. In Zusammenschau der Figuren 1 und 2 lässt sich folgender Aufbau des Lautsprechers 10 entnehmen: Der Lautsprecher 10 umfasst zwei Membranen 20, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner umfasst der Lautsprecher 10 eine Antriebseinheit 30 zum Auslenken der zwei Membranen 20 ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit 30 mit den zwei Membranen 20 derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen 20 in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen 20 in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Die Membranen 20 können während eines Betriebes im Gleichtakt ausgelenkt werden. Hierzu ist die Antriebseinheit 30 zwischen den beiden Membranen 20, also zwischen der ersten und der zweiten Membran 20, angeordnet. Insbesondere sind die Elemente bzw. die Bauteile der Antriebseinheit 30 in und um eine Verbindungsstange 40 herum angeordnet. Insbesondere ist die Verbindungsstange 40 ein Element der Antriebseinheit 30, d.h. Teil der Antriebseinheit 30. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, beabstandet die Verbindungsstange 40 die erste und die zweite Membran 20 zu einander. Eine Länge L40 der Verbindungsstange 40 (in Fig. 11 zu sehen) bestimmt den Abstand der Zentren der Membranen 20 zueinander. Die Verbindungsstange 40 berührt mit ihrem ersten Ende, d.h. einem ersten Endpunkt 80, eine der zwei Membranen 20, und mit dem zweiten Endpunkt 80 berührt die Verbindungsstange 40 die andere der zwei Membranen 20. Mit anderen Worten, wie in Fig. 2 zu sehen ist, berührt jeweils ein Endpunkt 80 der Verbindungstange 40 jeweils ein Zentrum einer Membran 20. Vorliegend ist unter Endpunkt 80 der Verbindungsstange ein Endbereich zu verstehen, welcher jeweils in einer Ebene senkrecht zu einer Axialachse der Verbindungsstange 40 durch den Endpunkt 80 liegt. Insbesondere wird der Endbereich durch den Umfang der Verbindungsstange 40 in dieser Ebene aufgespannt.
Bevorzugt ist die Antriebseinheit 30 ausgebildet, um die erste und die zweite Membran 20 starr zu koppeln. Die Antriebseinheit 30 bzw. die Verbindungsstange 40 weist hierzu die Länge L40 auf, welche sich wie in Fig. 2 gezeigt, entlang einer z-Achse erstreckt. Die z- Achse ist in den Figs. 1 bis 13 parallel zur Axialachse der Verbindungsstange 40. Die Länge L40 ist in Fig. 2 durch den Doppelpfeil 21 angedeutet. Die zwei Membranen 20 sind die Länge L40 beabstandet. Mit anderen Worten die zwei Membranen 20 liegen in einem Abstand der Länge L40 der Verbindungsstange 40, welche Teil der Antriebeinheit 30 ist, gegenüber und definieren hierdurch einen Raum 22, in welchem die Schallwellen entstehen können. Die Antriebseinheit 30 ist in dem Raum 22 zwischen den Membranen 20 angeordnet. Außerdem weist die Antriebseinheit 30 die Verbindungsstange 40 auf, die mit einem Ende an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran 20 gekoppelt ist, wobei die weiteren Bauteile der Antriebseinheit 30 in der und um die Verbindungsstange 40 herum zwischen den zwei Membranen 20 angeordnet sind.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstange 40. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Verbindungsstange 40 als ein Hohlzylinder 42 ausgebildet. Die Antriebseinheit 30 des vorgeschlagenen Lautsprechers 10 weist somit zur starren Kopplung die als Hohlzylinder 42 ausgebildete Verbindungsstange 40 auf, die mit einem Ende an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran 20 gekoppelt ist.
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 30 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Magneten 51 , 52, 53 und eine in einem Magnetfeld der Magnete 51 , 52, 53 sich befindende Schwingspule 50. Der zweite und dritte Magnet 52, 53 sind beispielsweise in Fig.
2, Fig. 9 und Fig. 13 zu sehen. In Fig. 3 ist aus Darstellungsgründen der zweite Magnet 52 als transparenter Magnet angedeutet, während der erste Magnet 51 und der dritte Magnet 53 in Fig. 3 als massive Magnete zu sehen sind. In Figs. 4 und 6 sind der zweite und dritte Magnet 52, 53 als transparente Magnete dargestellt. Durch die transparente Darstellung der Magnete 52, 53 wird die Struktur der Antriebseinheit 30 innerhalb der Magnete 52, 53 sichtbar. Den genannten Figuren ist ferner zu entnehmen, dass der erste Magnet 51 in der Verbindungsstange 40 angeordnet ist, während der zweite und der dritte Magnet um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet sind. Den Fig. 4 und 6 kann zudem entnommen werden, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 jeweils wenigstens teilweise um die Schwingspule 50 herum angeordnet sind. Die Schwingspule 50 wiederum ist bevorzugt um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet.
Längen L, welche fortfolgend eingeführt werden, beziehen sich auf eine Länge entlang der z-Achse bzw. der Axialachse der Antriebseinheit 30 bzw. der Verbindungsstange 40. Die Nomenklatur der Längen der verschiedenen Bauteile setzt sich zusammen aus dem Buchtstaben L und dem entsprechenden Bezugszeichen des Bauteils. Eine Länge L der Verbindungsstange 40 ist beispielsweise mit L40 bezeichnet.
Beispielsweise zeigen die Figs. 7, 9, 10, 13, dass bevorzugt der erste Magnet 51 als ein massiver Zylinder 44 ausgebildet ist. Der erste Magnet 51 ist in der Verbindungstange 40 angeordnet und weist eine kleinere Länge L51 als die Verbindungstange 40 aufweist. Mit L51 ist die Länge des ersten Magneten gemeint. Mit anderen Worten es gilt L51< L40. Diese ist beispielsweise in den Figs. 3, 4, 6, 12 und 13 zu sehen. Die Länge der Verbindungsstange L40 ist in Fig. 11 zu sehen und bestimmt den Abstand der zwei Membranen 20 zueinander (siehe auch Fig. 2).
Bevorzugt sind der zweite und der dritte Magnet 52, 53 hohlzylindrische Magnete, welche jeweils um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet sind und jeweils eine kleinere Länge als die Verbindungstange 40 aufweisen. Die Länge des zweiten und dritten Magneten 52, 53 sind mit L52 bzw. L53 gekennzeichnet. Die hohlzylindrische Ausgestaltung des zweiten und des dritten Magneten 52, 53 ist in Figs. 9 und 10 zu sehen. Die Länge L52, L53 des zweiten und dritten Magneten 52, 53 zusammen ist kleiner als die Länge L40 der Verbindungsstange 40, mit anderen Worten es gilt L52+L53 < L40. Dieser Sachverhalt kann beispielsweise der Fig. 2 entnommen werden. Außerdem ist die Länge des zweiten und dritten Magneten 52, 53 zusammen kleiner als eine Länge des ersten Magneten 51. Dieser Sachverhalt kann beispielsweise den Figs. 2 bis 4 entnommen werden. In Fig. 4 sind der zweite und dritte Magnet als transparente Magnete dargestellt, welche teilweise die Schwingspule 50 umgreifen. Mit anderen Worten, bevorzugt sind der zweite und der dritte Magnet 52, 53 mindestens teilweise um die Schwingspule 50 herum angeordnet.
In Fig. 12 beispielsweise sind der zweite und der dritte Magnet 52, 52 durch die gestrichelten Linien angedeutet. Aus der Fig. 12 kann beispielsweise entnommen werden, was mit teilweiser Anordnung des zweiten und des dritten Magneten 52, 53 um die Schwingspule 50 herum gemeint ist, nämlich dass der zweite und dritte Magnet 52, 53 jeweils mit einem Ende der Schwingspule 50 überlappen und ansonsten mit der Verbindungsstange 40 direkt überlappen. Beispielsweise weisen der zweite Magnet die Länge L52 und der dritte Magnet 53 die Länge L53 auf, wobei bevorzugt L52 gleich L53 ist. Ferner weist auch der erste Magnet 51 in der Verbindungsstange 40 die Länge L51. Auch die Schwingspule 50 weist eine Länge L50 auf. In Relation der Magnete 51 , 52, 53 und der Schwingspule 50 zueinander, werden bevorzugt folgende Verhältnisse eingehalten:
L50<L51 ;
L52< L51 , L53<L51 ; L52+L53<L51 ; und L52+L53< L50.
An die Schwingspule 50 ist das Steuersignal anlegbar. Bei dem vorgeschlagenen Lautsprecher 10 ist die Schwingspule 50 um die Verbindungsstange 40 herum angeordnet, um die Verbindungsstange 40 durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magneten
51 , 52, 53 zu bewegen, so dass die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Die Bauteile des Antriebseinheit 30 sind über die Verbindungsstange 40 starr gekoppelt. Hierzu weist die Verbindungsstange 40 Ausnehmungen 46 auf, innerhalb welcher sich die Verbindungsstange 40 zusammen mit der Schwingspule 50 relativ zu den drei Magneten 51 , 52, 53 bewegen kann. Beispielsweise zeigen Figs. 11 und 12 die Ausnehmungen 46 der Verbindungsstange 40.
Wie beispielsweise die Figs. 2 und 3 zeigen, stehen bevorzugt der zweite und dritte Magnet
52, 53 jeweils an ihrem einen Ende mit Magnethaltern 54, 55 in Eingriff, welche nach einer Montage ineinandergreifen, wobei die Magnethalter 54, 55 jeweils mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt sind. Bevorzugt sind also zwei Magnethalter 55 vorgesehen. An dem jeweils anderen Ende des zweiten und dritten Magneten 52, 53 sind die Magnete 52, 53 mit einem Magnetabstandshalter 57 in Kontakt. Dies kann beispielsweise den Figs. 2 und 3 entnommen werden. Den Figs. 2 und 6 kann ferner entnommen werden, dass der Magnetabstandshalter 57, welcher in Fig. 6 nur als transparenter Magnetabstandshalter 57 angedeutet ist, um die Schwingspule herum angeordnet ist. Eine Länge L57 des Magnethalter 57 ist kleiner als die Länge L50 der Schwingspule 50, d.h. L57 < L50.
Weiter bevorzugt ist der erste Magnet 51 mit einem seiner Enden mit einem Magnethalter 54, welcher in Relation zu einem Magnethalter 55 ein innerer Magnethalter ist, in Eingriff und mit seinem anderen Ende mit dem zweiten Magnethalter 54 in Eingriff. Der Magnethalter 54 ist ein innerer Magnethalter in Bezug zu dem Magnethalter 55, welcher ein äußerer Magnethalter ist. Die Magnethalter 54 und 55 sind zwei Magnethalter, welche derart konfiguriert sind, dass sie nach einer Montage formschlüssig ineinandergreifen. Dieser Sachverhalt ist der Fig. 7 zu entnehmen.
Die Kopplung der Magnethalter 54, 55 mit der Verbindungstange 40 lässt sich in Zusammenschau der Figs. 8, 11 und 12 entnehmen. Jeder Magnethalter 54 weist zwei Magnethalterausnehmungen 56 auf, welche in Fig. 8 zu sehen sind. Durch diese Magnethalterausnehmungen 56 hindurch kann die Verbindungsstange, welche ebenfalls Ausnehmungen 46 aufweist, mit dieser verbunden werden, insbesondere ineinander gesteckt werden, wie dies in Zusammenschau der Figs. 11 und 12 hervorgeht. Ein solches Ineinanderstecken kann insbesondere bei der Herstellung des Lautsprechers 10 erfolgen. Die Magnethalter 54, 55 weisen nach einem Ineinandergreifen derselben zum Aufnehmen der Magnete 51 , 52, 53 Reliefe 58 auf, wie dies beispielsweise in Fig. 8 zu sehen ist. Die Reliefe 58 können als Ausnehmungen oder Hervorhebungen ausgebildet sein. Die Reliefe 58 werden dadurch ausgebildet, dass der innere Magnethalter 54 und der äußere Magnethalter 55 ineinander gesteckt werden. Bevorzugt sind die Reliefe 58 derart ausgebildet, dass die Magnete 51 , 52, 53 zwischen den Magnethaltern 54, 55 sicher zur Anlage kommen. Es ist denkbar, dass die Magnete 51 , 52, 53 keine Translation durchführen können, sich also nicht entlang der z-Achse bewegen können. Es kann aber sein, dass die Magnete Rotationsbewegungen ausführen können, also in einer x-y-Ebene. Hierzu sind die Reliefe 58 symmetrisch ausgebildet. Bevorzugt greifen die ineinander greifenden Magnethalter 54, 55 jeweils in eine Ausnehmung 46 der Verbindungsstange 40 ein, wobei die Ausnehmungen 46 der Verbindungsstange 40 näher an einem Ende 47 der Verbindungsstange als in der Mitte 48 der Verbindungsstange angebracht sind. Letzteres ist beispielsweise in Fig. 11 zu sehen.
Weiter bevorzugt erstrecken sich die Ausnehmungen 46 entlang der Länge der Verbindungstange, so dass sich die Verbindungsstange 40 mit der auf der Verbindungsstange 40 angebrachten Schwingspule 50 ansprechend auf ein Steuersignal relativ zu den drei Magneten 51 , 52, 53 entlang der Länge L46 der Ausnehmungen 46 bewegt. Die Schwingspule 50 ist vorliegend um die Verbindungstange 40 herum angeordnet, wobei die Schwingspule 50 mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt ist, so dass sich die Verbindungsstange zusammen mit der Schwingspule in dem Magnetfeld des ersten bis dritten Magneten 51 , 52, 53 bewegen kann. Zur Kopplung der Schwingspule 50 mit der Verbindungsstange 40 kann ein Innendurchmesser der Schwingspule 50 auf ein Außendurchmesser der Verbindungstange 40 nahezu passgenau aufeinander abgestimmt sein, also im Rahmen der tolerierbaren Fehlergrenzen. Die Länge L46 der Ausnehmungen 46, wie beispielsweise in Fig. 11 gezeigt ist, ist derart lang ausgebildet, dass sich die Verbindungsstange relativ zu den Magneten 51 , 52, 53 bei Anlegen eines Signals innerhalb der Ausnehmungen 46 bewegen kann. Beispielsweise kann die mögliche Bewegungsstrecke etwas die halbe Länge L46/2 der Ausnehmungen 46 betragen, wie dies beispielsweise aus der Fig. 12 hervorgeht. Fig. 12 zeigt beispielsweise eine Ruheposition der Antriebseinheit 30. Die Ruheposition ist jene Position, welche die Antriebseinheit 30 einnimmt, wenn kein Signal an die Schwingspule 50 angelegt ist. Hierdurch wird beispielsweise ermöglicht, dass sich die Verbindungsstange entlang ihrer Axialachse, welche vorliegend entlang der z-Richtung dargestellt ist, sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen kann. Hierdurch können die Membranen 20 ausgelenkt werden, also zu Schwingungen angeregt werden. Bevorzugt ist zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten 52, 53 ein Magnetabstandshalter 57 angeordnet, wie dies beispielsweise der Fig. 12 zu entnehmen ist. Der Magnetabstandshalter 57 ist als Hohlzylinder ausgebildet und umschließt die Schwingspule 50. Der Magnetabstandshalter 57 weist ferner ein Länge L57 auf, wobei die Länge L57 des Magnetabstandshalters 57 kleiner ist als die Länge der Schwingspule L50, d.h. es gilt L57<L50. Außerdem ist die Länge des Magnetabstandshalters 57 kleiner als eine Länge eines Magneten 51 , 52, 53, d.h. es gilt L57<L51 , L57<L52 und L57<L53. Dieses Merkmal kann der Fig. 12 entnommen werden, wobei in Fig. 12 der zweite und dritte Magnet durch die gestrichelten Linien angedeutet sind. Hierdurch wird erreicht, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 einerseits voneinander beabstandet sind und bleiben. Andererseits kann hierdurch erreicht werden, dass der zweite und der dritte Magnet 52, 53 die Schwingspule 50 entlang ihrer Länge L51 , L52 jeweils nur teilweise umgeben. Hierdurch kann bei Anlegen eines Steuersignals an die Schwingspule 50 - für die Dauer des Anlegens des Steuersignals - eine andauernde Bewegung der Verbindungsstange 40 zwischen den Membranen 20 erreicht werden, welche hierdurch zu Schwingungen angeregt werden, bei welchen translatorische als auch rotatorische Schallwellen erzeugt werden.
Bevorzugt weist der Lautsprecher 10 ein erstes und ein zweites Gitter 60 auf, wobei jedes Gitter 60 einer der zwei Membranen 20 gegenüberliegt, wie dies beispielsweise aus den Figs. 2 und 4 bis 6 hervorgeht. Fig. 5 zeigt eine Vergrößerung eines Gitter 60. Wie Fig. 5 zeigt, weist das Gitter 60 im Zentrum eine Ausnehmung auf, so dass beispielsweise der zweite Magnet 52, der dritte Magnet 53 oder ein Magnetabstandshalter 57 mit seinem äußeren Umfang mit der Ausnehmung der Gitters 60 in Eingriff gebracht werden kann. Gleichzeitig sind die Ausnehmungen 56 der Magnethalter 54, 55 mit der Verbindungsstange 40 gekoppelt, wobei zwischen den zwei gegenüberliegenden Paaren aus Magnethaltern 54, 55 der zweite Magnet 52, der Magnetabstandshalter 57 und der dritte Magnet 53 angeordnet sind. Vorliegend sind damit zwei Magnethalter 54 und zwei Magnethalter 55 beschrieben. Dies geht beispielsweise aus der Zusammenschau der Figs. 5 bis 8 hervor. Das Gitter 60 kann ferner ein Relief 58 aufweisen, wie dies beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist. Das Relief 58 ist bevorzugt an einem äußeren Umfang des Gitters 60 angeordnet.
Bevorzugt weist jedes Gitter 60 eine Mehrzahl an Perforierungen 70 auf, um einen Druckausgleich zu ermöglichen, wenn die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Die Perforierungen 70 können, wie in Fig. 5 gezeigt ist, beispielsweise kreisrund sein. Es ist ferner denkbar, dass die Perforierungen eine andere Form aufweisen, wie beispielsweise rechteckig oder n-eckig, wobei n eine natürliche Zahl größer 2 ist. Bevorzugt weist jede Perforierung 70 einen Durchmesser von 0,1 cm bis 0,9 cm auf. Bei diesen Durchmessern der Perforierungen 70 kann ein guter Druckausgleich erfolgen, wobei zeitgleich das Gitter 60 bzw. die Gitter 60 dem Lautsprecher 10 eine hinreichende bis gute Stabilität verleihen. Wie beispielsweise der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist ein Gitter 60 der zwei Gitter 60 jeweils zwischen dem Magnetabstandshalter 57 und dem zweiten oder dritten Magneten 52, 53 angeordnet. Ein Gitter 60 kann aus einem Kunststoff, aus Metall oder aus einem anderen Material bestehen.
Bevorzugt ist jede Membran 20 an ihrem äußeren Umfang an einem Ende an einem Membranhalter 24 angebracht und an einem dem äußeren Umfang gegenüberliegenden Bereich des Membranhalters 24 mit einem Gitter 60 verbunden, wie dies beispielsweise in den Figs. 2 bis 4 gezeigt ist. Der Membranhalter 24 steht mit dem Gitter 60 über das Relief 58 in Eingriff. Weiter bevorzugt ist ein Abstandhalter 62 im Bereich der Antriebseinheit 30 angeordnet, welcher an seinem äußeren Umfang beidseitig mit jeweils eines der beiden Gitter 60 verbunden ist. Mit anderen Worten der Abstandshalter 62 ist zwischen den beiden Gittern 60 angeordnet. Bevorzugt sind der Abstandshalter 62 und der Magnetabstandshalter 57 übereinander bzw. hintereinander um die Verbindungsstange 40 angeordnet, wie dies beispielsweise in Zusammenschau der Figs. 2 bis 4 zu sehen ist. Die Membranhalter 24 und/oder der Abstandshalter 62 verleihen dem Lautsprecher 10 in einem Umrandungsbereich zwischen den beiden Membranen 20 einerseits Stabilität und andererseits dichten sie die Antriebseinheit 30 gegenüber einer äußeren Umgebung ab. Mit anderen Worten, die Membranhalter 24 und/oder der Abstandshalter 62 schützen die Antriebseinheit vor äußeren Einflüssen.
Bevorzugt weisen die Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20 einen Durchmesser zwischen 10 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 15 cm und 25 cm und besonders bevorzugt von 20,32 cm (8 Zoll) auf. Die Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20 können jeweils Reliefe 58 aufweisen, welche derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass die entsprechenden Bauteile, in diesem Fall insbesondere der Membranhalter 24, die Gitter 60, der Abstandshalter 62 und die Membranen 20, einfach aufeinander oder ineinander gesteckt werden können. Aufgrund seiner Größe, welche gegenüber bekannten Lautsprechern klein ausfällt, kann der vorgeschlagene Lautsprecher einfach in ein anderes System, wie beispielsweise einem Fahrzeug oder dergleichen, eingebaut werden und gleichzeitig einem Hörer einen Eindruck eines live-Erlebnisses vermitteln. Denn der vorgeschlagene Lautsprecher 10 kann trotz oder wegen seiner Größe sowohl Translationsschwingungen als auch Rotationsschwingungen aussenden.
Bevorzugt erstreckt sich die Verbindungsstange 40 von der einen Membran 20 bis zu der anderen Membran 20 zentrisch durch die zwei Gitter 60 hindurch. Dies ist beispielsweise in Fig. 2 zu sehen. Die Länge L40 der Verbindungsstange 40 unterstützt dabei, einen Raum 22 zwischen den Membranen 20 aufzuspannen, in dem sich die Luftmasse, welche durch die Bewegung der Verbindungsstange 40 verdrängt wird, bewegen kann.
Bevorzugt ist zwischen den zwei Gittern 60 und zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten 52, 53 der Magnetabstandshalter 57 angeordnet, welcher die Schwingspule 50 mindestens teilweise umgibt. Der Magnetabstandshalter 57 beabstandet einerseits den zweiten und den dritten Magneten 52, 53 zueinander, sodass durch die geometrische Anordnung des ersten bis dritten Magneten 51 , 52, 53 ein inhomogenes Magnetfeld resultiert, in dem die Verbindungsstange sich bei Anlegen eines Steuersignals bewegen kann. Andererseits verleiht der Abstandshalter 57 der Antriebseinheit 30 Stabilität. Der erste bis dritte Magnet 51 , 52, 53 können Permanentmagnete sein.
Bevorzugt sind die Perforierungen 70 in einem Bereich außerhalb eines Außenumfanges des Magnetabstandshalters 57 auf den Gittern 60 angeordnet. Weiter Bevorzugt sind die Perforierungen 70 zwischen der Ausnehmung im Zentrum des Gitters 60 und einem Relief 58 des Gitters 60 angeordnet. Dies ist beispielsweise in Fig. 5 gezeigt.
Bevorzugt weist der Lautsprecher 10 in einem montierten Zustand eine Tiefe von 9 cm auf, wobei sich die Tiefe von einem äußersten Endpunkt 80 einer Membran 20 bis zu einem äußersten Endpunkt 80 der anderen Membran 20 erstreckt. Da die Verbindungsstange 40 maßgebend die Tiefe des Lautsprechers 10 bestimmt, weist die Verbindungsstange bevorzugt eine Länge von im Wesentlichen 9 cm auf. Es ist ferner denkbar die Verbindungsstange länger oder kürzer auszugestalten, wobei gegebenenfalls die Geometrie der anderen hierin beschriebenen Bauteile entsprechend anzupassen sind. Generell ist es denkbar, den vorgeschlagenen Lautsprecher entsprechend größer oder kleiner zu dimensionieren, so dass der Lautsprecher 10 passend in ein weitere System, wie beispielsweise einem Fahrzeug oder dergleichen, integriert werden kann. Fig. 13 zeigt eine schematische Explosionszeichnung des vorgeschlagenen und hierin beschriebenen Lautsprechers 10, welche die einzelnen Bauteile des Lautsprechers zeigen, wobei die einzelnen Bauteile bereits in Bezug auf die Figs. 1 bis 12 im Detail beschrieben worden sind.
Bei der Erzeugung von Schallenergie werden Luftmoleküle, zum Beispiel zwei- und dreiatomige Gasmoleküle, angeregt. Es gibt drei verschiedene Mechanismen, die für die Stimulation verantwortlich sind. Es wird auf das Deutsche Patent DE 198 19452 CI verwiesen. Diese drei Mechanismen sind schematisch in Fig. 14 zusammengefasst. Fig. 14 zeigt also eine schematische Darstellung einer Translationsschwingung, einer Rotationsschwingung und einer Vibrationsschwingung an einem dreiatomigen Molekül. Der erste Mechanismus bzw. die erste Anregung ist die Translation. Die Translation beschreibt die lineare Bewegung der Luftmoleküle oder Atome in Bezug auf den Schwerpunkt 700 des Moleküls. Die zweite Art der Anregung ist die Rotation, bei der sich die Luftmoleküle oder Atome um den Schwerpunkt 700 des Moleküls drehen. Der Schwerpunkt ist in Fig. 14 bei 700 angegeben. Der dritte Mechanismus ist der Vibrationsmechanismus, bei dem sich die Atome eines Moleküls in Richtung zum und vom Schwerpunkt der Moleküle hin und her bewegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorgeschlagenen Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers 10 (Schritt 150) vorgeschlagen. Das Verfahren 150 umfasst ein Anordnen zweier Membranen 20, die einander gegenüberliegen in einem Schritt 151 und ein Bereitstellen einer Antriebseinheit 30 zum Auslenken der zwei Membranen 20 in einem Schritt 152. Hierbei sprechen die Membranen 20 auf ein Steuersignal der Antriebseinheit 30 an, wobei die Antriebseinheit 30 mit den zwei Membranen 20 derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen 20 in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen 20 in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Ein Ablaufschema des Verfahrens 150 ist in Fig. 15 gezeigt. Das Verfahren 150 kann ferner ein Bereitstellen einer Verbindungsstange 40 umfassen, die mit einem Ende 47 an der ersten Membran 20 und mit ihrem anderen Ende 47 an der zweiten Membran 20 angeordnet wird, um die Antriebseinheit 30 zwischen den Membranen 20 an der Verbindungstange 40 starr zu koppeln. Durch die Länge der Verbindungsstange 40 und durch eine Ausdehnung der Membranen 20 senkrecht zur Axialachse der Verbindungsstange 40 wird ein Raum 22 aufgespannt, in dem Luft durch die Bewegung der Antriebseinheit 30 verdrängt werden kann, bevor die verdrängte Luft auf eine Fläche der Membranen 20 stößt, wo die Luft bzw. die Luftsäule zumindest teilweise in den Raum 22 reflektiert bzw. zurückgestreut wird. Durch Veränderung der Ausdehnung der Membranen 20 und/oder der Länge der Verbindungsstange 40 kann der Raum 22 hinsichtlich seines Volumens verändert werden.
Das Verfahren 150 kann ferner ein Bereitstellen der Antriebseinheit 30 mit einem ersten, zweiten und dritten Magneten 51 , 52, 53 und eine in einem Magnetfeld der Magnete 51 , 52, 53 sich befindende Schwingspule 50 umfassen, wobei an die Schwingspule 50 das Steuersignal angelegt wird. Das Verfahren kann ein Anordnen des ersten Magneten 51 in der Verbindungsstange 40 umfassen; und ein Anordnen der zweiten und dritten Magneten 52, 53 und der Schwingspule 50 um die Verbindungsstange 40 herum umfassen, um die Verbindungsstange 40 durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magnete 51 , 52, 53 zu bewegen, so dass die zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden.
Ferner bevorzugt kann das Verfahren 150 ein Bereitstellen und/oder Anordnen eines Merkmales wie hierin zuvor beschrieben umfassen, um einen Lautsprecher 10 wie hierin beschrieben zu erhalten. Dies bedeutet, jedes hierin beschriebene Merkmal kann auch als Verfahrensschritt zu Herstellung des Lautsprechers 10 verstanden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers 10 (Schritt 160) vorgeschlagen, welches in Fig. 16 in einem Ablaufschema gezeigt ist. Das Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers 10 umfasst ein Bereitstellen eines Lautsprechers 10 wie hierin beschrieben in einem Schritt 161 , und ein Anregen der zwei Membranen 20 zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen eines Signales an die Antriebseinheit 30 in Schritt 162. Bevorzug wird ein Wechselspannungssignal an die Antriebseinheit 30 angelegt.
Mit dem hierin vorgeschlagenen Lautsprecher ist ein kompakter Lausprecher beschrieben, welcher Translation-, Rotations- und Vibrationsschwingungen in einer Superposition an die äußere Umgebung abgeben kann, so dass ein Hörer einen Eindruck eines live-Er- lebnisses bekommt.
Bezugszeichenliste
10 Lautsprecher 20 Membran
22 Raum
24 Membranhalter
30 Antriebseinheit
40 Verbindungsstange
42 Hohlzylinder
44 massiver Zylinder
46 Ausnehmung
47 Ende der Verbindungsstange
48 Mitte der Verbindungsstange
L49 Länge der Ausnehmung
50 Schwingspule
51 erster Magnet
52 zweiter Magnet
53 dritter Magnet
54 Magnethalter (innerer)
55 Magnethalter (äußerer zum Aufnehmen des inneren Magnethalter 54)
56 Magnethalterausnehmung
57 Magnetabstandshalter
58 Relief
60 Gitter
62 Abstandhalter
70 Perforierung
80 Endpunkt
L40 Länge der Verbindungsstange
L46 Länge der Ausnehmung
L50 Länge der Schwingspule
L51 Länge des ersten Magneten
L52 Länge des zweiten Magneten
L53 Länge des dritten Magneten
L57 Länge des Magnethalters
700 Schwerpunkt
150 Schritt
151 Schritt Schritt Schritt Schritt Schritt

Claims

Patentansprüche Lautsprecher (10), welcher umfasst: zwei Membranen (20), die einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20) ansprechend auf ein Steuersignal, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Lautsprecher (10) nach Anspruch 1 , bei dem die Antriebseinheit (30) ausgebildet ist, um die erste und die zweite Membran (20) starr zu koppeln. Lautsprecher (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Antriebseinheit (30) in einem Raum (22) zwischen den Membranen (20) angeordnet ist. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Antriebseinheit (30) eine Verbindungsstange (40) aufweist, die mit einem Ende an der ersten Membran (20) und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran (20) gekoppelt ist, wobei die Antriebseinheit (30) auf und in der Verbindungsstange (40) zwischen den zwei Membranen (20) angeordnet ist. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 -4, bei dem die Antriebseinheit (30) zur starren Kopplung eine als Hohlzylinder (42) ausgebildete Verbindungsstange (40) aufweist, die mit einem Ende an der ersten Membran (20) und mit ihrem anderen Ende an der zweiten Membran (20) gekoppelt ist Lautsprecher (10) nach Anspruch 1 - 5, wobei die Antriebseinheit (30) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Magneten (51 , 52, 53) und eine in einem Magnetfeld der Magneten (51 , 52, 53) sich befindende Schwingspule (50) umfasst. Lautsprecher (10) nach Anspruch 6, wobei der erste Magnet (51) ein massiver Zylinder (44) ist, welcher in der Verbindungstange (40) angeordnet ist und eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweist.
8. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der zweite und der dritte Magnet (52, 53) hohlzylindrischee Magnete sind, welche jeweils um die Verbindungsstange (40) herum angeordnet sind und jeweils eine kleinere Länge als die Verbindungstange (40) aufweisen.
9. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der zweite und der dritte Magnet (52, 53) mindestens teilweise um die Schwingspule (50) herum angeordnet sind.
10. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei an die Schwingspule (50) das Steuersignal anlegbar ist, und die Schwingspule (50) um die Verbindungsstange (40) herum angeordnet ist, um die Verbindungsstange (40) durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magneten (51 , 52, 53) zu bewegen, so dass die zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden.
11. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der zweite und dritte Magnet (52, 53) jeweils an ihrem einen Ende mit einem Magnethalter (54, 55) in Eingriff stehen, wobei die Magnethalter (54, 55) jeweils mit der Verbindungsstange (40) gekoppelt sind.
12. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , wobei zwischen dem zweiten und dem dritten Magnet (52, 53) ein Magnetabstandshalter (57) angeordnet ist.
13. Lautsprecher (10) nach Anspruch 12, wobei die Magnethalter (54, 55) jeweils in eine Ausnehmung (46) der Verbindungsstange (40) eingreifen, wobei die Ausnehmungen (46) der Verbindungsstange (40) näher an einem Ende (47) der Verbindungsstange als in der Mitte (48) der Verbindungsstange angebracht sind.
14. Lautsprecher (10) nach Anspruch 13, wobei sich die Ausnehmungen (46) entlang der Länge der Verbindungstange erstrecken, so dass sich die Verbindungsstange (40) mit der auf der Verbindungsstange (40) angebrachten Schwingspule (50) ansprechend auf ein Steuersignal relativ zu den drei Magneten (51 , 52, 53) entlang der Länge (49) der Ausnehmungen bewegt.
15. Lautsprecher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Lautsprecher (10) ein erstes und ein zweites Gitter (60) aufweist, wobei jedes Gitter (60) einer der zwei Membranen (20) gegenüberliegt. Lautsprecher (10) nach Anspruch 15, wobei jedes Gitter (60) eine Mehrzahl an Perforierungen (70) aufweist, um einen Druckausgleich zu ermöglichen, wenn die zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. Lautsprecher (10) nach Anspruch 16, wobei jede Perforierung (70) einen Durchmesser von 0,1 cm bis 0,9 cm aufweist. Lautsprecher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 17, wobei jede Membran (20) an ihrem äußeren Umfang an einem Ende an einem Membranhalter (24) angebracht ist und an einem dem äußeren Umfang gegenüberliegende Bereich des Membranhalters (24) mit einem Gitter (60) verbunden ist. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei ein Abstandhalter (62) im Bereich der Antriebseinheit (30) angeordnet ist, welches an seinem äußeren Umfang beidseitig mit jeweils eines der beiden Gitter (60) verbunden ist. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Membranhalter (24), die Gitter (60) und die Membranen (20) einen Durchmesser zwischen 10 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 15cm und 25 cm und besonders bevorzugt von 20,32 cm (8 Zoll) aufweisen. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei sich die Verbindungsstange (40) von der einen Membran (20) bis zu der anderen Membran (20) zentrisch durch die zwei Gitter (60) hindurch erstreckt. Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21 , wobei zwischen den zwei Gittern (60) und zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten (52, 53) der Magnetabstandshalter (57) angeordnet ist, welcher die Schwingspule (50) mindestens teilweise umgibt. Lautsprecher (10) nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Perforierungen (70) in einem Bereich außerhalb eines Außenumfanges des Magnetabstandshalters (57) auf den Gittern (60) angeordnet sind. 22 Lautsprecher (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Lautsprecher (10) in einem montierten Zustand eine Tiefe von 9 cm aufweist, wobei sich die Tiefe von einem äußersten Endpunkt (80) einer Membran (20) bis zu einem äußersten Endpunkt (80) der anderen Membran (20) erstreckt. Verfahren zum Herstellen eines Lautsprechers (10), welches umfasst:
Anordnen zweier Membranen (20), die einander gegenüberliegen, und
Bereitstellen einer Antriebseinheit (30) zum Auslenken der zwei Membranen (20), welche auf ein Steuersignal der Antriebseinheit (30) ansprechen, wobei die Antriebseinheit (30) mit den zwei Membranen (20) derart gekoppelt ist, dass eine erste der zwei Membranen (20) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird und eine zweite der zwei Membranen (20) in einer zweiten Richtung ausgelenkt wird, die zu der ersten Richtung gleich ist. Verfahren nach Anspruch 25, welches umfasst:
Bereitstellen einer Verbindungsstange (40), die mit einem Ende (47) an der ersten Membran (20) und mit ihrem anderen Ende (47) an der zweiten Membran (20) angeordnet ist, um die Antriebseinheit (30) zwischen den Membranen (20) an der Verbindungstange (40) starr zu koppeln. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, welches umfasst:
Bereitstellen der Antriebseinheit (30) mit einem ersten, zweiten und dritten Magneten (51 , 52, 53) und eine in einem Magnetfeld der Magnete(51, 52, 53) sich befindende Schwingspule (50), wobei an die Schwingspule (50) das Steuersignal anlegbar ist;
Anordnen des ersten Magneten (51) in der Verbindungsstange (40); und
Anordnen der zweiten und dritten Magneten (52, 53) und der Schwingspule (50) um die Verbindungsstange (40) herum, um die Verbindungsstange (40) durch Anlegen des Steuersignals bezüglich der Magneten (51 , 52, 53) zu bewegen, so dass die zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt angeregt werden. 23
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, welches umfasst: Bereitstellen und/oder Anordnen eines Merkmales nach einem der Ansprüche 1 bis 24, um einen Lautsprecher (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 zu erhalten. 29. Verfahren zum Betreiben eines Lautsprechers (10), welches umfasst:
Bereitstellen eines Lautsprechers (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, und
Anregen der zwei Membranen (20) zu Schwingungen im Gleichtakt durch Anlegen ei- nes Signales an die Antriebseinheit (30).
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