AT511680B1 - Lautsprechersystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem mit einem Verstärkerelement (1) und zumindest einer Membrane (2) zur Wandlung elektrischer Energie in Schallwellen, sowie Anschlüssen zur Verbindung mit zumindest einem Audiosignalgeber, wobei die zumindest eine Membrane (2) des Lautsprechersystems zumindest teilweise mit einem Energiewandlerelement (4)bedeckt ist, welches mit dem Verstärkerelement (1) in der Weise verbunden ist, dass die Energieversorgung des Verstärkerelementes durch das Energiewandlerelement (4) erfolgt. Als Energiewandlerelement (4) eignen sich insbesondere Dünnschicht- Solarzellen. Damit ist ein energieautarkes Lautsprechsystem gegeben, dass sich besonders für den Einsatz in oder mit mobilen Geräten eignet.

Description

Beschreibung

LAUTSPRECHERSYSTEM

[0001] Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem mit einem Verstärkerelement und zumin¬dest einer Membrane zur Wandlung elektrischer Energie in Schallwellen, sowie Anschlüssenzur Verbindung mit zumindest einem Audiosignalgeber.

[0002] Lautsprechersysteme oder nach einer weiteren üblichen Bezeichnung Schallwandlerwerden zur Umwandlung elektrischer Energie in Schallwellen eingesetzt. Dazu werden meistMembranen in mechanische Schwingungen versetzt.

[0003] Verwendet werden Lautsprecher unter anderem in Lautsprecherboxen, Radios, Fern¬sehgeräten, Funkempfängern, Handsprechfunkgeräten, Messempfängern, Mobiltelefonen undMP3-Player.

[0004] Vor allem bei mobilen Geräten ist durch die benötigte elektrische Energie der Einsatzvon Lautsprechern hinsichtlich ihrer Leistung und der Dauer des Betriebes begrenzt, da die indiesen Geräten verwendeten Akkumulatoren oder Batterien nur eine begrenzte Ladekapazitätaufweisen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsatzmöglichkeiten von Lautsprecher¬systemen vor allem bei mobilen Geräten zu erweitern.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Lautsprechersys¬tem der eingangs genannten Art die zumindest eine Membrane des Lautsprechersystems zu¬mindest teilweise mit einem Energiewandlerelement bedeckt ist, welches mit dem Verstärke¬relement in der Weise verbunden ist, dass die Energieversorgung des Verstärkerelementesdurch das Energiewandlerelement erfolgt.

[0007] Erfindungsgemäß wird die Fläche der Membrane eines Lautsprechers zur Energiege¬winnung genutzt. Diese Energie wird zum Betrieb des Lautsprechers genutzt, sodass ein ener¬gieautarkes Lautsprechersystem vorliegt. Dieses System kann durch die Verbindung mit einemAudiosignalgeber wie beispielsweise einem Radio, Portable Multimedia Player, Mobiltelefonoder MP3- Player dazu benutzt werden, um die akustische Leistungsfähigkeit dieser Geräte zuerweitern und die elektrische Speicherkapazität dieses Gerätes zu schonen. Es ist darüberhinaus auch denkbar, die im erfindungsgemäßen Lautsprechersystem gespeicherte Energie„zweckentfremdet" zur Versorgung anderer elektrischer Verbraucher wie beispielsweise zumAufladen der angeführten Geräte zu verwenden.

[0008] Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Energiegewinnung mit Hilfe von flexiblenSolarzellen möglich.

[0009] Von den bekannten Solarzellentechnologien eigen sich besonders Dünnschichtzelleninsbesondere auf Basis von amorphem Silizium. Denkbar wäre aber auch der Einsatz organi¬scher Solarzellen.

[0010] Wesentlich dabei ist die Möglichkeit, mit der verwendeten Technologie flexible Struktu¬ren zu schaffen, welche die akustischen Eigenschaften einer damit beschichteten Lautspre¬chermembran nicht zu sehr verändert.

[0011] Besonders vorteilhaft ist auch der Einsatz der Triple- Junction-Technologie, welche dieblauen, grünen und roten Anteile des Sonnenlichtes in unterschiedlichen Schichten der Solar¬zelle nutzt. Dadurch wird ein höherer Wirkungsgrad bei geringer Sonneneinstrahlung und beidiffusem Licht erreicht. Auch bei teilweiser Verschattung ist noch eine Stromerzeugung möglich.

[0012] Bei Integration des erfindungsgemäßen Lautsprechersystems in eine Tasche wird einebesonders anwendungsfreundliche Lösung geschaffen.

[0013] Dabei kann das Lautsprechersystem in vorteilhafter Weise in einen abnehmbaren Be¬standteil der Tasche integriert sein.

[0014] Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.

[0015] Es zeigen beispielhaft: [0016] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Lautsprechersystem [0017] Fig. 2 den Aufbau einer beispielhaften ersten Membrane und [0018] Fig. 3 den Aufbau einer beispielhaften zweiten Membrane.

[0019] Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Lautsprechersystem mit einemVerstärkerelement 1 und einer Membrane 2 zur Wandlung elektrischer Energie in Schallwellen,sowie Anschlüssen 3 zur Verbindung mit zumindest einem Audiosignalgeber wie beispielsweiseeinem Radio, Portable Multimedia Player, Mobiltelefon oder MP3-Player. Die Membrane 2 desLautsprechersystems ist mit einem Energiewandlerelement 4 in Form eines Dünnschichtsolar-zellenmodules auf Basis der Triple-Junction-Technologie bedeckt.

[0020] Diese Technologie zeichnet sich durch besonders hohen Wirkungsgrad bei geringerSonneneinstrahlung und bei diffusem Licht aus. Da auch bei teilweiser Verschattung noch eineStromerzeugung möglich ist, können derartige Solarzellen mit einer dekorativ gestalteten Ober¬fläche wie beispielsweise einer mit einem Muster versehenen Folie versehen werden.

[0021] Beim Anwendungsbeispiel werden 6 Solarzellen mit einer Gesamtfläche von 0,04 m2 zueinem Modul verschaltet, dazu werden jeweils drei Zellen in Reihe und zwei Reihen parallelgeschaltet. Damit werden bei günstigen Lichtverhältnissen eine Ausgangsspannung von 6 Voltund ein Ausgangsstrom von 500mA also eine Leistung von 3 Watt erzielt.

[0022] Damit kann ein übliches Verstärkerelement 1 mit elektrischer Energie versorgt werden.Da handelsübliche Verstärkerelemente für ihre Versorgung eine vergleichsweise stabile Gleich¬spannung von typisch 5 Volt benötigen, ist zwischen das Energiewandlerelement 4 und dasVerstärkerelement 1 ein Spannungsstabilisator 8 eingefügt, mittels welchem die Spannungsver¬sorgung des Verstärkerelementes 1 in dem geforderten Toleranzbereich gehalten wird.

[0023] Das Verstärkerelement 1 steuert einen Schallwandler 9 an, der wie in den Figuren 2 und3 dargestellt, eine Membrane 2 umfasst, die unterschiedliche Formen aufweisen kann.

[0024] Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Membrane 2 beispielsweise als gerade Fläche, oderaber auch als Konus ausgebildet sein.

[0025] Der gemeinsame Aufbau von Membrane 2 und Energiewandlerelement 4 umfasst 3Schichten, die in einem Sandwichverfahren laminiert werden. Auf einer Trägerfolie 5, die bei¬spielsweise aus Nylon, PET, TPU oder einem von den elastischen Eigenschaften her ähnlichenMaterial sein kann, sind Tripple-Junction-Polymer-Photovoltaikzellen 6 (Dünnschichtzellen)aufgebracht. Darüber befindet sich eine Schutzschicht 7 aus einer UV lichtdurchlässigen Foliewie beispielsweise PET oder TFE.

[0026] Dünnschichtzellen 6 sind meist aus amorphem Silizium aufgebaut, welches langlebigeProdukte ermöglicht. Denkbare weitere Materialien sind mikrokristallines Silizium, Gallium-Arsenid, Cadmiumtellurid oder Kupfer-lndium-(Gallium)- Schwefel-Selen-Verbindungen, die sogenannten CIGS-Solarzelle bzw. CIS-Zellen.

[0027] Durch Einsatz der sogenannten Triple-Junction Technologie, bei der die Dünnschichtzel¬len 6 drei aktive Halbleiterschichten aufweisen, kann der Wirkungsgrad konventioneller Dünn¬schichtzellen erheblich gesteigert werden. Darüber hinaus wird auch der altersbedingte Rück¬gang des Wirkungsgrades von Solarzellen (Degradation) reduziert.

[0028] Erfindungsgemäß kann die vom Energiewandlerelement 4 produzierte elektrische Ener¬gie auch mittels Akkumulatoren gespeichert werden, und/oder zur Versorgung des Audiosignal-gebers oder gegebenenfalls anderer elektrischer Verbraucher wie beispielsweise von Beleuch¬tungselementen herangezogen werden.

[0029] Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei Accessoirs wie Taschen einsetzbar, die An¬wendung ist aber nicht darauf beschränkt. So ist es etwa denkbar, damit auch große Schall- wandler beispielsweise als akustische Plakatwänden zu schaffen.

[0030] Weiterhin ist die Erfindung nicht auf den Einsatz von Solarzellen beschränkt, es ist auchgrundsätzlich denkbar, andere Energiewandlungsprozesse wie beispielsweise auf thermischerBasis einzusetzen.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Verstärkerelement 2 Membrane 3 Anschlüsse 4 Energiewandlerelement 5 Trägerfolie 6 Dünnschichtzellen 7 Schutzschicht 8 Spannungsstabilisator 9 Schallwandler

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Lautsprechersystem mit einem Verstärkerelement und zumindest einer Membrane zurWandlung elektrischer Energie in Schallwellen, sowie Anschlüssen zur Verbindung mit zu¬mindest einem Audiosignalgeber, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eineMembrane (2) des Lautsprechersystems zumindest teilweise mit einem Energiewand¬lerelement (4) bedeckt ist, welches mit dem Verstärkerelement (1) in der Weise verbundenist, dass die Energieversorgung des Verstärkerelementes (1) durch das Energiewand¬lerelement (4) erfolgt.
2. 2. Lautsprechersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Energiewand¬lerelement (4) flexible Solarzellen vorgesehen sind.
3. 3. Lautsprechersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen alsDünnschichtzellen (6) ausgebildet sind.
4. 4. Lautsprechersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (2)als Trägerfolie (5) ausgebildet und mit Dünnschichtzellen (6) beschichtet ist.
5. 5. Lautsprechersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünn¬schichtzellen (6) aus amorphem Silizium aufgebaut sind.
6. 6. Lautsprechersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassals Dünnschichtzellen (6) Triple-Junction Solarzellen vorgesehen sind.
7. 7. Lautsprechersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dasses in eine Tasche integriert ist.
8. 8. Lautsprechersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es in einen ab¬nehmbaren Bestandteil der Tasche integriert ist.
9. 9. Lautsprechersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dasses eine Lade- und Entladeschnittstelle zur ergänzenden Spannungsversorgung und zurVersorgung von Drittgeräten mit elektrischer Energie aufweist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen