EP0924959A2 - Schallwiedergabeanordnung - Google Patents

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EP0924959A2
EP0924959A2 EP98123819A EP98123819A EP0924959A2 EP 0924959 A2 EP0924959 A2 EP 0924959A2 EP 98123819 A EP98123819 A EP 98123819A EP 98123819 A EP98123819 A EP 98123819A EP 0924959 A2 EP0924959 A2 EP 0924959A2
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EP
European Patent Office
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panel
recess
core layer
sound reproduction
voice coil
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EP98123819A
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English (en)
French (fr)
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EP0924959A3 (de
EP0924959B1 (de
Inventor
Wolfgang Bachmann
Gerhard Krump
Hans-Jürgen Regl
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Harman Becker Automotive Systems GmbH
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Nokia Technology GmbH
Harman Audio Electronic Systems GmbH
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Publication date
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Publication of EP0924959A3 publication Critical patent/EP0924959A3/de
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    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/045Plane 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
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    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers
    • H04R9/063Loudspeakers using a plurality of acoustic drivers

Definitions

  • the invention is concerned with the arrangement of drive systems Sound reproduction arrangements that work on the principle of bending waves.
  • the panel is built on the sandwich principle, by two each other opposite surfaces of a very light core layer each with a thin cover layer are connected for example by gluing. So that Panel has good sound reproduction properties, the material for the Top layer have a particularly high expansion shaft speed.
  • Suitable Cover layer materials are, for example, thin metal foils or fiber-reinforced plastic films.
  • the core layer There are also special requirements for the core layer. That's the way it is necessary that the materials that can be used initially have a low mass density and have low damping.
  • the materials for the Core layer as high a shear modulus perpendicular to the surfaces have, which are provided with the cover layers. After all, it is in the sense A main requirement is that the core layers can be used Materials in the direction in which they are later made from this material formed core layer has its greatest extent, a very small Possess modulus of elasticity. This in relation to the last two requirements At first glance, contradictory prerequisites are most likely to be caused by a core layer that has a hole structure with between the two for the Coating with the surfaces provided for the top layers Breakthroughs with preferably a small cross section.
  • Core layer materials can be used because they are isotropic Material properties still suitable shear and elasticity modules exhibit. It should not go unmentioned in this context that the Use of rigid foams as the material for the core layer Cover layers have the task of the required anisotropic behavior of the To manufacture panels.
  • the invention is therefore based on the object of a sound reproduction arrangement specify which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • the basic idea of the invention is to close the panel with a recess provided and to arrange the drive system in this recess. Will the Sound reproduction arrangement formed in this way, the core layer even used as a counter bearing for parts of the drive system.
  • This has besides the advantage of saving weight and depth also the advantage that due to the complete integration of drive systems within the panel both with the surfaces provided with cover layers can be designed uniformly.
  • panels in which the drive systems are completely in the Panel are integrated or from the cover layer or layers opposite the Environment are separated, even without problems in dirt or moisture Rooms.
  • it causes through the recess caused weakening of the panel also for a particularly good impression of bending waves in the panel, so that to produce bending wave required power reduced or one for the same power Low-frequency reproduction causes the panel to vibrate can be.
  • a particularly good transmission performance in the low and mid range is achieved when the drive system according to claim 2 of at least one Permanent magnet, a voice coil support and a voice coil is formed.
  • the core layer has a honeycomb structure in which each honeycomb of a plurality laterally connected and located between the two Cover layers extending walls is formed.
  • the core layer has a honeycomb structure in which each honeycomb of a plurality laterally connected and located between the two Cover layers extending walls is formed.
  • the recess in the core layer exposed walls of one or a plurality of honeycombs as Use voice coil former.
  • the use of the core layer as a voice coil former is not is only limited to the honeycomb structure. Rather, the walls are also of circular or polygonal structures forming the core layer and the Walls, which are formed by the formation of a recess in a Core layer made of rigid foam can be used in the same way.
  • the invention is not limited to the use of limited electromagnetic drive systems. Rather, too Piezoelectric drive systems can be used when higher-frequency sound signals should be transferred. To a piezoelectric drive system too realize, it is sufficient if the bottom of the recess is only with a piezoelectric disk is provided.
  • the drive system is made using a disk made of piezoelectric material realized, the side of the disc should be used to absorb opposing forces Piezoelectric material facing away from the floor according to claim 7 can be provided with a seismic mass.
  • the bottom of the recess be equipped with a pressure plate.
  • At least the honeycomb which axially and radially directly to the recess border, be foamed with a plastic material.
  • FIG. 1 a section of a panel 10 is shown in side section.
  • This Panel 10 is made up of a core layer 11, an upper cover layer 12.1 and a lower cover layer 12.2 is formed.
  • the two cover layers are 12 connected to opposite sides of the core layer 11.
  • the core layer 11 has a honeycomb structure, each of which Honeycomb 13 has a hexagonal cross section.
  • the respective honeycomb 13 Forming and laterally interconnected walls 14 between the two cover layers 12. Only for the sake of completeness noted that all of the embodiments shown in this application also apply to core layers 11, which are formed from a rigid foam are.
  • a recess 15 is milled.
  • This drive system 16 is one so-called yoke arrangement 17.1-17.4, a permanent magnet 18 and a voice coil carrier 20 provided with a voice coil 19 is formed.
  • the parts of the yoke arrangement 17.1-17.3 form one Inference pot.
  • the permanent magnet 18 and the part 17.4 are in the from Parts 17.1-17-3 formed yoke pot used.
  • Furthermore, in unity from permanent magnet 18 and the parts of the yoke arrangement 17.1-17.4 Leave the air gap 21 in which the one provided with the voice coil 19 Voice coil support 20 is immersed.
  • There is also a holder 22 which with the part 17.2 of the yoke arrangement and the core layer 11 connected is.
  • the holder 22 - as shown in Figure 1 - with the lower cover layer 12.2 is covered, is not for the function of the sound reproduction arrangement 10 necessary. If the lower cover layer 12.2 is not in another illustrated embodiment omitted in the area of the holder 22, If it has good thermal conductivity, it can also be used as a cooling plate for the drive system 16 are used. For this purpose, the Cooling plate acting bracket 22 also provided with cooling fins (not shown) be.
  • FIG. 2 shows a structure of a that is greatly simplified compared to FIG Sound reproduction arrangement 10.
  • this is in the Recess 15 drive system 16 used only by one annular permanent magnet 18 and a voice coil 19 are formed.
  • the Permanent magnet 18 which, in contrast to the permanent magnet 18 according to FIG. 1 is magnetized radially to the center line shown, is directly with the core layer 11 connected.
  • the voice coil 19 is to save a voice coil bobbin (20) directly with those not milled away when the recess 21 was created Connected (outer) wall 14 of the honeycomb 13.3 and dips together with the Walls 14 of the honeycomb 13.3 in the recess 21.1 of the annular Permanent magnet 18 a.
  • the lower cover layer can furthermore 12.2 opposite the bottom 23 of the recess 15 by means of an intermediate piece 11 'be supported, this intermediate piece 11' also from the core layer 11 can be formed.
  • the closest to the voice coil former 20 in the radial direction and regions of the core layer 11 connected to the permanent magnet 18 have one Diameter D1, which is twice in this embodiment Diameter D2 of the voice coil former 20 or the voice coil 19 corresponds.
  • a sound reproduction arrangement 10 is shown, in which in the Recess 15 a piezoelectrical drive system 16 'is arranged.
  • the drive system 16 ' is made of a disk 24 made of piezoelectric Material, a pressure plate 25 and a seismic mass 26 are formed.
  • the pressure plate 25 is connected directly to the bottom 23 of the recess 15.
  • On the side of the pressure plate 25 facing away from the upper cover layer 12.1 connects the disk 24 made of piezoelectric material.
  • the seismic mass 26 is connected to the side of the disk 24 facing away from the pressure plate 25.
  • the disc 24 as a so-called bending or thickness transducer is designed for the sound reproduction arrangements in question here of no importance, although the so-called flexural vibrators next to the lower weight and a larger amplitude also a lot in terms of impedance are better adapted to the relevant application here.
  • the embodiment differs from the other embodiments according to FIG. 3, only the honeycomb 13.2. foamed (indicated by the Dotting).
  • the disk 24 made of piezoelectric Material even without the interposition of a printing plate 25 with the core layer 11 can be connected if the core layer 11 and / or the one used Foaming has sufficient stability.
  • the disk can 24 can also be used without seismic mass 26.
  • FIG. 4 shows an embodiment that is similar to FIG. 1. Deviating this is only the drive system 16 inserted into the recess 15 designed. This is from two permanent magnets 18.1, 18.2, one Yoke plate 17.5 and a voice coil 19 formed.
  • the two Permanent magnets 18.1, 18.2, which like the permanent magnet 18 according to FIG. 1 in Direction to the centerline shown are magnetized at two each other opposite sides of the yoke plate 17.5 connected to it. Of the Permanent magnet 18.1 is attached to the bottom 23 of the recess 15.
  • FIG. 19 In contrast to the embodiments according to FIGS. 1 and 2, however, FIG the voice coil 19 not with the bottom 23 of the recess 15, but with the recess 15 in the radial direction delimiting side surfaces 28, which are formed by the dotted depiction, connected.
  • a separate voice coil former 20 may be arranged.
  • the latter also closes a that such a voice coil former 20 -like in Figure 2- directly from Honeycomb 13 forming walls 14.
  • the recess 15 can be also for mutual centering of voice coil 19 and magnet system 17; 18 are used when the recess 15 with corresponding steps 27 Is provided. Since in the exemplary embodiment according to FIG Voice coil former 20 formed by the wall 14 of the honeycomb 13.3 is that this honeycomb 13.3 left when milling the recess the correct mutual assignment of Voice coil carrier 20 or voice coil 19 for permanent magnet 18, if this, as shown in FIG. 2, has its end position at step 27 in the Has recessed 15. In the exemplary embodiment according to FIG.
  • the bottom 23 would have a step 27 '(shown in dashed lines), in which the permanent magnet 18.1 can intervene when the magnet system 17, 18 its end position in the Has recessed 15.

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Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Schallwiedergabeanordnung angegeben, welche nach dem Biegewellenprinzip arbeitet. Solchen Anordnungen ist gemein, daß ein Paneel 10 vorhanden ist, in welchem durch eine Antriebsanordnung 16 Biegewellen erzeugt werden. Gemäß dem Stand der Technik sind die Antriebsanordnungen 16 mit einer der Oberflächen des Paneels 10 verbunden und werden durch eine Stützkonstruktion, welche als Gegenlager wirkt, gehalten. Derartige Stützkonstruktionen behindern entweder die Ausbreitung der Biegewellen entlang der Oberfläche des Paneels 10 und/oder führen zu einer Vergrößerung der Bautiefe einer solchen Schallwiedergabeanordnung. Um diese Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden, wird angegeben, das Antriebssystem 16 in einer Ausnehmung 15 des Paneels 10 anzuordnen. Dies hat nicht nur den zusätzlichen Vorteil, daß das Aussehen des Paneels 10 an beiden Oberflächen vereinheitlicht werden kann, sondern auch den, daß durch die Schwächung des Paneels 10 im Bereich der Ausnehmung 15 die Leistung zur Erzeugung von Biegewellen reduziert bzw. bei gleicher Leistung ein zur Tieftonwiedergabe erforderliches Schwingverhalten herbeigeführt werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung befaßt sich mit der Anordnung von Antriebssystemen bei Schallwiedergabeanordnungen, die nach dem Biegewellenprinzip arbeiten.
Stand der Technik
Gemäß dem Stand der Technik sind Schallwiedergabeanordnungen bekannt, die nach dem Biegewellenprinzip arbeiten. Derartige Anordnungen werden im wesentlichen von einem Paneel und wenigstens einem Antriebssystem gebildet, wobei das Paneel in Schwingungen versetzt wird, wenn dem oder den Antriebssystem(en) Tonsignale zugeführt werden. Charakteristisch für solche Schallwiedergabeanordnungen ist, daß ab einer kritischen unteren Grenzfrequenz eine
Figure 00010001
Biegewellenabstrahlung" möglich wird, wobei die Biegewellen entlang der Ebene des jeweiligen Paneels zu einer Schallabstrahlung mit frequenzabhängiger Richtung führen. Mit anderen Worten, ein Schnitt durch ein erstelltes Richtdiagramm zeigt eine Hauptkeule, deren Richtung frequenzabhängig ist. Diese Verhältnisse sind für unendlich ausgedehnte Platten und Absorberplatten vollständig gültig, während die Verhältnisse für die in dieser Anmeldung behandelten Multiresonanzplatten wegen der starken Randreflexe deutlich komplexer sind. Diese Komplexität bei Multiresonanzplatten rührt daher, daß die genannte Hauptkeule mit frequenzabhängiger Richtung von einer Mehrzahl weiter solcher Hauptkeulen überlagert wird, so daß ein stark aufgefächertes Richtdiagramm entsteht, welches außerdem sehr frequenzabhängig ist. Den hier behandelten Multiresonanzplatten und den Absorberplatten ist aber gemein, daß ihre Richtdiagramme im Mittel eher von der Mittelsenkrechten wegweisen. Dieses Verhalten bewirkt, daß der Raum stärker in die Projektion der Schallwellen einbezogen wird.
Das Paneel ist nach dem Sandwich-Prinzip aufgebaut, indem zwei einander gegenüberliegende Oberflächen einer sehr leichten Kernschicht jeweils mit einer dünnen Deckschicht beispielsweise durch Verklebung verbunden sind. Damit das Paneel gute Schallwiedergabeeigenschaften aufweist, muß das Material für die Deckschicht eine besonders hohe Dehnwellengeschwindigkeit haben. Geeignete Deckschichtmaterialien sind beispielsweise dünne Metallfolien oder auch faserverstärkte Kunststoffolien.
Auch an die Kernschicht werden besondere Anforderungen gestellt. So ist es notwendig, daß die einsetzbaren Materialien zunächst eine geringe Massendichte und eine geringe Dämpfung aufweisen. Außerdem müssen die Materialien für die Kernschicht ein möglichst hohes Schermodul senkrecht zu den Oberflächen haben, die mit den Deckschichten versehen werden. Schließlich ist es im Sinne einer Hauptforderung notwendig, daß die für Kernschichten verwendbaren Materialien in der Richtung, in welcher später die jeweils aus diesem Material gebildete Kernschicht ihre größte Ausdehnung hat, einem sehr geringen Elastizitätsmodul besitzen. Diese in bezug aufdie beiden letzten Anforderungen auf den ersten Blick widersprüchlichen Voraussetzungen werden am ehesten von einer Kernschicht erfüllt, die eine Lochstruktur mit zwischen den beiden für die Beschichtung mit den Deckschichten vorgesehenen Oberflächen verlaufenden Durchbrüchen mit vorzugsweise geringem Querschnitt aufweist. Neben den Kernschichten mit der Lochstruktur sind auch Hartschäume als Kernschichtmaterialien einsetzbar, weil diese trotz ihrer isotropen Materialeigenschaften immer noch geeignete Scher- und Elastizitätsmodule aufweisen. Nicht unerwähnt soll in diesem Zusammenhang bleiben, daß bei der Verwendung von Hartschäumen als Material für die Kernschicht die Deckschichten die Aufgabe haben, das geforderte anisotrope Verhalten des Paneels herzustellen.
Um mittels eines oben beschriebenen Paneels Schallwellen abzustrahlen ist es notwendig, das Paneel mit einem Antriebssystem zu verbinden, welches dann das Paneel senkrecht zur Ebene der Decksichten wellenförmig verformt. Um dies zu realisieren werden nach dem Stand der Technik allgemein Magnetsysteme verwendet, die auch zum Antrieb von herkömmlichen Lautsprechern verwendet werden. Damit diese Antriebssysteme auch die zur Abstrahlung von Biegewellen notwendige Verformung des Paneels herbeiführen, werden die Antriebssysteme überlicherweise mit einem entsprechenden Gegenlager versehen. Dieses Gegenlager kann beispielsweise von einer Stützstruktur gebildet werden, die im Abstand zu einer der beiden Deckfolien angeordnet ist und das Antriebssystem aufnimmt. Abgesehen davon, daß eine solche Stützstruktur nicht nur die Bautiefe und das Gewicht solcher Anordnungen erhöht, bedingen solche Stützstrukturen auch einen nicht unerheblichen Herstellungsaufwand. Deshalb ist man dazu übergegangen, die als Gegenlager für die Antriebssysteme wirkenden Stützstrukturen direkt mit dem Paneel zu verbinden. Nachteilig ist dabei jedoch, daß die mit dem Paneel verbundenen Stützstrukturen die Generierung von Biegewellen im Paneel behindern und zu einer verzerrten Tonwiedergabe führen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß im Vergleich zum reinen Antriebssystem derartige Stützstrukturen wegen der notwendigen Befestigung mit dem Paneel größere, sich in Richtung der größten Ausdehnung des Paneels erstreckende Bereiche versteifen. Außerdem ist bei solchen Stützstrukturen nachteilig, daß diese nicht die Eigenschaften erfüllen, welche für die Deckschichten und die Kernschicht gültig sind.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Schallwiedergabeanordnung anzugeben, welche die Nachteile gemäß dem Stand der Technik beseitigt.
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Merkmalskombination gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 8 entnehmbar.
Grundlegende Idee der Erfindung ist es, das Paneel mit einer Ausnehmung zu versehen und in dieser Ausnehmung das Antriebssystem anzuordnen. Wird die Schallwiedergabeanordnung in dieser Weise ausgebildet, kann die Kernschicht selbst als Gegenlager für Teile des Antriebssystems verwendet. Dies hat neben dem Vorteil der Gewichts- und Bautiefeneinsparung den auch den Vorteil, daß durch die völlig Integration von Antriebssystemen innerhalb des Paneel beide mit den Deckschichten versehenen Oberflächen einheitlich gestaltet werden können. Außerdem können Paneels, bei welchen die Antriebssysteme vollständig im Paneel integriert sind bzw. von der oder den Deckschichten gegenüber der Umwelt separiert sind, auch problemlos in schmutz- oder feuchtigkeitsbelasteten Räumen eingesetzt werden. Schließlich bewirkt die durch die Ausnehmung herbeigeführte Schwächung des Paneels auch für eine besonders gute Einprägung von Biegewellen in das Paneel, so daß die zur Erzeugung von Biegewelle erforderliche Leistung reduziert bzw. bei gleicher Leistung ein für die Tieftonwiedergabe erforderliches Schwingverhalten des Paneels herbeigeführt werden kann.
Eine besonders gute Übertragungsleistung in Tief - und Mitteltonbereich wird dann erzielt, wenn das Antriebssystem gemäß Anspruch 2 von wenigstens einem Dauermagneten, einem Schwingspulenträger und einer Schwingspule gebildet ist.
Der Aufbau einer Schallwiedergabeanordnung ist dann besonders einfach, wem gemaß Anspruch 3 die Kernschicht eine Wabenstruktur hat, bei der jede Wabe von einer Mehrzahl seitlich verbundener und sich zwischen den beiden Deckschichten erstreckender Wandungen gebildet ist. In diesem Fall ist des möglich, die durch die Erstellung der Ausnehmung in der Kernschicht freigelegten Wandungen einer oder einer Mehrzahl von Waben als Schwingspulenträger zu verwenden. Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Ausnutzung der Kernschicht als Schwingspulenträger nicht nur auf die Wabenstruktur beschränkt ist. Vielmehr sind auch die Wandungen von die Kernschicht bildenden Kreis- oder Vieleckstrukturen sowie die Wandungen, welche durch die Ausbildung einer Ausnehmung in einer Kernschicht aus Hartschaum entstehen, in gleicher Weise nutzbar.
Der Aufbau vereinfacht sich weiter, wem gemäß Anspruch 4 der oder die Dauermagnete direkt oder mittels von Halterungen mit der Kernschicht verbunden sind und die Bereiche der Kernschicht, welche mit dem oder den Dauermagnet bzw. den Halterungen in direkter körperlicher Verbindung stehen, einen Durchmesser D1 haben, welcher größer ist als der Durchmesser D2 der Schwingspule. Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Relation zwischen den beiden Durchmessern D1 und D2 für die Abstimmung des Paneels entscheidende Bedeutung hat. Insbesondere sind dabei Modifikationen des Durchmessers D2 beachtlich, weil diese Impdanzänderungen und somit auch Beeinflussungen der Modialamplituden zur Folge haben.
Wie Anspruch 5 zeigt, ist die Erfindung nicht nur auf die Verwendung von elektromagnetischen Antriebssystemen beschränkt. Vielmehr sind auch piezoelektrische Antriebssysteme einsetzbar, wenn höherfrequente Tonsignale übertragen werden sollen. Um ein piezoelektrisches Antriebssystem zu realisieren, ist es ausreichend, wenn der Boden der Ausnehmung lediglich mit einer piezoelektrischen Scheibe versehen ist.
Wird das Antriebssystem mittels einer Scheibe aus piezoelektrischem Material realisiert, sollte zur Aufnahme von Gegenkräften die Seite der Scheibe aus piezoelektrischem Material, welche dem Boden abgewandt ist, gemäß Anspruch 7 mit einer seismischen Masse versehen werden.
Um eine besonders gute Krafteinprägung in das Paneel zu erreichen, sollte gemäß Anspruch 7 der Boden der Ausnehmung mit einer Druckplatte ausgestattet sein.
Um die Krafteinprägung in das Paneel zu verbessern, sollten gemäß Anspruch 8 zumindest die Waben, welche axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung angrenzen, mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt sein.
Kurze Darstellung der Figuren
Es zeigen:
Figur 1
einen Schnitt durch ein Paneel;
Figur 2
einen Schnitt durch ein weiteres Paneel;
Figur 3
einen Schnitt durch ein weiteres Paneel; und
Figur 4
eine Schnitt durch ein weiteres Paneel.
Wege zum Ausführen der Erfindung
Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
In Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Paneels 10 im Seitenschnitt gezeigt. Dieses Paneel 10 wird von einer Kernschicht 11, einer oberen Deckschicht 12.1 und einer unteren Deckschicht 12.2 gebildet. Dabei sind die beiden Deckschichten 12 mit einander gegenüberliegenden Seiten der Kernschicht 11 verbunden. Wie in sämtlichen anderen Ausführungsbeispielen weist auch in diesem Ausführungsbeispiel die Kernschicht 11 eine Wabenstruktur, wobei jede dieser Waben 13 einen sechseckigen Querschnitt hat. Die jeweiligen Waben 13 bildenden und seitlich miteinander verbundenen Wandungen 14 verlaufen zwischen den beiden Deckschichten 12. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß sämtliche in dieser Anmeldung gezeigten Ausführungsbeispiele auch für Kernschichten 11 Gültigkeit haben, die aus einem Hartschaum gebildet sind.
An der Seite der Kernschicht 11, welche mit der unteren Deckschicht 12.2 verbunden ist, ist eine Ausnehmung 15 eingefräst. In diese Ausnehmung 15 ist ein Antriebssystem 16 eingesetzt. Dieses Antriebssystem 16 wird von einer sogenannten Rückschlußanordnung 17.1- 17.4, einem Dauermagneten 18 und einer mit einer Schwingspule 19 versehenen Schwingspulenträger 20 gebildet. Dabei bilden die Teile der Rückschlußanordnung 17.1- 17.3 einem Rückschlußtopf. Der Dauermagnet 18 und das Teil 17.4 sind in den aus den Teilen 17.1-17-3 gebildeten Rückschlußtopf eingesetzt. Ferner ist in der Einheit aus Dauermagnet 18 und den Teilen der Rückschlußanordnung 17.1- 17.4 ein Luftspalt 21 belassen, in welchen der mit der Schwingspule 19 versehene Schwingspulenträger 20 eintaucht. Außerdem ist eine Halterung 22 vorhanden, welche mit dem Teil 17.2 der Rückschlußanordnung und der Kernschicht 11 verbunden ist.
Daß die Halterung 22 -wie in Figur 1 gezeigt- mit der unteren Deckschicht 12.2 abgedeckt ist, ist für die Funktion der Schallwiedergabeanordung 10 nicht notwendig. Wird die untere Deckschicht 12.2 in einen anderen -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel im Bereich die Halterung 22 weggelassen, kann sie, wenn sie eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, auch als Kühlplatte für das Antriebssystem 16 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck kann die als Kühlplatte wirkende Halterung 22 auch mit Kühlrippen (nicht gezeigt) versehen sein.
Wie der Figur 1 durch die Punktierung weiter entnehmbar ist, sind die axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung anschließenden Waben 13.1- 13.5 mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt. Hierdurch wird die Stabilität der Anordnung im Bereich des Antriebssystems 16 verbessert. Außerdem wird durch das Ausschäumen der Waben 13.2 und 13.4 eine gute Krafteinleitung sichergestellt, da der Schwingspulenträger 20 im Bereich dieser Waben 13.2 und 13.4 an die Kernschicht 11 angekoppelt ist. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß der Boden 23 der Ausnehmung 15, auch wenn die Waben 13.2 und 13.4 ausgeschäumt sind, in einem anderen -nicht dargestellten-Ausführungsbeispiel auch noch mit einer Druckplatte 25 ausgestattet sein kann.
Figur 2 zeigt einen gegenüber Figur 1 stark vereinfachten Aufbau einer Schallwiedergabeanordnung 10. In diesem Ausführungsbeispiel wird das in die Ausnehmung 15 eingesetzte Antriebssystem 16 lediglich von einem kreisringförmigen Dauermagneten 18 und einer Schwingspule 19 gebildet. Der Dauermagnet 18, welcher im Gegensatz zum Dauermagneten 18 gemäß Figur 1 radial zur gezeigten Mittellinie magnetisiert ist, ist direkt mit der Kernschicht 11 verbunden. Die Schwingspule 19 ist zur Einsparung eines Schwingspulenträgers (20) direkt mit den bei der Erstellung der Ausnehmung 21 nicht weggefrästen (Außen-) Wandung 14 der Wabe 13.3 verbunden und taucht zusammen mit den Wandungen 14 der Wabe 13.3 in die Aussparung 21.1 des kreisringförmigen Dauermagneten 18 ein. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind aus Gründen der Stabilität die Waben 13.2 - 13.4 mit Kunststoffmaterial (punktiert dargestellt) ausgeschäumt. Um eine Beschädigung der unteren Deckschicht 12.2 während des Betriebs des Paneels 10 zu verhindern, kann des weiteren die untere Deckschicht 12.2 gegenüber dem Boden 23 der Ausnehmung 15 mittels eines Zwischenstücks 11' abgestützt sein, wobei dieses Zwischenstück 11' auch von der Kernschicht 11 gebildet sein kann.
Um eine besonders gute Krafteinprägung in die Kernschicht 11 bzw. das Paneel zu erhalten, haben die dem Schwingspulenträger 20 in radialer Richtung nächsten und mit dem Dauermagneten 18 verbunden Bereiche der Kernschicht 11 einen Durchmesser D1, welcher in diesem Ausführungsbeispiel dem 2-fachen Durchmesser D2 des Schwingspulenträgers 20 bzw. der Schwingspule 19 entspricht.
In Figur 3 ist eine Schallwiedergabeanordnung 10 gezeigt, bei welcher in der Ausnehmung 15 ein piezoelelektrisches Antriebssystem 16' angeordnet ist. Das Antriebssystem 16' wird von einer Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material, einer Druckplatte 25 und einer seismischen Masse 26 gebildet. Dabei ist die Druckplatte 25 direkt mit dem Boden 23 der Ausnehmung 15 verbunden. An die der oberen Deckschicht 12.1 abgewandten Seite der Druckplatte 25 schließt die Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material an. Die seismische Masse 26 ist mit der Druckplatte 25 abgewandten Seite der Scheibe 24 verbunden.
Ob dabei die Scheibe 24 als sogenannter Biege- oder Dickenschwinger ausgebildet ist, ist für die hier in Rede stehenden Schallwiedergabeanordnungen ohne Bedeutung, wenngleich die sogenannten Biegeschwinger neben dem geringeren Gewicht und einer größeren Amplitude auch impedanzmäßig viel besser an die hier maßgebliche Anwendung angepaßt sind.
Abweichend zu den übrigen Ausführungsformen ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 lediglich die Wabe 13.2. ausgeschäumt (angedeutet durch die Punktierung).
Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß bei der Verwendung einer in Figur 3 gezeigten Anordnung die Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material auch ohne Zwischenordnung einer Druckplatte 25 mit der Kernschicht 11 verbunden werden kann, wenn die Kernschicht 11 und/oder die verwendete Ausschäumung eine genügende Stabilität aufweist.
Sofern eine Erhöhung der Lautheit bei gleichzeitigem Verlust der Breitbandigkeit des in Fig. 3 gezeigten Antriebsanordnung 16' gewünscht ist, kann die Scheibe 24 auch ohne seismische Masse 26 eingesetzt werden.
In Figur 4 ist ein der Figur 1 ähnliches Ausführungsbeispiel gezeigt. Abweichend hierzu ist lediglich das in die Ausnehmung 15 eingesetzt Antriebssystem 16 ausgestaltet. Diese wird von zwei Dauermagneten 18.1, 18.2, einer Rückschlußplatte 17.5 und einer Schwingspule 19 gebildet. Die beiden Dauermagneten 18.1, 18.2, welche wie der Dauermagnet 18 gemäß Figur 1 in Richtung zur gezeigten Mittellinie magnetisiert sind, sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Rückschlußplatte 17.5 mit dieser verbunden. Der Dauermagnet 18.1 ist am Boden 23 der Ausnehmung 15 befestigt.
Da gleiche Pole (N bzw. S) der beiden Dauermagnete 18.1, 18.2 bezogen auf die Mittellinie in einander entgegengesetzte Richtungen weisen, wird ein magnetisches Antriebssystem 16 simuliert, welches dem gemäß Figur 2 mit dem in radialer Richtung magnetisierten Dauermagneten 18 entspricht.
Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß der Figuren 1 und 2 ist aber in Figur 4 die Schwingspule 19 nicht mit dem Boden 23 der Ausnehmung 15, sondern mit die Ausnehmung 15 in radialer Richtung begrenzenden Seitenflächen 28 , welche von der punktiert dargestellten Ausschäumung gebildet werden, verbunden.
Sofern erforderlich kann in einem anderen - nicht dargestellten-Ausführungsbeispiel zwischen der Seitenfläche 27 und der Schwingspule 19 auch ein separater Schwingspulenträger 20 angeordnet sein. Letzteres schließt auch ein, daß ein solcher Schwingspulenträger 20 -ähnlich wie in Figur 2- direkt aus Waben 13 bildenden Wandungen 14 besteht.
Wie insbesondere die Figuren 2 und 4 verdeutlichen, kann die Ausnehmung 15 auch zur gegenseitigen Zentierung von Schwingspule 19 und Magnetsystem 17; 18 genutzt werden, wenn die Ausnehmung 15 mit entsprechenden Stufen 27 ausgestattet ist. Da im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 der Schwingspulenträger 20 von der Wandung 14 der Wabe 13.3 dadurch gebildet wird, daß diese Wabe 13.3 beim Ausfräsen der Ausnehmung stehengelassen wird, ergibt sich automatisch die richtige gegenseitige Zuordnung von Schwingspulenträger 20 bzw. Schwingspule 19 zum Dauermagneten 18, wenn dieser so wie in Figur 2 gezeigt seine Endlage aufder Stufe 27 in der Ausnehmung 15 eingenommen hat. Soll im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 die Ausnehmung 15 ebenfalls zur Zentrierung von Schwingspule 19 und Magnetsystem 17; 18 verwendet werden, müßte der Boden 23 mit einer Stufe 27' (gestrichelt dargestellt) versehen werden, in welche dann der Dauermagnet 18.1 eingreifen kann, wenn das Magnetsystem 17, 18 seine Endlage in der Ausnehmung 15 eingenommen hat.

Claims (8)

  1. Schallwiedergabeanordnung
    mit einem Paneel 10, welches im wesentlichen von einer Kernschicht 11 sowie einer oberen und einer unteren Deckschicht 12.1, 12.2 gebildet ist, wobei die beiden Deckschichten 12 die Kernschicht 11 an einander gegenüberliegenden Oberflächen bedecken, und
    mit einer Antriebsanordnung 16 , welche mit dem Paneel 10 verbunden ist und dieses unter Einfluß von Tonsignalen in Schwingungen versetzt,
    dadurch gekennzeichnet;
    daß die Kernschicht 11 eine Ausnehmung 15 aufweist und
    daß ausschließlich in dieser Ausnehmung 15 die Antriebsanordnung 16 integriert ist.
  2. Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Antriebsanordnung 16 von wenigstens einem Dauermagneten 18, einem Schwingspulenträger 20 und einer Schwingspule 19 gebildet ist.
  3. Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kernschicht 11 eine Wabenstruktur aufweist, wobei jede Wabe 13 dieser Wabenstruktur von einer Mehrzahl seitlich verbundener und sich zwischen den beiden Deckschichten 12 erstreckender Wandungen 14 gebildet ist, und
    daß der Schwingspulenträger 20 von Wandungen 14 der die Kernschicht 11 bildenden Waben 13 gebildet ist.
  4. Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der oder die Dauermagnete 18 direkt oder mittels von Halterungen 22 mit der Kernschicht 11 verbunden sind und
    daß die Bereiche der Kernschicht 11, welche mit dem oder den Dauermagneten 18 bzw. den Halterungen 22 in direkter körperlicher Verbindung stehen, einen Durchmesser D1 haben , welcher größer ist als der Durchmesser D2 der Schwingspule 19.
  5. Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Antriebssystem 16 von einer piezoelektrischen Scheibe 24 gebildet ist und
    daß diese Scheibe 24 mit dem Boden 23 der Ausnehmung 15 verbunden ist.
  6. Schallwiedergabeanordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dem Boden 23 der Ausnehmung 15 abgewandte Seite der Scheibe 24 aus piezoelektrischem Material mit einer seismischen Masse 26 versehen ist.
  7. Schallwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Boden 23 der Ausnehmung 15 eine Druckplatte 25 aufweist.
  8. Schallwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest die Waben 13 der Kernschicht 11 , welche axial und radial unmittelbar an die Ausnehmung 15 angrenzen, mit einem Kunststoffmaterial ausgeschäumt sind.
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