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Bei der Erfindung handelt es sich um einen Flachbass-Lautsprecher, welcher vorwiegend im Consumer-, Proaudio-, Installations- und im KFZ-Bereich zu Land, Wasser und Luft mit geringstem Platzbedarf und Materialeinsatz montiert bzw. integriert oder installiert werden kann. Dabei eignet er sich natürlich auch als Ergänzung bestehender Bass-Lautsprecher und anderer Flachbässe.
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Durch die unaufhörliche Weiterentwicklung und Miniaturisierung von Elektronik, Elektromechanik und anderen Baugruppen, wie Bildschirmen, bekommen Teile der Industrie mittlerweile richtig gehende Probleme mit der Nachentwicklung, gerade mechanischer und motorisch getriebener Teile, wie in diesem Beispiel die Lautsprecher.
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Gerade im Bassbereich ist dieses Problem sogar sehr behindernd und hemmend. Um einen Bass richtig zu hören, wahrzunehmen oder gar zu spüren, braucht man Fläche und Hub / Amplitude. Wird die Fläche im Verhältnis nun kleiner, braucht man mehr Hub. Dieser „mehr Hub“, also mehr Bewegung der Membrane, braucht aber Platz und, wie vorher beschrieben, gibt es aber eher weniger Platz in den meisten Einbausituationen. Es gibt nun noch die Möglichkeit der aktiven Entzerrung, gemeint ist ein elektronischer Eingriff mit DSP-Technologie, aber der ändert an der Tatsache physikalischer Gesetze auch nichts. Hier ein paar Beispiele:
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Im Auto, gerade in den Türen oder im Dashboard / Instrumententafel, auf den Sitzen, den Heckablagen oder den A-, B-, C- usw. Säulen / Holmen gibt es immer mehr Elektronik und Sicherheitsvorkehrungen, wie Versteifungen oder Airbags usw. Hier haben z.B. größere Basssysteme keinen Platz.
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Oder in den neuen Fernsehern und Monitoren, wie z.B. LCD, TFT, Plasma, Oled usw. Die Neuesten sind nicht einmal 40 mm dick. Hier lässt sich gar kein herkömmliches Lautsprecherchassis oder gar ein Bass mehr integrieren.
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Aus der Druckschrift D1 (
EP 0 618 752 A1 ) ist bereits ein Flachbass-Lautsprecher bekannt, bestehend aus einem Korb, an dessen äußerem Rand eine Sinussicke befestigt ist, an der sich eine nicht gleichmäßig dicke Sandwichflachmembrane befindet, in deren Zentrum sich eine in der Höhe mittig montierte, innen gewickelte Schwingspule mit ihrem Träger befindet, die wiederum in ihrem Innendurchmesser, also im Zentrum, mit etwas Abstand durchdrungen wird durch ein Streufeldmagnetsystem, welches mit einer über die Höhe mittig platzierten Polplatte, die sich zwischen zwei Magneten und so zentrisch auf gleicher Höhe wie die Schwingspule mit ihrem Träger befindet, wobei das Magnetsystem wiederum im Grund des Korbes zentrisch / mittig montiert wird.
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Die erfindungsgemäße Technologie „Flachbass“ zeigt mehrere Möglichkeiten auf, diesem Problem oder besser dem Wunsch aus den vorher genannten Industriebereichen nachzukommen.
- 1 zeigt einen herkömmlichen Basslautsprecher, Stand der Technik seit mehr oder weniger 90 Jahren, mit einer außen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 8, mit einer Rollsicke 2, mit einer konusförmigen Membrane 3, einem tiefen Korb 1, einer Topfzentrierung 4 und einem in diesem Fall Topfmagneten 7.
- 2 zeigt eine Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Topfzentrierung 4 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11.
- 3 zeigt eine Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11.
- 4 zeigt eine Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit mehrteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, dem oben liegenden Montagering 17 für die Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11.
- 5 zeigt im Detail Ausschnitte aus 3 von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Flachzentrierung 5, einer Distanzscheibe 10 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 mit seiner Magnetisierungsrichtung.
- 6 zeigt im Detail Ausschnitte aus 4 von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit mehrteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, dem oben liegenden Montagering 17 für die Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 mit seiner Magnetisierungsrichtung.
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In den 1 bis 4 werden beispielhaft verschiedene Lautsprecher im Vergleich dargestellt. 1 ist dabei der Stand der Technik und 2 bis 4 stellen den erfindungsgemäßen Flachbass in verschiedenen Versionen dar. Wie man deutlich sieht, ist der Flachbass je nach Version wesentlich flacher, die Maße sind in mm und beziehen sich nur beispielhaft (ohne sich auf diese Maße, Hub, Aussehen usw. beschränken zu wollen) auf einen Lautsprecher mit 130 mm Durchmesser und einem möglichen Hub der Membrane von +/- 10 mm.
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Der Höhenunterschied ist enorm, so ist der Flachbass in 4 nur noch halb so hoch wie der herkömmliche Bass. Möglich wird dies durch die erfindungsgemäßen Entwicklungen, nämlich die sehr flache Sandwichmembrane 9 (1 bis 6 - 9), die hier vorzugsweise nicht gleich dick ist, da sie, wenn sie gleich dick wäre, sich bei größeren Bewegungen verformen würde, da die Kraft von der Mitte her eingeleitet wird und am Rand von der Sinussicke 6 geführt wird. Vergleichbar sind die Verformungen wie mit dem Bild bzw. den ringförmigen Bewegungen, die ein Stein im Wasser hinterlässt, wenn man ihn ins Wasser wirft.
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Damit dies nicht passiert und die Membrane wirklich kolbenförmig schwingt ohne diese Verformungen „Ringmoden“, ist die Membrane 9 zur Mitte hin dicker - dieses Verhältnis der Dicke, von der Mitte bis zum Rand hin, ist abhängig von der Größe der Membrane bzw. dem Einsatzzweck. Vorteilhaft sind Schaumsandwichmembranen mit Papierdeckschichten / Folien.
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Es können aber auch andere Materialien wie z.B. Metall-, Keramik- oder Kunststofffolien zum Einsatz kommen. Es muss auch nicht zwingend Schaum als Mittellage verwendet werden. Es können auch z.B. Wabenkonstruktionen sein. Wichtig ist, dass das Gesamtgewicht der Konstruktion leicht bleiben muss.
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Zum anderen wird in den erfindungsgemäßen Entwicklungen ein so genanntes Streufeldmagnetsystem verwendet. Es besteht im Wesentlichen aus zwei Magneten 11 und dazwischen einer Polplatte 16 aus magnetischem Stahl. Hierzu werden die Magnete 11 mit ihrer Magnetisierungsrichtung (siehe 5 und 6 - 11) so montiert, dass sich z.B. die Nordpole gegenüberstehen.
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Dadurch wird erreicht, dass das Magnetfeld symmetrisch und waagerecht ist und somit die Spule 12 oder 13, die die Polplatte 16 umgibt, sehr gleichmäßig angetrieben wird. Es hat sich auch von Vorteil erwiesen, radial um die Polplatte 16 herum, eine/n Kupferkappe/-ring zu montieren, da dadurch die Verzerrungen (durch Reduzierung der Spuleninduktivität) sehr stark abnehmen.
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Ein noch besseres Ergebnis der magnetischen Linearität und Stärke erzielt man, indem dünne, aus magnetischem Material bestehende Platten auf der Ober- und Unterseite des Magnetsystems bestehend aus 11 und 13 montiert werden.
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Eine weitere Möglichkeit, Höhe des Flachbasses einzusparen, ist, wenn man z.B. Teile des Korbes 15 mit z.B. dem Magnetsystem 11 und 13 gleich in den Gegenstand, in den man den Flachbass integrieren will, mit hineininstalliert. Dadurch spart man sich einmal die Dicke des Korbes, das Handling bei der Montage des Flachbasses geht leichter von statten, es spart vor allem in den benötigten Mengen erheblich Transportkosten und macht weniger logistische Probleme, weil das System nicht magnetisiert werden muss und es wesentlich flacher wird.
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Ein Beispiel ist z.B. eine Autotür, in der man die Hälfte des Korbes 15 mit den Magneten versieht. Bei der Montage positioniert man nur noch den Rest des Flachbasses an diesen Platz und könnte diesen mit Hilfe von einem Bajonett-, Klipp-, Rast- oder Schraubverschluss oder Befestigung fixieren.
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Oder z.B. das noch sensiblere Thema Flachbildschirmfernseher, wie z.B. LCD, TFT, Plasma, Oled usw., in dem es in der Zukunft noch enger zu gehen wird. Hier sind bereits 3 cm Dicke im Gespräch.
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In der 1 ist ein herkömmlicher Basslautsprecher dargestellt, der den Stand der Technik darstellt, mit einer außen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 8, mit einer Rollsicke 2, mit einer konusförmigen Membrane 3, einem tiefen Korb 1, einer Topfzentrierung 4 und in diesem Fall einem Topfmagneten 7.
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In der 2 wird die Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einer Topfzentrierung 4 dargestellt, die umlaufend einen Rand hat, der sich hubbegrenzend auswirkt. Gemeint ist, wenn die Membrane nach unten- / eintaucht, würde sie am äußeren Rand aufsetzen - demnach muss man den Lautsprecher unnötig höher / tiefer bauen. Noch zu sehen sind eine innen gewickelte Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11.
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In der 3 wird eine Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 gezeigt.
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In der 4 wird eine Version von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit mehrteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, dem oben liegenden Montagering 17 für die Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 gezeigt. Hier wird aber im Gegensatz zur Version der 3 noch mehr Platz eingespart, in dem man die Zentrierung 5 einklebt, in einen Hilfsrahmen 17 über den Korb 15 setzt und somit die Distanzscheibe 10 einspart und damit den Korb 15 flacher gestalten kann.
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In der 5 werden im Detail Ausschnitte aus 3 von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit einteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit den beiden Anschlusslitzen 14, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Flachzentrierung 5, einer Distanzscheibe 10 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 mit seiner Magnetisierungsrichtung gezeigt.
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In der 6 werden im Detail Ausschnitte aus 4 von dem erfindungsgemäßen Flachbass mit mehrteiliger Korbkonstruktion, mit einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, dem oben liegenden Montagering 17 für die Flachzentrierung 5 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 mit seiner Magnetisierungsrichtung gezeigt.
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Um im Durchmesser größere Flachbässe für hohe Leistungen und damit größeren Amplituden der Membrane, wie z.B. für den HIFi-, Proaudio- oder CarHiFi-Bereich oft gefordert, zu ermöglichen, könnte es von Vorteil sein, einen Flachbass herzustellen, der im Prinzip aus einer Mischung der Teile aus 3 und 4 besteht.
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Gemeint ist, dass der komplette Lautsprecher (bestehend aus einer innen gewickelten Schwingspule / Tauschspule und Schwingspulenträger 12, mit den beiden Anschlusslitzen 14, mit einer Sinussicke 6, mit einer Flachsandwichmembrane 9, einem flachen Korb 15, einer Flachzentrierung 5, einer Distanzscheibe 10 und einem Sandwich Streufeldmagnetsystem 16 und 11 mit seiner Magnetisierungsrichtung) plus dem oben liegenden Montagering 17 für die Flachzentrierung 5 Verwendung findet und somit dann die Schwingspule 13 bzw. 12 durch die dann doppelte Führung selbst bei größten Amplituden an dem so genannten Taumeln hindert. Damit sind dann selbst hochleistungsstärkste Flachbässe möglich, die weiterhin ihren Vorteil der flachen Bauweise haben. Bei allen erfindungsgemäßen Flachbässen kommen im Übrigen vorzugsweise innen liegend gewickelte Schwingspulen zum Einsatz. Dies hat den Vorteil, dass die Spule sich so nah wie irgend möglich am Magneten bzw. seinem Feld befindet. Das steigert den Wirkungsgrad und da die Spule damit nicht verdeckt ist, ist die Kühlung bzw. die Wärmeabfuhr auch gesichert.
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Bei allen erfindungsgemäßen Flachbässen sind die Körbe 15 zwecks Schalldurchlässigkeit perforiert bzw. mit entsprechenden Öffnungen versehen. Das Material selbst ist vorzugsweise ein nicht magnetisches Material, wie z.B. Kunststoff, Edelstahl oder andere Materialien. Zum Schutz vor Staub, Dreck und Nässe ist vorgesehen, die vorher genannten Perforierungen bzw. Öffnungen mit einem maximal schall- bzw. luftdurchlässigen Stoff oder Gewebe zu versehen. Auch die Zentrierungen sind maximal schall- bzw. luftdurchlässig.
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Bei allen erfindungsgemäßen Flachbässen sind die Sicken als so genannte Sinussicken 6 ausgeführt. Diese Sicken sind gerade bei sehr flachen Lautsprechern mit sehr flachen Membranen von Vorteil, da sich diese bei kleinen Amplituden nur zum Teil bewegen, und das liegt daran, dass sie im Prinzip aus mehreren Sicken bestehen. Je größer die Amplitude, je mehr Teile der Sicke kommen zum Einsatz. Darüber hinaus haben diese Sinussicken 6 eine bessere Zentrierwirkung, was aber nicht bedeuten soll, dass diese ausschließlich Verwendung finden sollen.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Schutzansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. Die in den abhängigen Schutzansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptschutzanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unterschutzanspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unterschutzansprüche zu verstehen.
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Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik, beansprucht werden.
