DE19922395C1 - Deckenelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Deckenelement mit der Funktion eines Deckenlautsprechers. Das Deckenelement zeigt ein plattenförmiges Bauteil (1), das mit wenigstens einem Wandler (2) verbunden ist und das durch den Wandler (2) zu Biegeschwingungen angeregt wird, das dementsprechend in Resonanz tritt und das als akustischer Multimoden-Resonanz-Strahler wirkt. Dabei gibt das plattenförmige Bauteil (1) abhängig von dem dem Wandler (2) zugeführten elektrischen Audiosignal ein dementsprechendes akustisches Signal ab. Das Deckenelement zeigt eine Spannvorrichtung (3), die das plattenförmige Bauteil (1) unter Spannung hält, wodurch ein besonders gutes akustisches Verhalten des Deckenelementes im Bassbereich gegeben ist. Das Deckenelement kann als Ersatz für ein passives Deckenelement, also für ein Deckenelement ohne Lautsprecherfunktion, verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Deckenelement mit einem plattenför­ migen Bauteil und mit wenigstens einem Wandler, der das Bau­ teil zu Biegeschwingungen anregt, es in Resonanz treten lässt und dadurch einen akustischen Multimoden-Resonanz-Strahler bildet. Dieses Deckenelement hat die Funktion eines Decken­ lautsprechers.

Es sind Deckenlautsprecher bekannt, die als Lautsprecherbox an der Decke befestigt sind und die elektroakkustische Wandler mit einer durch eine Schwingspule getriebenen Membran zur Erzeugung der Schallwellen in einem Gehäuse aufweisen. Diese Deckenlautsprecher erweisen sich als sehr schwer, sehr teuer und im Hinblick auf die Gestaltung des Raumes als sehr un­ geeignet.

Weiterhin sind Deckenlautsprecher bekannt, die eine Vielzahl von einzelnen elektroakustischen Wandlern in der Decke auf­ weisen, wobei die elektroakustischen Wandler weitgehend gleichmäßig über die gesamte Decke verteilt sind. Die elektro­ akustischen Wandler zeigen einen typischen Aufbau mit einer durch eine Schwingspule getriebene Membran, die die Schall­ wellen durch Hubbewegungen erzeugen. Die Vielzahl an elektro­ akustischen Wandlern erfordert eine sehr aufwendige Verkabe­ lung in der Decke, was im Zusammenhang mit der Vielzahl an elektroakustischen Wandlern zu einer sehr teuren Anordnung zur Beschallung eines Raumes führt. Diese Vielzahl an elektroaku­ stischen Wandlern ist erforderlich, da diese elektroakusti­ schen Wandler eine sehr ausgeprägte Richtungscharakteristik aufweisen und bei einem Zusammenwirken von wenigen elektroaku­ stischen Wandlern keine ausreichende Schallversorgung im ge­ samten Raum gegeben ist.

Weiterhin sind aus der WO 97/09843 Deckenplatten mit einem Wandler bekannt, der die Deckenplatte in Biegeschwingungen versetzen kann und diese so in Resonanz treten lässt, dass diese Platte einen Multimoden-Resonanz-Strahler zur Wiedergabe eines zugeführten elektrischen Audiosignal bildet. Diese Dec­ kenplatte zeigt eine sehr gute räumliche Abstrahlcharakteri­ stik des akustischen Audiosignals. Sie zeigt aber eine unbe­ friedigende Akustik insbesondere im Bassbereich und sie zeigt durch die plane Ausbildung als Deckenplatte nur eine begrenzte Zugänglichkeit für einen designerischen Spielraum bei der Gestaltung der Deckenplatte mit dem Wandler.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Deckenelement zu schaffen, welches gute akustische Eigenschaften insbesondere im Bassbereich und auch im Hinblick auf die räumliche Schall­ verteilung zeigt und das darüber hinaus eine preisgünstige Möglichkeit zur Beschallung eines Raumes ermöglicht und dar­ über hinaus designerischen Variationen zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Deckenelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Das erfindungsgemäße Deckenelement zeigt ein plattenförmiges Bauteil, auf dem wenigstens ein Wandler angeordnet ist, wel­ chem ein elektrisches Audiosignal zugeführt wird und welcher das plattenförmige Bauteil in Biegeschwingungen versetzt, die das Bauteil in Resonanz treten lassen und es zu einem Multimo­ den-Resonanz-Strahler werden lassen. Das Deckenelement zeigt eine Spannvorrichtung, welche mit dem plattenförmigen Bauteil verbunden ist und welche dieses plattenförmige Bauteil unter Spannung hält. Durch den gespannten Zustand des plattenförmi­ gen Bauteils verändern sich die akustischen Eigenschaften des Deckenelementes, welches als Deckenlautsprecher wirkt, dahin­ gehend, dass es im Vergleich zu einem frei gelagerten Bauteil zusätzliche Resonanzen im Tieftonbereich bildet. Damit lassen sich bessere akustische Eigenschaften im Tieftonbereich bei sehr guter räumlicher Verteilung des Schalls erreichen. Damit erweist sich dieses Deckenelement als besonders geeignet für den Einsatz als Deckenlautsprecher insbesondere in großen Räumen. Gerade bei einem Einsatz in niedrigen, großflächigen Räumen kommen die vorteilhaften akustischen Eigenschaften be­ sonders zur Geltung. Weiterhin erweist sich dieses Decken­ element als sehr kostengünstig, da zur ausreichenden Beschal­ lung von ansprechender Qualität nur eine geringe Anzahl von erfindungsgemäßen Deckenelementen notwendig ist und dadurch die Kosten für eine Beschallungsanlage für einen vorgegebenen Raum sehr niedrig gehalten werden können.

Dabei ist die Spannvorrichtung so ausgebildet, dass sie das plattenförmige Bauteil umgreift und das plattenförmige Bauteil in Richtung der flächigen Ausdehnungsrichtung spannt bzw. gespannt hält. Diese Spannvorrichtung kann als vollflächiger Kasten das plattenförmige Bauteil umfassen und in einem Be­ reich eine Ausnehmung aufweisen, die die Schallabstrahlung des plattenförmigen Bauteils ermöglicht. Dabei ist der Randbereich des plattenförmigen Bauteils fest mit der Spannvorrichtung verbunden, so dass die durch das gespannte plattenförmige Bauteil gegebenen Spannkräfte auf die Spannvorrichtung über­ tragen werden und das plattenförmige Bauteil in einer festge­ legten, definierten Lage bzw. in einem entsprechenden gespann­ ten Zustand gehalten werden kann. Weiterhin ist es möglich, dass die kastenförmige Spannvorrichtung Ausnehmungen zeigt und dadurch die Möglichkeit gibt, Schall auch durch die weiteren Öffnungen abzugeben. Dabei ist es auch möglich, dass die Spannvorrichtung nur aus einzelnen Stegen oder Streben ge­ bildet wird, die der Spannung im plattenförmigen Bauteil ent­ gegenwirken und diese Spannung aufrechterhalten.

Nach einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung wird die Spannvorrichtung dazu verwendet, das Deckenelement an der Decke, beispielsweise an einem Haken in der Decke zu befesti­ gen oder das Deckenelement mit der Spannvorrichtung in eine Ausnehmung in der Decke einzubringen. In diesem Fall wird das Deckenelement in der Decke an der Spannvorrichtung gehalten und nicht an dem plattenförmigen Bauteil, wodurch die besonde­ ren akustischen Eigenschaften des plattenförmigen Bauteils unverändert erhalten bleiben. Damit besteht kein Einfluss zwischen der Position und der Art der Aufhängung an oder in der Decke und den akustischen Eigenschaften des Deckenelemen­ tes. Dabei ist die Größe und die Gestalt des Deckenelementes vorzugsweise so gewählt, dass es ein passives Deckenpaneel ohne schallabgebende Funktion ersetzen kann, ohne dass eine geänderte Aufhängung und geänderte optische Eigenschaften der Decke mit dem erfindungsgemäßen Deckenelement als Ersatz für ein passives Deckenpaneel gegeben sind.

Es hat sich besonders bewährt, die Spannvorrichtung durch ein Strebewerk zu realisieren, das die Spannkräfte des Bauteils aufnimmt und das Bauteil unter Spannung hält. Das Strebewerk, das das plattenförmige Bauteil, welches die akustischen Signa­ le durch Multimoden-Resonanz erzeugt, umgreift, ermöglicht bei ausreichender Widerstandsfähigkeit gegen die Spannkräfte des gespannten plattenförmigen Bauteils eine sehr gewichtsredu­ zierte Ausbildung der Spannvorrichtung, weshalb diese Aus­ bildung des Deckenelementes besonders geeignet für die An­ ordnung in einer Decke oder an einer Decke ist. Durch diese Ausbildung des Deckenelementes ist es möglich, auf aufwendige, kostenintensive Befestigungselemente in der Decke oder an der Decke zur Befestigung des Deckenelementes zu verzichten, was neben den Kostenvorteilen auch Vorteile für die äußere Gestal­ tung des Deckenelementes und der Decke mit dem Deckenelement gibt. Dabei hat sich die Verwendung von Leichtmetallen und die Verwendung von Hohlkörpern, insbesondere von Röhren zur Bil­ dung der Streben für das Strebewerk zur weiteren Reduktion des Gewichtes bei ausreichender Widerstandkraft gegen die Spann­ kraft des plattenförmigen Bauteils besonders bewährt.

Wird das Strebewerk so ausgebildet, dass dessen Streben nur unter Zug oder Druck belastet sind und das Strebewerk eine polygone Gestalt zeigt, so ist nicht nur eine sehr sichere Struktur des Strebewerks gegeben, das sich durch eine beson­ ders leichte Konstruktion auszeichnet und darüber hinaus eine sehr ästhetische Gestalt aufweist. Hierdurch ergeben sich besondere designerische Möglichkeiten für die Verwendung und Ausbildung des Deckenelementes, da nun das Deckenelement mit Spannvorrichtung aus einem Strebewerk als Gesamtes ohne ästhetische Beeinträchtigungen sichtbar gemacht werden kann. Diese gesamte Anordnung erweist sich als besonders geeignet in Räumen mit sehr hohen Decken, wo dieses erfindungsgemäße Dec­ kenelement an der Decke, insbesondere hängend, befestigt wird und dadurch von verschiedenen Seiten eingesehen werden kann. Hier tritt die besondere ästhetische Gestaltung des Strebewer­ kes in Verbindung mit der plattenförmigen Gestalt des Bauteils in den Vordergrund, was den Gegenstand der Erfindung einen künstlerischen Rang verleiht.

Durch die Ausbildung des Strebewerkes mit Streben, die nur auf Druck oder unter Zug belastet sind und nicht auf Biegung be­ ansprucht sind, gelingt es eine sehr einfache und dauerhafte und gewichtsarme Konstruktion der Spannvorrichtung zu schaf­ fen, die durch ihr geringes Gewicht besonders für den Einsatz in einem Deckenelement geeignet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung werden die Spannkräfte zwischen dem Bauteil und dem Strebewerk über ein Spannseil übertragen, das zwischen dem Strebewerk und dem gespannten plattenförmigen Bauteil angeordnet ist und so unter Zug steht, dass die Spannung des plattenförmigen Bauteils erhalten bleibt. Dabei hat sich besonders bewährt, das Spann­ seil im Randbereich des plattenförmigen Bauteils entweder in Löcher eingreifen zu lassen oder es in Hohlsaumabschnitten im Randbereich des Bauteils zu führen und nach außen zu dem Stre­ bewerk abzuspannen. Durch diese Ausbildungen ist eine Spann­ vorrichtung gegeben, die in ihrem Spannmaß den jeweiligen Be­ dürfnissen sehr einfach anzupassen ist und dabei eine gleich­ mäßige Spannung über das gesamte Spannseil auf das plattenför­ mige Bauteil überträgt. Darüber hinaus erweist sich diese Ausbildung mit dem Spannseil als sehr einfach zu fertigen, da die Bestandteile der Spannvorrichtung in ihrer Fertigungs­ toleranz sehr wenig kritisch sind und dadurch ein Deckenele­ ment von hoher Fertigungsqualität gegeben ist. Dies führt zu einem sehr kostengünstigen Deckenlautsprecher.

Es hat sich besonders bewährt, das plattenförmige Bauteil, welches durch ein Spannseil gespannt gehalten wird, in seinem Randbereich, in welchem das Spannseil angeordnet ist, durch ein Spannelement zu bilden, das die Kräfte von dem Spannseil gleichmäßig auf den Bereich des plattenförmigen Bauteils über­ trägt, der zur Multimoden-Resonanz-Bildung besonders geeignet ist und dazu angeregt wird. Dabei ist das Spannelement mit den Löchern bzw. mit den Hohlraumabschnitten zur Aufnahme des Spannseils versehen und es umschließt den gesamten Bereich des plattenförmigen Bauteils, welcher zur Bildung von Multimoden- Resonanzen besonders geeignet und vorgesehen ist. Dieser Be­ reich des plattenförmigen Bauteils ist bevorzugt als ebene Platte ausgebildet, die sandwichartig aus mindestens drei übereinander angeordneten, vollflächig verklebten oder ver­ schweißten Schichten aufgebaut. Dabei sind die Deckschichten so ausgebildet, dass die Quadratwurzel aus dem Quotienten ihres Elastizitätsmoduls zu deren Dichte besonders hoch ins­ besondere < 3000 m/s ist. Hierzu eignen sich insbesondere faserverstärkte Kunststofffolien oder dünne Metallfolien. Die Kernschicht ist bevorzugt als geschäumter Kern oder als waben­ förmig ausgebildete Kernschicht ausgebildet, welche vorzugs­ weise eine Dichte von unter 50 kg/m³ aufweisen. Vorzugsweise ist das Spannelement entweder einseitig an einer der Deck­ schichten befestigt und überträgt somit die Spannkraft zwi­ schen der Spannvorrichtung und der sandwichförmigen Struktur des plattenförmigen Bauteils über das Spannelement auf diese eine Deckschicht oder das Spannelement ist zugleich mit der oberen Deckschicht als auch mit der unteren Deckschicht ver­ bunden, was eine gleichmäßige und verringerte Kraftübertragung auf die einzelnen Deckschichten bewirkt. Mithin lassen sich durch diese zweiseitige Verbindung des Spannelementes mit beiden Deckschichten größere Spannkräfte zur Spannvorrichtung übertragen und damit einen größeren Bassbereich für zusätzli­ che Multimoden-Resonanzen des Deckenelementes erschließen.

Erstreckt sich die Spannvorrichtung zu beiden Seiten des plat­ tenförmigen Bauteils, so ist zum einen eine sehr stabile und auch hohen Spannkräften des plattenförmigen Bauteils wider­ stehende Spannvorrichtung für das Deckenelement als Decken­ lautsprecher gegeben. Hierdurch kann eine Erweiterung der Anzahl der Multimoden-Resonanzen im Tieftonbereich, die auch "Trommelresonanzen" genannt werden, durch die erhöhte Spannung des plattenförmigen Bauteils erreicht werden. Dies führt zu einem akustisch sehr ansprechenden Klangverhalten, das auf­ grund der guten Basswidergabe für den Einsatz als Deckenlaut­ sprecher besonders geeignet ist. Darüber hinaus erweist sich das Deckenelement mit einer beidseitigen Spannvorrichtung, die insbesondere mit einem Strebewerk versehen ist, als ästhetisch sehr ansprechend, was insbesondere bei einer Ausbildung als von der Decke herunterhängendes Deckenelement gegeben ist.

Als besonders bevorzugte Ausbildung der Erfindung hat sich gezeigt, die Spannvorrichtung mit wenigstens einem Federele­ ment zu versehen, das entweder als Zugfeder oder als Druckfe­ der wirkt und durch seine Federkraft der Spannkraft des ge­ spannten plattenförmigen Bauteils entgegenwirkt. Dabei ent­ steht ein Kräftegleichgewicht zwischen der Spannung in dem plattenförmigen Bauteil und der Federkraft des Federelementes in der Spannvorrichtung. Dabei ist die Spannvorrichtung so ausgebildet, dass die Federkraft des Federelementes über die beweglich ausgebildete Spannvorrichtung auf das plattenförmige Bauteil übertragen werden kann. Diese Spannvorrichtung zeigt gelenkige Verbindungen der einzelnen Bestandteile der Spann­ vorrichtung, wodurch die erforderliche Beweglichkeit der Spannvorrichtung zur Übertragung der Federkraft des Federele­ mentes auf das gespannte Bauteil ermöglicht ist. Vorzugsweise ist das Federelement entweder austauschbar, also gegen ein Federelement mit einer anderen Federkonstante ersetzbar, oder das Federelement ist durch ein Stellelement in seiner Feder­ wirkung und somit in seiner Federkonstante veränderlich ausge­ bildet. Hierdurch lassen sich entsprechend dem jeweils ge­ eigneten Anbringungsort des Deckenelementes die jeweils opti­ malen akustischen Eigenschaften abhängig von der Federeigen­ schaft des Federelementes und damit dem Maß der Spannung in dem plattenförmigen Bauteil festlegen. Dabei besteht auch die Möglichkeit, das Deckenelement für bestimmte akustische Signa­ le entsprechend in dem akustischen Klangverhalten anzupassen, das heißt stark bassbetonte akustische Signale werden mit einem Deckenelement mit durch das Federelement stärker ge­ spannten Bauteil wiedergegeben, während akustische Signale mit geringem oder keinem relevanten Bassanteil mit nahezu unge­ spanntem plattenförmigen Bauteil wiedergegeben werden.

Daneben hat es sich als besonders geeignet erwiesen, die für die Wandler erforderlichen elektrischen Zuleitungen durch die Spannvorrichtung selbst oder sie an der Spannvorrichtung an­ geordnet auszubilden. Dies erweist sich insbesondere bei einer Spannvorrichtung mit einem Strebewerk als besonders geeignet, da durch die Streben des Strebewerks eine sehr sichere Verle­ gung der elektrischen Zuleitungen gegeben ist, die definierte Positionen einnimmt und dabei nicht beweglich, frei durch den Raum geführt werden, wodurch ein wenig ansprechender optischer Eindruck des Deckenelementes gegeben ist.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen eine oder mehrere Streben des Strebewerkes mit einem oder mehreren Leuchtkörpern zu versehen und dadurch ein Deckenelement zu schaffen, das sowohl die Funktionalität eines Deckenlautsprechers als auch einer Deckenleuchte in sich vereinigt. Dabei erfolgt dies in einer Weise, dass gerade bei der Ausbildung der Leuchtkörper als länglich erstreckte Leuchtkörper, die gegebenenfalls die Streben des Strebewerks bilden, eine sehr leichte und sehr an­ sprechende Gestaltung des Deckenelementes gegeben ist. Dieses Design des Deckenelementes erweist sich aufgrund seiner Leich­ tigkeit und seiner funktionellen Ausbildung als sehr inter­ essant und als sehr ansprechend für den Benutzer.

Durch die Verwendung von durchsichtigen Materialien für die Streben des Strebewerkes und/oder des plattenförmigen Bauteils wird ein zusätzlicher optischer Effekt durch Lichtbrechungen und Lichtbeugungen und Lichtverfärbungen erreicht, was das Design dieses Deckenelementes noch interessanter macht. Wei­ terhin ist es möglich, dieses Deckenelement mit mehreren ver­ schiedenfarbigen Leuchtkörpern zu versehen, die entsprechend dem akustischen Signal unterschiedlich angesteuert werden, so dass nicht nur ein nach dem elektrischen Audiosignal gesteuer­ tes akustisches Signal, sondern auch ein dementsprechend ge­ steuertes optisches Signal durch dieses besondere Deckenele­ ment wiedergegeben wird. Bei dieser besonderen Ausbildung des Deckenelementes als Lichtquelle und als akustische Quelle hat es sich besonders vorteilhaft erwiesen, die Energieversorgung der Leuchtkörper auch zum Betreiben der Wandler zu verwenden. Hierdurch entsteht eine sehr effiziente Anordnung zur Energie­ versorgung beider Funktionalitäten des Deckenelementes, was die Kosten eines derartigen Deckenelementes insbesondere vor dem Hintergrund, dass eine Mehrzahl derartiger Deckenelemente zur Beschallung und Beleuchtung eines größeren Raumes notwen­ dig sind, niedrig hält.

Neben der Möglichkeit, die Wandler als Inertialschwingungs­ wandler auszubilden hat es sich gerade bei schweren Wandlern bewährt, diese mit Streben der Spannvorrichtungen zu verbinden und dadurch das Gewicht der Wandler durch die Spannvorrichtung aufzunehmen und von dem plattenförmigen Bauteil fernzuhalten. Hierdurch ist es möglich, dass die plattenförmigen Bauteile auch bei schweren Wandlern frei zu Biegeschwingungen angeregt werden können und dadurch besonders viele und verschiedene Multimoden-Resonanzen in dem plattenförmigen Bauteil entwic­ keln können. Die Anzahl und die Verteilung dieser Resonanzen steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den guten akustischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Deckenelementes. Werden auf dem plattenförmigen Bauteil mehrere Wandler, insbesondere schwere Wandler, angeordnet, so werden diese bevorzugt an den Streben des Strebewerkes befestigt, wodurch die vorbeschriebe­ nen Vorteile in besonderem Maße auch bei mehreren Wandlern erreicht werden können.

Wird das Deckenelement mit seiner Energieversorgung und Audio­ signalzuführung an das Gleichspannungsversorgungsnetz der Be­ leuchtung angeschlossen, die beispielsweise als 100 V Gleich­ spannungsnetz ausgebildet ist, so hat es sich bewährt, der 100 V Gleichspannung das Audiosignal zu überlagern und es dann in dem Deckenelement durch eine galvanische Trennstufe abzutren­ nen und es dem oder den Wandlern zuzuführen. Durch diese Aus­ bildung, insbesondere bei einem Deckenpaneel mit Leuchtkörpern ist es möglich, die Anzahl der elektrischen Leitungen, die zu dem Deckenelement führen, zu reduzieren, was den Einbau des Deckenelementes in oder an einer Decke wesentlich vereinfacht.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in Folgendem näher be­ schrieben.

Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Darstellung ein beispiel­ haftes Deckenelement mit kastenförmiger Spannvorrichtung.

Fig. 2 zeigt in geschnittener Darstellung ein beispielhaftes Deckenelement mit einer Spannvorrichtung mit Strebewerk,

Fig. 3 zeigt in einer geschnittenen Darstellung ein anderes beispielhaftes Deckenelement mit Spannvorrichtung und Strebe­ werk und

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht ein anderes beispielhaftes Deckenelement mit Spannvorrichtung, mit Strebewerk und Spann­ element.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Deckenelement zeigt ein plattenförmiges Bauteil 1 mit einem sandwichartigen Aufbau aus zwei dünnen folienartigen Deckschichten, die eine Kernschicht von transversaler Zellstruktur, die insbesondere wabenförmig ausgebildet ist, umschließen. Im Randbereich des plattenförmigen Bauteils ist ein Verbindungsbereich 10 zu der Spannvorrichtung 3 gegeben, die das Bauteil 1 umgreift und das vorgespannte Bauteil 1 unter Spannung hält. Dabei ist die Spannvorrichtung 3 von kastenförmiger Gestalt und so ausge­ bildet, dass sie der Spannkraft des Bauteil 1 durch ihre Stei­ figkeit widerstehen kann und dadurch die Spannung in dem Bau­ teil 1 dauerhaft aufrechterhalten kann.

Auf der der Spannvorrichtung 3 zugewandten Seite des platten­ förmigen Bauteil 1 sind drei Wandler 2 angeordnet, die gemein­ sam ein sogenanntes Treiberfeld bilden. Die Wandler 2 werden mit einem elektrischen Audiosignal angesteuert und regen das plattenförmige Bauteil 1 zu Biegeschwingungen an, wodurch es die Funktion eines bekannten Multimoden-Resonanz-Strahlers er­ hält. Die Zuführung des elektrischen Audiosignals zu den Wand­ lern 2 ist nicht dargestellt. Die dargestellten Wandler 2 stellen Inertial-Schwingungswandler dar, die frei schwingend ohne Befestigung an einem anderen Teil des Deckenelementes auf dem plattenförmigen Bauteil 1 angeordnet sind und das elek­ trische Audiosignal in mechanische Bewegungen wandeln und damit das plattenförmige Bauteil 1 zu Biegeschwingungen anre­ gen.

Durch die Ausbildung des Deckenelementes mit einem durch die Spannvorrichtung 3 gespannt gehaltenen plattenförmigen Bauteil 1 ist eine verbesserte Akkustik insbesondere im Bassbereich gegeben. Darüber hinaus kann dieses als Deckenlautsprecher ausgebildete Deckenelement mittels der Spannvorrichtung 3, die als starrer Körper ausgebildet ist, in der Decke als Ersatz für ein passives Deckenelement angeordnet werden. Durch die Anordnung einer Abdeckung 9 auf der Unterseite des plattenför­ migen Bauteils 1 des Deckenelementes ist es möglich, die Optik des erfindungsgemäßen Deckenelementes an die Optik der anderen passiven Deckenelemente anzupassen, so dass ein einheitlicher optischer Eindruck der Decke des durch das erfinderische Dec­ kenelement beschallten Raumes gegeben ist. Durch die besonde­ ren akustischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Decken­ elementes, insbesondere im Hinblick auf die Basswiedergabe und die räumliche Verteilung des Schalles ist es möglich, die Anzahl der erforderlichen aktiven Deckenelemente für eine ausreichende Beschallung eines Raumes sehr niedrig zu halten, was die Kosten für eine Anordnung zur Beschallung eines Raumes mit derartigen Deckenelementen sehr gering hält.

In Fig. 2 ist ein Deckenelement beschrieben, das ebenso eine Anordnung aus einem plattenförmigen Bauteil 1 und darauf be­ festigten Wandlern 2 zeigt. Dabei sind zwei unterschiedliche Wandler 2 auf dem plattenförmigen Bauteil 1 angeordnet. Die Spannvorrichtung 3 zeigt ein Strebewerk 4, das eine zentrale Strebe 12 als Widerlager und zwei Streben 13 als Umlenkhebel sowie eine Strebe 4a, welche ein Federelement 8 aufweist zur Festlegung der der Spannkraft des Bauteils 1 entgegenwirkenden Kraft, zeigt.

Das Bauteil 1 ist in seinem Randbereich über ein Verbindungs­ element 11, das folienartig ausgebildet ist, kraftschlüssig mit der Strebe 13 verbunden. Die Strebe 13 bildet einen Hebel, der um einen Auflagepunkt, der durch das Ende der Strebe 12 gebildet wird, drehbar gelagert ist. Wird die Strebe 13, die einen zweiseitigen Hebel bildet, dessen eine Seite mittels des Verbindungselementes 11 mit dem plattenförmigen Bauteil 1 verbunden ist, um den Drehpunkt verschwenkt, so wird die Span­ nung in dem plattenförmigen Bauteil 1 erhöht oder abgesenkt. Da die andere Seite des zweiseitigen Hebels, der durch die Strebe 13 gebildet wird, durch die Strebe 4a mit dem Federele­ ment 8 in Richtung auf die entsprechende Seite des anderen zweiseitigen Hebels a, der durch die andere Strebe 13 gebildet ist, bewegt, also der Abstand dieser beiden Seiten der Streben 13 verringert, so erhöht sich der Abstand der beiden anderen Seiten der beiden Streben 13, so dass das plattenförmige Bau­ teil über die Verbindungselemente 11 gestreckt wird und damit die Spannung in dem plattenförmigen Bauteil erhöht wird. Je nach Wahl des Federelementes 8, insbesondere dessen Federkon­ stante, lässt sich das Maß der Spannung, die sich in dem plat­ tenförmigen Bauteil 1 im Gleichgewichtszustand einstellt fest­ legen und damit auch die akustischen Eigenschaften des erfin­ dungsgemäßen Deckenelementes festlegen. Diese Ausbildung der Spannvorrichtung 3 mittels der als zweiseitigen Hebel ausge­ bildeten Streben 13 zeigt einen technisch einfachen und äs­ thetisch sehr ansprechender und technisch einfach nachzuvoll­ ziehender Aufbau des Deckenelementes, was ein nicht unbeacht­ licher Anteil der Käufer zum Kauf anregt. Ein derartiges Dec­ kenelement ist besonders geeignet als freischwebendes Decken­ element, das von mehreren Seiten eingesehen werden kann und das insbesondere in hohen Räumen eingesetzt werden kann, ver­ wendet zu werden.

Das in Fig. 3 dargestellte Deckenelement zeigt im Bauteil 1, das mit einem Piezotreiber 2 und einem elektrodynamischen Dipoltreiber 2 ausgestattet ist. Die Spannvorrichtung 3 zeigt ein Strebewerk 4, das zu beiden Seiten des plattenförmigen Bauteils 1 ausgebildet ist. Das Strebewerk 4 zeigt Streben 4a, die über starre Knotenverbindungen 15 Verbindungsdreiecke bilden und miteinander verbunden sind. Im Randbereich des Strebewerks 4 sind Gelenke 14 angeordnet. An diesen Gelenken sind Streben angeordnet, die jeweils mit Federelementen 8 versehen sind und die die beiden Seiten des Strebewerks 4 zu beiden Seiten des plattenförmigen Bauteils 1 auseinanderzu­ drücken versuchen. Die Gelenke 14 sind paarweise über ein Spannseil 5 miteinander verbunden. Werden die paarweise ver­ bundenen Gelenke 14 auseinanderbewegt, so führt dies zu einer Reduktion der seitlichen Auslenkung des Spannseils 5 quer zu der Verbindungsrichtung der beiden verbundenen Gelenke 14.

Wird der Abstand der verbundenen Gelenke 14 verkürzt, so führt dies zu einer Verlängerung bzw. Vergrößerung des möglichen seitlichen Abstands des Spannseils 5 von der Verbindungsachse der Gelenke 14. Das Spannseil 5 ist mit einem Spannelement 7 verbunden, das den Randbereich des plattenförmigen Bauteils 1 bildet und das je nach Verlängerung oder Verkürzung des seit­ lichen Abstandes des Seiles 5 das plattenförmige Bauteil 1 weniger oder mehr unter Spannung setzt. Das Spannelement 7 zeigt Löcher, in die das Spannseil 5 eingreift, wodurch der durch die Verlängerung des Abstandes der Gelenke 14 entstande­ ne Zug durch das Spannseil 5 auf das Spannelement 7 auf das zur Biegeschwingung angeregte Bauteil 1 übertragen wird. Das Spannelement 7 ist mit beiden Deckschichten des sandwichartig aufgebauten plattenförmigen Bauteil verbunden, wodurch eine gleichmäßige Einleitung der Zugkraft des Spannseils 5 möglich ist und die Gefahr eines Ausreißens des Verbindungsbereiches 10 aufgrund der reduzierten Übertragungskraft aufgrund der er­ höhten Anzahl der Verbindungsbereiche erheblich verringert ist.

Das beschriebene Deckenelement wird bevorzugt zentral an einem der mittleren Knoten 15, die die Streben 4a des Strebewerks starr miteinander verbinden an der Decke aufgehängt. Die Stre­ ben 4a, welche auf der mit den Wandlern 2 abgewandten Seite des plattenförmigen Bauteils 1 angeordnet sind, sind teilweise aus durchsichtigem Material gebildet und zum anderen Teil als Leuchtkörper ausgebildet, wodurch das dargestellte Decken­ element sowohl als Deckenlautsprecher wie auch als Lampe wirkt. Die Energieversorgung sowohl für die als Leuchtkörper ausgebildeten Streben 4a wie auch für die Wandler 2 erfolgt über eine gemeinsame Zuleitung. Dabei wird das elektrische Akustiksignal mittels einer Trennstufe von der Stromversorgung der Leuchtkörper abgetrennt und den Wandlern 2 zugeführt.

Das in Fig. 4 in einer Draufsicht dargestellte erfindungsge­ mäße Deckenelement zeigt einen symmetrischen dreischenkligen Aufbau des Strebewerkes 4 mit drei Streben 4a, die die Spann­ vorrichtung 3 bilden. Die Streben 4a zeigen in ihren Endberei­ chen starre Knoten 15, die eine feste Verbindung zueinander und zu anderen Elementen des Deckenelementes schaffen. An den äußeren Enden der Streben 4a ist ein Spannelement 7 befestigt, das mittels eines Spannseils 5 gespannt wird. Das Spannelement 7 umschließt den Bereich des plattenförmigen Bauteils 1, wel­ cher mittels der Wandler 2 zu Biegeschwingungen und damit zu einer Multimoden-Resonanz angeregt wird. Mittels des Spann­ elementes 7 wird die Kraft von dem Spannseil 5 gleichmäßig auf den zentralen Bereich des plattenförmigen Bauteils 1 über­ tragen und dadurch eine gleichmäßige Spannung dieses Bereiches dauerhaft gewährleistet. Der Zentralknoten 15 der drei Streben 4a ist besonders geeignet für das Anordnen eines Aufhängungs­ punktes für dieses Deckenelement, das als freihängendes De­ ckenelement mit Lautsprecherfunktion und ansprechender, leich­ ter äußerer Gestalt versehen ist.

Claims (13)

1. Deckenelement mit einem plattenförmigen Bauteil und mit wenigstens einem Wandler, der, auf dem Bauteil angeord­ net, durch ein elektrisches Audiosignal angesteuert das Bauteil in Biegeschwingungen mit seiner Eigenresonanz­ frequenz anregt, um damit einen akustischen Multimoden- Resonanz-Strahler zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenelement eine Spannvorrichtung (3) aufweist, die mit dem Bauteil (1) verbunden ist und die das Bauteil (1) unter Spannung hält.

2. Deckenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (3) zur Aufhängung des Deckenelementes in oder an einer Decke vorgesehen ist.

3. Deckenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (3) ein Strebewerk (4) aufweist, das die Spannkräfte des Bauteils (1) aufnimmt und das Bauteil (1) unter Spannung hält.

4. Deckenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strebewerk (4) Streben (4a) aufweist, die so miteinander verbunden sind, dass das Strebewerk (4) eine polygone Gestalt aufweist und die Streben (4a) nur unter Zug oder auf Druck belastet sind.

5. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strebewerk (4) der Spannvorrichtung (3) mit dem Bauteil (1) mittels eines Spannseils (5) verbunden ist und das Spannseil (5) die Spannkräfte zwischen dem Bauteil (1) und dem Strebewerk (4) überträgt.

6. Deckenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) im Randbereich Löcher aufweist, in die das Spannseil (5) eingreift.

7. Deckenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) im Randbereich einen oder mehrere Hohlsaum­ abschnitte (6) aufweist, welche das Spannseil (5) auf­ nehmen und welche die Spannkräfte zwischen dem Strebe­ werk (4) und dem Bauteil (1) über das Spannseil (5) übertragen.

8. Deckenelement nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Bauteil (1) in seinem Randbereich ein ringförmig das plattenförmige Bauteil (1) umschließendes Spannelement (7) aufweist, das mit dem Spannseil (5) verbunden ist und die Spannkraft vom gespannten platten­ förmigen Bauteil (1) über das Spannseil (5) zur Spann­ vorrichtung (3) überträgt.

9. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (3) sich zu beiden Seiten des Bauteils (1) erstreckt.

10. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenig­ stens ein Federelement (8) in der Spannvorrichtung (3) vorgesehen ist, das eine Spannkraft auf das Bauteil (1) bewirkt.

11. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elek­ trische Zuleitungen vorgesehen sind, die durch die Spannvorrichtung (3) gebildet werden oder die damit fest verbunden sind.

12. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Streben (4a) des Strebewerks (4) mit einem oder mehreren Leuchtkörpern versehen sind und insbeson­ dere die Streben (4a) oder das Bauteil (1) durchsichtig ausgebildet sind.

13. Deckenelement nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Wandler (2) mit einer oder mehreren Streben (4a) des Strebewerks (4) verbunden sind und die Streben (4a) das Gewicht des mit ihnen verbundenen Wandlers (2) aufnehmen.