DE102009048866A1

DE102009048866A1 - Device for vibration stimulation of diaphragms or diaphragm-type materials showing frequencies in audio range of humans, has electrical change signal partly converted in mechanical motion, where converter possess hole or opening

Info

Publication number: DE102009048866A1
Application number: DE200910048866
Authority: DE
Inventors: Robert Boesnecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-03-03

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Umsetzer von elektrischen Wechselsignalen in mechanische Schwingungsbewegungen, der als Antriebselement für Membranen oder membranartige Materialien, die Frequenzen im Hörbereich des Menschen wenigstens teilweise wiedergeben können, verwendet werden kann. Dabei besitzt der Umsetzer wenigstens teilweise einen materialfreien Bereich vorzugsweise in seiner Mitte. Diese Öffnung verwenden andere Materialien oder Konsistenzen wenigstens teilweise vorteilhaft zur Realisierung neuartiger Anwendungen und/oder zur Leistungssteigerung des Antriebselements.The invention describes a converter of electrical alternating signals into mechanical oscillatory movements, which can be used as a drive element for membranes or membrane-like materials that can at least partially reproduce frequencies in the human hearing range. The converter has at least partially a material-free area, preferably in its center. This opening use other materials or consistencies, at least in part, advantageously for realizing new types of applications and / or for increasing the performance of the drive element.

Description

Die hier offen gelegte Vorrichtung dient zur Schwingungserregung von Materialien vorzugsweise beliebiger fester Konsistenz, wobei das Antriebselement wenigstens ein durch das gesamte Antriebselement hindurch gehendes Loch und/oder Öffnung vorzugsweise in seiner Mitte besitzt. Wenigstens vorzugsweise die Mitte des Schwingungserregers ist ohne Material, was sich beispielsweise vorteilhaft auf das Gesamtgewicht und/oder die Belüftung auswirkt und weiterhin eine Fülle neuer Anwendungen des Antriebselements ermöglicht.The device disclosed herein serves to excite vibrations of materials preferably of any solid consistency, the drive element preferably having at least one hole and / or opening passing through the entire drive element in its center. At least preferably, the center of the vibrator is devoid of material which, for example, is beneficial to overall weight and / or aeration and further provides a wealth of new applications of the drive member.

Weiterhin wird ein Verfahren beschrieben, daß das Erzeugen von akustischen Signalen mittels des oben genannten Antriebselements aufzeigt. Dabei wird eine Umsetzung eines elektrischen Signals in eine mechanische Schwingungsbewegung durchgeführt. Der Umsetzer wird dann an ein weiteres Material gekoppelt, das die Schwingungen überträgt. Somit treibt der Umsetzer das weitere Material an, weshalb er auch als Antriebselement bezeichnet werden kann. Das Antriebselement arbeitet vorzugsweise nach dem elektrodynamischen Prinzip. Es können allerdings auch andere Prinzipien zum Einsatz kommen, wie beispielsweise das piezokeramische Prinzip.Furthermore, a method is described which shows the generation of acoustic signals by means of the above-mentioned drive element. In this case, an implementation of an electrical signal is carried out in a mechanical vibration movement. The converter is then coupled to another material that transmits the vibrations. Thus, the converter drives the other material, which is why it can also be referred to as a drive element. The drive element preferably operates according to the electrodynamic principle. However, other principles may also be used, such as the piezoceramic principle.

Aufgabenstellung:Task:

Einige bisherige Antriebselemente arbeiten mit einem Zentralmagneten, der häufig als Scheibenmagnet ausgebildet ist. Andere Antriebselemente arbeiten mit Ringmagneten und Polstücken und/oder Polschuhen, welche die Führung der magnetischen Feldlinien bewerkstelligen.Some previous drive elements work with a central magnet, which is often designed as a disc magnet. Other drive elements work with ring magnets and pole pieces and / or pole pieces, which accomplish the leadership of the magnetic field lines.

Die bislang offen gelegten Bauweisen sind so konstruiert, daß sich in der Mitte des Antriebssystems vorzugsweise Magnete und/oder Polstücke und/oder anderes Material befinden.The previously disclosed structures are constructed so that in the middle of the drive system preferably magnets and / or pole pieces and / or other material are.

Die hier offen gelegte Erfindung zeigt auf wie eine Gewichtsreduzierung durch eine neuartige Konstruktion zu ermöglichen ist, wobei die Mitte des Antriebssystems Material frei ist und somit das System weniger Gewicht aufweist, verglichen mit einem System alter, bekannter Bauweise.The invention disclosed herein demonstrates how to allow weight reduction through a novel design with the center of the drive system free of material and thus the system has less weight compared to a system of prior art design.

Ein weiterer Teil dieser Erfindung ist es, eine wenigstens teilweise verbesserte Belüftung der schwingenden Spule durch das ”Mittenloch” zu ermöglichen, was zu einer höheren Dauerbelastung führt und einen weiteren Vorteil gegenüber den Systemen alter, bekannter Bauweise hervor bringt.Another part of this invention is to allow at least partially improved ventilation of the vibrating coil through the "center hole", resulting in a higher continuous load and bringing forth a further advantage over the systems of old, known construction.

Eine weiterer Teil dieser Erfindung ist es, daß durch das ”Mittenloch” weitere Stoffe und/oder Konsistenzen wie beispielsweise Licht, Wasser, Luft, Düfte, Puder, Seile, Antriebselemente und vieles mehr mit dem Schwingungserreger verbunden und/oder durch ihn hindurch geführt und/oder durch ihn hindurch geleitet und/oder mit seiner Hilfe freigesetzt und/oder mit seiner Hilfe übertragen werden.Another part of this invention is that through the "center hole" further substances and / or consistencies such as light, water, air, scents, powders, ropes, drive elements and much more connected to the vibration exciter and / or passed through it and / or be guided through it and / or released and / or transmitted with its help.

Beispiele:Examples:

Einbau-Deckenleuchte mit elektrodynamischem Antriebselement:Recessed ceiling light with electrodynamic drive element:

In diesem Anwendungsbeispiel soll eine Deckenplatte verwendet werden um einerseits eine Leuchte zu beinhalten und andererseits als Membrane für ein Antriebselement zu agieren. In diesem Fall tritt bislang folgendes Problem auf:
Bei der Verwendung einer starken LED und/oder Halogenlampe als Lichtquelle entsteht im Betrieb Abwärme, die abgeleitet werden muß. Bei der bislang verwendeten Zentral-Magnet Technik kann eine LED beispielsweise nur unterhalb des Schwingungserregers angebracht werden. Die Offenlegung der Siemens AG EP 1977627 beschreibt in einem Anwendungsfall den Einsatz von LEDs, wobei das Thema Leuchtmittel-Abwärme nicht behandelt wird. Die Offenlegung zeigt nur, wie Leuchtmittel unterhalb des Schwingungserregers anzubringen sind.In this application example, a ceiling plate is to be used on the one hand to include a light and on the other hand to act as a diaphragm for a drive element. In this case, the following problem has occurred so far:
When using a strong LED and / or halogen lamp as a light source is generated during operation waste heat, which must be derived. For example, in the case of the central magnet technology used so far, an LED can only be mounted below the vibration exciter. The disclosure of Siemens AG EP 1977627 describes in one application, the use of LEDs, the subject is not treated waste heat. The disclosure only shows how bulbs are to be mounted below the vibration exciter.

Hier zeigt sich in der Praxis aber ein wesentliches Problem:Here, however, there is a significant problem in practice:

LEDs, die keine Abwärme produzieren, besitzen nur eine geringe Leuchtkraft. Sie können als Effektbeleuchtung eingesetzt werden, für die Allgemeinbeleuchtung sind sie ungeeignet. Werden nun leistungsstarke Leuchtmittel, beispielsweise auch Halogenlampen, eingesetzt, so entsteht in dieser Applikation unter dem Antriebselement eine große Wärme, die das Magnetsystem des Antriebselements schädigt, da Permanentmagnete bei zu großer Wärme ihre magnetische Eigenschaft verlieren. Dies tritt je nach Magnet-Material bei 80 bis 150 Grad Celsius auf. Moderne Leuchtmittel werden aber durchaus wärmer.LEDs that do not produce waste heat have low luminosity. They can be used as effect lighting, they are not suitable for general lighting. Now, if powerful bulbs, such as halogen lamps, used, so in this application under the drive element generates a great heat, which damages the magnetic system of the drive element, since permanent magnets lose their magnetic property at too high a heat. This occurs depending on the magnetic material at 80 to 150 degrees Celsius. But modern bulbs are getting warmer.

Eine Lösung bietet die hier offen gelegte Konstruktion des Antriebselements mit Mittenloch. Das Leuchtmittel kann nun oberhalb des Antriebselements plaziert werden und dessen Licht wird wenigstens teilweise durch das Antriebselement mittig hindurch geleitet. Die Abwärme des Leuchtmittels steigt nach oben hin, also vom Antriebselement weg, auf und zerstört somit das Magnetsystem nicht durch die thermische Belastung.One solution provides the disclosed here construction of the drive element with center hole. The light source can now be placed above the drive element and its light is at least partially passed through the drive element centered therethrough. The waste heat of the lamp rises upwards, ie away from the drive element, and thus does not destroy the magnet system due to the thermal load.

Deckenplatte mit Wasserspender und Antriebselement:Ceiling plate with water dispenser and drive element:

Beispielsweise soll eine Wasser spendende Eigenschaft wie sie beispielsweise bei Sprinkler Anlagen verwendet wird, zur Schwingungserregung hinzugefügt werden oder umgekehrt.For example, a water-donating property such as in sprinklers Equipment is used, be added to the vibration excitation or vice versa.

Deckenplatte mit Luftspender und Antriebselement:Ceiling plate with air dispenser and drive element:

Beispielsweise soll eine Luft gebende Eigenschaft wie sie beispielsweise bei Klimasystemen zum Einsatz kommt, zur Schwingungserregung hinzugefügt werden oder umgekehrt.For example, an air-giving property as used for example in air conditioning systems to be added to the vibration excitation or vice versa.

In beiden Fällen erweisen sich die bisher eingesetzten Konstruktionen aus Magnet und Schwingspule als ungeeignet, da sie in ihrer Mitte das Magnetsystem und/oder Polstücke haben. Dadurch können die oben genannten Zusatzfunktionen beispielsweise nicht oder nur sehr eingeschränkt realisiert werden. Diese Offenlegung löst nun das Problem erfindungsgemäß durch eine mittig und/oder im wesentlichen mittig Material freie Konstruktion. Somit können wie im obigen Beispiel genannt, Wasser oder Luft durch das Mittenloch strömen.In both cases, the previously used constructions of magnet and voice coil prove to be unsuitable because they have in their midst the magnet system and / or pole pieces. As a result, the above-mentioned additional functions can not be realized, for example, or only to a very limited extent. This disclosure now solves the problem according to the invention by a centrally and / or substantially centrally material-free construction. Thus, as mentioned in the above example, water or air can flow through the center hole.

Klangverbesserung bei Mobiltelephonen:Sound improvement in mobile phones:

Der Klang bisheriger Mobiltelephone ist beschnitten durch die beschränkte Größe des Lautsprechers. Immer größer werdende Displayflächen verhindern den Einbau größerer Lautsprecher. Je größer die Displayflächen werden, desto kleiner müssen die Lautsprecher werden. Mit Hilfe des Antriebselements mit Mittenloch läßt sich hier ein Umdenken ermöglichen. Das Antriebselement wird hierbei im wesentlichen rechteckig geformt und von seiner Größe her so angepaßt, daß es etwas größer ist als das Display selbst. Das Antriebselement mit Mittenloch sieht in dieser Anwendung eher aus wie ein Rahmen, der sich um das Display erstreckt. Die vom Antriebselement erzeugten Schwingungen werden am Display vorbei an die Frontscheibe des Mobiltelephons geleitet. Somit wird das Display wenig oder überhaupt nicht von den Schwingungen beeinträchtigt. Mit wachsender Displaygröße wächst dann auch das Antriebselement, was sich positiv auf seine Leistungsfähigkeit und somit auf seinen Klang auswirkt.The sound of previous mobile phones is curtailed by the limited size of the speaker. Increasingly large display areas prevent the installation of larger speakers. The bigger the display surfaces become, the smaller the speakers have to become. With the help of the drive element with center hole can allow a rethink here. The drive element is in this case formed substantially rectangular and adapted in size so that it is slightly larger than the display itself. The drive element with center hole looks in this application rather like a frame that extends around the display. The vibrations generated by the drive element are passed on the display past the front screen of the mobile phone. Thus, the display is little or not affected by the vibrations. As the display size increases, the drive element also grows, which has a positive effect on its performance and thus on its sound.

Das hier genannte Beispiel arbeitet unterschiedlich zur Sound-VU Technologie. Die SoundVU Technologie der Firma nxt versucht mit bislang bekannten Antriebselementen (ohne Mittenloch) eine Displayscheibe als Membrane zu nutzen. Da die bislang bekannten Antriebselemente kein Mittenloch besitzen, werden die Antriebselemente in den Ecken der Displayscheibe positioniert. Damit leiden sie aber unter dem gleichen Problem wie die konventionellen Lautsprecher der Mobiltelephone: je größer die Displays werden, desto kleiner müssen die akustischen Elemente sein.This example works differently to Sound-VU technology. The SoundVU technology of the company nxt tried with previously known drive elements (without center hole) to use a display screen as a membrane. Since the previously known drive elements have no center hole, the drive elements are positioned in the corners of the display screen. However, they suffer from the same problem as the conventional loudspeakers of mobile phones: the larger the displays, the smaller the acoustic elements have to be.

Klangverbesserung im Innenraum von Automobilen:Sound improvement in the interior of automobiles:

Eine einfache Möglichkeit beispielsweise den Fahrer eines Automobils mit verbessertem Audioklang zu versorgen besteht darin, die Luftaustrittsöffnungen oder Luftdüsen im Innenraum mit Antriebselementen mit Mittenloch auszurüsten. Üblicherweise befinden sich auf rechter und linker Seite neben dem Fahrer jeweils eine Luftdüse. Die Antriebselemente werden nun so gestaltet, daß ihre Abmessungen etwas größer sind, als die Abmessungen der Luftdüse, wodurch sie quasi einen Rahmen um die Luftdüse herum bilden können. Somit kann die Luft ungehindert hindurch strömen. Zusätzlich erzeugen die Antriebselemente Schwingungen, die das Armaturenbrett und/oder die Innenverkleidung zum Mitschwingen anregen. Somit lassen sich Audiosignale, beispielsweise die des Autoradios, zum Fahrer hin hörbar machen. Da der Fahrer meistens mittig zwischen der rechten und der linken Luftdüse sitzt, kann ein besseres Stereo Klangbild erzeugt werden, als dies durch konventionelle Türlautsprecher möglich ist.A simple way, for example, to provide the driver of an automobile with improved audio sound is to equip the air outlet openings or air nozzles in the interior with drive elements with center hole. Usually located on the right and left side next to the driver in each case an air nozzle. The drive elements are now designed so that their dimensions are slightly larger than the dimensions of the air nozzle, whereby they can virtually form a frame around the air nozzle. Thus, the air can flow through unhindered. In addition, the drive elements generate vibrations that stimulate the dashboard and / or the interior trim to resonate. Thus, audio signals, for example those of the car radio, can be made audible to the driver. Since the driver usually sits in the middle between the right and the left air nozzle, a better stereo sound pattern can be generated than is possible with conventional door loudspeakers.

Hörverbesserung beim Menschen:Hearing improvement in humans:

Nur zu gut bekannt sind Hörgeräte, bei denen der Patient einen Haselnuß-großen Elektro-Pfropfen ins Ohr hinein gesteckt bekommt, wodurch sein Gehörgang vollständig verschlossen wird. Dieser „Verschluß” ist notwendig, damit eine akustische Rückkoppelung zwischen dem Mikrophon an der Außenseite und einem Lautsprecher in der Innenseite des Hörgerätes vermieden werden kann. Der Patient hat somit auch bei noch teilweise funktionierendem Hörorgan keine Chance, seine Außenwelt im Original wahrzunehmen. Er kann ausschließlich den Lautsprecher des Hörgerätes hören, was aufgrund des eingeschränkten Frequenzgangs häufig kein Genuß ist. Hier läßt sich nun das Antriebselement mit Mittenloch einfach und nutzbringend einsetzen: Der Durchmesser des Antriebselements wird so gestaltet, daß der Patient sich den „Hör-Ring” über das Ohr stülpen kann. Der Hör-Ring klemmt dann zwischen Außenohr und Schädel. Die erzeugten Schwingungen werden nun nicht auf das Trommelfell des Patienten übertragen, sondern auf den Schädelknochen rund um das Ohr herum. Dadurch bleibt das Trommelfell frei. Der Hör-Ring überträgt quasi nur die dem Patienten fehlenden Frequenzanteile. Der Hör-Ring wird versorgt durch eine zusätzliche Elektronik, die über Mikrophone, Signalverarbeitung, Verstärker und Batterie verfügt. Damit der Patient zweiohrig hören kann, sind zwei Hör-Ringe notwendig. Diese können rund gestaltet sein, aber auch ovale Formen sind möglich. Weiterhin können die Hör-Ringe durch Bügel oder ähnliches, wie es beispielsweise bei Kopfbügel-Kopfhörern der Fall ist, stabilisiert und/oder fixiert werden um einen besseren Halt zu gewährleisten.Only too well known are hearing aids in which the patient gets a hazelnut-sized electric plug inserted into the ear, which completely closes his ear canal. This "closure" is necessary so that acoustic feedback between the microphone on the outside and a loudspeaker in the inside of the hearing aid can be avoided. Even if the hearing organ is still partially functioning, the patient has no chance to perceive his outer world in the original. He can only hear the speaker of the hearing aid, which is often not enjoyable due to the limited frequency response. Here, the drive element with center hole can now be used simply and usefully: The diameter of the drive element is designed so that the patient can put the "hearing ring" over the ear. The hearing ring then clamps between the outer ear and the skull. The generated vibrations are now transmitted not to the eardrum of the patient, but to the skull bone around the ear. This leaves the eardrum free. The hearing ring transmits virtually only the patient's missing frequency components. The ring is powered by additional electronics that include microphones, signal processing, amplifiers and battery. Two hearing rings are necessary for the patient to hear twice. These can be designed round, but also oval shapes are possible. Furthermore, the hearing rings can be stabilized and / or fixed by brackets or the like, as is the case for headband headphones, for example, to ensure a better grip.

Natürlich können auch normal hörende Menschen diese Hör-Ringe anstelle von Kopfhörern verwenden, weil vorteilhafterweise die Trommelfelle frei bleiben, und somit das Umgebungsgeräusch originalgetreu wahrgenommen werden kann, was beispielsweise im Straßenverkehr oder bestimmten Berufen von großer Bedeutung ist. Of course, normal hearing people use these ear rings instead of headphones, because advantageously the eardrums remain free, and thus the ambient noise can be perceived true to the original, which is for example in the road or certain occupations of great importance.

Weiterhin kann überall dort, wo schon eine Öffnung existiert, durch ein Antriebselement mit entsprechend angepaßter Öffnung eine akustische Eigenschaft hinzugefügt werden, ohne die Funktion der ursprünglichen Öffnung gestört werden muß.Furthermore, wherever an opening already exists, an acoustic property can be added by a drive element with a correspondingly adapted opening, without the function of the original opening must be disturbed.

Beschreibung der AbbildungenDescription of the pictures

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Diese Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein Antriebselement mit Mittenloch. Ein Permanentmagnet 1 liefert das Magnetfeld, das durch den Magnetismus leitende Materialien 2, sogenannte Polstücke, so geformt wird, daß sich eine Spule 3 darin befinden und darin bewegen kann. Die Bewegung erfolgt in der Abbildung auf und ab, also vertikal. Die Spule 3 ist ebenfalls im Querschnitt zu sehen und hier beispielhaft mit drei Windungen (drei schwarze Punkte) angedeutet. Die Spule ist auf einen Spulenkörper 6 gewickelt. 1
This figure shows a cross section through a drive element with center hole. A permanent magnet 1 supplies the magnetic field, the materials that conduct magnetism 2 , so-called pole pieces, is shaped so that a coil 3 be in it and move in it. The movement is in the picture up and down, so vertical. The sink 3 is also to be seen in cross section and here by way of example with three turns (three black dots) indicated. The coil is on a bobbin 6 wound.

Da auch der Spulenkörper 6 im Querschnitt zu sehen ist, ist er lediglich als feiner Strich zu erkennen. Am oberen und unteren Ende des Spulenkörpers 6 befinden sich Endstücke 4 an denen eine Aufhängung 5 befestigt ist. Diese Aufhängung fixiert den Spulenkörper und somit auch die Spule am inneren Polstück N.As well as the bobbin 6 can be seen in cross-section, it can be seen only as a fine line. At the top and bottom of the bobbin 6 there are tails 4 where a suspension 5 is attached. This suspension fixes the bobbin and thus also the coil on the inner pole piece N.

Die Spulenwicklungen werden über die Zuleitungen 7 mit Strom versorgt.The coil windings are over the supply lines 7 powered.

Die mittlere senkrechte Linie stellt die Symmetrieachse dar, zu der die Darstellung des Antriebselements symmetrisch ist.The middle vertical line represents the symmetry axis to which the representation of the drive element is symmetrical.

Die Linie ist kein Bestandteil des Antriebselements.The line is not part of the drive element.

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Diese Abbildung zeigt ebenfalls einen Querschnitt durch ein Antriebselement mit Mittenloch. Ein Permanentmagnet 1 liefert das Magnetfeld, das durch Polstücke 2, so geformt wird, daß sich eine Spule 3 darin befinden und darin bewegen kann. Die Bewegung erfolgt in der Abbildung auf und ab, also wieder vertikal. Die Spule 3 ist ebenfalls im Querschnitt zu sehen und hier beispielhaft mit drei Windungen (drei schwarze Punkte) angedeutet. Die Spule ist auf einen Spulenkörper 6 gewickelt. Da auch der Spulenkörper 6 im Querschnitt zu sehen ist, ist er lediglich als feiner Strich zu erkennen. Am oberen und unteren Ende des Spulenkörpers 6 befinden sich Endstücke 4 an denen eine Aufhängung 5 befestigt ist. Diese Aufhängung fixiert den Spulenkörper und somit auch die Spule am äußeren Polstück S. 2
This figure also shows a cross section through a drive element with center hole. A permanent magnet 1 provides the magnetic field through pole pieces 2 , is shaped so that a coil 3 be in it and move in it. The movement is in the picture up and down, so again vertically. The sink 3 is also to be seen in cross section and here by way of example with three turns (three black dots) indicated. The coil is on a bobbin 6 wound. As well as the bobbin 6 can be seen in cross-section, it can be seen only as a fine line. At the top and bottom of the bobbin 6 there are tails 4 where a suspension 5 is attached. This suspension fixes the bobbin and thus also the coil on the outer pole piece S.

Die Strom-Zuleitungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The power supply lines are not shown for reasons of clarity.

Die mittlere senkrechte Linie stellt wieder die Symmetrieachse dar, zu der die Darstellung symmetrisch ist. Sie ist kein Bestandteil des Antriebselements.The middle vertical line again represents the symmetry axis to which the representation is symmetrical. It is not part of the drive element.

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Diese Abbildung zeigt wieder einen Querschnitt durch ein Antriebselement mit Mittenloch. Der Permanentmagnet 1 besteht hier allerdings aus mehreren Einzelmagneten. 3
This figure again shows a cross section through a drive element with center hole. The permanent magnet 1 consists here of several individual magnets.

Die Polstücke 2 sind entsprechend ausgestaltet, daß sie eine Mehrzahl von Magneten bedienen können.The pole pieces 2 are designed to be able to operate a plurality of magnets.

Das Spulensystem aus 3, 4, 5 ist nicht dargestellt. Die mittlere senkrechte Linie stellt wieder die Symmetrieachse dar, zu der die Darstellung symmetrisch ist. Sie ist kein Bestandteil des Antriebselements.The coil system off 3 . 4 . 5 is not shown. The middle vertical line again represents the symmetry axis to which the representation is symmetrical. It is not part of the drive element.

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Diese Abbildung zeigt wieder einen Querschnitt durch ein Antriebselement mit Mittenloch. Der Permanentmagnet 1 besitzt hier allerdings eine horizontale Magnetisierungsrichtung. Die Polstücke 2 sind entsprechend ausgestaltet, daß sie die vertikale Magnetisierungsrichtung bedienen können. 4
This figure again shows a cross section through a drive element with center hole. The permanent magnet 1 However, here has a horizontal magnetization direction. The pole pieces 2 are designed to be able to operate the vertical direction of magnetization.

Das Spulensystem aus 3, 4, 5 ist nicht dargestellt.The coil system off 3 . 4 . 5 is not shown.

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Diese Abbildung zeigt wieder einen Querschnitt durch ein Antriebselement mit Mittenloch. Hier werden allerdings zwei Permanentmagnete 1 verwendet. Beide sind vertikal magnetisiert und so gepolt, daß sich ein Magnetfeld bilden läßt, in dem sich die Spule befinden und bewegen kann. In diesem Beispiel sind keine Polstücke notwendig. Um die Magneten auf Position zu halten wird ein den Magnetismus nicht leitendes Material 8, beispielsweise ein Kunststoff verwendet. 5
This figure again shows a cross section through a drive element with center hole. However, here are two permanent magnets 1 used. Both are vertically magnetized and poled so that a magnetic field can form in which the coil can move and move. In this example, no pole pieces are necessary. In order to hold the magnets in position becomes a non-magnetism material 8th , for example, a plastic used.

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Diese Abbildung zeigt einen Querschnitt durch und eine Draufsicht auf ein Antriebselement mit Mittenloch. Hier wird beispielhaft ein geschichtetes Magnetsystem 1 gezeigt. Viele vertikal magnetisierte Teilmagnete bilden in dieser Anordnung ein Gesamtsystem. 6
This figure shows a cross section through and a plan view of a drive element with center hole. Here is an example of a layered magnet system 1 shown. Many vertically magnetized part magnets form an overall system in this arrangement.

Durch entsprechende Ausgestaltung der Polstücke 2 läßt sich so ein sehr leistungsstarkes Gesamtsystem erstellen.By appropriate design of the pole pieces 2 can create a very powerful overall system.

Die Draufsicht zeigt nur das Magnetsystem beispielhaft ohne die Polstücke.The plan view shows only the magnet system by way of example without the pole pieces.

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Diese Abbildung zeigt ebenfalls einen Querschnitt durch und eine Draufsicht auf ein Antriebselement mit Mittenloch. Hier wird beispielhaft ein segmentiertes Magnetsystem 1 gezeigt. 7
This figure also shows a cross section through and a plan view of a drive element with center hole. Here is an example of a segmented magnet system 1 shown.

Sollten ringförmige Magneten wie in 6 aus Kostengründen nicht in Frage kommen können, so kann beispielsweise durch die Verwendung preiswerter Stabmagnete ebenfalls das gewünschte Magnetfeld erzeugt werden.Should be ring shaped magnets like in 6 For reasons of cost can not come into question, for example, by the use of inexpensive bar magnets also the desired magnetic field can be generated.

Die Draufsicht zeigt nur das Magnetsystem beispielhaft ohne die Polstücke. Es können mehr oder weniger Teilmagnete verwendet werden, es können auch beispielsweise Magnetsegmente zum Einsatz kommen.The plan view shows only the magnet system by way of example without the pole pieces. It can be used more or less partial magnets, it can also be used, for example, magnetic segments.

Das Antriebselement selbst besitzt keine eigene Membrane. Es kann daher für sich alleine betrieben, keine lauten Töne und/oder Klänge von sich geben und/oder reproduzieren. Da im wesentlichen der Spulenkörper schwingt, ist die Anregung der Luft sehr gering und spektral sehr eingeschränkt. Seine erwünschte Wirkungsweise erreicht das Antriebselement wenigstens teilweise erst in Verbindung mit einer Membrane. Dabei wird vorzugsweise eine Verbindung des äußeren Endstücks 4 des Spulenkörpers mit der zu erregenden Membran wenigstens teilweise hergestellt. Somit wird die Membrane zum Schwingen angeregt, es entsteht beispielsweise ein Flächenlautsprecher.The drive element itself has no own membrane. It can therefore operate on its own, no loud sounds and / or sounds and / or reproduce. Since essentially the bobbin vibrates, the excitation of the air is very low and spectrally very limited. Its desired action reaches the drive element at least partially only in conjunction with a membrane. In this case, preferably, a connection of the outer end piece 4 the bobbin with the membrane to be excited at least partially made. Thus, the membrane is excited to vibrate, it creates, for example, a flat speaker.

Beschreibung eines Flächenlautsprechers:Description of a flat-panel loudspeaker:

Unter Flächenlautsprechern werden in dieser Offenlegung sogenannte Transversalwellen-Lautsprecher verstanden. Im Gegensatz dazu werden bei den meisten konventionell verwendeten Schallerzeugern sog. Longitudinalwellen-Lautsprecher verwendet.Area loudspeakers are understood in this disclosure to mean so-called transversal wave loudspeakers. In contrast, so-called longitudinal wave loudspeakers are used in most conventionally used sound generators.

Ein Longitudinalwellen-Lautsprecher arbeitet wie ein Kolbenhub-Lautsprecher. Eine meist konusförmige Membrane wird durch ein elektrisch verstärktes Audiosignal dazu angeregt sich auf einer Achse hin- und herzubewegen und somit ein akustisches Abbild des Audiosignals wenigstens teilweise zu erzeugen. Die von diesem Lautsprecher erzeugten Schallwellen sind in longitudinaler Richtung zu ihm ausgerichtet.A longitudinal wave loudspeaker works like a piston-stroke loudspeaker. A mostly cone-shaped diaphragm is excited by an electrically amplified audio signal to reciprocate on an axis and thus at least partially generate an acoustic image of the audio signal. The sound waves generated by this loudspeaker are aligned in the longitudinal direction to it.

Ein Transversalwellen-Lautsprecher arbeitet wie eine vibrierende Fläche. Durch einen entsprechenden Vibrations-Antrieb, der meist elektrodynamisch erfolgt, wird eine Fläche zu Vibrationen angeregt. Diese vibrierende Fläche erzeugt nun ein Schallwellenbild, das zu oben genannten Longitudinalwellen vollkommen unterschiedlich ist. Dieses Wellenbild wird Transversalwellenbild genannt, da es sich entlang der Schallfläche entwickelt. Dieses Prinzip ist beispielsweise im Musikinstrumentenbau seit Jahrhunderten bekannt. Im Lautsprecherbau gibt es dieses Prinzip wenigstens seit dem Blatthaller, einer Erfindung von Walter Schottky bei Siemens im Berlin der 1920er Jahre.A transversal wave speaker works like a vibrating surface. By a corresponding vibration drive, which is usually electrodynamic, a surface is excited to vibrate. This vibrating surface now produces a sound wave image that is completely different from the above-mentioned longitudinal waves. This wave pattern is called the transverse wave image, as it develops along the sound surface. This principle has been known for example in musical instrument making for centuries. In loudspeaker construction, this principle has existed at least since the Blatthaller, an invention of Walter Schottky at Siemens in Berlin in the 1920s.

Weitere im Stand der Technik aufgeführte Patente geben Aufschluß darüber, daß das Transversalwellen Prinzip gut bekannt ist. Lautsprecher die nach diesem Prinzip arbeiten besitzen eine meist plattenförmige Membran. Diese kann plan oder auch gekrümmt sein.Other patents cited in the prior art indicate that the transverse wave principle is well known. Speakers working on this principle have a mostly plate-shaped membrane. This can be flat or curved.

Durch einen entsprechenden Antrieb wird die Membranfläche zu Vibrationen angeregt. Diese Vibrationen regen die Membran umgebende Luft zum Schwingen an. Liegen die Schwingungsfrequenzen im Hörbereich so werden sie als akustisches Ereignis wahrgenommen. Das schallerzeugende Prinzip beruht also auf einer vorzugsweise flächenhaft ausgebildeten Membran, die vibriert und somit das sie umgebende Medium, beispielsweise Wasser oder Luft zum Schwingen anregt.By an appropriate drive the membrane surface is excited to vibrations. These vibrations stimulate the surrounding air to vibrate. If the vibration frequencies are in the audible range, they are perceived as an acoustic event. The sound-generating principle is thus based on a preferably areally formed membrane which vibrates and thus stimulates the surrounding medium, for example water or air to vibrate.

Abgrenzung zum Stand der Technik:Differentiation to the state of the art:

Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise akustische Anregungssysteme bekannt, die mittels eines Dauermagneten und einer Spule eine Umsetzung eines elektrischen Signals in eine entsprechende Bewegung bewerkstelligen. Diese Systeme besitzen in ihrem Zentrum einen runden und/oder zylinderförmigen Dauermagneten, der als Permanentmagnet ausgebildet ist und das magnetische Feld erzeugt, in dem sich die Spule bewegt. Die Spule besteht ebenfalls aus einem runden und/oder zylinderförmigen Körper auf den ein leitfähiger Draht aufgewickelt ist. Besitzt dieser Spulenkörper einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Durchmesser des Magneten und/oder des Magnetsystems, so befindet sich im Zentrum dieser Anordnung aus Magnet und Spule immer der Magnet.From the state of the art, for example, acoustic excitation systems are known which accomplish the conversion of an electrical signal into a corresponding movement by means of a permanent magnet and a coil. These systems have in their center a round and / or cylindrical permanent magnet, which is designed as a permanent magnet and generates the magnetic field in which the coil moves. The coil also consists of a round and / or cylindrical body on which a conductive wire is wound. If this bobbin has a diameter which is slightly larger than the diameter of the magnet and / or of the magnet system, the magnet is always located in the center of this arrangement of magnet and coil.

Besitzt dieser Spulenkörper einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Durchmesser des Magneten und/oder des Magnetsystems, so befindet sich im Zentrum dieser Anordnung aus Magnet und Spule immer ein Polstück.

US 1,552,914
Telephone Device
US Patent, Lee de Forest, 1925

If this bobbin has a diameter which is slightly smaller than the diameter of the magnet and / or of the magnet system, there is always a pole piece in the center of this magnet and coil arrangement.

US 1,552,914
Telephone Device
US Patent, Lee de Forest, 1925

In dieser Patentschrift wird ein Lampenschirm als Membrane genutzt und zum Schwingen angeregt. Das Antriebssystem befindet sich dabei im senkrecht stehenden Teil des Lampenfußes und füllt diesen vollständig aus. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

DE 484872
Einrichtung für akustische Schaufensterreklame
DE Patent, Dietz, Bothe und Bauch, 1929

In this patent, a lampshade is used as a membrane and excited to vibrate. The drive system is located in the vertical part of the lamp base and fills it completely. A middle hole is not revealed.

DE 484872
Device for acoustic window display
DE Patent, Dietz, Bothe and Bauch, 1929

In dieser Patentschrift wird eine Schaufensterscheibe als Membrane genutzt und zum Schwingen angeregt. Das Antriebssystem besteht dabei aus einer Spule, einem Mittenfuß und einem Magnetsystem. Es funktioniert nach dem Trägheitsprinzip. Die Konstruktion des Antriebselements ist vollständig geschlossen. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 2,341,275
Sound Reproducing Instrument
US Patent, Glen Holland, 1944

In this patent, a shop window is used as a membrane and excited to vibrate. The drive system consists of a coil, a Mittenfuß and a magnet system. It works on the principle of inertia. The construction of the drive element is completely closed. A middle hole is not revealed.

US 2,341,275
Sound Reproducing Instrument
US Patent, Glen Holland, 1944

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten und Polstücken so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. Die Polstücke umfassen einen zylinderförmigen Zentralblock (low carbon steel plug (17)) wodurch die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt ist. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 3,178,512
Electrical Sound Reproducing Device
US Patent, William Ashworth, 1965

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is shaped by a permanent magnet and pole pieces so that a voice coil can move therein. The pole pieces comprise a cylindrical central block (low carbon steel plug (17)) whereby the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Elektromagneten erzeugt wird, der sich in einem eher für Transformatoren typischen, E-förmigen Metallkern befindet. Die vibrierende Spule ist um den Mittelschenkel des E-förmigen Metallkerns gewickelt. Auch in dieser Konstruktion ist keinerlei Mittenloch zu finden.

US 3,247,925
Loudspeaker
US Patent, Glenn Warnaka, 1966

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is generated by an electromagnet, which is located in a more typical for transformers, E-shaped metal core. The vibrating coil is wound around the center leg of the E-shaped metal core. Also in this construction, no center hole can be found.

US 3,247,925
Loudspeaker
US Patent, Glenn Warnaka, 1966

In dieser Patentschrift wird ein flächenhaft ausgeprägter Lautsprecher beschrieben. Die Fläche wird durch ein zentral angeordnetes Antriebssystem zum Schwingen angeregt. Das Antriebssystem besitzt einen Zentralmagneten und ist mittig vollkommen geschlossen. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 3,366,749
Audio Transducer
US Patent, Hugo Ries, 1968

In this patent a flat pronounced speaker is described. The surface is excited by a centrally arranged drive system to vibrate. The drive system has a central magnet and is completely closed in the middle. A middle hole is not revealed.

US 3,366,749
Audio Transducer
US Patent, Hugo Ries, 1968

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten und Polstücken so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. In der Mittelachse des rotationssymmetrischen Gebildes befindet sich ein Metallpfosten (post), der die Verbindung zur Membrane herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 3,430,007
Dynamic Transducer with Wall mounted Diaphragm
US Patent, D. Thielen, 1969

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is shaped by a permanent magnet and pole pieces so that a voice coil can move therein. In the central axis of the rotationally symmetrical structure is a metal post (post), which establishes the connection to the membrane and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten und Polstücken so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. In der Mittelachse befindet sich eine Schraube, welche die Verbindung zur Wand herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 3,524,027
Sound Transducer with Wall mounted Diaphragm
US Patent, Richard Thurston, 1970

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is formed by a permanent magnet and pole pieces so that a Voice coil can move in it. In the central axis is a screw, which establishes the connection to the wall and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 3,553,392
Electrodynamic Sound Radiator
US Patent, Arthur Liebscher, 1971

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is shaped by a permanent magnet and pole pieces so that a voice coil can move therein. In the central axis is a screw, which establishes the connection to the wall and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 3,553,392
Electrodynamic Sound Radiator
US Patent, Arthur Liebscher, 1971

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten und Polstücken so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. In der Mittelachse befindet sich ein zentrales Polstück (a center pole piece (16)). Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 3,636,281
Loudspeaker using wall as diaphragm
US Patent, Robert Cozart, 1972

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is shaped by a permanent magnet and pole pieces so that a voice coil can move therein. In the central axis is a central pole piece (a center pole piece (16)). As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 3,636,281
Loudspeaker using wall as diaphragm
US Patent, Robert Cozart, 1972

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. Der Magnet besitzt eine Öffnung in seiner Mitte. Allerdings vernichtet eine Bodenplatte (12) und ein Gehäuse (36) die Nutzung dieser Öffnung.In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field is shaped by a permanent magnet so that a voice coil can move therein. The magnet has an opening in its center. However, a bottom plate destroys ( 12 ) and a housing ( 36 ) the use of this opening.

Die Mitte des Antriebssystems ist oberhalb und unterhalb des Magneten mit Material gefüllt. Ein durchgängiges Mittenloch ist nicht Lehre dieser Patentschrift.

US 3,728,497
Dynamic Transducer using Wall as Diaphragm
US Patent, A. Komatsu, 1973

The center of the drive system is filled with material above and below the magnet. A continuous center hole is not the teaching of this patent.

US 4,151,379
Electromagnetic Speaker with buckling parallel...
US Patent, William Ashworth, 1979

US 4,151,379
Electromagnetic Speaker with buckling parallel ...
US Patent, William Ashworth, 1979

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von zwei elektrischen Energiegebern in eine Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten und Polstücken so geformt wird, daß zwei auf denselben Spulenträger aufgewickelte Spulen sich darin bewegen können. Eine Spule ist für die tiefen Frequenzen, die andere für die hohen Frequenzen vorgesehen. In der Mittelachse befindet sich eine Schraube, welche die Verbindung zur Wand herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 4,392,027
Method and Apparatus for providing...
US Patent, Thomas Bock, 1983

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of two electric energy generators into a kinetic energy and as a vibrator excites the surfaces coupled to it to vibrate. In this case, the construction shows that the magnetic field is formed by a permanent magnet and pole pieces so that two coils wound on the same coil carrier can move therein. One coil is for the low frequencies, the other for the high frequencies. In the central axis is a screw, which establishes the connection to the wall and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 4,392,027
Method and Apparatus for providing ...
US Patent, Thomas Bock, 1983

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Beschallung einer Flugzeug Innenkabine dadurch ermöglicht, daß es die Innenverkleidung der Kabine zu Vibrationen anregt. Mit Hilfe des Antriebselementes wird eine Umsetzung von einer elektrischen Energie in eine Bewegungsenergie ermöglicht. Es dient somit als ein Vibrator, der die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. In der Mittelachse befindet sich eine Schraube, welche die Verbindung zur Kabinenverkleidung herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 4,506,117
Electroacoustic Transducer
US Patent, Marcel Fresard, 1985

In this patent specification, a drive element is described, which allows a sonication of an aircraft interior cabin in that it excites the interior lining of the cabin to vibrations. With the help of the drive element, a conversion of an electrical energy into a kinetic energy is made possible. It thus serves as a vibrator, which excites the coupled to him surfaces to vibrate. In the central axis is a screw which connects to the cabin panel and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 4,506,117
Electroacoustic Transducer
US Patent, Marcel Fresard, 1985

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch zwei Permanentmagneten erzeugt und durch Polstücke so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. In der Mittelachse befindet sich ein Fuß, welcher die Verbindung zur Wand herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 4,514,599
Speaker for Automotive Vehicle...
US Patent, Takayuki Yanagishima, 1985

In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. The construction shows that the magnetic field generated by two permanent magnets and through Pole pieces is shaped so that a voice coil can move in it. In the central axis is a foot, which establishes the connection to the wall and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 4,514,599
Speaker for Automotive Vehicle ...
US Patent, Takayuki Yanagishima, 1985

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelte, definierte Fläche zum Schwingen anregt. Die Fläche ist ein Teil der akustischen Ausrüstung eines Fahrzeugs. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten erzeugt und durch Polstücke so geformt wird, daß eine Schwingspule sich darin bewegen kann. In der Mittelachse befindet sich ein Fuß, welcher die Verbindung zur Fahrzeugfläche herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Material gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 4,914,750
Sound Transducer
US Patent, W. Lawson, 1990

In this patent specification, a drive element is described, which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and vibrator excites the coupled to him, defined area to vibrate. The surface is part of the acoustic equipment of a vehicle. In this case, the construction shows that the magnetic field is generated by a permanent magnet and formed by pole pieces so that a voice coil can move therein. In the central axis is a foot, which establishes the connection to the vehicle surface and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with material. A middle hole is not revealed.

US 4,914,750
Sound transducer
US Patent, W. Lawson, 1990

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelte Fläche zum Schwingen anregt. In der Mittelachse befindet sich eine Schraube, welche die Verbindung zur Wand herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Befestigungsmaterial gefüllt. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

US 4,951,270
Audio Transducer Apparatus
US Patent, Jay Andrews, 1990

In this patent specification, a drive element is described, which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the surface coupled to it to vibrate. In the central axis is a screw, which establishes the connection to the wall and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with fastening material. A middle hole is not revealed.

US 4,951,270
Audio Transducer Apparatus
US Patent, Jay Andrews, 1990

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelte Fläche zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß das Magnetfeld durch zwei Permanentmagneten erzeugt und durch eine Art Klappdübel an der Wand befestigt werden kann. In der Mittelachse befindet sich dieser Klappdübel, welcher die Verbindung zur Wandfläche herstellt und die Vibration überträgt. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit Befestigungsmaterial gefüllt. Ein Mittenloch innerhalb des Antriebselements wird in dieser Erfindung nicht gelehrt.

US 5,546,469
Sound Transducer
US Patent, Danny Donahoe, 1996

In this patent specification, a drive element is described, which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the surface coupled to it to vibrate. The construction shows that the magnetic field can be generated by two permanent magnets and fixed by a kind of hinged dowel to the wall. In the center axis is this hinged dowel, which establishes the connection to the wall surface and transmits the vibration. As a result, the center of the drive system is filled with fastening material. A center hole within the driver is not taught in this invention.

US 5,546,469
Sound transducer
US Patent, Danny Donahoe, 1996

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelte Fläche zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß die Spule fest steht und der Magnet zum Schwingen gebracht wird. In der Mitte des Antriebselements befindet sich die Polplatte auf welcher die Spule aufgewickelt ist. Dadurch ist die Mitte des Antriebssystems mit magnetisierbarem Material gefüllt. Ein Mittenloch innerhalb des Antriebselements wird in dieser Erfindung nicht gelehrt.

WO 97/09861
Inertial Vibration Transducer
PCT Patent, Henry Azima, 1997

In this patent specification, a drive element is described, which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the surface coupled to it to vibrate. The construction shows that the coil is stationary and the magnet is caused to oscillate. In the middle of the drive element is the pole plate on which the coil is wound. As a result, the center of the drive system is filled with magnetizable material. A center hole within the driver is not taught in this invention.

WO 97/09861
Inertial Vibration Transducer
PCT Patent, Henry Azima, 1997

In dieser Offenlegung wird ein Vibrationserreger beschrieben, der eine Membrane zum Schwingen anregt. Aufgrund der Massenträgheit des Antriebssystems benötigt der Erreger keine weitere Befestigung als an der Membrane selbst. Das Antriebssystem verwendet einen Piezo und ist mittig vollkommen geschlossen. Ein Mittenloch ist nicht offen gelegt.

DE 10 2007 001 875 A1
Elektromagnetische Erregereinrichtung
DE Patent, Atsushi Kuwabara, 2007

In this disclosure, a vibration exciter is described which excites a diaphragm to vibrate. Due to the inertia of the drive system, the exciter requires no further attachment than at the diaphragm itself. The drive system uses a piezo and is completely closed in the middle. A middle hole is not revealed.

DE 10 2007 001 875 A1
Electromagnetic exciter device
DE patent, Atsushi Kuwabara, 2007

In dieser Patentschrift wird ein Antriebselement beschrieben, das eine Umsetzung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ermöglicht und als Vibrator die an ihn angekoppelten Flächen zum Schwingen anregt. Dabei zeigt die Konstruktion auf, daß die Schwingspule auf einer Leiterplatte sitzt, wobei die Leiterplatte das Antriebselement vollkommen abschließt. In der Mittelachse befindet sich also wenigstens die durchgehende Leiterplatte. Ein Mittenloch ist in der Lehre dieser Erfindung nicht genannt.In this patent specification, a drive element is described which allows a conversion of electrical energy into kinetic energy and as a vibrator stimulates the coupled to him surfaces to vibrate. In this case, the construction shows that the voice coil is seated on a printed circuit board, wherein the circuit board completely closes the drive element. In the central axis is thus at least the continuous circuit board. A center hole is not mentioned in the teaching of this invention.

Alle bislang veröffentlichten Schriften zeigen keine Antriebselemente mit Mittenloch und/oder Kombinationen aus Antriebselement mit Mittenloch und einer weiteren, nicht akustischen Nutzung. Diese Erfindung jedoch erweitert das Einsatzpotential des schwingungserzeugenden Antriebselements durch das Mittenloch enorm. Somit ist auch ein entsprechender wirtschaftlicher Erfolg zu erwarten.All publications published so far show no drive elements with center hole and / or combinations of drive element with center hole and a further, non-acoustic use. However, this invention greatly expands the operational potential of the vibration generating drive member through the center hole. Thus, a corresponding economic success is to be expected.

Definitionen:definitions:

„Membran” bezeichnet ein sich wenigstens in zwei Dimensionen erstreckendes Objekt, das in der Lage ist, Frequenzen im Hörbereich des Menschen wiederzugeben, wenn es durch einen entsprechenden Antrieb zum Schwingen angeregt wird. Beispiele für Membranen sind Pappe, Aluminiumbleche, Kunststoffe, Hölzer, Steingut, Marmor, natürliche Materialien sowie geschäumte Werkstoffe und generell Materialien, die eine massive und/oder zellartige Struktur besitzen. Als Beispiele für zellartige Strukturen seien hier Wabenplatten, Hartschaumplatten, Gasbetonplatten und/oder andere Platten, die Hohlraum bildenden Strukturen besitzen, genannt. Dabei können die Hohlräume auch kleiner als 1 mm³ sein und in großer Menge vorhanden sein. Als Beispiele für massive Platten seien hier Acrylglas und/oder Gipsfasermaterial und/oder Deckenplatten und/oder Stahlblech oder andere massive, nicht porige Materialien beliebiger Form aufgeführt."Membrane" refers to an object that extends at least in two dimensions and that is capable of reproducing frequencies in the human hearing range when it is caused to oscillate by a corresponding drive. Examples of membranes are cardboard, aluminum sheets, plastics, woods, stoneware, marble, natural materials and foamed materials and generally materials that have a massive and / or cell-like structure. As examples of cell-like structures, honeycomb panels, rigid foam panels, gas concrete panels and / or other panels having cavity-forming structures may be mentioned here. The cavities may also be less than 1 mm ³ and be present in large quantities. Acrylic glass and / or gypsum fiber material and / or ceiling panels and / or sheet steel or other solid, non-porous materials of any shape may be mentioned here as examples of solid panels.

„Membranartiges Material” bezeichnet ein sich wenigstens in zwei Dimensionen erstreckendes Objekt, das in der Kombination mit wenigstens einem Verbundmaterial zu einer Membrane wird. Beispielsweise sind Luftbläschenfolie oder Glasfasermatten hier als membranartige Materialien genannt. Für sich alleine genommen lassen sie sich nur eingeschränkt als Membrane verwenden. Im Verbund mit weiteren Materialien entstehen allerdings Werkstoffe, deren Nutzung als Membrane positiv beeinflußt wird. Der Verbundwerkstoff besitzt somit verbesserte Eigenschaften wie beispielsweise mechanische Stabilität und eignet sich zudem noch wenigstens teilweise zur Nutzung als Membran."Membrane-like material" refers to an object that extends at least in two dimensions and that becomes a membrane in combination with at least one composite material. For example, air bubble film or glass fiber mats are referred to herein as membrane-like materials. Taken alone, they can only be used to a limited extent as a membrane. In combination with other materials, however, materials are produced whose use as a membrane is positively influenced. The composite thus has improved properties such as mechanical stability and is also still at least partially suitable for use as a membrane.

„Aussparung” bezeichnet ein sich wenigstens in zwei Dimensionen erstreckendes Fehlen eines Materials beliebiger Konsistenz. Vorzugsweise besitzt die Aussparung eine Tiefe."Recess" refers to a lack of material of any consistency extending at least in two dimensions. Preferably, the recess has a depth.

„Loch” bezeichnet eine Aussparung, deren Geometrie vorzugsweise rund ist und weiterhin eine Tiefe besitzt, die gleich der Tiefe des „gelochten” Materials ist. Beispielsweise ist das Mittelloch in einer CDROM ein „Loch” im Sinne dieses Dokuments."Hole" refers to a recess whose geometry is preferably circular and further has a depth equal to the depth of the "punched" material. For example, the center hole in a CDROM is a "hole" in the sense of this document.

„Öffnung” bezeichnet ein Loch beliebiger Form und/oder Geometrie."Opening" refers to a hole of any shape and / or geometry.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1977627 [0008]
US 1552914 [0051]
DE 484872 [0052]
US 2341275 [0053]
US 3178512 [0054]
US 3247925 [0055]
US 3366749 [0056]
US 3430007 [0057]
US 3524027 [0058]
US 3553392 [0059]
US 3636281 [0060]
US 3728497 [0062]
US 4151379 [0063]
US 4392027 [0064]
US 4506117 [0065]
US 4514599 [0066]
US 4914750 [0067]
US 4951270 [0068]
US 5546469 [0069]
WO 97/09861 [0070]
DE 102007001875 A1 [0071]

Claims

A device for vibrational excitation of membranes and / or membrane-like materials which can at least partially reproduce human hearing frequencies, characterized in that at least one electrical alternating signal is at least partially translated into mechanical motion, the transducer preferably in one direction at least one hole and / or has at least one arbitrarily shaped opening.

A method of operating a membrane and / or membrane-like material according to claim 1 characterized in that at least one transducer is attached by means of at least partial coupling to and / or into and / or to said membrane and / or said membrane-like material, that he can pass his vibrations at least partially to the membrane and Substances of solid, liquid, gaseous and / or any other mixed consistencies or and Perceptions of the human senses, such as light and / or fragrance and / or sound and / or feeling, through the hole and / or the opening of the converter at least partially therethrough guided and / or directed and / or transfer and / or served and / or attached and / or sprayed and / or blown and / or transported and / or are transported and / or in another manner not mentioned, preferably the hole and / or the opening of the converter at least partially advantageous and / or functional use.