Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lautsprechereinheiten und insbesondere auf solche, die in Verbindung mit einem „Heimkino" benutzt werden.

Ein entscheidender Aspekt bei Heimkino-Systemen besteht in der Natur und Qualität der Tonwiedergabe. Ein wichtiges Merkmal einer guten Heimkino-Tonwiedergabe ist der sogenannte „Raumklang", das heißt die Illusion, dass der erzeugte Ton von überall her auf den Hörer trifft und nicht nur aus einer speziellen einzelnen Quelle (das heißt, es sind Raumklanglautsprecher vorgesehen). Üblicherweise sind Raumklanglautsprecher hinter dem Betrachter und/oder seitlich von diesem angeordnet, und sie bestehen allgemein aus zwei kolbengetriebenen Membranlautsprechern, die außer Phase arbeiten, um eine akustische Strahlungsrichtcharakteristik einer „acht" zu erzeugen (wobei die Treiber auch bei der Grundfrequenz in Phase sein können oder es können getrennte Niederfrequenztreiber im Gehäuse angeordnet werden). Derartige herkömmliche kolbengetriebene Raumklanglautsprecher haben jedoch den Nachteil, dass sie teuer sind und im allgemeinen nicht ein vollständiges, überzeugendes Umgebungsraumprofil dem Hörer liefern können.

Die deutsche Patentanmeldung DE 199 558 67 A1 beschreibt ein flaches Lautsprechersystem zur Bass-Reproduktion. Das System umfasst ein flaches nichtstrahlendes Gehäuse mit einer Frontöffnung umschließend ein Gehäusevolumen eine Platten-Membran innerhalb der Frontöffnung und ein Bass-Wandler ist am Gehäuse und/oder der Platten-Membran in der Weise angebracht, dass die Membran einen Teil der Außenwand des Gehäuses bildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Lautsprechereinheit zu schaffen, die geeignet ist für eine Fünfkanal-Supertonkompaktdisk (SACD), und/oder die geeignet ist zur Erzeugung einer Raumklangwiedergabe, beispielsweise für Anwendungen im Heimkino. Die vorliegende Erfindung sucht insbesondere die Notwendigkeit getrennter Raumklanglautsprecher zu vermeiden, die hinter dem Betrachter eines Heimkinosystems angeordnet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf Anwendungen mit SACD-Systemen, oder in Verbindung mit Heimkinoanwendungen, oder auf Raumklanganwendungen allgemein, obgleich derartige Anwendungen für die vorliegende Erfindung besonders geeignet sind.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine Lautsprechereinheit, die in Kombination einen kolbengetriebenen Membranlautsprecher (das heißt einen Lautsprecher, bei dem sich eine Membran kolbenartig als im wesentlichen starres Ganzes über wenigstens einen Teil des Betriebsfrequenzbereichs bewegt) und einen allgemein planaren Resonanzplattenlautsprecher aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzplatte in Bezug auf den kolbengetriebenen Membranlautsprecher in einer solchen Stellung festgelegt ist, dass eine Achse, entlang der die Membran kolbengetrieben wird, im wesentlichen in der Ebene der Resonanzplatte liegt.

Vorzugsweise ist der Resonanzplattenlautsprecher relativ zum kolbengetriebenen Membranlautsprecher (der im folgenden als Membranlautsprecher bezeichnet wird) derart positioniert, dass die Emission der akustischen Strahlung vom Membranlautsprecher von dem Resonanzplattenlautsprecher im wesentlichen nicht behindert wird. Vorteilhafterweise kann der Resonanzplattenlautsprecher über, unter oder hinter dem Membranlautsprecher angeordnet sein. Am zweckmäßigsten ist es, wenn der Resonanzplattenlautsprecher hinter dem Membranlautsprecher liegt. Vorzugsweise ist der Resonanzplattenlautsprecher so angeordnet, dass der Ton von den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen gleichzeitig abgestrahlt wird.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Orientierung der Achse des kolbengetriebenen Membranlautsprechers, derart dass diese im wesentlichen in der Ebene des Resonanzplattenlautsprechers liegt, der Resonanzplattenlautsprecher normalerweise ein akustisches Strahlungsmuster gemäß einer acht erzeugt, indem der Schall von beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Platte abgestrahlt wird, wobei die „null" des Strahlungsmusters allgemein mit der Achse des Membranlautsprechers zusammenfällt. Infolgedessen erzeugt die Benutzung des Resonanzplattenlautsprechers in dieser Orientierung die Type eines akustischen Strahlungsmusters, das allgemein bei einem Raumklang erforderlich ist. Außerdem – und das ist äußerst vorteilhaft – tendieren Resonanzplattenlautsprecher dazu, die akustische Strahlung zu diffundieren, was ideal für einen Raumklang ist. Diese beiden Charakteristiken in Kombination bedeuten, dass der Resonanzplattenlautsprecher der Lautsprechereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein ein Lautsprechersystem mit extrem wirksamen Raumklang erzeugt. Die Tatsache, dass die Lautsprechereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung einen derartigen Raumklanglautsprecher mit einem Membranlautsprecher kombiniert (der vorzugsweise als Einzelpol arbeitet), hat den außerordentlichen Vorteil, dass getrennte Raumklanglautsprecher hinter dem Betrachter bzw. dem Hörer wegfallen können und stattdessen eine oder mehrere (vorzugsweise ein Paar) Lautsprechereinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung, benachbart zum Fernseher oder als Teil desselben oder eines anderen Heimkinoschirms sowohl den bildgemäßen Ton, als auch den Raumklang liefern.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese die Benutzung von zwei Lautsprechereinheiten gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, um sowohl eine Raumklangwiedergabe als auch eine stereophonische Klangwiedergabe gleichzeitig zu ermöglichen. Die Resonanzplattenlautsprecher erzeugen vorzugsweise den Raumklangreproduktion, und die kolbenartig angetriebenen Membranlautsprecher erzeugen vorzugsweise die stereophone Klangwidergabe.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein audiovisuelles System mit einem visuellen Anzeigemittel und wenigstens einer Lautsprechereinheit (aber vorzugsweise zwei Lautsprechereinheiten) gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise ist das audiovisuelle System ein Heimkinosystem (oder ein Heimunterhaltungssystem). Vorzugsweise bestehen die visuellen Anzeigemittel aus einem Fernsehgerät. Die visuellen Anzeigemittel und die Lautsprechereinheiten können in einer einzigen Einheit kombiniert sein.

Weitere bevorzugte und wahlweise Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in Verbindung mit der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den beiliegenden Zeichnungen. In der Zeichnung zeigen:

1 ist eine schematische Darstellung der relativen Positionen und Orientierungen eines Resonanzplattenlautsprechers und eines Membranlautsprechers gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lautsprechereinheit.

2 ist eine schematische Darstellung eines audiovisuellen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung während der Benutzung; und

3 ist eine auseinandergezogene Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lautsprechereinheit.

1 zeigt schematisch eine Lautsprechereinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Lautsprechereinheit besteht aus einem Resonanzplattenlautsprecher 1 und einem Membranlautsprecher 7. Der beispielsweise Resonanzplattenlautsprecher 1 weist eine allgemein ebene Resonanzplatte 3 auf, die darauf befestigt Erreger 5 aufweist. Die Erreger 5 (von denen zwei dargestellt sind, von denen die Platte 3 jedoch auch nur einen Erreger 5 oder mehr als zwei Erreger aufweisen kann) werden vom Resonanzplattenlautsprecher 1 erregt, und bewirken, dass die Platte 3 in Resonanz kommt, und dadurch eine akustische Strahlung emittiert.

Die Erreger 5 können aus irgendeiner Wandlertype bestehen, beispielsweise einem elektromagnetischem Wandler (z.B. einer bewegten Spule), einem piezoelektrischem Wandler oder einem elektrostatischem Wandler. Die Platte 3 selbst kann aus irgendeinem Material bestehen, beispielsweise aus einem Polymermaterial und/oder einem Glasfasermaterial und/oder einem Kohlenstofffasermaterial und/oder aus einem Kartonmaterial oder dergleichen. Die Platte 3 kann aus einem einzigen Materialblatt oder aus mehreren Schichten (oder einer anderen Verbundkonstruktion) bestehen, und/oder die Platte kann einen Kern, beispielsweise einen Honigwabenkern oder eine Schaumkonstruktion, aufweisen.

Bei diesem Beispiel ist die Platte 3 im wesentlichen eben (das heißt, sie besteht aus einer dünnen und flachen Platte). Dies hat den Vorteil, dass das akustische Strahlungsmuster, das aus den beidenr Hauptflächen der Platte 3 abgestrahlt wird, im wesentlichen gleich ist (dadurch wird beispielsweise die diffuse Raumklangakustik der Schallwiedergabe verbessert).

Resonanzplattenlautsprecher werden oft als Lautsprecher „mit verteilten Modus" (DMLs) bezeichnet, weil sie allgemein durch Erregung einer Vielzahl von Vibrationsmoden arbeiten, die über die Platte verteilt sind (die Platte arbeitet allgemein vollständig in Resonanz). Die Resonanzplattenlautsprecher können beispielsweise derart ausgebildet sein, wie sie in der internationalen Patentveröffentlichung Nummer WO9709842 beschrieben sind.

Nunmehr soll auf den kolbenbetriebenen Membranlautsprecher 7 Bezug genommen werden. Die Ausdrücke „Kolbenlautsprecher" und „kolbenbetriebener Membranlautsprecher" wie sie in dieser Beschreibung benutzt werden, beziehen sich auf einen Lautsprecher, bei dem sich eine Membran in einer kolbenartigen Bewegung im wesentlichen als starres Ganzes über wenigstens einen Teil des Betriebsfrequenzbereiches bewegt (beispielsweise bis zu 700 Hz). Als solches weist der kolbenartig angetriebene Membranlautsprecher 7 eine allgemein konische Membran 9 und einen Treiber 11 für die Membran 9 auf. Der Treiber 11 kann ein elektromechanischer Wandler zum Beispiel ein Wandler mit einer bewegten Spule sein, oder es können auch andere Typen von Treibern Anwendung finden.

Der kolbengetriebene Membranlautsprecher 7 bewirkt vorzugsweise eine bildkonforme Tonwiedergabe (während der Resonanzplattenlautsprecher 1 vorzugsweise eine diffuse Raumklangwiedergabe bewirkt). Am zweckmäßigsten ist es, wenn der Membranlautsprecher 7 als eine monopole akustische Quelle wirkt (und vorzugsweise der Resonanzplattenlautsprecher 1 als diffuse akustische Dipolquelle wirkt). Der Membranlautsprecher 7 emittiert vorzugsweise den akustischen Ausgang des linken bzw. rechten Signals der Stereophonquelle.

Deshalb werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 dargestellt und weiter unten beschrieben, zwei Lautsprechereinheiten 10 gemäß der Erfindung vom Hörer (oder Betrachter bei einem Heimkinosystem) benutzt, wobei jeder der beiden Membranlautsprecher 7 der beiden Einheiten 10 bildkonforme, stereophone akustische Strahlung emittiert und die beiden Resonanzplattenlautsprecher 1 (keine bildbezogenen) akustische Raumklangstrahlungen emittieren.

Wie bei dem Beispiel nach 1 dargestellt, liegt die Ebene der Resonanzplatte in der gleichen Orientierung wie die Achse A-A, längs derer die Membran 9 kolbenmäßig angetrieben wird. Tatsächlich liegt die Achse A-A in der gleichen Ebene wie die Resonanzplatte 3. Vorzugsweise ist der Resonanzplattenlautsprecher 1 relativ zu den kolbengetriebenen Membranlautsprechern 7 derart angeordnet, dass die Emission der akustischen Strahlung vom Membranlautsprecher 7 im wesentlichen unbehindert durch den Resonanzplattenlautsprecher 1 abgestrahlt wird. Zweckmäßigerweise wird der Resonanzplattenlautsprecher 1 über, unter oder hinter dem Membranlautsprecher 7 angeordnet. Noch zweckmäßiger ist es, den Resonanzplattenlautsprecher 1 hinter den Membranlautsprecher 7 aufzustellen. Demgemäß ist, wie in 1 dargestellt, die Resonanzplatte 3 hinter dem Membranlautsprecher 1 angeordnet, sodass der gerichtete akustische Ausgang (wie durch den Pfeil D angegeben) des Membranlautsprechers 7 durch den Resonanzplattenlautsprecher 1 nicht behindert wird.

Der akustische Ausgang des Resonanzplattenlautsprechers 1 wird durch die Pfeile 6 angedeudet. Wie ersichtlich, verläuft der Ausgang der Resonanzplatte 3 allgemein senkrecht zu jenen der Membran 9, jedoch ist der Ausgang der Resonanzplatte 3 diffus und in Form eines Dipols mit der „Null" zentriert auf der Achse A-A des Membranlautsprechers 7. Infolgedessen wird die „Null" des diffusen Dipols des Resonanzplattenlautsprechers 1 allgemein auf den Hörer/Betrachter zentriert, wenn der Membranlautsprecher 7 auf den Hörer/Betrachter gerichtet wird, und der Ausgang der Resonanzplatte 3 wird als Umgebungsklang wahrgenommen, trotz der Tatsache, dass die Lautsprechereinheiten normalerweise nur vor dem Hörer/Betrachter aufgestellt sind.

Vorzugsweise ist der Resonanzplattenlautsprecher 1 so angeordnet, dass er den Klang von beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Platte 3 gleichzeitig abstrahlt. Eine Lautsprechereinheit 10 gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass dadurch, dass die Ebene des Resonanzplattenlautsprechers 1 so angeordnet ist, dass er allgemein die gleiche Orientierung wie die Achse des kolbengetriebenen Membranlautsprechers 7 hat, der Resonanzplattenlautsprecher 1 normalerweise ein akustisches Strahlungsmuster allgemein gemäß der Figur einer acht aufweist, indem der Klang von beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Platte 3 abgestrahlt wird, wobei die „Null" des Strahlungsmusters allgemein mit der Achse des Membranlautsprechers 7 zusammenfällt. Infolgedessen wird durch Benutzung eines Resonanzplattenlautsprechers 1 in dieser Orientierung die Type des akustischen Strahlungsmusters erzeugt, die allgemein für den Raumklang gewünscht wird. Außerdem, und dies ist besonders zweckmäßig, sucht der Resonanzplattenlautsprecher diffuse akustische Strahlung zu erzeugen, was ideal für den Raumklang ist. Diese beiden Charakteristiken bedeuten in ihren Kombinationen, dass der Resonanzplattenlautsprecher 1 der Lautsprechereinheit 10, gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein ein extrem wirksames Raumklanglautsprechersystem schafft. Die Tatsache, dass die Lautsprechereinheit 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen derartigen Raumklanglautsprecher 1 mit einem Membranlautsprecher 7 kombiniert (der vorzugsweise als Monopol wirkt), ergibt den erheblichen Vorteil, dass getrennte herkömmliche Raumklanglautsprecher, die hinter dem Betrachter/Hörer angeordnet werden, wegfallen können und stattdessen eine oder mehrere (vorzugsweise zwei) Lautsprechereinheiten 10 gemäß der vorliegenden Erfindung benachbart zu dem Fernseher (oder als Teil desselben) (oder benachbart zu einem anderen Heimkinoschirm) angeordnet werden kann, wodurch sowohl ein bildkonformer Klang als auch ein Raumklang erzeugt werden, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird.

2 ist eine schematische Grundrissansicht eines beispielsweisen Heimkinosystems 12 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 12 umfasst ein Fernsehgerät 13 (oder eine andere visuelle Darstellungseinrichtung) und zwei Lautsprechereinheiten, gemäß der vorliegenden Erfindung nämlich zwei Lautsprechereinheiten 10 gemäß 1. Die Lautsprechereinheiten 10 sind auf beiden Seiten des Fernsehgerätes 13 angeordnet und so orientiert, dass ihre Membranlautsprecher 7 auf den Hörer/Betrachter 15 gerichtet sind. Wie oben beschrieben, erzeugt diese Anordnung die Wahrnehmung eines Umgebungsraumklangs für den Betrachter/Hörer, obgleich die Lautsprecher 10 nur vor (und nicht hinter oder seitlich) des Betrachters/Hörers angeordnet sind. Durch die Anordnung wird außerdem ein bildkonformer stereophoner Klang durch die gerichteten monopolen Membranlautsprecher erzeugt.

Jede Lautsprechereinheit 10 kann mehr als einen kolbengetriebenen Membranlautsprecher 7 und/oder mehr als einen Resonanzplattenlautsprecher 1 aufweisen. Beispielsweise kann die Funktion des kolbengetriebenen Lautsprechers 7 übernommen werden (wobei zum Beispiel jeder der Lautsprecher auf einen speziellen Frequenzbereich abgestimmt ist). Die kolbengetriebenen Membranlautsprecher 7 können beispielsweise aus einem Compound-Lautsprecher der Bauart bestehen, wie dieser in der US-A-5548657 beschrieben ist.

In 1 ist der Übersichtlichkeit wegen ein Gehäuse für die Lautsprechereinheit 10 weggelassen. Vorzugsweise umfasst eine Lautsprechereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung außerdem ein Gehäuse in dem der Resonanzplattenlautsprecher 1 und der Membranlautsprecher 7 angeordnet sind. 3 ist ein auseinandergezogenes Diagramm einer bevorzugten Ausführung einer Lautsprechereinheit 14 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Lautsprechereinheit 14 aus einem Resonanzplattenlautsprecher 1 mit einer Resonanzplatte 3 und einem Erreger 5 (in Form eines elektromechanischen Wandlers), der daran befestigt ist, und die Einheit weist außerdem einen kolbengetriebenen Membranlautsprecher 7 auf, der in 3 als Compound-Lautsprecher jener Type dargestellt ist, wie sie in der US-A-5548657 beschrieben ist. Der Compound-Membranlautsprecher 7 weist einen Niederfrequenzteil mit der dargestellten, im wesentlichen konischen Membran 9 auf, und außerdem einen Hochfrequenzteil, der eine allgemein kuppelförmig gestaltete, nicht dargestellte Membran besitzt, die in dem Hals der konischen Membran oder in der Nähe hiervon liegt.

Die in 3 dargestellte Lautsprechereinheit 14 umfasst außerdem ein Gehäuse 17, in dem der Resonanzplattenlautsprecher 1 und der Membranlautsprecher 7 angeordnet sind. Das Gehäuse 17 weist mehrere Abschnitte oder Tafeln auf, die um die Lautsprecher 1 und 7 herum zusammengestellt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 17 zwei Seitenplatten 17a, 17b, eine Frontplatte 17c und eine hintere Platte 17d. Die verschiedenen Platten besitzen Dichtungsringe (oder andere Dichtungen) 19, die dazwischen angeordnet sind, um das Gehäuse abzudichten. Die Dichtungsringe (oder die anderen Dichtungen) 19 können beispielsweise aus Polymerschaum oder anderem Polymer-Dichtungsmaterial bestehen. Die Resonanzplatte 3 wird an ihrer Stelle im Gehäuse 17 durch ein Kleberkissen 21 (und/oder über nicht dargestellte Klebebänder) gehalten.

Wie deutlich aus 3 ersichtlich ist, besteht das Gehäuse 17 aus zwei Hauptteilen. Ein Hauptteil 23 des Gehäuses 17 umschließt (vorzugsweise vollständig) den kolbengetriebenen Membranlautsprecher 7, anders als durch die Frontplatte 17c, die Öffnungen 25 aufweist, über die die nach vorn gerichtete vom Membranlautsprecher 7 emittierte akustische Strahlung ausgebreitet wird. Ein zweiter Teil 27 trägt den Resonanzplattenlautsprecher 1, aber dieser Teil ist an den gegenüberliegenden Hauptseiten benachbart, zu den gegenüberliegenden Hauptseiten der Resonanzplatte 3 offen, damit sich die seitlich gerichtete, vom Resonanzplattenlautsprecher 1 emittierte Strahlung im wesentlichen frei von der Einheit ausbreiten kann. Der (oder jeder) Erreger 5 wird durch kleine Verschlusselemente 29 geschützt, die innerhalb der offenen Seiten des zweiten Teils 27 des Gehäuses angeordnet sind. Eine Zuleitung 31 ist an beide Lautsprecher 1, 7 der Einheit 14 über Anschlußstifte 33 anschließbar.

Als solches schafft die vorliegende Erfindung eine neuartige Lautsprechereinheit, die beispielsweise für eine Fünfkanal-Superaudiokompaktdisk (SACD) geeignet ist und/oder zur Erzeugung einer Raumklangwiedergabe benutzt werden kann, beispielsweise für Anwendung bei einem Heimkino. Die vorliegende Erfindung vermeidet insbesondere die Notwendigkeit der Anordnung getrennter Raumklanglautsprecher, die hinter dem Betrachter eines Heimkinosystems angebracht werden müssten. Jedoch ist die vorliegende Erfindung (wenigstens nicht in ihren breitesten Aspekten) auf SACD oder Heimkinoanwendungen oder Raumklanganwendungen allgemein beschränkt, obgleich derartige Anwendungen besonders geeignet für die vorliegende Erfindung sind.

Die vorliegende Erfindung wurde im einzelnen unter Bezugnahme auf gewisse bevorzugte Versionen beschrieben, jedoch sind auch andere Versionen denkbar. Daher sollte der Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche nicht auf die beschriebenen bevorzugten Versionen beschränkt sein.