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Dokumentenidentifikation DE102006002105A1 19.07.2007
Titel Federkraft-Regeleinheit, für Passivmembranen und Tieftöner
Anmelder Fichtner, Andreas, 21073 Hamburg, DE
Erfinder Fichtner, Andreas, 21073 Hamburg, DE
DE-Anmeldedatum 17.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006002105
Offenlegungstag 19.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.07.2007
IPC-Hauptklasse H04R 1/22(2006.01)A, F, I, 20060117, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04R 1/28(2006.01)A, L, I, 20060117, B, H, DE   H04R 7/16(2006.01)A, L, I, 20060117, B, H, DE   
Zusammenfassung In vielen Fällen ist es sinnvoll, die Abstimmfrequenz einer Lautsprecherbox auf den Hörraum und den persönlichen Geschmack einzustellen. Bei Bassreflexrohren gibt die Möglichkeit, die Länge des Rohres individuell einzustellen.
Eine andere Möglichkeit wäre, bei gegebener bewegter Masse, die Compliance eines Passivradiators auf die gewünschte Abstimmfrequenz einzuregeln.
So eine Federkraft(Compliance)-Regelung, die nicht nur für Passivmembranen, sondern auch für Tieftöner benutzt werden, gibt es aber bisher nicht.
Der im Hauptschutzanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Compliance einer Passivmembran und auch eines Tieftöners jederzeit einregeln zu können.
Meine Konstruktion löst dieses Problem.
1. Schwingteil zweiteilig, mit einschraubbarer 5 mm Gewindestange für Gewichte, wird mit drei Schrauben verschraubt, um die Gummienden einzupressen,
2. Gummischnüre 3 mm rund, drei Stück,
3. Hauptdrehring mit drei verschraubbaren Clips, um die Gummienden einzupressen,
4. Vorspannungsring mit umlaufendem Zahnkranz,
5. Kunststoff-Umlenkrollen drei Stück, Nabe aus Metall,
6. Ober- und Unterteil, in dem die Drehringe laufen,
mit drei Befestigungslaschen, um die äußeren Teile der Regeleinheit zu verbinden und auch an Abstandshalter anzuschrauben,
7. Lasche zur Aufnahme unterschiedlicher Bedienungstechniken,
8. Kompensations-Metallfedern 15 · 3 mm unter dem Hauptdrehring, mit dem Zahnkranz-Vorspannungsring verbunden, ...

Beschreibung[de]
Beschreibung – Technischer Stand

Passivmembranen, auch Passivradiatoren genannt, können in Lautsprecherboxen zur Bassunterstützung an Stelle eines Bassreflexrohres eingesetzt werden. Da Passivmembranen teurer als Bassreflexrohre sind, werden sie meistens nur in Lautsprechern der High End Klasse eingebaut. Bassreflexrohre und auch Passivradiatoren sind Feder-Masse-Systeme die eine Eigenresonanz aufweisen; je größer die bewegte Masse, und je schwächer die Federkraft(Compliance), desto tiefer ist die Resonanzfrequenz. Die Einbauresonanz des Passivradiators wird unterhalb der Einbauresonanz des in der Lautsprecherbox befindlichen Tieftönen gelegt und damit kann der Tiefbassbereich des Lautsprechers deutlich hörbar nach unten ausgeweitet werden. Diese seit langem bekannte Abstimmtechnik, die in sehr vielen Lautsprechern verwendet wird, nennt man das Helmholtz-Resonanz-Prinzip.

Passivradiatoren bestehen hauptsächlich aus einer Membran, einer Gummisicke, einem Montagering oder Tieftönerkorb, und eventuell am unteren Membranhals befestigten Zentrierung. Grundsätzlich ist bei herkömmlichen Passivradiatoren, bedingt durch die Konstruktion, die Compliance durch die Gummisicke und der Zentrierung fest vorgegeben. Die Abstimmung des Passivradiators auf die gewünschte Resonanzfrequenz erfolgt dann durch die Anbringung von Gewichten an der Membran, um die bewegte Masse zu erhöhen.

In vielen Fällen ist es sinnvoll die Abstimmfrequenz der Lautsprecherbox auf den Hörraum und den persönlichen Geschmack einzustellen. Bei Bassreflexrohren gibt es die Möglichkeit die Länge des Rohres individuell einzustellen.

Eine andere Möglichkeit wäre, bei gegebener bewegter Masse, die Compliance eines Passivradiators auf die gewünschte Abstimmfrequenz einzuregeln.

So eine Federkraft(Compliance)-Regelung, die nicht nur für Passivmembranen sondern auch für Tieftöner benutzt werden kann, gibt es aber bisher nicht.

Der im Hauptschutzanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Compliance einer Passivmembran und auch eines Tieftöners jederzeit einregeln zu können.

Beschreibung: Aufbau der Regeleinheit (Hauptschutzanspruch) Siehe Zeichnungsblatt 1 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4)

1
Schwingteil 2teilig, mit einschraubbarer 5mm Gewindestange für Gewichte, wird mit 3 Schrauben verschraubt, um die Gummienden einzupressen.
2
Gummischnüre 3 mm rund, 3 Stk.
3
Hauptdrehring mit 3 verschraubbaren Clips, um die Gummienden einzupressen.
4
Vorspannungsring mit umlaufendem Zahnkranz
5
Kunststoff Umlenkrollen 3 Stk, Nabe aus Metall.
6
Ober- und Unterteil in dem die Drehringe laufen, mit 3 Befestigungslaschen um die äußeren Teile der Regeleinheit zu verbinden und auch an Abstandshalter anzuschrauben.
7
Lasche, zur Aufnahme unterschiedlicher Bedienungstechniken.
8
Kompensations-Metallfedern 15·3mm unter dem Hauptdrehring, mit dem Zahnkranz-Vorspannungsring verbunden.
9
Rolle, auf die das Seil eines Bautenzuges gewickelt wird, am anderen Ende ist ein Regler mit Rastung, damit die Regeleinheit manuell fernbedient werden kann.

Kompensationsprinzip: Siehe Zeichnungsblatt 1 (Fig. 4)

Durch Drehen des Zahnkranzrings wird über die Spannkraft der Federn der Hauptdrehring gezogen. Die Federn haben eine etwas höhere Spannkraft als die 3 Gummizüge. Dadurch können die Folgen des Alterungsprozesses der Gummis (werden über die Jahre immer ein bisschen weicher) automatisch verhindert werden. Denn je weicher die Gummis, und auch Gewebezentrierung und Gummisicke eines Passivradiators (PR) oder Tieftöners (TT), desto mehr entspannen sich die Federn und ziehen den Hauptdrehring etwas weiter, was den Effekt bringt, das die Einbauresonanzfrequenzen von TT und PR sich nicht mehr so deutlich verschieben.

Anwendungsmöglichkeiten der Regeleinheit.

Die Einbau-Resonanzfrequenzen von Passivmembranen und Tieftönern, und somit das Tiefbassverhalten der Box, kann auch ferngesteuert an den Hörraum, der Aufstellung der Boxen und den persönlichen Geschmack angepasst werden, und auch für unterschiedliche Musikarten programmiert werden. (Unterschutzanspruch 2)

Tonstudios und High End Fans spielen ihre Boxen zuerst eine zeitlang warm, bevor sie damit stundenlang abhören oder Musik erleben wollen, weil die Spule im Basstreiber sehr heiß wird und somit die Luft im Bassgehäuse sich erwärmt. Dadurch sinken die Einbau- Resonanzfrequenzen der Basstreiber und Passivmembranen ab. Meine Regeleinheiten mit BI-Metallfedern kann das verhindern. (Unterschutzanspruch 1)

Die Kombination von Tieftöner und Passivradiator mit Federkraft-Regeleinheiten, ermöglicht sich selbst im Bassbereich stabilisierende Boxen, die auch noch voreingestellt und angepasst werden können, wodurch damit die Bassperformance von Lautsprecherboxen revolutioniert wird. (Hauptschutzanspruch)

Beschreibung: Aufbau der Regeleinheit (Unterschutzanspruch 1) Siehe Zeichnungsblatt 1 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4)

Anstelle der normalen Stahlfedern (8) können auch BI-Metall Federn verwendet werden. Zusätzlich zum normalen Kompensationsprinzip können sich die BI-Metallfedern bei zunehmender Hitze in der Box etwas zusammenziehen und den Hauptdrehring zu sich heranziehen, und somit die Gummis spannen. Dadurch werden mit einer geringen Zeitverzögerung die Einbau- Resonanzfrequenzen der Tieftöner und Passivradiatoren automatisch getrimmt, ohne das dafür eine zusätzliche elektronische Steuerung nötig ist.

Beschreibung: Aufbau der Regeleinheit (Unterschutzanspruch 2) Siehe Zeichnungsblatt 1 (Fig. 3)

10
Schrittmotor, der über eine Elektronik angesteuert wird, somit ist die Regeleinheit komfortabler fernbedienbar und programmierbar.

Beschreibung: Anbringung der Regeleinheit Siehe Zeichnungsblatt 2 (Fig. 5, Fig. 6)


Anspruch[de]
Federkraft-Regeleinheit bei der 3 Gummizüge, die gleichzeitig eine zentrierende Funktion haben, über zwei Drehringe, die miteinander durch Metallfedern verbunden sind, in den äußeren Montagering hinein gezogen werden, und somit gespannt und entspannt werden können. Dadurch kann die Compliance (Federkraft) von Passivmembranen und Tieftöner, die mit dem Schwingteil der Regeleinheit verbunden werden können, geregelt werden. Durch Einsatz von Bi-Metall Federn, anstelle von normalen Metallfedern, können die Einbau- Resonanzfrequenzen von Passivmembranen und Tieftöner automatisch an die Schwankung der Temperatur im Nettovolumen der Lautsprecherbox angepasst werden. An die Befestigungslasche der Regeleinheit kann auch ein Schrittmotor angebaut werden, der über eine Elektronik angesteuert werden kann. Dadurch ist die Regeleinheit komfortabler fernbedienbar, und somit auch programmierbar.






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