WO1990003711A1

WO1990003711A1 - Lautsprecher

Info

Publication number: WO1990003711A1
Application number: PCT/EP1989/001076
Authority: WO
Inventors: Karl-Heinz Thiele
Original assignee: E W D Electronic-Werke Deutschland Gmbh
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1990-04-05
Also published as: US5400414A; DE58901033D1; GR3005002T3; KR0126138B1; KR900702746A; HU206579B; JPH04501046A; HU895540D0; ES2031328T3; EP0361249B1; EP0361249A1; HUT59522A; EP0435914A1

Abstract

Es gibt Lautsprecher, bei denen der elektromechanische Wandler durch eine piezopolymere Folie gebildet ist. Für einen solchen Lautsprecher wird eine neuartige Anwendung mit besonders geringem Raumbedarf geschaffen. Die Folie (4) ist eine transparente Folie und auf den Bildschirm (2) eines Fernsehempfängers, die Glasscheibe eines Bildes und dgl. aufgebracht. Insbesondere zur Realisierung eines mit einem digitalen Tonsignal steuerbaren Lautsprechers bei einem Fernsehempfänger (1).

Description

Lautsprecher

Die Erfindung geht aus von einem Lautsprecher gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1.

Derartige als Wandler dienende Folien benötigen für einen ausreichenden Wirkungsgrad eine relativ große Fläche wie z.B. die Oberfläche einer Kugel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher mit einer piezopolymeren Folie als Wandler zu schaffen, der praktisch keinen zusätzlichen Platzbedarf fordert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Er¬ findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Folie wird also auf eine transparente Scheibe, insbeson¬ dere eine Glasfläche, aufgebracht, die ohnehin für einen Lichtdurchtritt, eine Bildbetrachtung, eine Bil^'ddarstellung oder dgl. erforderlich ist. Der Platzbedarf für den Lautspre¬ cher ist daher praktisch gleich null.

Gemäß einer bevorzugten, besonders vorteilhaften Ausführungs¬ form die bei einem Fernsehempfänger oder einem Monitor die transparente Folie auf den Bildschirm aufgebracht. Dabei er¬ geben sich mehrere Vorteile. Am Gehäuse des Fernsehempfän¬ gers wird für den Lautsprecher kein zusätzlicher Platz mehr benötigt, so daß sich neuartige Möglichkeiten beim Design eines Fernsehempfängers eröffnen. Es kommt zu einer optima¬ len Übereinstimmung in der räumlichen Lage von Bildquelle und Tonquelle, da Bild und Ton exakt von derselben Fläche, nämlich dem Bildschirm des Fernsehempfänger ausgehen. Ein solcher Lautsprecher mit einer piezopolymeren Folie hat ins¬ besondere bei einem Fernsehempfänger den Vorteil, daß er kein Magnetfeld erzeugt, das die Ablenkung in der Bildröhre stören könnte.

Die Erfindung ist auch anwendbar bei üblichen Bildern, wie sie allgemein in Wohnräumen zu finden sind. Dann kann die ohnehin von dem Bild an der Wand eingenommene Fläche zusätz¬ lich als Lautsprecher dienen. Der Lautsprecher kann auch auf sonstigen Scheiben wie Autofenstern, Flugzeugfenstern, Leuch¬ ten, Lampen, Brillengläsern, Meßgeräten, Uhren und dgl. rea¬ lisiert werden. Vorzugsweise ist die Folie auf eine Glas¬ scheibe aufgebracht. Die Erfindung ist aber auch anwendbar, wenn eine Glasscheibe nicht unbedingt erforderlich ist. Bei einem Bild ohne Glasscheibe kann die Folie auch unmittelbar auf die eigentliche Bildvorlage aufgebracht werden. Die Fo¬ lie hat eine derartige Transparenz, daß der Lichtdurchtritt oder die Betrachtung eines hinter der Folie liegenden Bildes praktisch nicht gestört wird, die Folie also vom Betrachter gar nicht wahrgenommen wird. Durch die Erfindung werden also für eine derartige transparente piezopolymere Folie neuarti¬ ge, verteilhafte Anwendungsgebiete erschlossen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zei¬ gen

Fig. 1 ein Beispiel für einen Fernsehempfänger, Fig. 2 eine Beispiel für ein Bild, Fig. 3 eine Weiterbildung der Erfindung für einen

Lautsprecher zur Steuerung mit einem digitalen

Tonsignal, Fig. 4 eine Weiterbildung von Fig. 3 mit ringförmigen Folien, Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 4 mit maßstäblichem

Flächenverhältnis, Fig. 6 eine Weiterbildung von Fig. 5 für einen

Fernsehempfänger, Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 8 - 10 verschiedene Ansichten von Fig. 7.

Fig. 1 zeigt einen Fernsehempfänger 1 mit dem Bildschirm 2 und den Bedienelementen 3. Auf den Bildschirm 2 ist die sym¬ bolisch kreuzschraffiert dargestellte, in Wirklichkeit nicht erkennbare transparente piezopolymere Folie 4 aufgebracht, die sich über den ganzen Bildschirm 2 erstreckt. Die dem Bildschirm 2 zugewandte Seite der Folie 4 ist mit dem Masse¬ potential des Fernsehempfängers verbunden. Die Folie 4 ist an zwei Stellen, insbesondere außerhalb des sichtbaren Bild¬ schirmbereiches kontaktiert. An die dadurch gebildeten Klem¬ men 5 ist das zur Bildwiedergabe gehörende NF-Tonsignal ange¬ legt. Ein zusätzlicher Lautsprecher links, rechts oder unter¬ halb des Bildschirms 2 ist nicht mehr erforderlich.

Fig. 2 zeigt ein Bild mit dem Rahmen 6, der eigentlichen Bildvorlage 7 und der die -Bildvorlage 7 abdeckenden Glas¬ scheibe 8. Auf die Glasscheibe ist die transparente, als Lautsprecher dienende piezopolymere Folie 4 aufgebracht, die wie in Fig. 1 von den Klemmen 5 mit einem NF-Tonsignal ge¬ steuert wird und als Lautsprecher dient. In den Rahmen 6 ist noch ein Einstellmittel 9 für die Lautstärke des durch die Folie 4 erzeugten Schallfeldes eingebaut.

Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung zur Steuerung des Lautspre¬ chers mit einem digitalen Tonsignal. Die Folie 4 ist in eine Vielzahl von Einzelfolien aufgeteilt, deren Flächenverhält¬ nisse in Zweierpotenzen abgestuft sind. Die Flächen der ein- zelnen Teilfolien haben also Werte von x, 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x, 128x. An die einzelnen, je einen Lautsprecher bil¬ denden Teilfolien sind die unterschiedlich wertigen Bits ei¬ ne Digitalsignals angelegt. Die Teilfolien erzeugen somit entsprechend dem digitalen Signal je ein Schallfeld. Vom Zu¬ hörer wird die Summe der von den einzelnen Teilfolien ausge¬ henden Schallfelder wahrgenommen, die dem eigentlichen analo¬ gen Tonsignal entspricht. Ein derartiger Lautsprecher wirkt quasi als mechanischer Digital-Analog-Wandler.

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung, bei der die Realisierung von Folien mit derart unterschiedlichen Flächen vereinfacht ist. Die einzelnen Folien liegen nicht in Form von Rechtek- ken nebeneinander, sondern sind als ringförmige, konzentri¬ sche Folien 10, 11, 12, 13, 14 ausgebildet, die auf einer Grundplatte 19 angeordnet sind und jeweils einen kleinen Abstand a von etwa 1 mm aufweisen. Da der jeweilige Radius r quadratisch in die Fläche eingeht, kann die Abstufung in der Fläche gemäß Fig. 4 besser realisiert werden. Wenn n die Ord¬ nungszahl einer Folie und F die jeweilige Fläche der Folie ist, gilt allgemein die Beziehung F = 2 * F _.. = 2ⁿ * F_.. In Fig, 4 sind die dargestellten Flächen nicht maßstabsge¬ recht, entsprechen also nicht der geforderten Zweierpotenz.

Fig. 5 zeigt einen allseitig abgebrochenen, sektorförmigen Ausschnitt aus .einer Anordnung gemäß Fig. 4, bei der die Flä¬ chen der einzelnen Folien 10 bis 18 maßstabsgerecht entspre¬ chend der Zweierpotenz dargestellt sind.

Für ein Ausführungsbeispiel mit acht ringförmigen, konzentri¬ schen Folien 10 bis 17 für ein acht-Bit-digitales Tonsignal ergeben sich für die Ordnungszahl n, den jeweils äußeren Radius r einer Folie und den Abstand a zwischen zwei benach¬ barten Folien folgende Werte:

In Fig. 6 ist der Bildschirm 20 eines Fernsehempfängers durch eine Diagonale in zwei etwa dreieckförmige Flächen auf¬ geteilt. Jede dieser beiden dreieckförmigen Flächen enthält fünf segmentförmige Folien 10 bis 14 gemäß Fig. 5. Die bei¬ den dreieckförmigen, einander gleichen Anordnungen können dann zur Wiedergabe eines Stereo-Tonsignals dienen.

In Fig. 7 sind auf einem waagerecht angeordneten Fußteil 21 im Abstand A zwei senkrecht stehende Gehäuseteile 22, 23 an¬ geordnet. Das Fußteil 21 enthält Tiefton-Lautsprecher 24, während die Gehäuseteile 22 ,23 Breitband-Lautsprecher 25 und Hochton- autsprecher 26 enthalten. In der durch die Teile 21, 22, 23 gebildeten Öffnung ist eine Leinwand 27 für die Projektion eines Bildes von einem Fernsehprojektor, ei¬ nem Diaprojektor, einem Filmprojektor oder dgl. angeordnet. Die Leinwand 27 ist über eine AufwiekelVorrichtung 28 in dem Fußteil 21 versenkbar. Das Fußteil 1 enthält einen Infrarot- Empfänger 29 für die Signale einer Fernbedieneinheit 30, mit der über aktiv ausgebildete Boxen Parameter der Tonwiederga¬ be wie Lautstärke, Höhen, Tiefen und Stereobalance fernbe¬ dienbar sind. Außerdem sind in dem Fußteil 21 oder den Gehäuseteilen 22, 23 Leuchten 31 vorgesehen, die ebenfalls mit der Fernbedieneinheit 30 in der Helligkeit gesteuert oder ein- und ausgeschaltet werden können. Fig. 8 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 7. Die Leinwand 7 ist stramm zwischen den Gehäuseteilen 22, 23 eingespannt.

In Fig. 9 sind das Fußteil 21 und die Gehäuseteile 22, 23 zu einer kompakten Einheit zusammengelegt, wobei die Leinwand 27 in dem Fußteil 21 versenkt ist.

Fig. 10 zeigt in einer Draufsicht, wie die Leinwand 27 mit¬ tels Führungen 32 an den Gehäuseteilen 22, 23 geführt ist, damit sie für eine einwandfreie Bildprojektion möglichst in einer Ebene liegt und nicht wellig wird.

Die Gehäuseteile 22, 23 können in unterschiedlichen Abständen A auf das Fußteil 21 aufsetzbar ausgebildet sein, um die Unterbringung von Leinwänden mit unterschiedlichem Seitenverhältnis A/B zu ermöglichen. In der Praxis kommen im wesentlichen für das Seitenverhältnis folgende Werte in Be¬ tracht:

A/B Anwendung

4:3 - Fernsehen, Super-8-Projektion

5:3

5:4

16:9 HDTV-Projektion

36:24 ' Diaprojektion

Gemäß einer Weiterbildung ist die Leinwand 27 mit einer sich über die gesamte Fläche oder einen Teil der Fläche erstrek- kenden piezopolymeren Folie versehen oder selbst als eine solche Folie ausgebildet. Eine solche Folie bildet eine Mem¬ bran mit einer piezoelektrisch steuerbaren Dicke und kann .zusätzlich als Lautsprecher, insbesondere als Mitteltonlaut¬ sprecher dienen. Die Dickeänderungen der Folie bei der Wir¬ kung als Lautsprechermembran betragen nur wenige μm und ha- ben auf die Bildwiedergabe keinen nachteiligen Einfluß. Da¬ bei ist die Folie vorzugsweise entlang einer senkrechten Mit¬ tellinie in zwei getrennte Folien aufgeteilt, die je einen Lautsprecher für eine Stereo-Tonwiedergabe bilden. Die als Lautsprecher dienende Folie kann auch im Blickrichtung hin¬ ter der Leinwand 27 angeordnet sein. Es ist auch möglich, die gesamte Fläche der Leinwand 27 in eine größere Zahl ge¬ trennter piezopolymerer Folien aufzuteilen, die je einen elektrostatischen Lautsprecher für unterschiedliche Frequenz¬ bereiche oder Kanäle einer Mehrkanal-Tonwiedergabe darstel¬ len. Diese Lösung hat den Vorteil, daß die durch die Lein¬ wand 27 eingenommene Fläche zusätzlich als Lautsprecher dient und somit der sonst für die Mi teltόn-Lautsprecher ein¬ genommene Platz der gesamten Einrichtung eingespart wird. Gegebenenfalls können dann die beiden Gehäuseteile 22, 23 kleiner ausgebildet sein, nur als Stütze für die Leinwand 27 dienen oder ganz entfallen, wenn die Leinwand selbsttragend ausgebildet ist.

Die Projektionswand kann eine übliche Leinwand sein oder auch aus Kunststoff oder einem sonstigen Plastik bestehen. Es kann sich •auch^" um eine durchsichtige Wand handeln, die für eine Rückprojektion geeignet ist. Auf der Projektions¬ wand kann zusätzlich eine -Vergrößerungslinse für das Bild, eine sogenannte Fresnel-Linse angeordnet sein. Die Projekti¬ onswand kann eine starre Wand sein oder auch aufwickelbar ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche

1. Lautsprecher mit einer als elektromechanischer Wandler dienenden piezopolymeren Folie (4), dadurch gekennzeich¬ net, daß die Folie eine transparente Folie (4) und auf eine zusätzlich zum Lichtdurchtritt und/oder zur Bildbe¬ trachtung dienende Scheibe (2, 8) aufgebracht ist.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) auf den Bildschirm (2) eines Fernseh¬ empfängers (1) oder Monitors oder auf die Glasscheibe (8) aufgebracht ist.

3. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bildschirm (2) zugewandte Seite der Folie (4) mit dem Massepotential des Fernsehempfängers verbun¬ den ist.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler durch- piezopolymere Folien (10 - 14) unterschiedlicher Fläche gebildet sind.

5. Lautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Folien (10 - 14) in Zweierpotenzen (1,2,4,8,16,32 ...) abgestuft sind.

6. Lautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (10 - 14) in Form von konzentrischen, beabstandeten Ringen mit nach außen hin zunehmender Breite ausgebildet sind (Fig. 4, 5).

7. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Lautsprechers zwei im Abstand (A) voneinander senkrecht auf einem Fußteil (21) stehende Gehäuseteile (22, 23) aufweist, zwischen denen eine Pro¬ jektionswand (27) angeordnet ist.

8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (21) und die Gehäuseteile (22, 23) zu einer kompakten Einheit zusammenlegbar' usgebildet sind (Fig. 9).

9. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Boxen Empfänger (29) für Signale einer Fernbedie¬ nung (30) zugeordnet sind, durch die Parameter der Ton¬ wiedergabe wie Lautstärke, Frequenzgang, Stereobalance fernbedienbar sind.

10. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionswand (27) eine als Lautsprecher wirkende piezopolymere Folie enthält.