DE2953625C2 - Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer Schwingungseinheit - Google Patents

Description

Gehäuse 1 enthält

Gemäß Fig.2 ist das Dämpfungsglied 6 in den gestuften Teil 13 integriert, das durch die obere Platte 11 und den Magnetpol 10 gebildet ist, so daß das Joch 8 in einer Ebene gehalten werden kann, die den Spalt 12 im Gehäuse 1 enthält Es sind auch andere Anordnungen möglich, solange das Dämpfungsglied innerhalb einer den Spalt 12 enthaltenden Ebene angeordnet ist und sein Außenrand 6a am Gehäuse 1 und sein Innenrand 66 am Joch 8 befestigt werden kann. Die bevorzugte Anordnung ist derart, daß das Joch 8 durch das Dämpfungsglied 6 im Gehäuse 1 in einer Position einer den Spalt 12 enthaltenden Ebene gehalten wird, die orthogonal zur Achse des Spaltes 12 (der sich in Fi g. 2 vertikal erstreckt) ist und durch die Mitte der Dicke des Spaltes in vertikaler Richtung der F i g. 2 hindurchgeht

In der Mitte des Rahmens 2 ist eine öffnung 14 gebildet, in die ein an einer Platte 15a befestigter rohrförmiger Spulenrahmen 15 passend eindringt Der Spulenrahmen 15 und die Platte 15a sind in den Rahmen 2 integriert und eine Spule 16, die auf den Spulenrahmen

15 gewickelt ist, ist in den Spalt 15 eingesetzt Die Bezugsziffer 17 bezeichnet Klemmen, die mit der Spule

16 verbunden sind. Die Bezugsziffer 18 bezeichnet eine Schraubbohrung zum Einsetzen des Gehäuses in eine hier nicht dargestellte Schwingungsplatte, die in ein Kissen oder dgl. eingesetzt ist

Ein derart aufgebauter elektromechanischer Schwingungswandler für den Tonfrequenzbereich kann mit Hilfe der Flansche 4, 5 an eine Schwingungsplatte angepaßt werden, die in eine Sitzvorrichtung oder ein Kissen eingebaut ist Wird ein elektrisches Signal zum Betreiben bzw. Aussteuern des Lautsprechers einer Tonvorrichtung über einen Tiefpaßfilter an die Spule 16 abgegeben, bewirkt die magnetische Interferenz, die zwischen der in der Spule 16 erzeugten magnetischen Kraft und der magnetischen Kraft des Magnetpols 10 erzeugt wird, eine vom Körper erfaßte bzw. wahrgenommene Schwingung bzw. Vibration durch die Relativverschiebung zwischen dem loch 8, das vom Dämpfungselement 6 im Gehäuse 1 gehalten ist und dem Gehäuse 1. Diese Schwingung bzw. Vibration wird über die Rahmen 2, 3 auf die Schwingungsplatte übertragen. Auf diese Weise wird die vom Körper wahrgenommene Vibration durch ein reproduziertes elektrisches Signal erzeugt und demgemäß ist dieses mit dem Tonsignal synchronisiert, das über das Ohr wahrgenommen wird. Da es auf einem elektrischen Tiefband-Signal basiert, ist es als Vibration zum Wahrnehmen bzw. Empfinden des Doppelbaß- bzw. Kontrabaß-Sounds wirkungsvoll. Einen noch besseren Vibrationseffekt erzielt man durch Änderung der Materialqualität in der Dicke des Dämpfungsgliedes 6. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters ist, obwohl sie von der Tonquelle abhängig ist, bevorzugt 150 Hz bzw. im Bereich dieser Frequenz.

Bei der Anordnung nach Fig.2 trägt ein einziges Dämpfungsglied 6, das innerhalb der den Spalt 12 enthaltenden Ebene angeordnet ist, das Joch 8 im Gehäuse 1. Jedoch kann der Wandler gemäß Fig.3 auch ein weiteres Dämpfungsglied 20 zusätzlich besitzen, so daß das Joch 8 mit Hilfe der beiden Dämpfungsglieder 6 und 20 im Gehäuse 1 gehalten bzw. getragen ist. Wenn die beiden Dämpfungsglieder 6, 20 zum Tragen des Jochs 8 verwendet werden, ist es möglich, die Lagebeziehung zwischen dem Spalt 12 und der Spule 16 durch das Dämpfungsglied 6 in geeigneter Weise herzustellen.

Die Fig.4 bis 6 zeigen nun Ausführungsbeispiele einer Schaltungsanordnung bzw. Vorrichtung zum Ansteuern des elektromechanischen Schwingungswandlers 24.

In Ffg. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 21 eine Mischstufe zum Mischen der Tonsignale aus dem rechten und dem linken Kanal des Verstärkers einer stereophonen Einrichtung. An die Ausgangsseite der Mischstufe 21 ist ein erster Tiefpaßfilter 22 angekoppelt Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 22 ist auf etwa 150 Hz eingestellt

Mit der Ausgangsseite des ersten Tiefpaßfilters 22 ist ein Begrenzungsverstärker 23 verbunden, der derart wirkt, daß bei einem eine bestimmte Größe übersteigenden Eingangssignal die Größe des Ausgangssignales auf einen bestimmten Wert begrenzt werden kann. Somit verhindert der Begrenzungsverstärker 23, daß der Schwingungswandler 24 mit einer zu großen Leistung beaufschlagt wird.

Die Bezugsziffer 25 kennzeichnet ein zweites Tiefpaßfilter, das dazu dient einen Winkel zu eliminieren und eine Verzerrung des Tonsignals, das durch den Begrenzungsverstärker abgeschnitten ist, zu korrigieren, wenn dessen Wellenform rechteckförmig wird. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 25 ist auf etwa 150 Hz eingestellt

Die Bezugsziffer 26 kennzeichnet einen Leistungsverstärker zum Verstärken eines Signals vom Tiefpaßfilter 25, wobei die Spannungsverstärkung 0 dB ist.

F i g. 5 ist ein bestimmter elektrischer Schaltkreis zur Ausführung des Blockschaltbildes der F i g. 4. In F i g. 5 ist die Mischstufe 21 aus den Widerständen R₁, R₂ und dem variablen Widerstandselement VR zusammengesetzt, welcher letzterer zum Einstellen des Ausgangs an den Klemmen a, b des Wandlers 24 dient

Ein Tiefpaßfilter F₁ ist aus den Widerständen R_h Ri und dem Kondensator Ci zusammengesetzt.

Der Transistor Qu die Widerstände A3 bis Ry und die Kondensatoren C₂, C3 bilden den Spannungsrückkopplungs-Verstärker 23, wobei Qi als Begrenzer an der Speisespannung +B wirkt.

Ein Tiefpaßfilter F₂ ist durch die negative Rückkopplung vom Kondensator C₂ gebildet; die Tiefpaßfilter Fi, F₂ bilden das erste Tiefpaßfilter 22.

Die Widerstände R* bis Ä10, die Kondensatoren G bis C₆ und der Feldeffekttransistor (FET) Q₂ bilden das zweite Tiefpaßfilter 25.

Die Widerstände R\₂ bis Äi6, der Kondensator Ci, die Dioden D\, O₂ und die Transistoren Q₃ bis Q₆ bilden den Leistungsverstärker 26, der ein originaler komplementärer Emitterfolger mit einer Spannungsverstärkung von OdB ist. Der Widerstand Ru ist ein Bootstrap-Widerstand.

In diesem Falle werden die Signale vom rechten und linken Kanal zu einem einzigen Signal in der Mischstufe 21 vermischt und nur ein Tiefbandfrequenzsignal kann das Tiefpaßfilter 22 durchlaufen. Das durchlaufende Signal wird durch den Begrenzungsverstärker 23 zu einem geeigneten Ausgangssignal für den elektromechanischen Schwingungswandler geformt Jegliche Verzerrung in der Ausgangswellenform des Verstärkers 23 kann durch das Tiefpaßfilter 25 korrigiert werden. Das Ausgangssignal nach der Leistungsverstärkung durch den Verstärker 26 wird von den Klemmen a, b dem Wandler 24 zugeführt Da das Ausgangssignal durch Begrenzungsverstärker 23 begrenzt ist und die Spannungsverstärkung am Verstärker 26 OdB ist, ist nicht nur der Schwingungswandler 24, sondern auch die

Verstärker 23, 26 sind vor zu hoher Leistung bzw. Spannung geschützt.

Fig.6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung. Während beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Begrenzungsverstärker 23 als ein Begrenzungsmitte! angenommen bzw. verwendet wird, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Begrenzer 27 durch Dioden gebildet. In dieser Stufe ist die notwendige Leistung für den Verstärker 26 durch Abschneiden des Ausgangssignals bei einem bestimmten Wert ohne Verstärkung des Eingangs sichergestellt. Das abgeschnittene Ausgangssignal vom Begrenzer 27 wird je nach der mechanischen Festigkeit des Schwingungswandlers 24 gewählt.

Gemäß den F i g. 4 und 6 kann zwischen dem Mischer 21 und dem Tiefpaßfilter 22 oder zwischen dem Tiefpaßfilter 22 und dem Begrenzungsverstärker 23 bzw. dem Begrenzer 27 ein Verzögerungskreis 28 angeordnet sein, so daß eine Phasenverschiebung aufgrund einer getrennten Anordnung von Lautspreeher und Wandler verhindert werden kann.

Da der Ausgang vom Verstärker der stereophonen Einrichtung auf diese Weise in Abhängigkeit von der Festigkeit des Wandlers begrenzt ist, ist nicht nur der Wandler vor Schaden, sondern auch der Verstärker vor

ίο einem direkten Beaufschlagen mit dem Ausgang vom nur für die stereophone Vorrichtung vorgesehenen Verstärker geschützt. Da ferner das Signal durch zwei Stufen des Tiefpaßfilters hindurchgeht, kann eine Verzerrung der Signalwellenform korrigiert werden, so

is daß unangenehme Empfindungen verhindert sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche· einen nohen Ausgang besitzt, besteht die Möglichkeit, daß nach dem Durchgang durch das Tiefpaßfilter eine

1. Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer Tonsignalwelle zu einer Sinuswelle verzerrt wird, die Schwingungseinheit, mit einer Mischstufe zum nahe an eine Rechteckwelle herankommt, woraus in der Mischen eines Ausgangssignales einer stereophonen 5 Schwingungseinheit eine Schwiugungsverzerrung resul-Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß tiert

ein erstes Tiefpaßfilter (22) mit der Mischstufe (21) Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

verbunden ist und ein Tiefbandsignal für die Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer Sctiwin-

Schwingungseinheit durchläßt, daß ein Begren- gungseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen,

zungskreis (23) zur Begrenzung des Ausganges des io die diese Nachteile vermeidet

Tiefpaßfilters (22) entsprechend der Festigkeit der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

Schwingungseinheit und ein zweites Tiefpaßfilter Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale

(25) zur Korrektur der Verzerrung der Wellenform gelöst

des Signals vom Begrenzungskreis (23) vorgesehen Gemäß vorliegender Erfindung gelangt also das

ist, und daß mit dem zweiten Tiefpaßfilter (25) ein 15 Tonsignal vom Verstärker der stereophonen Einrich-

Verstärker (26) verbunden ist tung durch das Tiefpaßfilter, so daß die Signalwelle als

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch Ausgangssignal derart gesteuert wird, daß sie als gekennzeichnet daß der Bejjrenzungskreis ein Eingangssignal für die Schwingungseinheit dienen kann Begrenzungsverstärker (23) und der Verstärker ein bzw. diesem entspricht

Leistungsverstärker (26) ist 20 Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehgekennzeichnet, daß der Begrenzungskreis eine men, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung Diode ist dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorherge- und erläutert wird. Es zeigt

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß 25 Fig. \ die Draufsicht auf einen elektromechanischen zusätzlich ein Verzögerungskreis (28) vorgesehen Schwingungswandler zur Darstellung der Anwendung ist vorliegender Erfindung,

F i g. 2 und 3 je einen Schnitt längs der Linie H-II der

F i g. 1, gemäß verschiedenen Varianten,

30 Fig.4 und 6 Blockschaltbilder einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Schwingungswandlers

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine der F i g. 1 bis 3, gemäß bevorzugten Ausführungsbei-Schaltungsanordnung zum Ansteuern einer Schwin- spielen vorliegender Erfindung, und
gungseinheit, die vom Körper fühlbare mechanische Fig.5 eine elektrische Schaltungsanordnung zur

Schwingungen erzeugt nach dem Oberbegriff des 35 Darstellung einer möglichen Ausführungsform des Anspruchs 1. Blockschaltbildes der F i g. 4 im einzelnen.

Vor einiger Zeit ist ein Verfahren in die Praxis Gemäß den F i g. 1 und 2 besteht das Gehäuse 1 eines

umgesetzt worden, bei dem zusätzlich zu den akusti- anzusteuernden elektromechanischen Schwingungsschen Eindrücken von einem Lautsprecher nicht wandlers aus flachen Rahmen 2, 3 tellerartiger Form, hörbare jedoch vom Körper mechanisch fühlbare 40 Mit Flansche versehene Platten 4,5, die sich horizontal Schwingungen erzeugt werden, die auf Tiefband-Ton- erstrecken, sind mit den offenen Umfangsränder der Signalen beruhen, wodurch der Benutzer in die Lage Rahmen 2, 3 einstückig, die an ihren offenen, einander versetzt wird, Musik sowohl durch Hören der gegenüberliegenden Rändern und mit diesen einander-Schallwellen vom Lautsprecher mit seinen Ohren als gegenüberliegenden Flanschen 4, 5 zusammengefügt auch durch Fühlen mechanischer Schwingungen im 45 sind. Zwischen den Flanschen 4, 5 der Rahmen 2,3 ist Tiefbandbereich mit seinem Körper zu genießen. der Außenrand 6a eines ringförmigen Dämpfungsglie-

Eine solche Vibrations- bzw. Schwingungseinheit des 6 aus elastischem Material geklemmt dessen, erzeugt die nicht hörbaren jedoch vom Körper Innenrand 6b sich in entgegengesetzter Richtung der fühlbaren mechanischen Schwingungen durch Vibrieren Flansche 4, 5, d.h. in horizontaler Richtung in die einer Schwingungsplatte; dies beruht auf einer gegen- so Rahmen 2,3 hinein erstreckt

seitigen Interferenzwirkung zwischen der in einer Spule Ein Joch 8 mit einem Magnetpol 10, das in das

erzeugten elektromagnetischen Kraft und der magneti- Gehäuse 1 eingesetzt ist, besteht aus einer Bodenplatte sehen Kraft eines Dauermagneten. 9 mit einem mittigcn, säulenartigen Ansatz 9a und einer

Anders als beim Lautsprecher bereitet es dem oberen ringförmigen Platte 11. An die Bodenplatte 9 ist Benutzer auch dann keinerlei Unbehagen beim Musik- 55 der Magnetpol 10 lose eingepaßt und hält so den Ansatz empfinden, wenn die Amplitude des Verstärkers auf das 9a Die obere Platte 11 ist am Magnetpol 10 befestigt Maximum eingestellt ist, da ja die Schwingungseinheit Ein magnetischer Ringspalt 12 ■ ist zwischen dem von keinen hörbaren Tönen begleitet ist Es besteht Innenrand 11a der oberen Platte 11 und dem äußeren deshalb die Gefahr, daß dte Schwingungseinheit bricht Rand 9a' des Ansatzes 9a der Bodenplatte 9 gebildet

Darüber hinaus ist der Ausgang einer Vielzahl von 60 Ein magnetischer Kreis mit dem magnetischen Spalt 12 Verstärkern in heute bestehenden stereophonen Ein- besteht so aus der Bodenplatte 9, dem Magnetpol 10 und richtungen hoch ausgelegt Man muß deshalb befürch- der oberen Platte U. Der Innenrand %b des Dämpfungsten, daß daß die Verstärker beschädigt werden, wenn gliedes 6 ist in einen gestuften Teil 13 integriert der der Ausgang vom Verstärker durch das Tiefpaßfilter durch den Außenrand der oberen Platte 11 und das Ende ■* gelangt, um in die Verstärker eingegeben zu werden, die 65 des Magnetpols 10 gebildet ist Das Dämpfungsglied 6

ausschließlich für die Vibrationseinheit verwendet ermöglicht eine relative Verschiebung zwischen dem werden. Gehäuse 1 und dem Joch 8, so daß das Joch 8 in einer

Da der Verstärker einer stereophonen Einrichtung Ebene gehalten werden kann, die den Spalt 12 im