Lautsprecher ohne Gehäuse: Bessere Wirkung durch optimierte Bauweise

Gehäuselose Lautsprecher werden als Körperschallwandler genannt.
Normalerweise brauchen diese Exciter - wie sie auch genannt werden -
jedoch eine zusätzliche Kühlung. Forscher der Universität Stuttgart haben
einen gehäuselosen Lautsprecher entwickelt, der durch ein neuartiges
Federelement auch ohne Kühlung auskommen kann. Zudem wird die
Materialermüdung im Federelement erheblich verringert.
Die TLB GmbH unterstützt die Universität Stuttgart bei der Patentierung
und Vermarktung der Innovation. TLB ist mit der wirtschaftlichen Umsetzung
dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt und bietet Unternehmen
Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung der Schutzrechte.

Lautsprecher ohne Gehäuse, so genannte Körperschallwandler, werden überall
dort eingesetzt, wo aus Designgründen oder zum Schutz vor Umwelteinflüssen
oder Vandalismus keine sichtbaren Lautsprecher verbaut werden können.
Diese Körperschallwandler oder Exciter werden jedoch meist sehr heiß und
müssen daher zusätzlich gekühlt werden.

Forscher der Universität Stuttgart haben die Bauweise eines solchen
gehäuselosen Lautsprechers verbessert und ein neuartiges Federelement
entwickelt, mit dem der Exciter auch ohne Kühlung auskommen kann.
Üblicherweise wird ein Lautsprecher ohne Lautsprechermembran auf einer
Montageplatte befestigt und eine schwingfähige Masse überträgt die
Schwingungen auf die Platte. Die so angeregte Platte strahlt dann das
Musik- oder Sprachsignal ab. Exciter werden jedoch besonders bei höheren
Leistungen sehr warm. Für einen hohen Wirkungsgrad des
Körperschallwandlers muss die Wärme abgeführt werden, die in der
Induktionsspule entsteht.

Gerd Falk und Benjamin Grisin vom Institut für Flugzeugbau an der
Universität Stuttgart haben ein Federelement für Exciter entwickelt, das
aus endlosfaserverstärkten Kunststoffen (Carbon- oder Glasfaser; z. B.
CFK) besteht, die wärmeleitfähig sind. Bestimmte Endlosfasern haben eine
sehr gute Wärmeleitfähigkeit und durch die Möglichkeit die
Faserorientierung zu steuern, kann auch der Wärmefluss gesteuert werden.
Mit einer geeigneten Faserorientierung kann die Wärme, ohne eine
zusätzliche Kühlung, abgeführt werden.

Mit diesen Endlosfasern wird zudem die Materialermüdung im Federelement um
ein Vielfaches verringert. Die mechanischen Eigenschaften werden durch
Schäftung der Endlosfasern im endlosfaserverstärkten Federelement
verbessert.
Die Erfindung kann den Wirkungsgrad von Körperschallwandlern erheblich
erhöhen, indem die Kühlung und die mechanischen Eigenschaften des
Federelementes verbessert werden. Darüber hinaus wird eine
Gewichtsreduzierung des Exciters erreicht.
Die Erfinder Gerd Falk und Benjamin Grisin haben mit einem Prototyp
bewiesen, dass die veränderte Bauweise des Federelements und die
Verwendung von endlosfaserverstärkten Kunststoffen eine zusätzliche
Schallverstärkung ermöglichen und die Wirkung des Körperschallwandlers
verbessern. Der Prototyp wurde in einem ZIM-Projekt mit der Firma
Mechakustik gebaut und in verschiedenen Anwendungen getestet.
Einsatzbereiche sind beispielsweise in der Luftfahrttechnik,
Automobiltechnik oder in Bereichen der Musikindustrie oder
Veranstaltungstechnik.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (DE, EP anhängig). Die
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Universität Stuttgart
bei der Patentierung und Vermarktung der Innovation. TLB ist mit der
wirtschaftlichen Umsetzung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt
und bietet Unternehmen Möglichkeiten der Zusammenarbeit und Lizenzierung
der Schutzrechte.