Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Flächenlautsprechervorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Aus der
DE 20 2008 012 403 U1 ist bereits eine Flächenlautsprechervorrichtung zur Integration in eine im Wesentlichen
aus einer abgebundenen Bausubstanz gefertigten Gebäudevorrichtung, insbesondere eine
Gebäudedeckenvorrichtung und/oder Gebäudewandvorrichtung, mit wenigstens einer Lautsprechereinheit
zur Aussendung von Schallwellen, bekannt.
Vorteile der Erfindung
[0003] Die Erfindung geht aus von einer Flächenlautsprechervorrichtung zur Integration in
eine im Wesentlichen aus einer abgebundenen Bausubstanz gefertigten Gebäudevorrichtung,
insbesondere eine Gebäudedeckenvorrichtung und/oder Gebäudewandvorrichtung, mit wenigstens
einer Lautsprechereinheit zur Aussendung von Schallwellen.
[0004] Es wird vorgeschlagen, dass die Flächenlautsprechervorrichtung eine die Lautsprechereinheit
aufnehmende Gehäuseeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, vor einem Abbinden der
Bausubstanz in die Bausubstanz eingebracht zu werden. Dadurch kann eine Flächenlautsprechervorrichtung
bereitgestellt werden, mittels der eine Gebäudevorrichtung aus einer abgebundenen
Bausubstanz realisiert werden kann, die eine im Bereich der Flächenlautsprechervorrichtung
homogene Oberfläche aufweist. Dadurch kann eine Gebäudevorrichtung realisiert werden,
die besonders vorteilhaft eine Sichtoberfläche aufweist, wodurch insbesondere eine
Gebäudevorrichtung mit einer integrierten Flächenlautsprechervorrichtung bereitgestellt
werden kann, bei der auf ein Verschalen oder Verputzen verzichtet werden kann.
[0005] Unter einer "Gebäudevorrichtung" soll dabei insbesondere ein Teil eines Gebäudes
verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen zumindest wesentlichen Bestandteil
eines Gebäudes zu bilden. Vorzugsweise soll darunter ein Teil des Gebäudes verstanden
werden, der bei einem Rohbau des Gebäudes hergestellt und/oder aufgestellt wird. Besonders
vorteilhaft ist die Gebäudevorrichtung dazu vorgesehen, für eine Baustatik des Gebäudes
relevante Belastungen aufzunehmen. Unter einer "abbindenden Bausubstanz" soll weiter
insbesondere eine flüssige Bausubstanz verstanden werden, die in dem flüssigen Zustand
verarbeitet wird und anschließend zu einem Festkörper abbindet, wobei während des
Abbindens einzelne Teilkomponenten der Bausubstanz eine chemische und/oder mineralogische
Verbindung eingehen. Unter "flüssig" soll insbesondere auch eine zähflüssige Substanz
verstanden werden. Unter einer "abgebundenen Bausubstanz" soll insbesondere eine erhärtete
Bausubstanz verstanden werden. Insbesondere soll unter einer "abbindenden Bausubstanz"
bzw. einer "abgebundenen Bausubstanz" eine wasserbasierte Bausubstanz verstanden werden.
Vorteilhafterweise ist eine wesentliche Komponente der Bausubstanz als Beton, Zement,
Gips, Kalk und/oder eine vergleichbare Komponente ausgebildet.
[0006] Unter einer "Integration einer Flächenlautsprechervorrichtung in die Gebäudevorrichtung"
soll insbesondere verstanden werden, dass die Flächenlautsprechervorrichtung in einen
für die Gebäudevorrichtung vorgesehenen Bauraum integriert werden soll. Insbesondere
soll darunter verstanden werden, dass die Flächenlautsprechervorrichtung in eine Vorderseite
der Gebäudevorrichtung integriert werden soll, wodurch die Gebäudevorrichtung und
die in die Gebäudevorrichtung integrierte Flächenlautsprechervorrichtung eine gemeinsame,
insbesondere ebene Oberfläche ausbilden.
[0007] Unter einem "Einbringen in die Bausubstanz" soll insbesondere ein Umschließen der
Flächenlautsprechervorrichtung mit der Bausubstanz verstanden werden. Darunter soll
insbesondere verstanden werden, dass die Bausubstanz um die Flächenlautsprechervorrichtung
herum angebracht, insbesondere gegossen, wird. Es soll darunter aber insbesondere
auch verstanden werden, dass die Flächenlautsprechervorrichtung in die Bausubstanz
eingetaucht wird. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder
ausgelegt verstanden werden.
[0008] Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Gehäuseeinheit die Lautsprechereinheit
vollständig umschließt. Dadurch kann die Lautsprechereinheit vorteilhaft vor der abbindenden,
flüssigen Bausubstanz geschützt werden. Unter "vollständig" soll dabei insbesondere
verstanden werden, dass Bauteile der Gehäuseeinheit einen Bauraum um die Lautsprechereinheit
vollständig ausfüllen.
[0009] Weiter wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit eine Vorderseite aufweist, die
zumindest im Wesentlichen für eine feste Verbindung der Bausubstanz vorgesehen ist.
Dadurch kann die Vorderseite der Flächenlautsprechervorrichtung vorteilhaft mit der
Bausubstanz bedeckt werden, ohne dass die Bausubstanz von der Lautsprechereinheit
abplatzt. Insbesondere kann dadurch eine dünnwandige Schicht der Bausubstanz auf die
Vorderseite der Gehäuseeinheit aufgetragen werden, wodurch eine vorteilhafte Schallaussendung
erreicht werden kann. Eine Schichtdicke der auf die Vorderseite aufgetragenen Bausubstanz
ist vorteilhafterweise zwischen 10 mm und 25 mm stark, wobei eine Schichtdicke ca.
von 15 mm besonders vorteilhaft ist. Unter "ca." soll in diesem Zusammenhang hier
und im Folgenden insbesondere eine Toleranz von ±2 mm verstanden werden. Eine Vorderwandstärke
der Gehäuseeinheit ist vorzugsweise zwischen 5 mm und 15 mm stark. Besonders bevorzugt
beträgt die Vorderwandstärke ca. 10 mm.
[0010] Weiter wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit eine Druckfestigkeit aufweist,
die zur Einbringung in die flüssige Bausubstanz vorgesehen ist. Dadurch kann eine
Beschädigung der Lautsprechereinheit vorteilhaft verhindert werden. Unter einer "Druckfestigkeit"
soll dabei insbesondere eine Druckfestigkeit von zumindest 0,1 N/mm
2 verstanden werden, wobei eine Druckfestigkeit von zumindest 0,3 N/mm
2 vorteilhaft und eine Druckfestigkeit von zumindest 0,6 N/mm
2 besonders vorteilhaft ist. Die Druckfestigkeit ist dabei vorteilhafterweise bei 10%
Stauchung nach DIN EN 826 bestimmbar.
[0011] Weiter wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit wasserdicht ist. Dadurch kann
die Lautsprechereinheit vorteilhaft gegen eindringende Flüssigkeit, wie insbesondere
das der Bausubstanz beigemengte Wasser, vorteilhaft geschützt werden. Unter "wasserdicht"
soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein von der Gehäuseeinheit umspannter
Innenraum eine Dichtigkeit gegen eine Wassersäule von zumindest 0,5 Bar, vorteilhaft
1 Bar und besonders vorteilhaft 2 Bar aufweist.
[0012] Vorteilhafterweise ist die Gehäuseeinheit zumindest in Teilbereichen diffusionsoffen.
Dadurch kann ein Flüssigkeitsaustausch innerhalb der Bausubstanz vorteilhaft optimiert
werden, wodurch insbesondere ein gleichmäßiges Abbinden der Bausubstanz erreicht werden
kann. Unter "diffusionsoffen" soll dabei insbesondere eine Transportfähigkeit gegenüber
gasförmigen Wassermolekülen verstanden.
[0013] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Gehäuseeinheit im Wesentlichen
aus Polyurethanschaum gefertigt. Dadurch kann eine einfach und kostengünstig herstellbare
Gehäuseeinheit bereitgestellt werden, da Polyurethanschaum einfach bearbeitet und
in eine gewünschte Form gebracht werden kann. Unter "im Wesentlichen" soll dabei insbesondere
verstanden werden, dass ein Anteil des Polyurethanschaums zumindest 50 Volumenprozent
an einem Werkstoff der Gehäuseeinheit beträgt. Prinzipiell ist es auch denkbar, die
Gehäuseeinheit im Wesentlichen aus Holz zu fertigen.
[0014] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Gehäuseeinheit zumindest
zwei im Wesentlichen gleiche Gehäuseteile. Dadurch kann die Gehäuseeinheit einfach
hergestellt werden. Insbesondere ist dadurch auch eine einfache Montage der Lautsprechereinheit
möglich.
[0015] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit wenigstens ein Befestigungselement
aufweist, das dazu vorgesehen ist, für eine Positionierung der Gehäuseeinheit innerhalb
der Bausubstanz fest mit wenigstens einem Positionierelement verbunden zu werden.
Dadurch kann die Flächenlautsprechervorrichtung vorteilhaft in der Gebäudevorrichtung
positioniert werden, wodurch eine vorteilhafte Akustik erreicht werden kann. Das Befestigungselement
ist vorzugsweise lösbar mit dem Positionierelement verbindbar. Unter einem "Positionierelement"
soll dabei insbesondere ein Bauteil und/oder eine Vorrichtung verstanden werden, das
bzw. die während des Abbindens der Bausubstanz mit der Gehäuseeinheit verbunden ist
und das bzw. die die Flächenlautsprechervorrichtung in der flüssigen, noch nicht abgebundenen
Bausubstanz positioniert. Vorzugsweise ist das Positionierelement lediglich für die
Positionierung der Flächenlautsprechervorrichtung während des Abbindens vorgesehen
und wird nach dem Abbinden der Bausubstanz entfernt.
[0016] In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit
wenigstens ein Armierungselement aufweist, das zur Kopplung an die Bausubstanz vorgesehen
ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Anbindung der Flächenlautsprechervorrichtung erreicht
werden. Unter einem Armierungselement soll dabei insbesondere ein Bauteil verstanden
werden, das dazu vorgesehen ist, im Wesentlichen von der Bausubstanz umgeben zu werden
und somit die Kopplung zwischen der Flächenlautsprechervorrichtung und der Bausubstanz
zu beeinflussen. Das Armierungselement ist dabei vorzugsweise dazu vorgesehen, wenigstens
eine Eigenschaft der Bausubstanz zu beeinflussen. Vorzugsweise ist das wenigstens
eine Armierungselement dazu vorgesehen, eine Schalllängsleitung der Bausubstanz zu
verändern. Unter einer "Kopplung" sollen dabei insbesondere eine bautechnische und/oder
eine akustische Kopplung verstanden werden. Unter einer Schalllängsleitung soll insbesondere
eine Leitung von akustischen Schallwellen längs zu ihrer Schwingungsrichtung verstanden
werden. Insbesondere soll darunter eine Schallleitung in einer Ebene, die parallel
zu einer Oberfläche der Vorderseite verläuft, verstanden werden.
[0017] Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Armierungselement im Wesentlichen
als eine mit der Gehäuseeinheit verbundene Kunstfasermatte ausgebildet ist. Dadurch
kann ein kostengünstiges und einfaches Armierungselement mit einer vorteilhaften Schallleitung
bereitgestellt werden. Unter einer "Kunstfasermatte" soll dabei insbesondere eine
Matte aus künstlich hergestellten Fasern verstanden werden. Vorzugsweise ist die Kunstfasermatte
als eine Gewebematte ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Glasfasermatte.
[0018] Außerdem wird erfindungsgemäß eine Gebäudevorrichtung, insbesondere eine Decken-
und/oder Gebäudewandvorrichtung, die im Wesentlichen aus einer abgebundenen Bausubstanz
besteht, vorgeschlagen, die eine erfindungsgemäße Flächenlautsprechervorrichtung aufweist,
wobei die Flächenlautsprechervorrichtung im Wesentlichen von der Bausubstanz umschlossen
ist. Dadurch kann eine einfache und vorteilhaft gestaltbare Gebäudevorrichtung realisiert
werden. Insbesondere kann die Bausubstanz durch eine derartige Ausgestaltung als Sichtoberfläche
vorgesehen werden, da durch eine derartige Ausgestaltung die Gebäudevorrichtung mit
einer homogenen Oberfläche versehen werden kann. Vorzugsweise ist die Gebäudevorrichtung
als eine Sichtbetongebäudevorrichtung ausgebildet.
[0019] Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gebäudevorrichtung, die im
Wesentlichen aus einer abbindenden Bausubstanz hergestellt wird, vorgeschlagen, bei
dem die Flächenlautsprechervorrichtung vor einem Abbinden der Bausubstanz in die Bausubstanz
eingebracht wird. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Flächenlautsprechervorrichtung
vor dem Abbinden der Bausubstanz im Wesentlichen von der Bausubstanz umschlossen wird.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Flächenlautsprechervorrichtung beabstandet zu wenigstens
einer Schalung positioniert und ein an die wenigstens eine Schalung angrenzender Raum
mit der abbindenden Bausubstanz gefüllt wird. Vorzugsweise wird dabei wenigstens ein
Positionierelement zur Positionierung der Flächenlautsprechervorrichtung nach dem
Abbinden der Bausubstanz entfernt.
Zeichnung
[0020] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0021] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen ersten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Flächenlautsprechervorrichtung,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch eine Seitenwand der Flächenlautsprechervorrichtung entlang
einer Schnittfläche II-II aus Fig. 1,
- Fig. 3
- ein Positionieren der Flächenlautsprechervorrichtung an einer Innenseite einer Schalung,
- Fig. 4
- einen Herstellungsschritt, bei dem zur Herstellung einer Gebäudevorrichtung mit der
Flächenlautsprechervorrichtung eine Bausubstanz zwischen Schalungen eingebracht wird,
und
- Fig. 5
- die Gebäudevorrichtung nach einem Härten der Bausubstanz.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0022] Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäße Gebäudevorrichtung und eine erfindungsgemäße
Flächenlautsprechervorrichtung 10. Die Gebäudevorrichtung ist als eine Gebäudewandvorrichtung
bzw. eine Gebäudedeckenvorrichtung ausgebildet. Die Gebäudevorrichtung ist im Wesentlichen
aus einer abbindenden Bausubstanz 11 hergestellt. Die Bausubstanz 11 ist als Beton
ausgebildet. Grundsätzlich sind aber auch andere Bausubstanzen, wie beispielsweise
Zement oder Gips, denkbar.
[0023] Die Flächenlautsprechervorrichtung 10 umfasst eine Lautsprechereinheit 12 mit einer
Erregerspule 23 und einem mit der Erregerspule 23 gekoppelten akustischen Kopplungsmittel
24. Die Erregerspule 23 ist zur Erzeugung von Schallwellen vorgesehen. Die Erregerspule
23 ist akustisch mit dem Kopplungsmittel 24 gekoppelt. Das Kopplungsmittel 24 ist
zur Aussendung von mittels der Erregerspule 23 erzeugten Schallwellen vorgesehen.
Weiter umfasst die Flächenlautsprechervorrichtung 10 eine nicht näher dargestellte
Inversionseinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Inverse zu einer Schallemissionskurve
der Flächenlautsprechervorrichtung 10 zu bestimmen. Mittels der Inversionseinheit
kann die Flächenlautsprechervorrichtung 10 auf unterschiedliche Bausubstanzen 11 angepasst
werden.
[0024] Weiter umfasst die Flächenlautsprechervorrichtung 10 eine Gehäuseeinheit 13. Die
Gehäuseeinheit 13 umschließt die Lautsprechereinheit 12 vollständig. Lediglich ein
Anschlusskabel 25 der Lautsprechereinheit 12 ist durch die Gehäuseeinheit 13 hindurchgeführt.
Die Gehäuseeinheit 13 ist zur Einbringung in unterschiedliche abbindende Bausubstanzen
11 vorgesehen. Die Gehäuseeinheit 13 kann insbesondere in Beton eingebracht werden
(vgl. Figur 1).
[0025] Die Gehäuseeinheit 13 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Außenform auf. Eine
Stärke der Gehäuseeinheit 13 ist wesentlich kleiner als eine Quererstreckung der Gehäuseeinheit
13. Die Gehäuseeinheit 13 umfasst eine Vorderseite 14 und eine Rückseite 26, deren
Normalrichtungen senkrecht zu der Quererstreckung orientiert sind. Eine Aussendung
der Schallwellen, die mittels der Flächenlautsprechervorrichtung 10 erzeugt werden,
erfolgt im Wesentlichen in Richtung der Vorderseite 14. Eine Aussendung von Schallwellen
in Richtung der Rückseite 26 ist im Wesentlichen unterdrückt.
[0026] Die Vorderseite 14 der Gehäuseeinheit 13 geht eine feste Verbindung mit der Bausubstanz
11 ein. Die Vorderseite 14 weist eine offenporige Struktur auf, die beim Abbinden
der Bausubstanz 11 eine kraftschlüssige Verbindung mit der Bausubstanz 11 eingeht.
Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Bausubstanz 11 und die Gehäuseeinheit
13 eine stoffschlüssige Verbindung eingehen.
[0027] Die Rückseite 26 sowie Stirnseiten 27, 28 der Gehäuseeinheit 13 sind ebenfalls für
eine feste Verbindung mit der Bausubstanz 11 vorgesehen. Die Rückseite 26 ist analog
zu der Vorderseite 14 ausgestaltet. Die Verbindung zwischen der Vorderseite 14 und
der Bausubstanz 11 ist somit gleich wie die Verbindung zwischen der Rückseite 26 und
der Bausubstanz 11. Die Stirnseiten 27, 28, deren Oberfläche entlang der Stärke der
Gehäuseeinheit 13 gerichtet ist, gehen ebenfalls feste Verbindungen mit der Bausubstanz
11 ein.
[0028] Die Gehäuseeinheit 13 weist eine Druckfestigkeit auf, die dem durch die Bausubstanz
11 ausgeübten Druck vor und nach dem Abbinden der Bausubstanz 11 widersteht. Die Gehäuseeinheit
13 kann damit in die flüssige Bausubstanz 11 eingebracht werden. Die Druckfestigkeit
der Gehäuseeinheit 13 beträgt ca. 0,65 N/mm
2 bis 0,75 N/mm
2. Zudem ist die Gehäuseeinheit 13 wasserdicht. Eine Komponente der Bausubstanz 11
ist als Wasser ausgebildet. Das Wasser dient als eine Reaktionskomponente, die zum
Abbinden der Bausubstanz 11 führt. Die Gehäuseeinheit 13 schützt die Lautsprechereinheit
12 gegen eindringendes Wasser. Außerdem ist die Gehäuseeinheit 13 diffusionsoffen.
Das in der Bausubstanz 11 enthaltene Wasser wird mittels der Gehäuseeinheit 13 transportiert,
wodurch ein gleichmäßiges Abbinden der die Flächenlautsprechervorrichtung 10 umgebenden
Bausubstanz 11 erfolgt.
[0029] Die Gehäuseeinheit 13 ist im Wesentlichen aus einem Werkstoff hergestellt. Der wesentliche
Werkstoff für die Gehäuseeinheit 13 ist Polyurethanschaum. Eine Rohdichte des Polyurethanschaums
liegt zwischen 75 kg/m
3 und 85 kg/m
3. Teile der Gehäuseeinheit 13 sind zudem aus Holz gefertigt. Grundsätzlich wäre es
auch denkbar, die Gehäuseeinheit 13 im Wesentlichen aus Holz zu fertigen.
[0030] Die Gehäuseeinheit 13 umfasst zwei Gehäuseteile 15, 16. Das eine Gehäuseteil 15 ist
als ein Gehäusevorderteil ausgebildet. Es bildet eine Vorderwand 29 aus, deren Außenseite
die Vorderseite 14 ausbildet. Das zweite Gehäuseteil 16 ist als ein Gehäuserückteil
ausgebildet. Es bildet eine Rückwand 30 und damit die Rückseite 26 aus. Die beiden
Gehäuseteile 15, 16 sind vollständig aus Polyurethanschaum ausgebildet. Die Gehäuseteile
15, 16 sind im Wesentlichen gleich. Sie weisen eine im Wesentlichen gleiche Grundform
auf. Sie sind mittels einer einzigen Rohform bzw. eines Schnitt- und/oder Fräsmusters
herstellbar (vgl. Figur 1).
[0031] Weiter umfasst die Gehäuseeinheit 13 zwei Befestigungselemente 17, 18, mittels denen
die Gehäuseeinheit 13 und somit die Flächenlautsprechervorrichtung 10 innerhalb der
Bausubstanz 11 positioniert wird. Die Befestigungselemente 17, 18 sind jeweils als
eine Holzleiste ausgebildet. Die Befestigungselemente 17, 18 sind zwischen die beiden
Gehäuseteile 15, 16 eingebracht. Die Befestigungselemente 17, 18 können lösbar mit
Positionierelementen 19, 20 verbunden werden. Mittels der Positionierelemente 19,
20 wird die Flächenlautsprechervorrichtung 10 während einer Herstellung der Gebäudevorrichtung
in der zu diesem Zeitpunkt flüssigen Bausubstanz 11 positioniert. Die Positionierelemente
19, 20 sind insbesondere zur Positionierung während dem Abbinden der Bausubstanz 11
vorgesehen und sind nach des Abbindens der Bausubstanz 11 wieder entfernbar.
[0032] Die Befestigungselemente 17, 18 sind an den gegenüberliegenden Stirnseiten 27, 28
der Gehäuseeinheit 13 angeordnet. Sie sind als Befestigungsleisten ausgebildet. Zur
Anordnung der Befestigungselemente 17, 18 ist die Stärke der Gehäuseteile 15, 16 an
den entsprechenden Seitenwänden 31, 32, die die Stirnseiten 27, 28 ausbilden, reduziert.
In montiertem Zustand nehmen die Befestigungselemente 17, 18 einen in den Gehäuseteilen
15, 16 ausgesparten Bauraum vollständig ein. Die Befestigungselemente 17, 18 bilden
jeweils einen Teil der Seitenwände 31, 32 (vgl. Figur 2).
[0033] Weiter umfasst die Gehäuseeinheit 13 fest angebundene Armierungselemente 21, 22.
Die Armierungselemente 21, 22 sind mittels eines Kunstgewebegeflechts ausgebildet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Armierungselemente 21, 22 mittels
Glasfasermatten ausgebildet. In montiertem Zustand der Flächenlautsprechervorrichtung
10 sind die Armierungselemente 21, 22 fest mit den Gehäuseteilen 15, 16 verbunden.
Nach einem Einbringen der Flächenlautsprechervorrichtung 10 in die Bausubstanz 11
und Abbinden der Bausubstanz 11 stellen die Armierungselemente 21, 22 eine Kopplung
mit der Bausubstanz 11 her. Die Armierungselemente 21, 22 koppeln die Gehäuseeinheit
13 bautechnisch an die Bausubstanz 11. Zudem koppeln die Armierungselemente 21, 22
die Lautsprechereinheit 12 akustisch an die Bausubstanz 11.
[0034] Die Armierungselemente 21, 22 verstärken eine Schalllängsleitung innerhalb der Bausubstanz
11. Mittels der Armierungselemente 21, 22 verteilt die Flächenlautsprechervorrichtung
10 die ausgesandten Schallwellen auf eine Fläche, die größer ist als die Vorderseite
14 der Flächenlautsprechervorrichtung 10. Die seitliche an die Flächenlautsprechervorrichtung
10 angrenzende Bausubstanz 11 wird somit teilweise ebenfalls zur Schallaussendung
verwendet. Die Armierungselemente 21, 22 bewirken dabei insbesondere eine Übertragung
von Schallwellen auf die an die Stirnseiten 27, 28 angrenzende Bausubstanz 11.
[0035] Die Gehäuseeinheit 13 bildet einen Innenraum 33 aus, in dem die Lautsprechereinheit
12 angeordnet ist. Der Innenraum 33 weist eine im Wesentlichen quaderförmige Form
auf. Die Lautsprechereinheit 12 ist fest mit dem Gehäuseteil 15 verbunden, das die
Vorderwand 29 ausbildet. Die Lautsprechereinheit 12 ist an einer Seite des Innenraums
33 angeordnet, die zu der Vorderseite 14 korrespondiert.
[0036] Ausgehend von der Lautsprechereinheit 12 in Richtung der Rückwand 30 ist die Flächenlautsprechervorrichtung
10 schallabsorbierend ausgebildet. Ein zwischen der Lautsprechereinheit 12 und dem
die Rückseite 26 ausbildenden Gehäuseteil 16 angeordneter Bauraum ist als eine Schallabsorptionseinheit
34 ausgebildet. Die Schallabsorptionseinheit 34 umfasst einen zwischen der Rückwand
30 und der Lautsprechereinheit 12 angeordneten Hohlraum 35. Weiter umfasst die Schallabsorptionseinheit
34 einen Festkörperabsorber 36, der in diesem Ausführungsbeispiel als ein Dämmschaum
ausgebildet ist. Der Festkörperabsorber 36 ist auf eine Rückseite der Lautsprechereinheit
12 aufgebracht. Der Festkörperabsorber 36 füllt den zwischen der Lautsprechereinheit
12 und der Rückwand 30 angeordneten Bauraum teilweise aus. Grundsätzlich kann der
Festkörperabsorber 36 der Schallabsorptionseinheit 34 diesen Bauraum auch vollständig
ausfüllen oder es kann auf den Festkörperabsorber 36 verzichtet werden (vgl. Figur
1).
[0037] Zur Montage der Flächenlautsprechervorrichtung 10 wird die Lautsprechereinheit 12
in das Gehäuseteil 15, das die Vorderwand 29 ausbildet, eingelegt. Außerdem werden
die Armierungselemente 21, 22 auf das Gehäuseteil 15 aufgelegt und mittels der Befestigungselemente
17, 18, die anschließend angebracht werden, befestigt. Dann werden die Befestigungselemente
17, 18 jeweils fest mit dem Gehäuseteil 15 verbunden. Die Armierungselemente 21, 22
werden dabei ebenfalls fest an das Gehäuseteil 15 angebunden.
[0038] Weiter wird auf die Rückseite der Lautsprechereinheit 12 der Festkörperabsorber 36
zur rückseitigen Schalldämmung aufgebracht. Ferner wird das Anschlusskabel 25 durch
das Gehäuseteil 16, das die Rückwand 30 ausbildet, nach außen geführt. Das Anschlusskabel
25 kann prinzipiell auch durch eine der Seitenwände 31, 32 geführt werden. Anschließend
werden die beiden Gehäuseteile 15, 16 fest miteinander verbunden. Die Gehäuseteile
15, 16, die Befestigungselemente 17, 18 und die Armierungselemente 21, 22 sind somit
fest miteinander verbunden. Die Gehäuseteile 15, 16, die Befestigungselemente 17,
18 und die Armierungselemente 21, 22 werden dabei stoffschlüssig miteinander verklebt.
[0039] Die Gehäuseeinheit 13 weist eine Gesamtstärke 37 von ca. 60 mm auf. Die Vorderwand
29 weist eine Vorderwandstärke 38 von ca. 10 mm auf. Die Rückwand 30 weist eine Rückwandstärke
39 auf, die in etwa gleich groß ist. Der Innenraum 33, der durch die beiden Gehäuseteile
15, 16 aufgespannt ist, weist eine Stärke 40 von ca. 40 mm auf. Die Lautsprechereinheit
12 weist eine maximale Stärke 41 von ca. 25 mm auf. Die Schallabsorptionseinheit 34
weist somit eine Stärke 42 von wenigstens 15 mm auf. An einer Stelle, an der die Erregerspule
23 angeordnet ist, ist die Stärke 42 der Schallabsorptionseinheit 34 minimal. Im Bereich
der Erregerspule 23 wird auf ein Aufbringen des Festkörperabsorbers 36 verzichtet.
[0040] Die Gebäudevorrichtung wird in einem klassischen Gießverfahren mittels Schalungen
43, 44 hergestellt. Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Gebäudevorrichtung
ist als eine Gebäudewandvorrichtung ausgebildet. Eine Gebäudedeckenvorrichtung ist
grundsätzlich analog herstellbar.
[0041] Zur Herstellung der Gebäudevorrichtung wird in dem klassischen Gießverfahren zunächst
eine erste Schalung 43 positioniert. Die Schalung 43 definiert eine erste Außenfläche
der Gebäudevorrichtung. Anschließend wird eine zweite Schalung 44 positioniert, die
eine zweite Außenfläche der Gebäudevorrichtung definiert. In einem zwischen den Schalungen
43, 44 angeordneten Zwischenraum 45 wird eine nicht näher dargestellte Armierung eingebracht.
Bei Beton kann die Armierung beispielsweise mittels Stahlverstrebungen ausgebildet
sein.
[0042] Sobald die Armierung angebracht ist, wird die zu diesem Zeitpunkt flüssige Bausubstanz
11 zwischen die Schalungen 43, 44 eingebracht. Gegebenenfalls wird anschließend die
Bausubstanz 11 mittels einer Rüttelvorrichtung verdichtet. Insbesondere Lufteinschlüsse
werden dabei weitgehend aus der Bausubstanz 11 entfernt. Die Bausubstanz 11 füllt
damit den Zwischenraum 45 zwischen den Schalungen 43, 44 zumindest in einem unteren
Bereich vollständig aus.
[0043] Sobald die Bausubstanz 11 abgebunden und somit gehärtet ist, werden die Schalungen
43, 44 wieder entfernt. Die abgebundene Bausubstanz 11, die durch die Armierungen
verstärkt ist, bildet dann die Gebäudevorrichtung aus. Die Gebäudevorrichtung ist
als eine Sichtbetongebäudevorrichtung ausgebildet. Eine Oberfläche der Gebäudevorrichtung
verbleibt unverputzt bzw. unverblendet.
[0044] Die Schalungen 43, 44 sind jeweils zweiteilig ausgeführt. Sie umfassen jeweils eine
Trägerplatte 46, 47 und eine mit der Trägerplatte 46, 47 verbundene Strukturgebungsplatte
48, 49. Die Strukturgebungsplatten 48, 49 weisen eine Oberflächenstruktur auf, die
auf den Sichtbeton übertragen wird. Grundsätzlich ist es denkbar, die Gebäudevorrichtung
einseitig oder beidseitig als Sichtbetonvorrichtung auszubilden.
[0045] Zur Einbringung der Flächenlautsprechervorrichtung 10 in die Gebäudevorrichtung wird
analog dem klassischen Gießverfahren zunächst die erste Schalung 43 aufgestellt. Sobald
die erste Schalung 43 fest aufgestellt ist, wird die Flächenlautsprechervorrichtung
10 an einer Innenseite der Schalung 43 positioniert und befestigt (vgl. Figur 3).
[0046] Zum Befestigen der Flächenlautsprechervorrichtung 10 werden die Positionierelemente
19, 20 zeitgleich mit den Befestigungselementen 17, 18 der Gehäuseeinheit 13 und der
Schalung 43 verbunden. Die Positionierelemente 19, 20 sind als Schrauben ausgeführt,
die durch die Schalung 43 hindurch in die Befestigungselemente 17, 18 eingeschraubt
werden. Die Positionierelemente 19, 20 weisen einen Durchmesser von ca. 6 mm auf.
[0047] Die Flächenlautsprechervorrichtung 10 wird dabei beabstandet zu der Schalung 43 angeordnet.
Zur Festlegung eines Abstands zwischen der Schalung 43 und der Flächenlautsprechervorrichtung
10 werden während der Positionierung der Flächenlautsprechervorrichtung 10 Abstandshalter
50, 51 zwischen die Schalung 43 und die Gehäuseeinheit 13 der Flächenlautsprechervorrichtung
10 eingebracht. Sobald die Flächenlautsprechervorrichtung 10 mittels der Positionierelemente
19, 20 positioniert und befestigt ist, werden die Abstandshalter 50, 51 wieder entfernt.
Die Flächenlautsprechervorrichtung 10 ist damit an einer definierten Position an der
Innenseite der Schalung 43 mit einem definierten Abstand zur Schalung 43 angeordnet.
[0048] Anschließend wird die zweite Schalung 44 aufgestellt. Weiter wird das aus der Gehäuseeinheit
13 hinausgeführte Anschlusskabel 25 zwischen den beiden Schalungen 43, 44 verlegt.
Das Anschlusskabel 25 wird an einer vorteilhaften Stelle, beispielsweise in einer
Anschlussdose, aus der Gebäudevorrichtung herausgeführt. Außerdem wird die Armierung
zum Aufbau der Gebäudevorrichtung zwischen die Schalungen 43, 44 eingebracht (vgl.
Figur 4).
[0049] Danach wird die Flächenlautsprechervorrichtung 10 in die Bausubstanz 11 eingebracht,
indem die Bausubstanz 11 in den Zwischenraum 45 zwischen die Schalungen 43, 44 eingefüllt
wird. Dabei wird insbesondere ein zwischen der Schalung 43 und der Flächenlautsprechervorrichtung
10 verbleibenden Zwischenraum vollständig mit der Bausubstanz 11 ausgefüllt. Die Flächenlautsprechervorrichtung
10 ist somit vollständig von der Bausubstanz 11 umgeben. Der Zwischenraum zwischen
der Schalung 43 und der Flächenlautsprechervorrichtung 10 weist eine Stärke 52 von
ca. 16 mm auf. Die Bausubstanz 11, die die Vorderseite 14 der Flächenlautsprechervorrichtung
10 bedeckt, weist somit ebenfalls diese Stärke auf.
[0050] Sobald die Bausubstanz 11 abgebunden und somit gehärtet ist, werden die Positionierelemente
19, 20 entfernt. Anschließend werden Schalungen 43, 44 abgenommen und die Bausubstanz
11 freigelegt. Durch das Entfernen der Positionierelemente 19, 20 verbleibende Löcher
können anschließend aufgefüllt werden. In Abhängigkeit von einer Oberflächenstruktur
der Bausubstanz 11 ist es aber auch denkbar, die Löcher zu belassen. Insbesondere
Sichtbeton weist eine Oberflächenstruktur auf, die grundsätzlich durch Lufteinschlüsse
geprägt ist. Die Löcher, die durch die Positionierelemente 19, 20 bedingt sind, werden
somit als ein Teil der Oberflächenstruktur wahrgenommen. Die Gebäudevorrichtung weist
somit eine unbehandelte Oberflächenstruktur auf, die im Bereich der Flächenlautsprechervorrichtung
10 homogen ist (vgl. Figur 5).
Bezugszeichen
[0051]
- 10
- Flächenlautsprechervorrichtung
- 11
- Bausubstanz
- 12
- Lautsprechereinheit
- 13
- Gehäuseeinheit
- 14
- Vorderseite
- 15
- Gehäuseteil
- 16
- Gehäuseteil
- 17
- Befestigungselement
- 18
- Befestigungselement
- 19
- Positionierelement
- 20
- Positionierelement
- 21
- Armierungselement
- 22
- Armierungselement
- 23
- Erregerspule
- 24
- Kopplungsmittel
- 25
- Anschlusskabel
- 26
- Rückseite
- 27
- Stirnseite
- 28
- Stirnseite
- 29
- Vorderwand
- 30
- Rückwand
- 31
- Seitenwand
- 32
- Seitenwand
- 33
- Innenraum
- 34
- Schallabsorptionseinheit
- 35
- Hohlraum
- 36
- Festkörperabsorber
- 37
- Gesamtstärke
- 38
- Vorderwandstärke
- 39
- Rückwandstärke
- 40
- Stärke
- 41
- Stärke
- 42
- Stärke
- 43
- Schalung
- 44
- Schalung
- 45
- Zwischenraum
- 46
- Trägerplatte
- 47
- Trägerplatte
- 48
- Strukturgebungsplatte
- 49
- Strukturgebungsplatte
- 50
- Abstandshalter
- 51
- Abstandshalter
- 52
- Stärke
1. Flächenlautsprechervorrichtung zur Integration in eine im Wesentlichen aus einer abgebundenen
Bausubstanz (11) gefertigten Gebäudevorrichtung, insbesondere eine Gebäudedeckenvorrichtung
und/oder Gebäudewandvorrichtung, mit wenigstens einer Lautsprechereinheit (12) zur
Aussendung von Schallwellen,
gekennzeichnet durch
eine die Lautsprechereinheit (12) aufnehmende Gehäuseeinheit (13), die dazu vorgesehen
ist, vor einem Abbinden der Bausubstanz (11) in die Bausubstanz (11) eingebracht zu
werden.
2. Flächenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) eine Vorderseite (14) aufweist, die zumindest im Wesentlichen
für eine feste Verbindung der Bausubstanz (11) vorgesehen ist.
3. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) eine Druckfestigkeit aufweist, die zur Einbringung in die
flüssige Bausubstanz (11) vorgesehen ist.
4. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) wasserdicht ist.
5. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) zumindest in Teilbereichen diffusionsoffen ist.
6. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) im Wesentlichen aus Polyurethanschaum gefertigt ist.
7. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) zumindest zwei im Wesentlichen gleiche Gehäuseteile (15, 16)
aufweist.
8. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) wenigstens ein Befestigungselement (17, 18) aufweist, das
dazu vorgesehen ist, für eine Positionierung der Gehäuseeinheit (13) innerhalb der
Bausubstanz (11) fest mit wenigstens einem Positionierelement (19, 20) verbunden zu
werden.
9. Flächenlautsprechervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäuseeinheit (13) wenigstens ein Armierungselement (21, 22) aufweist, das zur
Kopplung an die Bausubstanz (11) vorgesehen ist.
10. Flächenlautsprechervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Armierungselement (21, 22) im Wesentlichen als eine mit der Gehäuseeinheit (13)
verbundene Kunstfasermatte ausgebildet ist.
11. Gebäudevorrichtung, insbesondere Decken- und/oder Gebäudewandvorrichtung, die im Wesentlichen
aus einer abgebundenen Bausubstanz (11) besteht, mit einer Flächenlautsprechervorrichtung
(10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flächenlautsprechervorrichtung (10) im Wesentlichen von der Bausubstanz (11) umschlossen
ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Gebäudevorrichtung, insbesondere einer Decken- und/oder
Gebäudewandvorrichtung, mit einer integrierten Flächenlautsprechervorrichtung (10),
wobei die Gebäudevorrichtung im Wesentlichen aus einer abbindenden Bausubstanz (11)
hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Flächenlautsprechervorrichtung (10) vor einem Abbinden der Bausubstanz (11) in
die Bausubstanz (11) eingebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flächenlautsprechervorrichtung (10) vor dem Abbinden der Bausubstanz (11) im Wesentlichen
von der Bausubstanz (11) umschlossen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flächenlautsprechervorrichtung (10) beabstandet zu wenigstens einer Schalung (43,
44) positioniert und ein an die Schalung (43, 44) angrenzender Raum mit der abbindenden
Bausubstanz (11) gefüllt wird.