Lautsprecher werden aus vielfältigen Gründen in Gehäuse verbaut. So dient das geschlossene Gehäuse der Vermeidung des akustischen Kurzschlusses. Baßreflex- oder Bandpaßgehäuse werden als Resonator ausgeführt, womit speziell das Übertragungsverhalten bei tiefen Frequenzen optimiert werden kann. Das Lautsprechergehäuse selbst ist aber auch eine Fehlerquelle, die zu unerwünschten Nichtlinearitäten im Übertragungsverhalten und so zu Verzerrungen und Klangverfälschungen führen kann. Diese sind nachfolgend angeführt.

Das Gehäuse bzw. die Gehäusewände müssen genügend Stabilität aufweisen, andernfalls können parasitären Biegeschwingungen an den Gehäusebauteilen bzw. Gehäusewänden angeregt werden.

Das Gehäuse muss hinreichende Dämmung bieten, um den akustischen Wirkungsgrad nicht negativ zu beeinflussen - falls die Schallabstrahlung nicht durch die

vorgesehenen Schallöffnungen erfolgt treten phasenverschobene Gehäuseschwingungen auf. Deswegen werden für Lautsprechergehäuse vorzugsweise

Materialien hoher Dichte verwendet, beispielsweise MDF-Platten oder auch Marmor. (Zur Vermeidung dieser Beeinträchtigung werden Gehäuse auch nach dem Sandwich- Prinzip aufgebaut, wo zwischen innerem und äußerem Gehäuse Sand eingebracht wird.)

Lautsprechergehäuse werden meist in quaderförmiger Gestalt ausgeführt. Durch gegenüberliegende Gehäusewände mit gleichen Abständen bilden sich im Inneren des Gehäuses stehende Wellen aus, die zu einer Nichtlinearität im Übertragungsverhalten führen. Im Allgemeinen treten bei quaderförmigen Gehäusen drei störende

Frequenzen bzw. Gehäuseresonanzen auf, die durch die Abstände von Boden zu Oberseite, von den Abständen der Seitenwände zueinander und von Front- zu

Rückwand festgelegt werden. Durch Anordnung von Dämpfungsmaterial im Inneren des Gehäuses oder durch innere Trennwände werden diese Schallwellen zwar gedämpft, aber nicht vermieden. Durch das Einbringen von Trennwänden, kann dieser Effekt minimiert werden, wobei in der Regel jedoch weitere Frequenzen aufgrund stehender Wellen entstehen.

An den vorderen Gehäusekanten treten durch Beugung Interferenzen auf, die das Klangbild beeinträchtigen.

Die Richtcharakteristik von Lautsprechern ohne vorangesetzte Hörner zeigt- speziell bei hohen Frequenzen - eine unerwünschte Bündelung.

Die Monatage von Lautsprechern auf eine ebene Schallwand führt im allgemeinen zu Laufzeitunterschieden zwischen den einzelnen Lautsprechern, da sich der Schwingspulen wegen der unterschiedlichen Bautiefe nicht in einer Ebene befinden.

Viele der obig genannten Nachteile haben ihren Ursprung im Gehäuseaufbau mit ebenen Elementen, dies sind meist Holzfaser-, MDF- oder Spanplatten. Zur Vermeidung dieser Eigenschaften, sollten Lautsprechergehäuse möglichst mit unregelmäßiger Gestalt - vorzugsweise mit gewölbten und gekrümmten Flächen ausgeführt werden, um zunächst Volumina mit gleichen und parallelen Flächenabständen zu vermeiden. Dies erfordert allerdings andere Herstellungsverfahren, als jene, die für den Gehäusebau aus Plattenmaterialien erforderlich sind.

Der erfindungsgemäße Vorschlag beschreibt bevorzugte Herstellungsverfahren und die Ausführung solcherart hergestellter. Lautsprechergehäuseelemente bzw. Lautsprechergehäuse in industriellen Stückzahlen. Die Gehäuseelemente werden in einem Gießverfahren aus Epoxyharzen in Kombination mit Anhydridhärtern, Füllstoffen und Additiven hergestellt. Im Unterschied zu Polyurethanen oder Aminhärtenden Epoxyden können mit Anhydriden Vergußgewichte bis über 200kg realisiert werden, da die Exothermie bei der Vernetzung der aktiven Komponenten mit entsprechend beheizten Formen gesteuert werden kann. Für kleine und mittlere Volumina werden die Gehäuseelemente nach dem automatischen Druckgelierprozeß bei

Geliertemperaturen zwischen 80° und 160°C hergestellt, größere Elemente werden

vorzugsweise mit dem Vakuumgußverfahren bei vergleichsweise niedrigeren Temperaturen in der Form geliert. Nach dem Entformen werden die Teile im Allgemeinen in einem separatem Ofen ausgehärtet.

Die aus Epoxydharz, Anhydridhärter, Füllstoff und Additive hergestellte Reaktionsmasse wird vorzugsweise vor dem Verguss in der Aufbereitungsanlage entgast. Der Verguss selbst wird vorzugsweise ebenfalls unter Vakuum vorgenommen. Da die Formen polierte

Oberflächen aufweisen und die Vergußmasse evakuiert wurde, sowie der Gießprozeß (im Vakuumgußverfahren) vorzugsweise unter Vakuum erfolgt, können Bauteile mit hochglänzenden Oberflächen geschaffen werden. Beim atmosphärischen Druckgelierverfahren (ADG) wird die Form an deren Unterseite gefüllt (steigender Verguss). Die in der Form vorhandene Luft wird während des Füllvorganges über Entlüftungen von der Vergussmasse verdrängt - hier kann auf das Anlegen von Vakuum verzichtet werden, für höchste

Anforderungen wird die Form auch hier evakuiert) -In Abgrenzung zu Gehäusebauteilen, die aus Polyment oder Polymerbeton hergestellt werden, ist bei diesen Verfahren keine

Nacharbeit - wie Spachteln zum Schließen von Lunkern, Lufteinschlüssen und Poren und kein Schleifen - erforderlich, um die gewünschte Oberfiächenqualität zu erzielen. Durch Zusatz von Pigmenten kann der gewünschte Farbton eingestellt werden. Mit Zusatzstoffen wie Glimmer oder Metallpartikel kann eine schimmernde Oberfläche erzielt werden.

Die reaktive Masse wird aus folgenden Komponenten zusammengesetzt (GT = Gewichtsteile):

100 Gewichtsteile Bisphenol A Epoxydharz oder Bisphenol A/F Epoxyharz vorzugsweise in flüssiger Phase mit einem Epoxydgehalt von 4 bis 6 Epoxyäquivalenten/Kilogramm oder 100 Gewichtsteile Epoxy-Festharz mit einer Epoxydzahl von 2 bis 3 pro Kilogramm.

100 GT Harz werden mit 65-100 Gewichtsteile Anhydridhärter vom Typ Methyltetrahydro- phtalsäureanhydrid oder Methylhexahydrophtalsäureanhydrid oder einer flüssigen

Härtermischung bestehend aus etwa 30% Methylhexahydrophtalsäureanhydrid und 70% Hexahydrophtalsäureanhydrid vermischt .

Natürlich können auch Festhärter Phtalsäureanhydrid, Hexahydrophtalsäureanhydrid oder Tetrahydrophtalsäureamhydnd eingesetzt werden: Diese werden mit einer Menge von 30-40 GT zu 100 GT Harz zugesetzt.

Flexibilisatoren etwa Polyäthylen- oder Polypropylenglycol wird in Mengen von etwa 20 GT zu 100 GT Harz beigemengt.

Zähmodifikator wird in 0 bis etwa 15GT zu 100 GT Harz gemischt.

Allenfalls wird die Mischung mit einem Beschleuniger für optimale Prozeßzeiten eingestellt - beispielsweise werden 0 bis 2,5 GT tertiäres Amin, etwa BDMA auf 100 GT Harz zugegeben.. Pigmente oder Farbpulver wie Ruß oder Eisenoyxid, Titanoxyd können je nach Farbe - und Farbsättigung bis zu 5 GT in der Mischung enthalten sein. Schließlich wird der Mischung auch Füllstoff zugesetzt. Der Gesamtfüllstoffgehalt der Mischung soll 55% übersteigen und idealerweise zwischen 57 und 75% liegen. Die

Differenzmenge auf 100% besteht aus der oben beschriebenen Epoxy-Mischung.

Als Füllstoff wird bevorzugt Quarzmehl eingesetzt, aber auch Kreide (mit runden oder stabförmigen Korn), oder auch Aluminiumoxyd oder Aluminiumtrihydrat. Auch

Gummikugeln oder Gummischrot kann eingesetzt werden, wenn der Anteil mindestens den Gehalt der Epoxydharz/ Härtermischung erreicht oder übersteigt (Dieses Mengenverhältnis, das bei Epoxymischungen mit Anhydridhärtern praktisch gut einsetzbar ist, ergibt gleichzeitig eine Abgrenzung gegenüber der Schrift DE 3905562.)

Für attraktive Oberflächen können auch Coloritquarz oder Coloritquarzmischungen unterschiedlicher Farbe eingesetzt werden. Dies ist ein Quarz, der eingefärbt ist.

Vorzugsweise wird eine Mischung zumindest zweier Füllstoffe eingesetzt werden.

Beispielsweise kann Quarzmehl mit Kreide mit oder Gummischrot vermengt sein, oder Coloritquarz mit Kreide gemischt werden. In der Tabelle sind die jeweiligen Mischungen angeführt. Das Verhältnis der aktiven Komponenten zum Füllstoff ist in der ersten Spalte exemplarisch dargestellt.

Mischun en in Gewichtsteilen:

Bevorzugte Füllstoffmischungen (Verhältnis der Füllstoffmengen zueinander in

Gewichtsteilen

CaCo3 Kreide/ 1 1 1 1

Wollastonite

Coloritquarz 1 1

Alumiuniumoxyd 1

Gummischrot 1 1

Quarzmehl 1

Aluminiumtrihydrat 0,3-1 0-1 0-1 0-1 0-1

Hohlkugeln Nach

Herstellerempf.

Aluminiumtrihydrat oder Magnesiumtrihydrat kann als flarnmhemmender Füllstoff alleine, z.B. statt Quarzmehl eingesetzt werden oder als Additiv. Die unterschiedlichen Dichten und Härtegrade sind nachfolgend dargestellt. Füllstoffkombinationen mit unterschiedlichen Härten und Dichten wirken sich akustisch besonders günstig aus und sollten daher bevorzugt eingesetzt werden.

Eine Sonderstellung nehmen die Hohlkugeln als Füllstoffe ein: Diese sind beispielsweise als Phenolharzhohlkugeln, als Polyethylenhohlkugeln oder aus Aluminiumsilikathohlkugeln verfügbar. Vorzugsweise Glashohlkugeln aber auch Metallhohlkugeln können der aktiven Epoxymischung alleine oder auch in Kombination mit mineralischen Füllstoffen zugesetzt werden. Mit diesen Hohlkugeln kann die Dichte der Gesamtmischung bis zu etwa 30% reduziert werden, was bei großvolumigen Gehäusen von Vorteil ist. Akustisch bewirken die Hohlkugeln - besonders in Kombination mit mineralischen Füllstoffen - die Reduktion der Schallleitung bei mittleren und höheren Frequenzen und eine Reduktion der

Resonanzfrequenzen (wo die Dämmung ein Minimum erreicht). Die Dichten der Hohlkugeln und deren Härte variiert in großen Bereichen, wegen des Unterschiedes des Kugelmaterials und des Unterschiedes des eingeschlossenen Hohlraums. Elastische Hohlkugeln zeichnen sich weiters durch besonders gute Schalldämpfung - insbesondere bei mittleren Frequenzen - aus.

Dichte

Somit wird ein Verfahren beschrieben, womit sich Gehäusebauteile hoher Masse mit Einzelkomponenten unterschiedlicher Dichte herstellen lassen. Die Verwendung von

Füllstoffen unterschiedlicher Dichte minimiert den Schalldurchgang, da anstelle einer massenabhängigen Resonanzfrequenz eine Resonanzsattelkurve mit weniger stark ausgeprägten Maximas erzeugt wird. (Im Fall der Schalldurchlässigkeit sind dies natürlich Minima der Intensität der Durchlässigkeit bzw. Leitfähigkeit)). Dadurch können sowohl Schalldurchlässigkeit und Gehäuseresonanzen vermindert werden und nach den bisherigen Erläuterungen besonders vorteilhaft gerundete, gewölbte Flächen realisiert werden, die keine

4 weitere Oberflächennacharbeit erfordern. (Falls gewünscht, kann man Sichtflächen auch lackieren - dies wird vorzugsweise mit Acryllacken oder Polyurethanlacken vorgenommen werden.) Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit können der Vergussmischung

Glasfaserschnitzel zugesetzt werden. Es können aber auch Verstärkungsgewebe oder

Verstärkungsnetze in die Form eingelegt werden, die aus Kohle-,Glas-, Aramid- oder

Naturfasern bestehen.

Nachfolgend sollen einige erfindungsgemäße, bevorzugte Ausführungsbeispiele von

Lautsprecherelementen dargestellt werden, die nach diesem Verfahren hergestellt werden.

In Abbildung 1 wird in Anlehnung an AT 409910 ein Lautsprechergehäuse gezeigt, dass in dieser Anmeldung beschrieben wurde. Die in der AT 409910 vorgeschlagene Ausführung der Frontplatte wird nun als exemplarisches Beispiel herangezogen. Diese Frontplatte lässt sich beispielsweise aus Vollmaterial fräsen und drehen - sie lässt sich wegen der Schichtdicke jedoch sicher nicht Spritzgießen. Mit den ADG- oder Vakuumgußverfahren nach dem erfinderischen Vorschlag lässt sich solch ein Teil ohne Nacharbeit herstellen. Große

Gehäuseelemente können durch Gewebeeinlagen, beispielsweise durch Netze, welche umgössen werden, zusätzlich mechanisch verstärkt werden. Montagelemente, wie

Gewindebüchsen zur Lautsprecherbefestigung bzw. zur Befestigung der Frontplatte an die weiteren Gehäuseteile werden in der Form fixiert und umgössen. Keine weiteren

Arbeitsschritte sind nötig. Die Frontplatte könnte mit einem Korpus aus Span- oder MDF- Platten verschraubt werden und bringt schon beachtliche Vorteile; unter anderem:

- Gerundete vordere Gehäusekanten

- Schallführung für einen oder mehrere Lautsprecher

- Resonanzarmut der Frontplatte

- Lautzeitunterschiedsminimierung durch optimierte, annähernd gleiche horizontale Lage der Schwingspulen.

Zur weiteren Optimierung wird nach dem erfinderischen Vorschlag ein gegossener

Gehäusekorpus vorgestellt. Der äußere Korpus ist der einfacheren Darstellung mit ebenen Flächen gezeigt, diese werden in der Praxis bevorzugt gekrümmt ausgeführt.

Wesentliches Merkmal sind aus den Seiten nach Abb. 2b ersichtlich: Die Innenseiten der Seiten- und Bodenwände weisen variable Wandstärke auf. (In Figur 2a wird die ebene Wand der Wand mit gekrümmter Innenfläche gemäß Fig. 2b gegenübergestellt). Der

Wandstärkeverlauf nimmt zur Mitte annähernd mit dem Profil einer Gaußschen Glockenkurve zu. Damit werden einerseits Biegeschwingungen vermieden, andererseits wird die Ausbildung stehender Wellen minimiert, da das Spektrum entsprechend der unterschiedlichen Wand - Abstände (durch Reflexion) aufgefächert und in der Intensität reduziert wird. Der Vorschlag nach DE 4000132 weist innenseitige Wandungen mit kissenförmigen Verlauf und nur schwachen Krümmungen auf, wobei diese Elemente nachträglich auf ebene Flächen eines ebenen Holzgehäuses montiert werden, was sehr umständlich und kostenintensiv ist. Weiters haben die großen Krümmungsradien nach der DE 4000132 weniger Schall streuende Wirkung als der hier beschriebene Vorschlag).

Die Verstärkungen mit dem Gaußkurvenprofil - allgemein mit einem sysmmetrischen wellenförmigen Profil, die vorzugsweise etwa in Mitte der Wände (halber Korpustiefe) angeordnet sind, können auch ineinander übergehen, so dass einander gegenüberliegende Wände mit einander verbunden sind und eine Verstärkungsplatte im Inneren des Korpus gebildet wird. Die Luftvolumina vor und hinter der Verstärkung sind durch zu den Seiten - bzw. Boden- und Deckelelementen abnehmenden Höhen der Gaußkurve gegeben. Zusätzlich Luftdurchlässe können auch durch entsprechende Bohrungen geschaffen werden, wofür die Form mit entsprechenden Kernen und Kernzügen auszuführen ist. Abbildung 3a zeigt wiederum die plattenförmige Versteifung und schematisch die Versteifung mit Elementen die einen gaußkurvenähnlichen Querschnitt aufweisen (Figur 3b). Die Rückwand wird vorzugsweise ebenso verstärkt. Die Verbindung erfolgt durch Verschraubung oder

Verklebung mit dem Korpus oder der Gehäusekorpus wird vorzugsweise mit der

Verstärkungsplatte in einem Stück gegossen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird in den Abb. 4a und 4b gezeigt:

Nach dieser Ausführung kann der Korpus mit Rückwand aus einem Stück hergestellt werden; Rückwand und Seitenteile weisen wiederum die Verstärkungen mit Gaußkurvenprofil auf; und zwar solcherart, dass Rückwand und Seitenteile durch diese Profile kreuzförmig miteinander verbunden sind. (Die vordere Verstärkungsstrebe wurde zur besseren Übersicht in die Zeichnung nicht dargestellt.).Die Höhe der Profile kann ident, wird aber vorzugsweise unterschiedlich sein. In Figur 4b fällt die Höhe der Glockenkurven zur Mitte ab, es können die Gaußprofile insbesondere ausgeprägte Höhensättel aufweisen, wodurch zwischen deren Höhenhöckern die Schwingspulen der Lautsprecher Platz finden. Der Höhenabfall wird vorzugsweise gerundet realisiert - in Figur 4b wurde die Höhenzunahme linear dargestellt. Die Höhe des gaußförmigen Verstärkungsprofiles beginnt etwa bei gesamter Tiefe der Seitenteile und fällt dann sattelförmig zwischen dem Ort der Schwingspule des

Basslautsprechers ab, Sie kann aber auch etwa in Mitte der Rückwandhöhe wieder an Höhe zunehmen. Danach fällt sie wieder ab. Wesentlich ist auch hier eine unregelmäßige

Gestaltung des gaußkurvenförmigen Profils von Bedeutung, dass sich stehende Wellen nicht ausbilden können und dass unregelmäßige Wandabstände geschaffen werden - neben der mechanischen Verstärkung folgt auch eine Reduktion der Biegeschwingungen. Da nach Figur 4b mehrere Gausskurvenprofile (senkrecht) aufeinandertreffen ergibt sich eine besonders gute Streuung der Schallwellen im Gehäuseinneren. Die Gestalt der Verstärkungsprofile bzw. der Wandprofilelemente kann identisch oder für mehrere oder alle Wände bzw. Elemente unterschiedlich sein. Der Höhenzug bzw. die Projektion des Höhenzugs des

Verstärkungsprofils auf die Wandfläche kann auch unregelmäßig gestaltet werden, wie in Figur 5 dargestellt, sodass diese nicht parallel zu den Gehäuseseiten oder Gehäusekanten zu liegen kommt. In Figur 5 ist ein ellipsenbogenförmiger Höhenzug dargestellt.

Der Verlauf des Profils mit variabler Höhe entlang einer Wand bzw. ein Wandprofil mit variabler Höhe ist in Figur 7 dargestellt.

Die Profilform der Versteifungen bzw. der Gehäusewände kann das erwähnte

Gaußkurvenprofil aufweisen, oder es kann die Wandstärke zur Mitte hin mit einer

Exponential- oder r "-Funktion oder Parabelfunktion variieren. Wesentlich dabei ist die Schaffung von gekrümmten Innenflächen, die mechanisch verstärkend und gegenüber dem inneren Gehäusevolumen gut schallstreuend sind.

Weitere Optimierungen können vorgenommen werden, indem die Gestalt des Korpus von der Quaderform abweicht. Etwa kann der Grundriss des Bodens größer als der Deckel sein, oder kann die Rückwand und/oder die Seitenteile gekrümmt sein. Die Box kann nun in Form eines Ellipsoids, eines Paraboloids, in Form einer halbseitig vertikal geschnittenen geschwungenen Vase oder nach Gestalt eines Baßgeigenkastens oder nach sonstig beliebiger Gestalt hergestellt werden, ohne dass der Aufwand zur Herstellung erheblich steigt, solange Hinter- schneidungen vermieden werden.

Eine gegen die Vertikale geneigte Ausführung mit kreisbogenförmiger Front- und Rückwand ist in Figur 6 dargestellt. Diese Herstellung kann rationell nur mittels Formen und mittels entsprechenden Schließmaschinen, welche die Formhälften aufnehmen, durchgeführt werden, wenn sie mit entsprechenden Kernzügen ausgestattet sind. Die Temperaturführung/ Beheizung der Formen muss solcherart vorgenommen werden, dass die Exothermie während der Vernetzung des Vergussmaterials kontrolliert wird. Mit kalthärtenden Systemen ist dies nur bis zu einigen, wenigen Kilogramm Masse möglich. Daraus ergibt sich eine weitere erfinderische

Abgrenzung.

Ebenso folgt gegenüber dem RTM-Verfahren eine Abgrenzung: Einerseits kann bei jenem nur eine beschränkte Schichtstärke von Kohle- oder Glasfaser durch imprägniert werden, da das dichte Gewebe dem Injektionsharz einen hohen Widerstand entgegensetzt. Andererseits verbietet die Forderung nach niedriger Viskosität des Injektionsharzes die Verwendung der hier beschriebenen, mit Füllstoffen vermengten Harzmischungen, durch welche die gewünschte hohe Dichte erst ermöglicht wird. Weiters sind beliebige gekrümmte und gewölbte Formen nur sehr aufwendig herzustellen, da geometrisch nicht abwickelbare Flächen die Fertigung von Verstärkungsgeweben aus zusammengenähten Einzelstücken erfordern.

Weiters unterscheiden sich die langen Taktzeiten und die hohen Kosten dieses Verfahrens gegenüber dem erfindungsgemäßen Vorschlag, der die rationelle Massenfertigung von Lautsprechergehäusen hoher Qualität in industriellen Stückzahlen ermöglicht.

Gegenüber Lautsprechergehäußen, die spritzgegossen, extrudiert oder spritzgepreßt hergestellt werden, ist die Abgrenzung gegeben, dass jene nicht so hoch mineralisch gefüllt werden können und vor allem, dass die Wandstärken gleichmäßig sein müssen und auf Schichtdicken um mm-Bereich beschränkt sind, was sich in nicht ausreichender Dämmung äußert.