WO2008019747A1 - Sound transducer device - Google Patents

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WO2008019747A1
WO2008019747A1 PCT/EP2007/006438 EP2007006438W WO2008019747A1 WO 2008019747 A1 WO2008019747 A1 WO 2008019747A1 EP 2007006438 W EP2007006438 W EP 2007006438W WO 2008019747 A1 WO2008019747 A1 WO 2008019747A1
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WO
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information
unit
sound
converter device
transducer system
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006438
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Holger Hanselka
Tobias Melz
Michael Kauba
Dirk Mayer
Björn SEIPEL
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H04R7/045—Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion

Definitions

  • the invention relates to a sound converter device, which is preferably suitable for voice output.
  • a greeting card with a loudspeaker which provides a piezoelectric vibration transducer, which is able to implement speech or music information on the greeting card surface in acoustically perceptible vibrations.
  • part of the greeting card surface serves as the loudspeaker diaphragm.
  • the invention has for its object to provide a sound transducer device based on a novel mode of action for sound wave generation, which should be manageable with the simplest possible technical means and the realization of which no elaborate production techniques and process steps are required. Regardless of the dimensions of the sound converter device, the aspect of electromagnetic compatibility should not play any role. In particular, the production costs should be kept low in order to make the novel sound transducer device diverse applications and ultimately also the widest possible distribution.
  • the solution according Schallwandlervoroplasty provides no specially tailored, the sound waves generating membrane surface, but allows the inventive Schallwandlervortechnisch almost any adaptability to preferably flat structures to find the most diverse forms in the general environment are, such as window areas, Cabinet walls, table tops, doors, housing part surfaces made of plastic or sheet metal, to name in non-conclusive form only a few, and their surfaces which are displaceable by means of the solution designed in accordance with sound transducer device in oscillations to produce acoustically perceptible sound waves.
  • the sound transducer device is suitable for releasably fixedly attached to a planar structure, and has the following components for this purpose:
  • An electromechanical transducer system preferably in the form of a planar piezoceramic actuator, which flatly engages with the planar structure via a connecting means, causing it to vibrate Verify applies, releasably firmly connectable.
  • a memory module is provided in which vibration information, for example voice information, which are read out with the aid of a read-out unit and used by a drive unit for vibration excitation of the electromechanical transducer system.
  • the memory module containing the vibration information may be provided separately from the connection means and connected to the electro-mechanical transducer system via the readout and drive unit via a wired or wireless data transmission. Any vibration information newly stored in the memory unit via an interface connected to the memory module, wherein preferably already stored on the memory unit information is overwritten.
  • the interface can be operated by means of cable connection or wireless transmission technology.
  • an energy module is provided which supplies all components of the sound converter device required for generating sound with electrical energy.
  • a preferred embodiment of the sound converter device provides for the formation of the connection means in the form of a planar carrier substrate which, for example, has the shape and size of a check card and is designed as a double-sided adhesive film.
  • the connecting means thus provides a one hand non-positive contact with the planar structure, which is ultimately required for sound wave radiation, on the other hand, the surface structure facing away from the side of the connecting means provides a kind of mounting surface for all components enumerated above.
  • the S ⁇ eichermodui, ⁇ usiese- and control unit preferably in the form of a digital-to-analog converter and a power driver, and the power module in miniaturized as possible construction to have the least possible impact on the connection means inherent elasticity, so that the oscillations of the piezoelectric actuator, which are executed on the basis of the vibration information obtained in the memory module, can be transmitted to the planar structure as loss-free as possible and unadulterated via the connecting means.
  • the memory module integrated on the connecting means furthermore has an interface via which vibration information in the form of voice or music information can be transmitted.
  • the interface can be provided in a conventional manner via a plug connection for connecting a suitably designed connection cable, on the other hand, it is conceivable to realize the interface exclusively on the operating principle of an inductive signal transmission.
  • the energy module required for the power supply is preferably in the form of a rechargeable battery feasible, but is conceivable in alternative, unique position or in combination with a battery or a rechargeable battery, the use of an energy converter, which is able to gain electrical energy from its environment.
  • the vibration information can also be transmitted by wire or wirelessly from an external memory module to the power driver and electromechanical converter, etc.
  • the novel sound converter device should preferably be realized with very inexpensive components and be easily manufactured, so that the sound converter device can be produced as a low-cost product and thus can find a large distribution signal.
  • the imaginable with the Schaiiwandiervoriques uses and applications are diverse, especially as the sound transducer device is completely releasably attachable to almost any flat structures as a completely autonomous unit.
  • the sound converter device can be used in the manner of an electronic note that can be glued to a door, for example, and can reproduce the absence or current location of a person.
  • a switch unit is provided which triggers and / or terminates the vibration excitation with appropriate operation.
  • the switch unit may be formed in the simplest case as a pressure-sensitive contact surface, but also be activated by means of light or speech. However, it is also possible to dispense with such a switch unit, so that the information content contained in the memory module is read out once and completely after sticking to a flat structure and converted into acoustically perceptible sound waves.
  • the sound converter device in the sense described above as a note on the stable cover of a file folder and listen to it stored messages relating to the file case.
  • an information exchange between a dictation machine and the memory module of the sound converter device could be produced via a corresponding connection cable. If there is no dictation machine at hand, an externally connectable microphone via the interface provided on the sound converter device could serve for the direct speech input of information into the memory module.
  • a further example of application of the sound converter device embodied according to the invention is the so-called "audiobook", in which the entire information content of a newspaper or Zeilsdirifi is stored in the memory module of the sound converter device, which can be audibly presented to a flat structure after suitable mounting of the sound converter device
  • an adjustment module can be adaptable in an expanded embodiment variant of the sound converter device, for example via the provided interface, with which information chapters of the "Hörzeitung” corresponding to an input device can be skipped or can be brought to the presentation again.
  • the "Hörzeitung” can either be designed as a complete self-sufficient module with the aforementioned components, or the corresponding text information can be transmitted via the Internet and via an interface into the memory module.
  • the sound converter device can also be formed and used in the form of a quasi-stationary system, for example for purposes of a speaking traffic light, a speaking timetable at suitable information points.
  • the novel sound converter device is shown in a highly schematic manner.
  • the connecting means 3 which is formed as a double-sided adhesive film, for vibrational excitation of a connected to the underside of the connecting means 3 flat structure 1, for example in the form of a window or a door, the following components are applied: An electromechanical transducer system 2, a memory module 4, a Energy module 7 and a readout and drive unit 5, 6.
  • the power module 7 supplies the Memory module 4, the readout and drive unit 5, 6 as well as the electromechanical transducer system 2 with electrical energy.
  • An additionally provided interface 8 makes it possible to provide the storage medium 4 with corresponding information. Moreover, it is possible to apply via the interface 8 corresponding drive units with which it is possible, for example, to skip or re-listen to information contents stored in the memory module 4.
  • a switch unit 10 is provided, with which it is possible to trigger the process of vibration excitation of eiektromechanischen transducer system 2 or terminate.
  • flat structure electromechanical transducer system connection means memory module readout and control unit power module interface energy converter unit switch unit

Abstract

The invention relates to a sound transducer device for fastening to a structure in a detachably fixed manner. Said device comprises an electromechanical transducer system (1), connected to a connecting element (3) which is used to establish a detachably fixed functional connection between the electromechanical transducer system and the structure (1), an actuator unit (6) for exciting the electromechanical transducer system (2) to vibrate in accordance with vibration information that can be supplied to the electromechanical transducer system (2), a memory module (4) in which the vibration information can be stored, a read-out unit which reads out the vibration information from the memory unit, an interface (8), connected to the memory module (4), via which vibration information can be transmitted by means of a connecting cable or wirelessly, the information being used for the vibration excitation of the electromechanical transducer system (2), and a power module (7).

Description

Schallwandlervorrichtung Transducer device
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schallwandlervorrichtung, die vorzugsweise zur Sprachausgabe geeignet ist.The invention relates to a sound converter device, which is preferably suitable for voice output.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmliche Schallwandlersysteme bedienen sich dem an sich bekannten Lautsprecherprinzip, gemäß dem eine mit einer Induktivität versehene Membranfläche in Gegenwart eines Permanentmagnetfeldes bedingt durch einen die Induktivität durchsetzten elektrischen Stromfluss räumlich ausgelenkt und in Abhängigkeit des Stromflusses in Schwingungen versetzt wird, wodurch Schallwellen in die Umgebung abgestrahlt werden. Derartig konventionell aufgebaute Schwingungswandlersysteme sind unter Verwendung moderner Halbleitertechnologien in beachtlicher Weise miniaturisierbar, jedoch bedürfen sie stets einer freischwingend gelagerten, die Schallwellen erzeugenden Membranfläche, so dass selbst in miniaturisierten Schallwandlersystemen technisch hohe Anforderungen an die Herstellung diesbezüglicher Systeme zu stellen sind.Conventional Schallwandlersysteme use the per se known loudspeaker principle, according to which provided with an inductance membrane surface in the presence of a permanent magnetic field caused by a inductance traversed by the electrical current flow and spatially displaced in response to the current flow, causing sound waves are radiated into the environment. Such conventionally constructed Schwingungswandlersysteme are remarkably miniaturized using modern semiconductor technologies, but they always require a free-running mounted, the sound waves generating membrane surface, so that even in miniaturized Schallwandlersystemen technically stringent demands are made on the production of related systems.
In diesem Zusammenhang sei auf die DE 203 14 991 U1 verwiesen, in der ein Druckerzeugnis beschrieben ist mit einer am Druckerzeugnis befestigten akustischen Wiedergabeeinrichtung, die als autonome Baueinheit mit einem Datenspeicher kombiniert ist, aus dem Audiodaten zur akustischen Wiedergabe über die akustische Widergabeeinrichtung ausgelesen werden können, die mit Darstellungen im Druckerzeugnis korrelier sind.In this context, reference is made to DE 203 14 991 U1, in which a printed product is described with an acoustic reproduction device attached to the printed product, which is combined as an autonomous structural unit with a data memory from which audio data can be read for acoustic reproduction via the acoustic reproduction device that are correlated with representations in the printed product.
Ein weiterer Aspekt, den es bei der Beurteilung des konventionellen, auf elektromagnetischer Wechselwirkung basierenden Lautsprecherprinzips zu beachten gilt, auf dem auch die vorstehende akustische Wiedergabeeinrichtung basiert, betrifft die elektromagnetische Verträglichkeit, kurz EMV, die zwar beim miniaturisierten Schallwandlersystem eine nur untergeordnete Rolle spielt, jedoch bei größeren, konvsntioneü aufgebauten SchallwändlersysLemeπ Beachtung zu finden nat.Another aspect to consider when assessing the conventional electromagnetic interaction based loudspeaker principle applies, on which also the above acoustic reproduction device is based, concerns the electromagnetic compatibility, in short EMC, which plays only a minor role in the miniaturized sound transducer system, but nat to be considered for larger, konvsntioneü built SchallwändlersysLemeπ.
In der DE 696 01 724 ist eine Grußkarte mit einem Lautsprecher offenbart, der einen piezoelektrischen Schwingungswandler vorsieht, der Sprach- oder Musikinformationen über die Grußkartenfläche in akustisch wahrnehmbare Schwingungen umzusetzen vermag. Als Lautsprechermembran dient in diesem Fall ein Teil der Grußkartenfläche.In DE 696 01 724 a greeting card with a loudspeaker is disclosed, which provides a piezoelectric vibration transducer, which is able to implement speech or music information on the greeting card surface in acoustically perceptible vibrations. In this case, part of the greeting card surface serves as the loudspeaker diaphragm.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallwandlervorrichtung anzugeben, die auf einem neuartigen Wirkprinzip zur Schallwellenentstehung beruht, das mit möglichst einfachen technischen Mitteln beherrschbar sein soll und zu dessen Realisierung keine aufwendigen Herstellungstechniken und Verfahrensschritte erforderlich sind. Gleichgültig von der Dimensionierung der Schallwandlervorrichtung sollte der Aspekt der elektromagnetischen Verträglichkeit keinerlei Rolle spielen. Insbesondere die Herstellkosten sollten gering gehalten werden, um die neuartige Schallwandlervorrichtung vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und letztlich auch einer möglichst großen Verbreitung zugänglich zu machen.The invention has for its object to provide a sound transducer device based on a novel mode of action for sound wave generation, which should be manageable with the simplest possible technical means and the realization of which no elaborate production techniques and process steps are required. Regardless of the dimensions of the sound converter device, the aspect of electromagnetic compatibility should not play any role. In particular, the production costs should be kept low in order to make the novel sound transducer device diverse applications and ultimately also the widest possible distribution.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die neuartige Schallwandlervorrichtung vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche und darüber hinaus der weiteren Beschreibung im Einzelnen zu entnehmen. Sämtliche Ansprüche sind Teil des Beschreibungstextes.The solution of the problem underlying the invention is specified in claim 1. The novel sound converter device advantageously further features are the subject of the dependent claims and beyond the further description in detail. All claims are part of the description text.
In Abkehr zu konventionellen Schallwandlervorrichtungen, wie vorstehend beschrieben, sieht die lösungsgemäße Schallwandlervorrichtung keine eigens konfektionierte, die Schallwellen erzeugende Membranfläche vor, vielmehr ermöglicht die lösungsgemäße Schallwandlervorrichtung eine nahezu beliebige Adaptierbarkeit an vorzugsweise flächig ausgebildete Strukturen, die in ihren unterschiedlichsten Ausprägungsformen in der allgemeinen Umgebung zu finden sind, wie beispielsweise Fensterflächen, Schrankwände, Tischplatten, Türen, Gehäuseteiloberflächen aus Kunststoff oder Blech, um in nicht abschließender Form nur einige zu nennen, und deren Oberflächen die vermittels der lösungsgemäß ausgebildeten Schallwandlervorrichtung in Schwingungen zur Erzeugung akustisch wahrnehmbarer Schallwellen versetzbar sind.In contrast to conventional Schallwandlervorrichtungen, as described above, the solution according Schallwandlervorrichtung provides no specially tailored, the sound waves generating membrane surface, but allows the inventive Schallwandlervorrichtung almost any adaptability to preferably flat structures to find the most diverse forms in the general environment are, such as window areas, Cabinet walls, table tops, doors, housing part surfaces made of plastic or sheet metal, to name in non-conclusive form only a few, and their surfaces which are displaceable by means of the solution designed in accordance with sound transducer device in oscillations to produce acoustically perceptible sound waves.
Die lösungsgemäße Schallwandlervorrichtung ist geeignet an eine flächige Struktur lösbar fest angebracht zu werden, und weist hierzu folgende Komponenten auf: Ein elektromechanisches Wandlersystem, vorzugsweise in Form eines flächig ausgebildeten piezokeramischen Aktors, der über ein Verbindungsmittel flächig mit der flächigen Struktur, die es in Schwingungen zu versetzen gilt, lösbar fest verbindbar ist. Ferner ist ein Speichermodul vorgesehen, in dem Schwingungsinformationen, beispielsweise Sprachinformationen abgespeichert sind, die mit Hilfe einer Ausleseeinheit ausgelesen und einer Ansteuereinheit zur Schwingungsanregung des elektromechanischen Wandlersystems genutzt werden. Das die Schwingungsinformationen enthaltende Speichermodul kann getrennt zum Verbindungsmittel vorgesehen sein und über eine drahtgebundene oder drahtlose Datenübertragung mit dem elektromechanischen Wandlersystem über die Auslese- und Ansteuereinheit verbunden sein. Über eine mit dem Speichermodul verbundene Schnittstelle können beliebige Schwingungsinformationen neu in die Speichereinheit abgespeichert werden, wobei vorzugsweise bereits auf der Speichereinheit abgespeicherte Informationen überschrieben werden. Die Schnittstelle kann mittels Kabelverbindung oder kabelloser Übertragungstechnik betrieben werden. Schließlich ist ein Energiemodul vorgesehen, das sämtliche zur Schallerzeugung erforderlichen Komponenten der Schallwandlervorrichtung mit elektrischer Energie versorgt.The sound transducer device according to the invention is suitable for releasably fixedly attached to a planar structure, and has the following components for this purpose: An electromechanical transducer system, preferably in the form of a planar piezoceramic actuator, which flatly engages with the planar structure via a connecting means, causing it to vibrate Verify applies, releasably firmly connectable. Furthermore, a memory module is provided in which vibration information, for example voice information, which are read out with the aid of a read-out unit and used by a drive unit for vibration excitation of the electromechanical transducer system. The memory module containing the vibration information may be provided separately from the connection means and connected to the electro-mechanical transducer system via the readout and drive unit via a wired or wireless data transmission. Any vibration information newly stored in the memory unit via an interface connected to the memory module, wherein preferably already stored on the memory unit information is overwritten. The interface can be operated by means of cable connection or wireless transmission technology. Finally, an energy module is provided which supplies all components of the sound converter device required for generating sound with electrical energy.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Schallwandlervorrichtung sieht die Ausbildung des Verbindungsmittels in Form eines flächigen Trägersubstrats vor, das beispielsweise die Form und Größe einer Scheckkarte aufweist und als doppelseitige Klebefolie ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch von einer Scheckkarte abweichende Formen und Größen denkbar, sinnfälligerweise sollte das die Form und Größe der Schallwandlervorrichtung wesentlich bestimmende Verbindungsmittel leicht mitführbar und handhabbar sein. Das Verbindungsmittel stellt somit einerseits einen kraftschlüssigen Kontakt zu der flächig ausgebildeten Struktur dar, die letztlich zur Schallwellenabstrahlung erforderlich ist, andererseits bietet die der flächigen Struktur abgewandte Seite des Verbindungsmittels eine Art Befestigungsfläche für alle vorstehend aufgezählten Komponenten. So sind das Sμeichermodui, die Äusiese- und Ansteuereinheit, vorzugsweise in Form eines Digital-Analog-Umsetzers sowie eines Leistungstreibers, als auch das Energiemodul in möglichst miniaturisierter Bauweise ausgebildet, um einen möglichst geringen Einfluß auf die dem Verbindungsmittel innewohnende Elastizität zu haben, so dass die auf Grundlage der im Speichermodul erhaltenen Schwingungsinformationen ausgeführten Schwingungen des piezoelektrischen Aktors möglichst verlustfrei und unverfälscht über das Verbindungsmittel auf die flächige Struktur übertragen werden können.A preferred embodiment of the sound converter device provides for the formation of the connection means in the form of a planar carrier substrate which, for example, has the shape and size of a check card and is designed as a double-sided adhesive film. Of course, deviating from a bank card forms and sizes are conceivable, it should be apparent that the shape and size of the sound converter device substantially determining connecting means be easily carried and handled. The connecting means thus provides a one hand non-positive contact with the planar structure, which is ultimately required for sound wave radiation, on the other hand, the surface structure facing away from the side of the connecting means provides a kind of mounting surface for all components enumerated above. Thus, the Sμeichermodui, Äusiese- and control unit, preferably in the form of a digital-to-analog converter and a power driver, and the power module in miniaturized as possible construction to have the least possible impact on the connection means inherent elasticity, so that the oscillations of the piezoelectric actuator, which are executed on the basis of the vibration information obtained in the memory module, can be transmitted to the planar structure as loss-free as possible and unadulterated via the connecting means.
Das auf dem Verbindungsmittel integrierte Speichermodul weist darüber hinaus eine Schnittstelle auf, über die Schwingungsinformationen in Form von Sprach- oder Musikinformationen übermittelt werden können. Die Schnittstelle kann in an sich bekannter Weise über eine Steckerverbindung zum Anschluss eines geeignet ausgebildeten Verbindungskabels vorsehen sein, andererseits ist es denkbar die Schnittstelle ausschließlich auf dem Wirkprinzip einer induktiven Signalübertragung zu realisieren. Das zur Stromversorgung erforderliche Energiemodul ist vorzugsweise in Form einer wiederaufladbaren Batterie realisierbar, denkbar ist jedoch in alternativer Alleinstellung oder in Kombination mit einer Batterie oder eines Akkumulators der Einsatz eines Energiewandlers, der elektrische Energie aus seiner Umgebung zu gewinnen in der Lage ist. Beispielsweise vermögen Thermoelemente Wärmeenergie, Photovoltaische Zellen Lichtenergie und piezoelektrische Aktoren mechanische Energie, beispielsweise Schwingungsenergie, jeweils in elektrische Energie umzuwandeln, die letztlich zur teilweisen Stromversorgung der auf dem Verbindungsmittel vorgesehen elektrischen Komponenten dient. In einer anderen Ausführungsform, wie vorstehend bereits angedeutet, kann die Schwingungsinformation auch drahtbehaftet oder drahtlos von einem externen Speichermodul an den Leistungstreiber und elektromechanischen Wandler, etc. übertragen werden. Die neuartige Schallwandlervorrichtung soll vorzugsweise mit sehr preiswerten Komponenten realisiert und einfach hergestellt werden, so dass die Schallwandlervorrichtung als Billigprodukt herstellbar und dadurch ein großes Verbreiiungspυienüai finden kann. Die mit der Schaiiwandiervorrichtung denkbaren Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, zumal die Schallwandlervorrichtung als vollkommen autonome Einheit an nahezu beliebige flächige Strukturen wieder lösbar anbringbar ist. So lässt sich die Schallwandlervorrichtung beispielsweise in Art eines elektronischen Notizzettels einsetzen, der z.B. an eine Tür geklebt werden kann und die Abwesenheit oder den aktuellen Aufenthaltsort einer Person wiederzugeben vermag. Um zu vermeiden, dass die Schallwandlervorrichtung unentwegt das elektromechanische Wandlersystem und damit verbunden die flächige Struktur in Schwingungen versetzt, ist eine Schaltereinheit vorgesehen, die bei entsprechender Bedienung die Schwingungsanregung auslöst und/oder beendet. Die Schaltereinheit kann im einfachsten Fall als druckempfindliche Kontaktfläche ausgebildet sein, jedoch auch mittels Licht oder Sprache aktivierbar sein. Es ist jedoch auch möglich auf eine derartige Schaltereinheit zu verzichten, so dass der im Speichermodul enthaltende Informationsgehalt unmittelbar nach Aufkleben auf eine flächige Struktur einmalig und vollständig ausgelesen und in akustisch wahrnehmbare Schallwellen umgesetzt wird.The memory module integrated on the connecting means furthermore has an interface via which vibration information in the form of voice or music information can be transmitted. The interface can be provided in a conventional manner via a plug connection for connecting a suitably designed connection cable, on the other hand, it is conceivable to realize the interface exclusively on the operating principle of an inductive signal transmission. The energy module required for the power supply is preferably in the form of a rechargeable battery feasible, but is conceivable in alternative, unique position or in combination with a battery or a rechargeable battery, the use of an energy converter, which is able to gain electrical energy from its environment. For example, thermocouples heat energy, photovoltaic cells light energy and piezoelectric actuators mechanical energy, such as vibrational energy, each convert into electrical energy, which ultimately serves to partially power the electrical components provided on the connecting means. In another embodiment, as already indicated above, the vibration information can also be transmitted by wire or wirelessly from an external memory module to the power driver and electromechanical converter, etc. The novel sound converter device should preferably be realized with very inexpensive components and be easily manufactured, so that the sound converter device can be produced as a low-cost product and thus can find a large distribution signal. The imaginable with the Schaiiwandiervorrichtung uses and applications are diverse, especially as the sound transducer device is completely releasably attachable to almost any flat structures as a completely autonomous unit. For example, the sound converter device can be used in the manner of an electronic note that can be glued to a door, for example, and can reproduce the absence or current location of a person. In order to avoid that the sound conversion device continuously oscillates the electromechanical transducer system and the associated planar structure, a switch unit is provided which triggers and / or terminates the vibration excitation with appropriate operation. The switch unit may be formed in the simplest case as a pressure-sensitive contact surface, but also be activated by means of light or speech. However, it is also possible to dispense with such a switch unit, so that the information content contained in the memory module is read out once and completely after sticking to a flat structure and converted into acoustically perceptible sound waves.
Ferner ist es möglich, die Schallwandlervorrichtung im vorstehend beschriebenen Sinne als Notizzettel auf den stabilen Deckel eines Aktenordners aufzukleben und darin abgespeicherte den Aktenfall betreffende Nachrichten abzuhören. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang auch eine mögliche Funktionserweiterung der lösungsgemäß ausgebildeten Schallwandlervorrichtung durch eine geeignet ausgebildete Schnittstelle um Aufspielen bzw. Aufsprechen von Informationen in das Speichermodul. So könnte beispielsweise über ein entsprechendes Verbindungskabel ein Informationsaustausch zwischen einem Diktiergerät und dem Speichermodul der Schallwandlervorrichtung hergestellt werden. Ist kein Diktiergerät zur Hand so könnte ein extern über die an der Schallwandlervorrichtung vorgesehene Schnittstelle ansteckbares Mikrofon zur direkten Spracheingabe von Informationen in das Speichermodul dienen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel der lösungsgemäß ausgebildeten Schallwandlervorrichtung stellt die so genannte „Hörzeitung" dar, bei der in dem Speichermodul der Schallwandlervorrichtung der gesamte Informationsgehalt einer Zeitung odei Zeilsdirifi abgespeichert ist, αer nach geeigneter Anbringung der Schallwandlervorrichtung an einer flächigen Struktur hörbar vorgetragen werden kann. Um beispielsweise bestimmte Zeitungsinhalte überspringen zu können, kann in einer erweiterten Ausführungsvariante der Schallwandlervorrichtung beispielsweise über die vorgesehene Schnittstelle ein Bedienmodul adaptierbar sein, mit dem über ein Eingabegerät entsprechende Informationskapitel der „Hörzeitung" übersprungen werden oder nochmals zum Vortrag gebracht werden können. Die „Hörzeitung" kann entweder als komplettes autarkes Modul mit den vorstehend genannten Bestandteilen ausgebildet sein, oder die entsprechenden Textinformationen können via Internet und per Schnittstelle in das Speichermodul übertragen werden.Furthermore, it is possible to stick the sound converter device in the sense described above as a note on the stable cover of a file folder and listen to it stored messages relating to the file case. In this connection, it would also be conceivable to extend the functionality of the sound converter device designed in accordance with the solution by means of a suitably designed interface to load or record information into the memory module. Thus, for example, an information exchange between a dictation machine and the memory module of the sound converter device could be produced via a corresponding connection cable. If there is no dictation machine at hand, an externally connectable microphone via the interface provided on the sound converter device could serve for the direct speech input of information into the memory module. A further example of application of the sound converter device embodied according to the invention is the so-called "audiobook", in which the entire information content of a newspaper or Zeilsdirifi is stored in the memory module of the sound converter device, which can be audibly presented to a flat structure after suitable mounting of the sound converter device To be able to skip certain newspaper contents, an adjustment module can be adaptable in an expanded embodiment variant of the sound converter device, for example via the provided interface, with which information chapters of the "Hörzeitung" corresponding to an input device can be skipped or can be brought to the presentation again. The "Hörzeitung" can either be designed as a complete self-sufficient module with the aforementioned components, or the corresponding text information can be transmitted via the Internet and via an interface into the memory module.
Auch ist es denkbar die Speichereinheit der Schallwandlereinheit mit dem Inhalt eines Buches zu laden und als mediales Hörbuch in geeigneter Form bspw. über den Buchhandel zu vertreiben.It is also conceivable to load the memory unit of the sound converter unit with the contents of a book and to distribute it as a media audiobook in a suitable form, for example, via the book trade.
Es liegt auf der Hand, dass die Anwendungsbeispiele für das lösungsgemäß ausgebildete Schallwandlersystem mannigfaltig sind. So lässt sich die Schallwandlervorrichtung auch in Form eines quasi stationären Systems ausbilden und einsetzen, beispielsweise zu Zwecken einer sprechenden Ampel, eines sprechenden Fahrplans an geeigneten Informationsorten.It is obvious that the application examples for the solution according trained sound transducer system are manifold. Thus, the sound converter device can also be formed and used in the form of a quasi-stationary system, for example for purposes of a speaking traffic light, a speaking timetable at suitable information points.
In der einzigen beigefügten Figur ist stark schematisiert die neuartige Schallwandlervorrichtung dargestellt. Auf dem Verbindungsmittel 3, das als doppelseitige Klebefolie ausgebildet ist, sind zur Schwingungsanregung einer mit der Unterseite des Verbindungsmittels 3 verbundenen flächigen Struktur 1 , beispielsweise in Form einer Fensterscheibe oder einer Tür, folgende Komponenten aufgebracht: Ein elektromechanisches Wandlersystem 2, ein Speichermodul 4, ein Energiemodul 7 sowie eine Auslese- und Ansteuereinheit 5, 6. Das Energiemodul 7 versorgt das Speichermodul 4, die Auslese- und Ansteuereinheit 5, 6 sowie auch das elektromechanische Wandlersystem 2 mit elektrischer Energie.In the single appended figure, the novel sound converter device is shown in a highly schematic manner. On the connecting means 3, which is formed as a double-sided adhesive film, for vibrational excitation of a connected to the underside of the connecting means 3 flat structure 1, for example in the form of a window or a door, the following components are applied: An electromechanical transducer system 2, a memory module 4, a Energy module 7 and a readout and drive unit 5, 6. The power module 7 supplies the Memory module 4, the readout and drive unit 5, 6 as well as the electromechanical transducer system 2 with electrical energy.
Zur Schwingungsänregung des eiektromechanischen Wandiersystems 2 dient ein Digital-Analog-Umsetzer 6 sowie ein Leistungstreiber 7, die gemeinsam die Auslese- und Ansteuereinheit bilden, und die innerhalb des Speichermoduls 4 abgespeicherte Informationen in elektrische Signale umsetzen, die wiederum das aus einer Piezokeramik bestehende elektromagnetische Wandlersystem 2 zu gezielten Schwingungen anzuregen in der Lage sind, die letztlich zur akustischen Schallwellenerzeugung auf die flächig ausgebildete Struktur 1 übertragen werden.For vibration amplification of eiektromechanischen Wandiersystems 2 is a digital-to-analog converter 6 and a power driver 7, which together form the readout and drive unit, and convert the information stored within the memory module 4 information into electrical signals, which in turn consists of a piezoceramic electromagnetic transducer system 2 are able to excite targeted vibrations, which are ultimately transmitted to the acoustic sound wave generation on the areal structure 1.
Das Energiemodul 7, das typischerweise in Form einer Batterie ausgebildet ist, kann vorzugsweise durch eine Einheit 9 ergänzt sein, die elektrische Energie aus der Umgebung gewinnt, so beispielsweise aus Wärmeenergie, mechanischer Energie oder aus Lichtenergie. Über eine zusätzlich vorgesehene Schnittstelle 8 ist es möglich, das Speichermedium 4 mit entsprechenden Informationen zu versehen. Überdies ist es möglich über die Schnittstelle 8 entsprechende Ansteuereinheiten anzustecken, mit denen es beispielsweise möglich ist, Informationsinhalte, die in dem Speichermodul 4 abgespeichert sind, zu überspringen oder erneut anzuhören. Letztlich ist eine Schaltereinheit 10 vorgesehen, mit der es möglich ist, den Vorgang der Schwingungsanregung des eiektromechanischen Wandlersystems 2 auszulösen bzw. zu beenden.The energy module 7, which is typically in the form of a battery, may preferably be supplemented by a unit 9 which gains electrical energy from the environment, such as heat energy, mechanical energy or light energy. An additionally provided interface 8 makes it possible to provide the storage medium 4 with corresponding information. Moreover, it is possible to apply via the interface 8 corresponding drive units with which it is possible, for example, to skip or re-listen to information contents stored in the memory module 4. Finally, a switch unit 10 is provided, with which it is possible to trigger the process of vibration excitation of eiektromechanischen transducer system 2 or terminate.
Über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der in der Figur dargestellten und auf der flächig ausgebildeten Struktur aufgebrachten Schallwandlervorrichtung ist bereits eingangs hingewiesen worden. BezugszeichenlisteAbout the many applications of the illustrated in the figure and applied to the flat structure structure Schallwandlervorrichtung has already been noted. LIST OF REFERENCE NUMBERS
flächig ausgebildete Struktur elektromechanisches Wandlersystem Verbindungsmittel Speichermodul Auslese- und Ansteuereinheit Energiemodul Schnittstelle Energiewandlereinheit Schaltereinheit flat structure electromechanical transducer system connection means memory module readout and control unit power module interface energy converter unit switch unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Schallwandlervorrichtung zur lösbar festen Anbringung an eine Struktur (1 ), mit einem elektromechanischen Wandlersystem (2), das mit einem1. A sound transducer device for releasably fixed attachment to a structure (1), with an electromechanical transducer system (2), which with a
Verbindungsmittel (3) verbunden ist, das für eine lösbar feste Wirkverbindung zwischen dem elektromechanischen Wandlersystem und der Struktur (1 ) sorgt, einer Ansteuereinheit (6) zur Schwingungsanregung des elektromechanischenConnecting means (3) is provided, which ensures a releasably fixed operative connection between the electromechanical transducer system and the structure (1), a drive unit (6) for vibrational excitation of the electromechanical
Wandlersystems (2) auf Grundlage von dem elektromechanischenConverter system (2) based on the electromechanical
Wandlersystem (2) zuführbaren Schwingungsinformationen, einem Speichermodul (4), in dem die Schwingungsinformationen abspeicherbar sind, einer Ausleseeinheit, die die Schwingungsinformationen aus der Speichereinheit ausliest, einer Schnittstelle (8), die mit dem Speichermodul (4) verbunden ist und über die vermittels eines Verbindungskabels oder kabellos Schwingungsinformationen übertragbar sind, die der Schwingungsanregung des elektromechanischenTransducer system (2) deliverable vibration information, a memory module (4) in which the vibration information can be stored, a readout unit that reads the vibration information from the memory unit, an interface (8) which is connected to the memory module (4) and via the means a connection cable or wireless vibration information can be transmitted, the vibration excitation of the electromechanical
Wandlersystems (2) dienen, sowie einem Energiemodul (7).Transducer system (2) serve, as well as an energy module (7).
2. Schallwandlervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur eine flächige Struktur istSecond sound converter device according to claim 1, characterized in that the structure is a planar structure
3. Schallwandlervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromechanische Wandlersystem einen piezokeramischen Wandlerwerkstoff aufweist.3. sound converter device according to claim 1 or 2, characterized in that the electromechanical transducer system comprises a piezoceramic transducer material.
4. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) in Art eines flächigen Trägersubstrat ausgebildet ist, auf dem neben dem elektromechanischen Wandlersystem (2) das Speichermodul (4), die Auslese- und Ansteuereinheit (5, 6) sowie das Energiemodul (7) aufgebracht sind.4. Sound converter device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting means (3) is designed in the manner of a flat carrier substrate, on the next to the electromechanical Transducer system (2) the memory module (4), the readout and drive unit (5, 6) and the power module (7) are applied.
5. SchaHwa.ndlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel in Art einer ein- oder zweiseitigen Klebefolie ausgebildet ist, mit deren einen Seite zumindest das elektromechanische Wandlersystem (2) in körperlichen Kontakt steht und deren andere Seite vermittels einer adhäsiv wirkenden Klebeschicht an die Struktur (1 ) fügbar ist.5. Schahwa.ndlervorrichtung according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting means in the form of a one- or two-sided adhesive film is formed, with one side at least the electromechanical transducer system (2) is in physical contact and mediate the other side an adhesive adhesive layer to the structure (1) is available.
6. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiemodul (7) als Batterie oder Akkumulator ausgebildet ist.6. sound converter device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the energy module (7) is designed as a battery or accumulator.
7. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiemodul (7) über wenigstens eine Einheit (9) zur Energiewandlung von thermischer, mechanischer und/oder elektrodynamischer Energie in elektrische Energie verfügt.7. Sound converter device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the energy module (7) has at least one unit (9) for energy conversion of thermal, mechanical and / or electrodynamic energy into electrical energy.
8. Schallwandlervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (9) ein Thermoelement, piezoelektrischer Wandler oder eine photovoltaische Einheit ist.8. A sound transducer device according to claim 7, characterized in that the unit (9) is a thermocouple, piezoelectric transducer or a photovoltaic unit.
9. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslese- und Ansteuereinheit einen Digital-Analog- Umsetzer (6) sowie einen Leistungstreiber (7) vorsieht.9. Sound converter device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the read-out and drive unit provides a digital-to-analog converter (6) and a power driver (7).
10. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (3) in Form eines flächigen Trägersubstrats maximal die Größe und Form einer Checkkarte besitzt 10. Sound converter device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the connecting means (3) in the form of a flat carrier substrate has a maximum size and shape of a check card
11. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallwandlersystem als autonom funktionierende Einheit ausgebildet ist, die durch Schwingungsanregung des elektromechanischen Wandiersystemε (2) die mit diesem über das Verbinduπgsmittei (3) verbundene Trägerstruktur (1 ) derart zum Schwingen anregt, dass hörbare Schallwellen erzeugbar sind.11. Acoustic transducer device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Schallwandlersystem is designed as autonomously functioning unit, which by vibration excitation of the electromechanical Wandiersystemε (2) connected to this via the Verbinduπgsmittei (3) support structure (1) to vibrate stimulates that audible sound waves can be generated.
12. Schallwandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltereinheit (10) vorgesehen ist, die die Schwingungsanregung auslöst und/oder beendet.12. Sound converter device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a switch unit (10) is provided which triggers and / or terminates the vibration excitation.
13. Schallwandlervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltereinheit (10) druck- oder lichtempfindlich ist oder durch eine akustische Information betätigbar ist .13. Sound converter device according to claim 12, characterized in that the switch unit (10) is pressure- or light-sensitive or can be actuated by an acoustic information.
14. Verwendung der Schallwandlervorrichtung als temporärer Informationsträger und Informationsvermittler, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schnittstelle Informationen in die Speichereinheit übertragen werden, die mittels des an der Struktur angebrachten elektromechanischen Wandlersystems in akustisch wahrnehmbare Signale transformiert werden.14. Use of the sound converter device as a temporary information carrier and information mediator, characterized in that information is transmitted via the interface in the memory unit, which are transformed by means of the structure attached to the electromechanical transducer system in acoustically perceptible signals.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Übertragung von Informationen über die Schnittstelle auf die Speichereinheit bereits in der Speichereinheit abgespeicherte Informationen überschrieben werden. 15. Use according to claim 14, characterized in that in the transmission of information via the interface to the memory unit already stored in the memory unit information is overwritten.
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