Elektrostatischer Schallwandler

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Schallwandler, bei dem eine gelochte, flächige Elektrode, ein Luftzwischenraum, eine leitfähige Membran auf Kunststoffbasis, ein Luftzwischenraum und eine weitere gelochte flächige Elektrode hintereinander und isoliert zueinander angeordnet sind.

[0002] Bekannt sind elektrostatische Lautsprecher mit gelochten, kupferkaschierten Hartpapier-Elektroden, mit gewickelten Draht-Elektroden und metallbedampfter Kunststoff-Folie.

[0003] Der Nachteil liegt bei diesen Elementen in den hohen Fertigungskosten für die Elektroden, der schwierigen Isolation, der Anfälligkeit der Metallschicht gegen Wechselbeanspruchung und der Aufladung des Folienmaterials. Die Metallschicht löst sich im Laufe der Zeit durch Wechselbiegung ab und unterbricht die Leitfähigkeit der Membran.

[0004] Aus GB-A-1 319 652 ist ein elektrostatischer Schallwandler bekannt, welcher eine gespannte Membran mit mindestens einer leitfähigen Oberfläche aus aufgedampftem Metall aufweist, sowie eine benachbarte Treiberplatte, welche aus einer leitfähigen Folie besteht und auf der der Membran zugewandten Seite mit einer dielektrischen Auflage versehen ist, welche wesentlich stärker ist als ein Luftspalt, welcher diese dielektrische Auflage und die Membran trennt, wenn sich letztere in neutraler Stellung befindet, wobei die dielektrische Auflage eine Dielektrizitätskonstante >30 bei hörbaren Frequenzen besitzt. Die Praxis hat gezeigt, daß die Metallbedampfung der Membran durch deren häufiges Schwingen bricht, wodurch die elektrische Leitung unterbrochen wird und eine einwandfreie Schallübertragung nicht mehr möglich ist. Der Luftspalt muß ungünstigerweise relativ groß gehalten werden, um zeitlichen Veränderungen in der Planparallelität der dielektrischen Auflagen Rechnung zu tragen. Der direkte Weg zwischen Membran und leitender Schicht kann unerwünschte elektrische Überschläge begünstigen.

[0005] Es ist gemäß DE-B-1 129 183 ein elektroakustischer Wandler bekannt, dessen Elektrode aus vielen nur an den Grenzflächen teilweise zusammengesinterten Partikelchen aus Kunststoff und Metallpulver besteht. Beiderseits des offenporigen Sinterkörpers ist jeweils eine Membran angeordnet. Da an der äußeren Membran eine hohe Wechselspannung anliegt, besteht die Gefahr von Überschlägen auf in der Nähe befindliche Personen.

[0006] Es besteht die Aufgabe, einen elektrostatischen Schallwandler zu schaffen, welcher einfachen Aufbau besitzt und deshalb günstig herstellbar ist sowie hohe Betriebssicherheit und Klangqualität aufweist.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die flächige Elektrode aus einem elektrisch-leitenden Schlitzblech mit an den Außenflächen auf mindestens 6 kV Durchschlagfestigkeit ausgelegter Schicht aus gesintertem Kunststoff besteht, über der in Abstand eine über Spannelemente spannbare, in sich elektrisch leitende Kunststoff-Folie als Membran angeordnet ist, die wiederum in Abstand von einem beschichteten, elektrischleitenden Schlitzblech als weitere flächige Elektrode abgedeckt ist.

[0008] Lautsprecher dieser Bauart sind geeignet, Frequenzen von 150 Hz bis 20 kHz und darüber unverfälscht abzustrahlen. Sie sind durch ihr hervorragendes Impulsverhalten besonders für die Wiedergabe der digitalen Compakt-Disks geeignet. Die Beschichtung der Elektroden bietet einen sicheren Schutz gegen Funkenüberschlag und bei mechanischer Beanspruchung. Die Kunststoff-Folie, bei der die elektrisch-leitenden Partikel, insbesondere Ruß, direkt in den Kunststoff eingearbeitet sind, behält nach vielen Schwingungswechseln - auch im besonders beanspruchten Randbereich - ihre Eigenschaften, so daß ein Auswechseln, wie bei den bisher bedampften Folien, nicht erforderlich ist. Die Konstruktion ist einfach im Aufbau. Die Bauelemente sind aus handelsüblichen Produkten leicht herzustellen.

[0009] Als Elektroden sind alle elektrisch leitenden, festen Stoffe, insbesondere Metalle wie Alu, Stahl usw., mit einer Leitfähigkeit größer 8m/Ω2mm^z geeignet. Aus Stabilitätsgründen sollte die Dicke zwischen 0,8-3 mm, insbesondere 1,2-2,0 mm, liegen.

[0010] Das aufgeführte Material sollte eine Durchschlagsfestigkeit gegen Funkenüberschlag größer als 3 kV, insbesondere aus Betriebssicherheitsgründen größer als 6 kV, besitzen. Als gesinterte Kunststoffe sind verseifte Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate einsetzbar. Geeignet sind aber auch Polyamide, Polyvinylchloride, Polyolefine, Polyester, fluorhaltige Polymere und andere Kunststoffe.

[0011] Für die elektrisch-leitfähigen Folien sind Kunststoffe, wie Polycarbonat, mit eingearbeiteten elektrisch-leitfähigen Partikeln geeignet, wobei der spezifische Durchgangswiderstand nach DIN 53 596 zwischen 10-¹ bis 10³ flcm, insbesondere zwischen 0,5-5 flcm, liegen sollte. Die Dicke der Folie beträgt 3-30 wm, insbesondere 8-15 J-Lm. Die Folie kann vor dem Einbau bidirektional gereckt sein.

[0012] In einer besonderen Ausführungsform sind als Spannelemente beidseitig zur Kunststoff-Folie Leisten gleicher Stärke zwischen den Stahl-Schlitzblechen im Randbereich eingeklemmt, die zum Spannen der Kunststoff-Folie durch lösbare Schrauben in Längsschlitzen der Schlitzbleche verschiebbar sind.

[0013] Die Montage dieser Konstruktion ist sehr einfach, da die Leisten als Abstandshalter und Spannelemente dienen, wobei die Kunststoff-Folie vorteilhafterweise an den Leisten festgeklebt ist.

[0014] Für die Abstandshalter sind alle Stoffe geeignet, die eine Durchschlagsfestigkeit gegen Funkenüberschlag größer als 6 kV besitzen.

[0015] Die Dicke beträgt 0,5-2,5 mm, insbesondere 1-2,0 mm.

[0016] Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 einen Schnitt durch den Schallwandler und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Stahl-Schlitzblech.

[0017] In Fig. 1 ist ein Schallwandler 1 im Schnitt gezeigt, der aus zwei Stahl-Schlitzblechen 2 mit einer äußeren Schicht aus verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten 3 besteht, zwischen denen eine leitende Kunststoff-Folie 4 angeordnet ist, die zwischen Spannelementen 8 aus zwei Leisten 5 und in den Längsschlitzen 6 geführten Schrauben 7 eingeklemmt ist.

[0018] In Fig. 2 ist ein Schallwandler 1 dargestellt, welcher aus einem Stahl-Schlitzblech 2 mit Längsschlitzen 6 besteht, die im Randbereich lösbare Schrauben 7 für die Leisten 5 (nicht dargestellt) besitzen.

Beispiel

[0019] Als Elektroden werden gesandstrahlte Stahl-Schlitzbleche mit den Abmessungen 1000 x 200 x 1,5 mm im Wirbelbett mit verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten beschichtet und anschließend daraufhin geprüft, ob sie mindestens eine Durchschlagfestigkeit von 6 kV besitzen. Die Längsschlitze verlaufen parallel zur Schmalseite der Stahl-Schlitzbleche. Auf einem Stahl-Schlitzblech werden entlang der Randbereiche Leisten aus Isoliermaterial von 20 mm Breite und 1,5 mm Dicke über Schrauben in den Längsschlitzen befestigt. Darauf wird eine Kunststoff-Folie aus Polycarbonat geklebt, die anschließend durch Verschieben der mittels Schrauben in den Längsschlitzen geführten Leisten gespannt wird. Nach Auflegen weiterer Leisten als Distanzhalter wird das zweite Stahl-Schlitzblech befestigt, so daß im fertigen Schallwandler die Kunststoff-Folie beiderseits mit einem Abstand von jeweils 1,5 mm von Elektroden eingeschlossen ist.

Ansprüche

1. Elektrostatischer Schallwandler, bei dem eine gelochte flächige Elektrode, ein Luftzwischenraum, eine leitfähige Membran auf Kunststoffbasis, ein Luftzwischenraum und eine weitere gelochte flächige Elektrode hintereinander und isoliert zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die flächige Elektrode aus einem elektrisch leitenden Schlitzblech (2) mit an den Außenflächen auf mindestens 6 kV Durchschlagfestigkeit ausgelegter Schicht (3) aus gesintertem Kunststoff besteht, über der in Abstand eine über Spannelemente (8) spannbare, in sich elektrisch leitende Kunststoff-Folie (4) als Membran angeordnet ist, die wiederum in Abstand von einem beschichteten, elektrisch leitenden Schlitzblech (2) als weitere flächige Elektrode abgedeckt ist.

2. Elektrostatischer Schallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannelemente (8) beidseitig zur Kunststoff-Folie (4) Leisten (5) gleicher Stärke zwischen den Stahl-Schlitzblechen (2) im Randbereich eingeklemmt sind, die zum Spannen der Kunststoff-Folie (4) durch lösbare Schrauben (7) in Längsschlitzen (6) verschiebbar sind.

Claims

1. Electrostatic sound convertor in which a perforated plane electrode, a separating region of air, a conductive membrane on a base of plastic, a separating region of air and another perforated plane electrode are arranged one behind the other and insulated from each other, characterised in that the plane electrode consists of an electrically conducting slitted metal sheet (2) with a layer (3) of sintered plastic on its outer surfaces designed to be of a disruptive strength of at least 6 khz, above which an electrically conductive plastic film (4) that may be chucked across chucking elements (8) is arranged at a distance as a membrane, which for its part is covered at a distance by a coated electrically conducting slitted sheet metal (2) as an additional plane electrode.

2. Electrostatic sound convertor according to claim 1, characterised in that rails (5) of equal thickness are jammed as chucking elements (8) between the steelslitted plates (2), in the region of the edge, on both sides of the plastic film (4), which rails for chucking the plastic film may be displaced by releasable screws (7) in longitudinal slits (6).

Revendications

1. Transducteur acoustique électrostatique dans lequel une électrode plane perforée, une lame d'air intermédiaire, une membrane conductrice à base de matière plastique, une lame d'air intermédiaire et une autre électrode plane perforée sont disposées les unes derrière les autres et isolées les unes des autres, caractérisé en ce que l'électrode plane est composée d'une tôle à fentes (2), conductrice du courant électrique, dont les surfaces extérieures portent une couche exposée (3) en matière plastique frittée, d'une résistance au percement d'au moins 6kV, sur laquelle est disposée, à distance, d'une façon lui permettant d'être tendue sur des éléments tendeurs (8), une feuille (4) de matière plastique, en soi électriquement conductrice, en tant que membrane, laquelle est à son tour recouverte, à distance, par une tôle revêtue à fentes (2) conductrice du courant électrique, en tant qu'autre électrode plane.

2. Transducteur acoustique électrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments tendeurs (8) sont formés, sur les deux faces de la feuille (4) de matière plastique, de baguettes (5) de même résistance, serrées entre les tôles d'acier (2) à fentes, dans la zone des bords, et pouvant être déplacées, au moyen de vis amovibles (7), dans des fentes longitudinales (6) pour tendre la feuille (4) de matière plastique.

Zeichnung