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Anordnung zur Erregung eines doppelseitig wirkenden elektrostatischen Lautsprechers.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erregung eines doppelseitig wirkenden elektrostatischen Lautsprechers mit in mindestens zwei Zonen unterteilten festen Belegungen, bei dem die auf die verschiedenen, den einzelnen Zonen zugeordneten Flächenteile der Membran einwirkenden Spannungen hinsichtlich ihrer Grösse und Frequenz abgestuft sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung erhalten die zur Wiedergabe vorzugsweise der tiefen Frequenzen bestimmten Belegungen der Innenzone (n) ungleichnamige und die vorzugsweise die hohen Frequenzen wiedergebenden Randzonenbelege gleichnamige von einem Gleichrichter erzeugte Vorspannungen.
Hiedurch wird eine verbesserte Wiedergabe insbesondere der tiefen Frequenz erzielt.
Bei einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zur Verwendung bei doppelseitig wirkenden elektrostatischen Lautsprechern mit zwei Zonen liegt der die tiefen Frequenzen übertragende Transformator zwischen der Membran und den festen Belegungen der Innenzone, während der die hohen Frequenzen übertragende Transformator zwischen die festen Belege der Randzone geschaltet ist.
Hiedureh erreicht die dynamische Kapazität der die tiefen Frequenzen abstrahlenden Zone den vierfachen Wert gegen früher, und dieses Element ist infolgedessen in der Lage, eine beträchtlich grössere Leistung aufzunehmen. woraus sich eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Wiedergabe der tiefen Töne ergibt.
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Lautsprecher besteht aus der Membran m und zwei Paaren konzentrischer fester Belegungen Zl und dz Die Membran m ist mit dem Transformator tl verbunden, der vorzugsweise die tiefen Frequenzen überträgt und hohe Spannungen erzeugt, ausserdem mit dem Transformator t2, dessen Aufgabe darin besteht, die hohen Frequenzen zu übertragen.
Für die Erzeugung der erforderlichen Vorspannungen ist ein Gleichrichter g vorgesehen, der die Wechselspannungen des Transformators t3 gleichrichtet und zwei Kondensatoren cl und c2 auflädt. Die Primärseite des Transformators t3 ist mit den Klemmen pl und p2 an das Wechselstromnetz angeschlossen. Die Netzspannung wird durch den Transformator t3 auf etwa 2000-3000 Volt hochtransformiert und durch den Gleichrichter g gleichgerichtet, so dass die Scheitelspannung eine Gleichspannung von etwa 2000-4000 Volt erzeugt, die je zur Hälfte an den Kondensatoren cl und c2 liegt und von dort aus den Zonen des elektrostatischen Lautsprechers zugeführt wird.
Die Zuführung dieser Spannung geschieht für die Zone Z2 in der Weise, dass der Punkt zwischen den beiden Kondensatoren, der etwa der Hälfte der gesamten Gleichspannung entspricht, mit der Membran m verbunden ist. Der Minuspol der Gleichspannung liegt an der einen Zonenplatte, der Pluspol an der andern.
Die ruhenden Belegungen haben hier entgegengesetzte statische Ladungen. Die Zone cl hingegen erhält gegenüber der Membran gleichnamige Ladungen. Dies wird dadurch erreicht, dass die in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung des Transformators t2 mit dem Plus-oder Minuspol der Einrichtung verbunden wird ; obwohl dadurch nur die Hälfte der Vorspannung zur Verfügung steht, so kann doch durch Verkleinerung des Abstandes zwischen den Belegungen -M- annähernd die gewünschte grosse Felddichte erzielt werden.
Die akustisch modulierten Wechselspannungen, die in Schall umzusetzen sind, werden der Ein-
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formatoren tl und t2, die in Reihe geschaltet sind. Die Transformatoren sind so bemessen bzw. den inneren Widerständen der Spannungsquelle oder des Verbrauchers durch geeignete Wahl der Wicklungen und der Eisenquerschnitte so angepasst, dass tl vorwiegend die tiefen bis mittleren, t2 die mittleren bis hohen
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Weise an den Lautsprecher :
Die Spannungen des Transformators t2 gelangen einerseits an die Membran und anderseits in gleicher Phase an die Zone z2.
Da aber an der Zone z2 Vorspannungen unterschiedlichen Vorzeichene liegen, nehmen die Spannungen auf der einen Seite zu und auf der andern ab, wodurch sieh eine auf
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sind, ist der Kapazitätswert gleich dem Vierfachen des bei der Reihenschaltung unter sonst gleichen Bedingungen. Die Ladung des Kondensators ist dementsprechend auch viermal so gross, demzufolge auch die auf die Membran einwirkenden und von'dieser abgestrahlten Schalldrücke. Die Erzeugung der mittleren und hohen Töne geschieht durch die Zonen s. Diese Zonen tragen gleichnamiges Vorspannungspotential, dem sich die von dem Transformator t2 erzeugten Wechselspannungen mit entgegengesetzten Vorzeichen überlagern.
Beim Anlegen der Wechselspannungen an die einzelnen Zonen ist darauf zu achten, dass die Erregung der Membran durch die beiden Zonen in gleicher Phase erfolgt.
Der elektrostatische Lautsprecher nach der Erfindung kann zwischen 60 und 10.000 Hertz annähernd die gleichen Schalldrücke abstrahlen, wie es bei keiner der bisher vorhandenen Anordnungen möglich war. Die beiden Transformatoren ss und t2 können auf einen gemeinsamen Eisenkern aufgebracht werden, wobei jedoch zwischen den beiden'Kraftfeldern keine magnetische Kopplung eintreten darf.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Erregung eines doppelseitig wirkenden. elektrostatischen Lautsprechers mit in mindestens zwei Zonen (zl, z2) unterteilten festen Belegungen, bei dem die auf die verschiedenen einzelnen Zonen zugeordneten Flächenteile der Membran (m) einwirkenden Spannungen hinsichtlich ihrer Grösse und Frequenz abgestuft sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Wiedergabe vorzugsweise der tiefen Frequenzen bestimmten Belegungen der Innenzone fus2) ungleichnamige und die vorzugsweise. die hohen Frequenzen wiedergebenden Randzonenbelege (z1) gleichnamige von einem gemeinsamen Gleichrichter (g) gelieferte Vorspannungen erhalten.