AT520509A1 - Transducer and method for determining a diaphragm displacement - Google Patents

Transducer and method for determining a diaphragm displacement Download PDF

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AT520509A1
AT520509A1 ATA50486/2017A AT504862017A AT520509A1 AT 520509 A1 AT520509 A1 AT 520509A1 AT 504862017 A AT504862017 A AT 504862017A AT 520509 A1 AT520509 A1 AT 520509A1
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AT
Austria
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conductive structure
voltage
immovable
coil
movable
Prior art date
Application number
ATA50486/2017A
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German (de)
Inventor
Ing Friedrich Reining Dipl
Ing Stefan Zangl Dipl
Original Assignee
Sound Solutions Int Co Ltd
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Abstract

Vorgestellt wird ein elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) mit einer Membran (2), einer an der Membran (2) angebrachten Spule (3) und einem Magnetsystem (4, 5, 6). Der Wandler (1b ... 1c) umfasst bewegliche leitfähige Strukturen (9, 10) auf beiden Seiten der Membran (2) und unbewegliche leitfähige Strukturen (11, 12), die feststehend gegenüber den beweglichen leitfähigen Strukturen (9, 10) angeordnet sind. Des Weiteren wird ein Wandlersystem mit einem Wandler (1b ... 1c) der vorstehenden Art und einer Auswertungsschaltung (13) vorgestellt. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Auslenkung (x) der Membran (2) durch Messen einer ersten Spannung (U1) und einer zweiten Spannung (U2) zwischen den beweglichen leitfähigen Strukturen (9, 10) und den unbeweglichen leitfähigen Strukturen (11, 12).Disclosed is an electrodynamic transducer (1b ... 1c) having a membrane (2), a coil (3) attached to the membrane (2) and a magnet system (4, 5, 6). The transducer (1b ... 1c) comprises movable conductive structures (9, 10) on both sides of the diaphragm (2) and immovable conductive structures (11, 12) fixedly disposed opposite to the movable conductive structures (9, 10) , Furthermore, a converter system with a converter (1b ... 1c) of the above type and an evaluation circuit (13) is presented. Finally, the invention relates to a method for determining a deflection (x) of the membrane (2) by measuring a first voltage (U1) and a second voltage (U2) between the movable conductive structures (9, 10) and the immovable conductive structures (11 , 12).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Schallwandler, insbesondere eines Lautsprechers, umfassend eine Membran, eine an der Membran angebrachte Spule und ein Magnetsystem, das dafür ausgelegt ist, ein Magnetfeld quer zu einer Längsrichtung eines gewickelten Drahts der Spule zu erzeugen. Des Weiteren umfasst der Wandler eine erste bewegliche leitfähige Struktur, die auf einer von der Spule abgewandten ersten Seite der Membran angeordnet ist, und eine erste unbewegliche leitfähige Struktur, die in Bezug auf das Magnetsystem feststehend gegenüber der ersten beweglichen leitfähigen Struktur angeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Wandlersystem mit einem Wandler der vorstehend genannten Art, wobei das Wandlersystem Verbindungsanschlüsse umfasst, die elektrisch mit der ersten beweglichen leitfähigen Struktur, der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur und einer elektronischen Auswertungsschaltung verbunden sind. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Messen einer Auslenkung einer Membran eines Wandlers der vorstehend offenbarten Art, wobei zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur eine erste Spannung gemessen wird und wobei die Auslenkung auf Grundlage der ersten Spannung berechnet wird.The invention relates to an electrodynamic transducer, in particular a loudspeaker, comprising a diaphragm, a coil attached to the diaphragm and a magnet system adapted to generate a magnetic field transverse to a longitudinal direction of a wound wire of the coil. Furthermore, the transducer comprises a first movable conductive structure disposed on a first side of the membrane remote from the coil, and a first immovable conductive structure fixed with respect to the magnet system opposite to the first movable conductive structure. Moreover, the invention relates to a transducer system with a transducer of the aforementioned type, wherein the transducer system comprises connection terminals, which are electrically connected to the first movable conductive structure, the first immovable conductive structure and an electronic evaluation circuit. Finally, the invention relates to a method for measuring a deflection of a diaphragm of a transducer of the type disclosed above, wherein a first voltage is measured between the first movable conductive structure and the first immovable conductive structure and wherein the deflection is calculated on the basis of the first voltage.

Ein Wandler, ein Lautsprechersystem und ein Verfahren der vorstehend genannten Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die WO 2004/080116 A2 einen elektrodynamischen Lautsprecher, der einen kapazitiven Sensor umfasst, wobei eine erste Platte des kapazitiven Sensors durch eine elektrisch leitfähige Frontplatte eines Gehäuses der Lautsprechereinheit gebildet ist und wobei eine zweite Platte des kapazitiven Sen sors durch eine leitfähige Schicht auf der Membran gebildet ist. Eine Bewegung der Membran wird unter Verwendung der durch die Frontplatte und die zweite Platte gebildeten Kapazität bestimmt.A converter, a speaker system and a method of the aforementioned kind are basically known from the prior art. In this context, WO 2004/080116 A2 discloses an electrodynamic loudspeaker comprising a capacitive sensor, wherein a first plate of the capacitive sensor is formed by an electrically conductive front panel of a housing of the speaker unit and wherein a second plate of the capacitive Sen sors by a conductive Layer is formed on the membrane. Movement of the diaphragm is determined using the capacitance formed by the front panel and the second panel.

Ein Nachteil der Bestimmung des Membranhubs mittels des Sensors gemäß Stand der Technik besteht in der umgekehrten Proportionalität zwischen der Kapazität und dem Hub, die dazu führt, dass eine relativ aufwändige Auswertungsschaltung nötig ist. Weitere Nachteile sind eine geringe Stabilität gegenüber elektromagnetischer Beeinträchtigung, ein relativ starker Einfluss von Schwankungen der Lautsprechereigenschaften auf die Messung und eine erhöhte Anfälligkeit für Messfehler bei starken Auslenkungen.A disadvantage of determining the membrane stroke by means of the prior art sensor is the inverse proportionality between the capacitance and the stroke, which leads to the necessity of a relatively complicated evaluation circuit. Further disadvantages are a low stability against electromagnetic interference, a relatively strong influence of variations of the speaker characteristics on the measurement and an increased susceptibility to measurement errors with strong deflections.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen verbesserten elektrodynamischen Schallwandler, ein verbessertes Wandlersystem und ein verbessertes Verfahren zum Messen einer Auslenkung einer Membran bereitzustellen. Insbesondere soll ein zur Membranauslenkung proportionales Signal bereitgestellt werden, das gegenüber Störeinwirkungen robust ist.An object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an improved electrodynamic transducer, an improved transducer system, and an improved method of measuring deflection of a diaphragm. In particular, a signal proportional to the diaphragm deflection is to be provided, which is robust against interference effects.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen elektrodynamischen Schallwandler gelöst, wie er im einleitenden Absatz definiert ist, der zusätzlich Folgendes umfasst: eine zweite bewegliche leitfähige Struktur, die auf einer der Spule zugewandten zweiten Seite der Membran angeordnet ist, und eine zweite unbewegliche leitfähige Struktur, die in Bezug auf das Magnetsystem feststehend gegenüber der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur angeordnet ist.The object of the invention is achieved by an electrodynamic acoustic transducer as defined in the opening paragraph, which additionally comprises: a second movable conductive structure arranged on a second side of the membrane facing the coil and a second immovable conductive structure which is fixed with respect to the magnet system with respect to the second movable conductive structure.

Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Wandlersystem gelöst, das einen elektrodynamischen Schallwandler wie vorstehend definiert und Verbindungsanschlüsse umfasst, die elektrisch mit der ersten beweglichen leitfähigen Struktur, der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur, der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur sowie mit einer elektronischen Auswertungsschaltung verbunden sind.Furthermore, the object of the invention is achieved by a transducer system comprising an electrodynamic transducer as defined above and connection terminals electrically connected to the first movable conductive structure, the second movable conductive structure, the first immovable conductive structure and the second immovable conductive structure are connected to an electronic evaluation circuit.

Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, wie es im einleitenden Absatz definiert ist, wobei zwischen einer zweiten beweglichen leitfähigen Struktur, die auf einer der Spule zugewandten zweiten Seite der Membran angeordnet ist, und einer zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur, die in Bezug auf das Magnetsystem feststehend gegenüber der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur angeordnet ist, eine zweite Spannung gemessen wird und die Auslenkung auf Grundlage der ersten Spannung und der zweiten Spannung berechnet wird.Finally, the object of the invention is achieved by a method as defined in the introductory paragraph, wherein between a second movable conductive structure, which is arranged on a second side of the membrane facing the coil, and a second immovable conductive structure, with respect to is fixed to the magnet system opposite to the second movable conductive structure, a second voltage is measured, and the displacement is calculated based on the first voltage and the second voltage.

Erfindungsgemäß werden zwei kapazitive Erfassungselemente verwendet, um die Auslenkung der Wandlermembran zu bestimmen. Vorteilhafterweise wird ein direkt proportionales Hubsignal erhalten. Infolgedessen ist für die Bestimmung der Membranauslenkung eine weniger aufwändige Auswertungsschaltung nötig. Des Weiteren wird ein Signal erhalten, das robust gegenüber Störeinwirkungen, robust gegenüber Schwankungen der Lautsprechereigenschaften und weniger anfällig für elektromagnetische Beeinträchtigung ist.According to the invention, two capacitive sensing elements are used to determine the deflection of the transducer diaphragm. Advantageously, a directly proportional lifting signal is obtained. As a result, a less complex evaluation circuit is necessary for the determination of the diaphragm deflection. Furthermore, a signal is obtained that is robust against interference, robust against variations in speaker characteristics, and less susceptible to electromagnetic interference.

Insbesondere sind die erste bewegliche leitfähige Struktur und die zweite bewegliche leitfähige Struktur elektrisch verbunden, so dass sie eine vorteilhafte Reihenschaltung zweier Kapazitäten bereitstellen, die durch die erste bewegliche leitfähige Struktur, die zweite bewegliche leitfähige Struktur, die erste unbewegliche leitfähige Struktur und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur gebildet wird.In particular, the first movable conductive structure and the second movable conductive structure are electrically connected to provide an advantageous series connection of two capacitances passing through the first movable conductive structure, the second movable conductive structure, the first immovable conductive structure and the second immovable conductive Structure is formed.

Insbesondere wird die Auslenkung x auf Grundlage der FormelIn particular, the displacement x is based on the formula

berechnet, wobei d1 der Abstand zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur in der Ruheposition der Membran ist und d2 der Abstand zwischen der zweiten beweglichen leitfähigencalculated, wherein d1 is the distance between the first movable conductive structure and the first immovable conductive structure in the rest position of the membrane and d2, the distance between the second movable conductive

Struktur und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur in der Ruheposition der Membran ist. Die erste Spannung U1 wird zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur (d.h. an einer ersten Kapazität C1) gemessen, und die zweite Spannung U2 wird zwischen der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur (d.h. an einer zweiten Kapazität C2) gemessen.Structure and the second immovable conductive structure in the rest position of the membrane. The first voltage U1 is measured between the first movable conductive structure and the first immovable conductive structure (ie, at a first capacitance C1), and the second voltage U2 is between the second movable conductive structure and the second immovable conductive structure (ie, at a second Capacitance C2).

Die Spannungen U1 und U2 resultieren aus dem Spannungsteiler der komplexen Spannung auf Grundlage der Reihenschaltung der Kapazitäten C1 und C2. Diese Reihenschaltung wird durch eine Spannungsquelle bzw. eine Versorgungsspannung versorgt, die vorteilhafterweise Anteile oberhalb einer bestimmten Frequenz (d.h. Hochfrequenzanteile) umfasst. Je höher die Frequenzanteile (insbesondere oberhalb von Audiofrequenzen, das heißt > 20 kHz), desto besser ist das Signal-Rausch-Verhältnis für die erfassten Spannungen U1 und U2, und desto besser ist somit die Messung der Membranauslenkung x. Die Spannungsquelle kann ein Sinussignal oder eine Kombination aus Sinussignalen und einem Rauschsignal erzeugen.The voltages U1 and U2 result from the voltage divider of the complex voltage based on the series connection of the capacitors C1 and C2. This series connection is supplied by a voltage source or supply voltage, which advantageously comprises portions above a certain frequency (i.e., high frequency portions). The higher the frequency components (in particular above audio frequencies, ie> 20 kHz), the better the signal-to-noise ratio for the detected voltages U1 and U2, and thus the better the measurement of the diaphragm displacement x. The voltage source may generate a sinusoidal signal or a combination of sinusoidal signals and a noise signal.

Weitere Einzelheiten und Vorteile eines Schallwandlers der offenbarten Art werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.Further details and advantages of a sound transducer of the type disclosed will become apparent from the following description and the accompanying drawings.

Vorteilhafterweise weisen die erste bewegliche leitfähige Struktur und die erste unbewegliche leitfähige Struktur im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf und/oder weisen die zweite bewegliche leitfähige Struktur und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf.Advantageously, the first movable conductive structure and the first immovable conductive structure have substantially the same shape and the same size, and / or the second movable conductive structure and the second immovable conductive structure have substantially the same shape and the same size.

Auf diese Weise wird die Bestimmung bzw. Berechnung der Membranauslenkung vereinfacht.In this way, the determination or calculation of the membrane deflection is simplified.

In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform des elektrodynamischen Schallwandlers umfasst die erste unbewegliche leitfähige Struktur einen ersten inneren leitfähigen Bereich innerhalb eines ersten leitfähigen Rings und/oder umfasst die zweite unbewegliche leitfähige Struktur einen zweiten inneren leitfähigen Bereich innerhalb eines zweiten leitfähigen Rings.In a particularly advantageous embodiment of the electrodynamic acoustic transducer, the first immovable conductive structure comprises a first inner conductive region within a first conductive ring and / or the second immobile conductive structure comprises a second inner conductive region within a second conductive ring.

Insbesondere sind die erste bewegliche leitfähige Struktur, die zweite bewegliche leitfähige Struktur, der erste leitfähige Ring und der zweite leitfähige Ring elektrisch verbunden.In particular, the first movable conductive structure, the second movable conductive structure, the first conductive ring, and the second conductive ring are electrically connected.

Durch die vorstehenden Maßnahmen wird das elektrische Feld auf den Bereich innerhalb der leitfähigen Ringe konzentriert, wobei das elektrische Feld in diesem Bereich im Wesentlichen homogen ist. Entsprechend kann die Membranauslenkung mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.By the above measures, the electric field is concentrated on the area inside the conductive rings, the electric field in this area being substantially homogeneous. Accordingly, the diaphragm displacement can be determined with high accuracy.

In obigem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste innere leitfähige Bereich und der zweite innere leitfähige Bereich im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen und/oder der erste leitfähige Ring und der zweite leitfähige Ring im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen.In the above context, it is particularly advantageous if the first inner conductive region and the second inner conductive region have substantially the same shape and the same size, and / or the first conductive ring and the second conductive ring have substantially the same shape and the same shape Have size.

Auf diese Weise wird die Bestimmung bzw. Berechnung der Membranauslenkung vereinfacht.In this way, the determination or calculation of the membrane deflection is simplified.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Auslenkung durch Anlegen einer Steuerspannung an die Spule auf ein Niveau eingestellt wird, bei dem die erste Spannung U1 oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter und die zweite Spannung U2 oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen (insbesondere im Wesentlichen gleich sind). Auf diese Weise wird ein Einfluss von Fehlern, die durch Streufelder verursacht sind, ausgeglichen. „Im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Zusammenhang eine Abweichung von ±10 % von einem Referenzwert.Furthermore, it is advantageous if the deflection is set by applying a control voltage to the coil to a level at which the first voltage U1 or a parameter derived therefrom and the second voltage U2 or a parameter derived therefrom essentially predetermine one Achieve relationship (in particular, are substantially the same). In this way, an influence of errors caused by stray fields is compensated. "Substantially" in this context means a deviation of ± 10% from a reference value.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis aus der Fläche der ersten beweglichen leitfähigen Struktur und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur und dem Abstand zwischen diesen dem Verhältnis aus der Fläche der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur und dem Abstand zwischen diesen entspricht. Mit anderen Worten gleicht die erste Kapazität C1 dann der zweiten Kapazität C2. Bei gleichen Spannungen U1 und U2 ist die Membran in der Mitte bzw. im Zentrum der ersten und der zweiten Kapazität C1 und C2 positioniert.Further, it is preferable that the ratio of the area of the first movable conductive structure and the first stationary conductive structure and the distance between them corresponds to the ratio of the area of the second movable conductive structure and the second stationary conductive structure and the distance therebetween. In other words, the first capacitance C1 then equals the second capacitance C2. At equal voltages U1 and U2, the diaphragm is positioned at the center of the first and second capacitances C1 and C2.

In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform wird eine Steuerspannung an die Spule angelegt, um die Auslenkung auf ein Niveau einzustellen, bei dem die erste Spannung U1 oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter und die zweite Spannung U2 oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung (insbesondere im Wesentlichen Gleichheit) unterhalb einer bestimmten Frequenz erreichen, beispielsweise unterhalb von 50 Hz. In der üblichen Verwendung werden Audiosignale, die ein Bündel von Frequenzen umfassen, in einen Wandler eingespeist, im Falle von Mikrofonlautsprechern beispielsweise im Bereich von 100 Hz bis 20 kHz. Ohne die Angleichung der Spannungen U1 und U2 vor der Verarbeitung der Spannungen U1 und U2 auf Niederfrequenzen zu limitieren, z.B. durch Verwendung eines Tiefpassfilters (z.B. mit einer Grenzfrequenz von 50 Hz), würde das Anlegen der Steuerspannung an die Spule die Umwandlung des angelegten Audiosignals tendenziell behindern.In a very particularly advantageous embodiment, a control voltage is applied to the coil in order to set the deflection to a level at which the first voltage U1 or a parameter derived therefrom and the second voltage U2 or a parameter derived therefrom essentially predetermine one Achieve relationship (in particular substantially equality) below a certain frequency, for example below 50 Hz. In the usual use, audio signals comprising a bundle of frequencies are fed into a converter, in the case of microphone speakers, for example in the range of 100 Hz to 20 kHz. Without limiting the equalization of the voltages U1 and U2 prior to processing the voltages U1 and U2 to low frequencies, e.g. by using a low pass filter (e.g., with a cutoff frequency of 50 Hz), applying the control voltage to the coil would tend to hinder the conversion of the applied audio signal.

Die Messung der Membranauslenkung oder das Einstellen einer Ruheposition der Membran kann auf Grundlage der Spannungen U1 und U2 oder auf Grundlage von aus diesen abgeleiteten Parametern erfolgen. Vorteilhafterweise handelt es sich bei aus den Spannungen U1 und U2 abgeleiteten Parametern um die Absolutwerte der Spannungen U1 und U2, um Quadratwerte der Spannungen U1 und U2 oder um quadratische Mittelwerte der Spannungen U1 und U2. Entsprechend kann eine Steuerspannung an die Schwingspule angelegt und solange verändert werden, bis ein Absolutwert der ersten Spannung U1 und ein Absolutwert der zweiten Spannung U2 oder ein Quadratwert der ersten Spannung U1 und ein Quadratwert der zweiten Spannung U2 oder ein quadratische Mittelwert der ersten Spannung U1 und ein quadratischer Mittelwert der zweiten Spannung U2 im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen. Auf diese Weise erfolgt das Abweichungsausgleichverfahren auf Grundlage einer Beziehung der Energie in den Kondensatoren 01, C2 bzw. auf Grundlage einer Beziehung eines aus der Energie in den Kondensatoren C1, C2 abgeleiteten Parameters. Besonders wenn es sich bei der vorab bestimmten Beziehung um ein vorab bestimmtes Verhältnis handelt, verändern sowohl am Zähler als auch am Nenner vorgenommene Rechenoperationen das Verhältnis nicht.The measurement of the diaphragm displacement or the adjustment of a rest position of the diaphragm can be made on the basis of the voltages U1 and U2 or on the basis of parameters derived therefrom. Advantageously, the parameters derived from the voltages U1 and U2 are the absolute values of the voltages U1 and U2, the square values of the voltages U1 and U2, or the root mean square values of the voltages U1 and U2. Accordingly, a control voltage can be applied to the voice coil and changed until an absolute value of the first voltage U1 and an absolute value of the second voltage U2 or a square value of the first voltage U1 and a square value of the second voltage U2 or a root mean square value of the first voltage U1 and a quadratic mean value of the second voltage U2 substantially reach a predetermined relationship. In this way, the deviation compensation method is based on a relation of the energy in the capacitors 01, C2, or based on a relation of a parameter derived from the energy in the capacitors C1, C2. Especially when the predetermined relationship is a predetermined ratio, both arithmetic operations performed on the numerator and denominator do not change the relationship.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Diese und weitere Aspekte, Merkmale, Einzelheiten, Nutzungsaspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, den sich anschließenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich, wobei die Zeichnungen Merkmale gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Es zeigen:These and other aspects, features, details, aspects of the invention, and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description, the appended claims, and the accompanying drawings, which illustrate features according to exemplary embodiments of the invention. Show it:

Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Wandlers gemäß dem Stand der Technik;Figure 1 is a cross-sectional view of a transducer according to the prior art;

Figur 2 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit leitfähigen Strukturen, die zwei Kapazitäten oberhalb und unterhalb der Membran bilden;Figure 2 is a cross-sectional view of a first embodiment of the invention having conductive structures forming two capacitances above and below the membrane;

Figur 3 einen Schaltplan des in Fig. 2 gezeigten Wandlers;Figure 3 is a circuit diagram of the converter shown in Figure 2;

Figur 4 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit leitfähigen Strukturen, die das elektrische Feld auf den Mittelbereich des Wandlers konzentrieren;Figure 4 is a cross-sectional view of a second embodiment of the invention having conductive structures concentrating the electric field on the center region of the transducer;

Figur 5 einen Schaltplan des in Fig. 4 gezeigten Wandlers undFigure 5 is a circuit diagram of the converter shown in Fig. 4 and

Figur 6 den Wandler aus Fig. 2 mit einer taumelnden Membran.FIG. 6 shows the transducer from FIG. 2 with a tumbling diaphragm.

In den verschiedenen Ansichten beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Teile.In the various views, like reference numerals refer to like or equivalent parts.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Vorliegend werden verschiedene Ausführungsformen für verschiedene Vorrichtungen beschrieben. Es werden zahlreiche konkrete Einzelheiten aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der Gesamtstruktur, Funktion, Herstellung und Verwendung der Ausführungsformen wie in der Spezifikation beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht zu vermitteln. Für einen Fachmann versteht es sich jedoch, dass die Ausführungsformen auch ohne solche konkreten Einzelheiten umgesetzt werden können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Vorgänge, Komponenten und Elemente nicht im Einzelnen beschrieben, um nicht von den in der Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen abzulenken. Für den Fachmann versteht es sich, dass es sich bei den vorliegend beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen um nicht einschränkende Beispiele handelt, und somit versteht es sich, dass die vorliegend offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Einzelheiten repräsentativ sein können und nicht notwendigerweise den Umfang der Ausführungsformen einschränken, deren Umfang allein durch die sich anschließenden Ansprüche definiert wird. Überall dort, wo in der Spezifikation wird auf „verschiedene Ausführungsformen“, „einige Ausführungsformen“, „(genau) eine Ausführungsform“ oder „(irgend)eine Ausführungsform“ oder dergleichen Bezug genommen, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben werden, in mindestens einer Ausführungsform enthalten sind. Die an verschiedener Stelle der Spezifikation zu lesenden Formulierungen „in verschiedenen Ausführungsformen“, „in einigen Ausführungsformen“, „in (genau) einer Ausführungsform“ oder „in (irgendeiner Ausführungsform“ oder dergleichen beziehen sich somit nicht unbedingt alle auf dieselbe Ausführungsform. Des Weiteren können in einer oder mehreren Ausführungsformen die jeweiligen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in jeglicher geeigneten Weise kombiniert werden. Die in Verbindung mit einer Ausführungsform veranschaulichten oder beschriebenen jeweiligen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften können somit ohne Einschränkung ganz oder teilweise mit den Merkmalen, Strukturen oder Eigenschaften einer oder mehrerer weitererIn the following, various embodiments for various devices will be described. Numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the overall structure, function, manufacture, and use of the embodiments as described in the specification and illustrated in the accompanying drawings. However, one skilled in the art will appreciate that the embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known processes, components and elements have not been described in detail so as not to distract from the embodiments described in the specification. It will be understood by those skilled in the art that the embodiments described and illustrated herein are non-limiting examples, and thus it is to be understood that the particular structural and functional details disclosed herein may be representative and do not necessarily limit the scope of the embodiments. the scope of which is defined solely by the claims that follow. Wherever in the specification reference is made to "various embodiments", "some embodiments", "(exactly) an embodiment" or "(any) embodiment" or the like, this means that a particular feature, structure or a particular property described in connection with the embodiment are included in at least one embodiment. Thus, the words "in various embodiments", "in some embodiments," "in (exactly) one embodiment," or "in (any embodiment," or the like) to be read variously throughout the specification are not necessarily all referring to the same embodiment Thus, in one or more embodiments, the particular features, structures, or properties may be combined in any suitable manner, and the particular features, structures, or properties illustrated or described in connection with one embodiment may be wholly or partially confined with the features, structures, or characteristics of any or several others

Ausführungsformen kombiniert werden, sofern eine solche Kombination nicht unlogisch oder zwecklos ist.Embodiments are combined, if such a combination is not illogical or pointless.

Es ist zu beachten, dass die in dieser Spezifikation und den sich anschließenden Ansprüchen verwendeten Singularformen „ein/e/“ und „der/die/das“ die Möglichkeit mehrerer Bezugsobjekte miteinschließen, sofern nicht der Inhalt klar etwas anderes vorgibt.It should be noted that the singular forms "a / e /" and "the" used in this specification and subsequent claims include the possibility of multiple reference objects unless the content clearly dictates otherwise.

Die Bezeichnungen „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und dergleichen in der Beschreibung und den Ansprüchen, soweit vorhanden, werden verwendet, um zwischen ähnlichen bzw. gleichartigen Elementen zu unterscheiden, und dienen nicht unbedingt der Beschreibung einer bestimmten sequenziellen oder chronologischen Reihenfolge. Es ist zu beachten, dass die so verwendeten Bezeichnungen unter entsprechenden Umständen insofern austauschbar sind, als die Ausführungsformen der vorliegend beschriebenen Erfindung beispielsweise in anderen Reihenfolgen als den vorliegend veranschaulichten oder anderweitig beschriebenen betrieben werden können. DesWeiteren sollen die Bezeichnungen „beinhalten“, „aufwei-sen/besitzen“ und deren Variationen eine nicht ausschließliche Einbeziehung derart abdecken, dass ein Prozess, Verfahren, Gegenstand oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfassen, nicht notwendigerweise auf diese Elemente eingeschränkt sind, sondern weitere Elemente beinhalten können, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder im Wesen des Prozesses, Verfahrens, Gegenstands oder der Vorrichtung liegen. Sämtliche Richtungsangaben (z.B. „plus“, „minus“, „obere/r/s“, „untere/r/s“, „aufwärts“, „abwärts“, „links“, „rechts“, „nach links“, „nach rechts“, „vorne“ bzw. „vorde-re/r/s“, „hinten“ bzw. „hintere/r/s“, „oben“, „unten“, „über“, „unter“, „oberhalb“, „unterhalb“, „vertikal“, „horizontal“, „im Uhrzeigersinn“ und „gegen den Uhrzeigersinn“) werden nur zu Kennzeichnungszwecken verwendet, um dem Leser das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, und bewirken keine Einschränkungen, insbesondere hinsichtlich der Position, Ausrichtung oder Verwendung des jeweiligen Aspekts der Offenbarung. Es ist zu beachten, dass die so verwendeten Bezeichnungen unter entsprechenden Umständen insofern austauschbar sind, als die Ausführungsformen der vorliegend beschriebenen Erfindung beispielsweise in anderen Ausrichtungen als den vorliegend veranschaulichten oder anderweitig beschriebenen betrieben werden können.The terms "first," "second," and the like in the specification and claims, if any, are used to distinguish between similar elements, and are not necessarily descriptive of a particular one sequential or chronological order. It should be understood that the terms so used may be interchangeable under appropriate circumstances insofar as the embodiments of the invention described herein can be practiced, for example, in sequences other than those illustrated herein or otherwise described. Furthermore, the terms are intended to "include," "have," and their variations cover a non-exclusive inclusion such that a process, method, subject, or device that includes a list of elements is not necessarily limited to these elements but may include other elements that are not expressly listed or are intrinsic to the process, method, subject, or device. All directions (eg "plus", "minus", "top", "bottom", "up", "down", "left", "right", "left", " to the right "," front "or" front / rear "," rear "or" rear "," top "," bottom "," above "," below "," above " "," Below "," vertically "," horizontally "," clockwise "and" counterclockwise ") are used for identification purposes only, to facilitate the reader's understanding of the present disclosure, and do not impose any limitations, particularly with regard to Position, orientation or use of the particular aspect of the disclosure. It should be understood that the terms used herein are interchangeable under appropriate circumstances insofar as the embodiments of the invention described herein can be practiced, for example, in other orientations than those illustrated or otherwise described herein.

Die hierin verwendeten Ausdrücke „dafür konfiguriert, um“ und „konfiguriert für“ und ähnliche Ausdrücke zeigen an, dass die betreffende Einrichtung, Vorrichtung oder das System dafür ausgelegt und/oder konstruiert ist (z.B. durch entsprechende Hardware, Software und/oder Bauteile), einen oder mehrere konkrete aufgabenbezogene Zwecke zu erfüllen, und nicht, dass die betreffende Einrichtung, Vorrichtung oder das System lediglich zur Durchführung des aufgabenbezogenen Zwecks in der Lage ist.As used herein, the terms "configured for" and "configured for" and similar terms indicate that the apparatus, apparatus or system in question is designed and / or constructed (eg, by appropriate hardware, software and / or components), to fulfill one or more specific task-related purposes and not that the device, device or system in question is capable of performing the task-related purpose only.

Verbindungsangaben (z.B. „angebracht“, „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen) sind breit auszulegen und können zwischen einer Verbindung von Elementen vorhandene Zwischenelemente sowie Relativbewegung zwischen Elementen beinhalten. Somit lässt sich aus Verbindungsangaben nicht notwendigerweise schließen, dass zwei Elemente direkt verbunden und in Bezug zueinander feststehend sind. Es ist beabsichtigt, dass jeglicher in der vorstehenden Beschreibung oder in den begleitenden Zeichnungen enthaltene Gegenstand als lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend verstanden wird. Einzelheiten oder Strukturen können geändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung wie in den sich anschließenden Ansprüchen definiert abzuweichen. Sämtliche in der Spezifikation und den Ansprüchen verwendeten Zahlenangaben, die Messungen usw. ausdrücken, sind in jedem Fall als durch den Ausdruck „etwa“ oder „im Wesentlichen“ modifiziert zu verstehen, was insbesondere eine Abweichung von ±10 % von einem Referenzwert bedeutet.Connection indications (e.g., "attached," "coupled," "connected," and the like) are to be construed broadly and may include intermediate elements present between a connection of elements, as well as relative movement between elements. Thus, connection information does not necessarily imply that two elements are directly connected and fixed with respect to each other. It is intended that all matter contained in the above description or in the accompanying drawings shall be interpreted as illustrative and not restrictive. Details or structures may be changed without departing from the spirit of the invention as defined in the appended claims. All numerical expressions used in the specification and claims, which express measurements, etc., are in any case to be understood as modified by the term "about" or "substantially", which means in particular a deviation of ± 10% from a reference value.

Fig. 1 zeigt einen Wandler 1a gemäß dem Stand der Technik, der eine Membran 2, eine an der Membran 2 angebrachte Spule 3 und ein Magnetsystem umfasst, das in diesem Beispiel einen Magnet 4, eine Topf-Platte 5 und eine obere Platte 6 umfasst. Das Magnetsystem 4, 5, 6 erzeugt ein Magnetfeld B quer zu einer Längsrichtung eines gewickelten Drahts der Spule 3, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Membran 2 umfasst einen Biegeabschnitt 2a und einen Mittelabschnitt 2b, der in diesem Beispiel durch eine Platte versteift ist. Des Weiteren umfasst der Wandler 1a einFig. 1 shows a prior art transducer 1a comprising a diaphragm 2, a coil 3 attached to the diaphragm 2 and a magnet system comprising in this example a magnet 4, a cup plate 5 and an upper plate 6 , The magnet system 4, 5, 6 generates a magnetic field B across a longitudinal direction of a wound wire of the coil 3 as shown in FIG. The membrane 2 comprises a bending section 2a and a middle section 2b, which in this example is stiffened by a plate. Furthermore, the converter 1a comprises a

Gehäuse 7 mit einem Auslass 8. Die Auslenkung der Membran 2 ist in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel mit „x“ bezeichnet. Der elektrodynamische Schallwandler 1a kann als Lautsprecher ausgeführt sein. Bekanntlich bewirkt ein durch die Spule 3 fließender Strom eine Bewegung der Membran 2 und somit Schall, der durch den Auslass 8 tritt.Housing 7 with an outlet 8. The deflection of the diaphragm 2 is designated in the example shown in Fig. 1 with "x". The electrodynamic sound transducer 1a can be designed as a loudspeaker. As is well known, a current flowing through the coil 3 causes movement of the diaphragm 2 and thus sound passing through the outlet 8.

Fig. 2 zeigt ein erstes Beispiel eines Wandlers 1b, dessen Bauart mit dem in Fig. 1 gezeigten Wandler 1a vergleichbar ist. Im Unterschied zu Letzterem umfasst der Wandler 1b jedoch eine erste bewegliche leitfähige Struktur 9, die auf einer von der Spule 3 abgewandten ersten (oberen) Seite der Membran 2 angeordnet ist, und eine zweite bewegliche leitfähige Struktur 10, die auf einer der Spule 3 zugewandten zweiten (unteren) Seite der Membran 2 angeordnet ist. Des Weiteren umfasst der Wandler 1 b eine erste unbewegliche leitfähige Struktur 11, die in Bezug auf das Magnetsystem 4, 5, 6 feststehend gegenüber der ersten beweglichen leitfähigen Struktur 9 angeordnet ist, und eine zweite unbewegliche leitfähige Struktur 12, die in Bezug auf das Magnetsystem 4, 5, 6 feststehend gegenüber der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 angeordnet ist.FIG. 2 shows a first example of a transducer 1b, the construction of which is comparable to the transducer 1a shown in FIG. In contrast to the latter, however, the transducer 1b comprises a first movable conductive structure 9, which is arranged on a first (upper) side of the membrane 2 facing away from the coil 3, and a second movable conductive structure 10, which faces on one of the coil 3 second (lower) side of the membrane 2 is arranged. Furthermore, the transducer 1b comprises a first immovable conductive structure 11 fixed with respect to the magnet system 4, 5, 6 fixed against the first movable conductive structure 9, and a second immovable conductive structure 12 with respect to the magnet system 4, 5, 6 is fixedly disposed opposite to the second movable conductive structure 10.

Die erste bewegliche leitfähige Struktur 9 und die zweite bewegliche leitfähige Struktur 10 sind in diesem Beispiel elektrisch verbunden. Des Weiteren ist ein erster Verbindungsanschluss T1 elektrisch mit der ersten beweglichen leitfähigen Struktur 9 und der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 verbunden. Ein zweiter Verbindungsanschluss T2 ist elektrisch mit der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur 11 verbunden, und ein dritter Verbindungsanschluss T3 ist elektrisch mit der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12 verbunden. Des Weiteren sind in Fig. 3 die Verbindungsanschlüsse T1 ... T3 mit einer optionalen elektronischen Auswertungsschaltung 13 verbunden, wodurch ein Wandlersystem bereitgestellt wird.The first movable conductive structure 9 and the second movable conductive structure 10 are electrically connected in this example. Furthermore, a first connection terminal T1 is electrically connected to the first movable conductive pattern 9 and the second movable conductive pattern 10. A second connection terminal T2 is electrically connected to the first immovable conductive structure 11, and a third connection terminal T3 is electrically connected to the second immovable conductive structure 12. Further, in Fig. 3, the connection terminals T1 ... T3 are connected to an optional electronic evaluation circuit 13, thereby providing a converter system.

Figur 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Wandlers 1b. Konkret zeigt Fig. 3 eine die Versorgungsspannung U erzeugende Spannungsquelle, die mit einer ersten Kapazität C1, die durch die erste bewegliche leitfähige Struktur 9 und die erste unbewegliche leitfähige Struktur 11 gebildet wird, und einer zweiten Kapazität C2 verbunden ist, die durch die zweite bewegliche leitfähigeFIG. 3 shows a simplified representation of the transducer 1b shown in FIG. Concretely, FIG. 3 shows a voltage source generating the supply voltage U, which is connected to a first capacitance C1 formed by the first movable conductive structure 9 and the first immovable conductive structure 11 and a second capacitance C2 passing through the second conductive

Struktur 10 und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur 12 gebildet wird. Die erste Kapazität C1 und die zweite Kapazität C2 können wie folgt berechnet werden:Structure 10 and the second immovable conductive structure 12 is formed. The first capacitance C1 and the second capacitance C2 can be calculated as follows:

wobei A1 die Fläche der ersten beweglichen leitfähigen Struktur 9 bzw. der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur 11 ist, d1 der Abstand zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur 9 und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur 11 im Ruhezustand der Membran 2 ist, A2 die Fläche der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 bzw. der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12 ist, d2 der Abstand zwischen der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12 im Ruhezustand der Membran 2 ist und εο die Permittivität im leeren Raum ist.where A1 is the area of the first movable conductive structure 9 and the first stationary conductive structure 11, d1 is the distance between the first movable conductive structure 9 and the first immovable conductive structure 11 at rest of the diaphragm 2, A2 is the area of the second movable one conductive structure 10 and the second immovable conductive structure 12, d2 is the distance between the second movable conductive structure 10 and the second immovable conductive structure 12 in the resting state of the membrane 2 and εο is the permittivity in the empty space.

Zwischen dem zweiten Anschluss T2 und dem ersten Anschluss T1 kann eine erste Kondensatorspannung U1 gemessen werden, und zwischen dem ersten Anschluss T1 und dem dritten Anschluss T3 kann eine zweite Kondensatorspannung U2 gemessen werden. Die Spannungen U1 und U2 können wie folgt berechnet werden:A first capacitor voltage U1 can be measured between the second terminal T2 and the first terminal T1, and a second capacitor voltage U2 can be measured between the first terminal T1 and the third terminal T3. The voltages U1 and U2 can be calculated as follows:

wobei Z1 der komplexe Widerstand der ersten Kapazität C1 ist und Z2 der komplexe Widerstand der zweiten Kapazität C2 ist. Der Strom I durch die Kondensatoren C1 und C2 kann wie folgt berechnet werden:where Z1 is the complex resistance of the first capacitance C1 and Z2 is the complex resistance of the second capacitance C2. The current I through the capacitors C1 and C2 can be calculated as follows:

Vorteilhafterweise weisen die erste bewegliche leitfähige Struktur 9 und die erste unbewegliche leitfähige Struktur 11 im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf und weisen die zweite bewegliche leitfähige Struktur 10 und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur 12 im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf, wie in Fig. 2 gezeigt. Unter dieser Bedingung können die Spannungen U1 und U2 wie folgt berechnet werden:Advantageously, the first movable conductive structure 9 and the first immovable conductive structure 11 have substantially the same shape and the same size, and the second movable conductive structure 10 and the second immovable conductive structure 12 have substantially the same shape and the same size as shown in Fig. 2. Under this condition, the voltages U1 and U2 can be calculated as follows:

Die Auslenkung x beträgt somitThe deflection x is thus

Falls der Abstand d1+d2 zwischen der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur 11 und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12 bekannt ist und die Auslenkung x auf Null eingestellt ist (statische Ruheposition), können d1 und d2 unter Verwendung des VerhältnissesIf the distance d1 + d2 between the first immovable conductive structure 11 and the second immovable conductive structure 12 is known and the deflection x is set to zero (static rest position), d1 and d2 can be determined using the ratio

berechnet werden. Falls U1 gleich U2 ist, liegt die Situation eines symmetrischen Luftspalts vor, in der selbst durch Streufelder verursachte Fehler ausgeglichen werden. Nichtsymmetrische Werte von U1 und U2 können durch Anlegen einer Spannung an die Spule 3 korrigiert werden, um die Ist-Position auf die gewünschte symmetrische Nullposition zu verschieben. Insbesondere werden die Werte von U1 und U2 tiefpassgefiltert, bevor sie verglichen werden. Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters beträgt beispielsweise 50 Hz. Entsprechend wird an die Spule 2 eine Steuerspannung so angelegt, dass die erste Spannung U1 im Wesentlichenbe calculated. If U1 is equal to U2, there is the situation of a symmetric air gap in which even errors caused by stray fields are compensated. Non-symmetric values of U1 and U2 can be corrected by applying a voltage to coil 3 to shift the actual position to the desired symmetrical zero position. In particular, the values of U1 and U2 are low-pass filtered before being compared. The cutoff frequency of the low-pass filter is, for example, 50 Hz. Accordingly, a control voltage is applied to the coil 2 such that the first voltage U1 substantially

der zweiten Spannung U2 unterhalb einer Frequenz von 50 Hz gleicht oder die erste Spannung U1 und die zweite Spannung U2 eine vorab bestimmte Beziehung unterhalb einer Frequenz von 50 Hz erreichen.is equal to the second voltage U2 below a frequency of 50 Hz or the first voltage U1 and the second voltage U2 reach a predetermined relationship below a frequency of 50 Hz.

Die Messung der Membranauslenkung oder das Einstellen einer Ruheposition der Membran 2 kann auf Grundlage der Spannungen U1 und U2 oder auf Grundlage von aus diesen abgeleiteten Parametern erfolgen. Vorteilhafterweise handelt es sich bei aus den Spannungen U1 und U2 abgeleiteten Parametern um die Absolutwerte der Spannungen U1 und U2, um Quadratwerte der Spannungen U1 und U2 oder um quadratische Mittelwerte der Spannungen U1 und U2. Entsprechend kann eine Steuerspannung an die Spule 3 angelegt und solange verändert werden, bis ein Absolutwert der ersten Spannung U1 und ein Absolutwert der zweiten Spannung U2 oder ein Quadratwert der ersten Spannung U1 und ein Quadratwert der zweiten Spannung U2 oder ein quadratischer Mittelwert der ersten Spannung U1 und ein quadratischer Mittelwert der zweiten Spannung U2 im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen. Auf diese Weise erfolgt das Abweichungsausgleichverfahren auf Grundlage einer Beziehung der Energie in den Kondensatoren C1, C2 bzw. auf Grundlage einer Beziehung eines aus der Energie in den Kondensatoren C1, C2 abgeleiteten Parameters. Besonders wenn es sich bei der vorab bestimmten Beziehung um ein vorab bestimmtes Verhältnis handelt, verändern sowohl am Zähler als auch am Nenner vorgenommene Rechenoperationen das Verhältnis nicht.The measurement of the diaphragm displacement or the adjustment of a rest position of the diaphragm 2 can be made on the basis of the voltages U1 and U2 or on the basis of parameters derived therefrom. Advantageously, the parameters derived from the voltages U1 and U2 are the absolute values of the voltages U1 and U2, the square values of the voltages U1 and U2, or the root mean square values of the voltages U1 and U2. Accordingly, a control voltage can be applied to the coil 3 and changed until an absolute value of the first voltage U1 and an absolute value of the second voltage U2 or a square value of the first voltage U1 and a square value of the second voltage U2 or a root mean square value of the first voltage U1 and a root mean square value of the second voltage U2 substantially reaches a predetermined relationship. In this way, the deviation compensation method is based on a relation of the energy in the capacitors C1, C2, or based on a relation of a parameter derived from the energy in the capacitors C1, C2. Especially when the predetermined relationship is a predetermined ratio, both arithmetic operations performed on the numerator and denominator do not change the relationship.

Allgemein ist es von Vorteil, wenn die Versorgungsspannung U Anteile oberhalb einer bestimmten Frequenz (d.h. Hochfrequenzanteile) umfasst. Je höher die Frequenzanteile (insbesondere oberhalb von Audiofrequenzen, das heißt insbesondere > 20 kHz) gewählt werden, desto besser ist das Signal-Rausch-Verhältnis für die erfassten Spannungen U1 und U2, und desto besser ist somit die Messung der Membranauslenkung x. Die Spannungsquelle kann ein Sinussignal oder eine Kombination aus Sinussignalen und einem Rauschsignal erzeugen.Generally, it is advantageous if the supply voltage U comprises portions above a certain frequency (i.e., high frequency portions). The higher the frequency components (in particular above audio frequencies, ie in particular> 20 kHz), the better the signal-to-noise ratio for the detected voltages U1 and U2, and thus the better the measurement of the diaphragm displacement x. The voltage source may generate a sinusoidal signal or a combination of sinusoidal signals and a noise signal.

Die vorstehend angegebenen Formeln gelten für den Fall eines zwischen den leitfähigen Strukturen 9 ... 12 vorliegenden homogenen elektrischen Felds. Um die Feldlinien konzentriert zwischen den leitfähigen Strukturen 9 ... 12 zu halten, können der Anordnung leitfähige Ringstrukturen hinzugefügt werden. Fig. 4 zeigt daher eine Ausführungsform eines elektrodynamischen Schallwandlers 1c, wobei die erste unbewegliche leitfähige Struktur 11 einen ersten inneren leitfähigen Bereich 11a innerhalb eines ersten leitfähigen Rings 11b umfasst und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur 12 einen zweiten inneren leitfähigen Bereich 12a innerhalb eines zweiten leitfähigen Rings 12b umfasst. In dieser Ausführungsform sind die erste bewegliche leitfähige Struktur 9, die zweite bewegliche leitfähige Struktur 10, der erste leitfähige Ring 11b und der zweite leitfähige Ring 12b elektrisch verbunden. Vorteilhafterweise weisen auch der erste innere leitfähige Bereich 11a und der zweite innere leitfähige Bereich 12a im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf und weisen auch der erste leitfähige Ring 11b und der zweite leitfähige Ring 12b im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe auf, so wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.The formulas given above are valid for the case of a homogeneous electric field present between the conductive structures 9. In order to keep the field lines concentrated between the conductive structures 9 ... 12, conductive ring structures may be added to the array. 4 therefore shows an embodiment of an electrodynamic acoustic transducer 1c, wherein the first immovable conductive structure 11 comprises a first inner conductive region 11a within a first conductive ring 11b and the second immobile conductive structure 12 comprises a second inner conductive region 12a within a second conductive ring 12b includes. In this embodiment, the first movable conductive pattern 9, the second movable conductive pattern 10, the first conductive ring 11b, and the second conductive ring 12b are electrically connected. Advantageously, also the first inner conductive region 11a and the second inner conductive region 12a have substantially the same shape and the same size, and also the first conductive ring 11b and the second conductive ring 12b have substantially the same shape and the same size , as shown in Fig. 4.

Figur 5 zeigt eine vereinfachte Darstellung des in Fig. 4 gezeigten Wandlers 1c. Zusätzlich zu den aus Fig. 3 bekannten Kondensatoren C1 und C2 umfasst die elektrische Schaltung eine erste Streukapazität C1p, die durch den ersten inneren leitfähigen Bereich 11a und den ersten leitfähigen Ring 11b gebildet wird, und eine zweite Streukapazität C2p, die durch den zweiten inneren leitfähigen Bereich 12a und den zweiten leitfähigen Ring 12b gebildet wird. Die Spannungen U1 und U2 können wie folgt berechnet werden:FIG. 5 shows a simplified representation of the converter 1c shown in FIG. In addition to the capacitors C1 and C2 known from FIG. 3, the electrical circuit comprises a first stray capacitance C1p formed by the first inner conductive region 11a and the first conductive ring 11b and a second stray capacitance C2p passing through the second inner conductive Region 12a and the second conductive ring 12b is formed. The voltages U1 and U2 can be calculated as follows:

Diese zusätzliche Kapazität verändert das vorstehend genannte einfache Verhältnis zu einem komplexeren nichtlinearen Verhältnis zwischen U1 und U2. Andererseits ist die Homogenität der Felder wesentlich verbessert und die StreufeldkapaThis extra capacity alters the above simple ratio to a more complex nonlinear relationship between U1 and U2. On the other hand, the homogeneity of the fields is significantly improved and the stray field capa

zität ist ein mehr oder weniger konstanter Faktor, der in einer erweiterten Formel berücksichtigt werden kann. Das Streufeld könnte tatsächlich etwas schwächer sein, da es jedoch mehr oder weniger konstant und von der Auslenkung x der Membran 2 unabhängig ist, ist es durch die vorstehenden Formeln in vorteilhafter Weise berücksichtigt.Activity is a more or less constant factor that can be considered in an extended formula. The stray field could actually be somewhat weaker, but since it is more or less constant and independent of the deflection x of the membrane 2, it is advantageously taken into account by the above formulas.

Zusätzlich zu den vorgestellten Messverfahren zum Bestimmen der Auslenkung x (Kolbenmodus) kann unter Verwendung der leitfähigen Strukturen 9 ... 12 des Wandlers 1b, 1c ein Taumeln der Membran 2 erfasst werden. Fig. 6 zeigt einen Zustand des aus Fig. 2 bekannten Wandlers 1b, in dem die Membran 2 ohne eine kolbenartige Bewegung taumelt. Obwohl die Membran 2 sich bezüglich der Auslenkung x in ihrem Ruhezustand befindet (die Auslenkung beträgt in Fig. 6 null), verändert sich ein Abstand zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur 9 und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 11 und zwischen der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12. Der Abstand zwischen der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur 10 und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur 12 ist in Fig. 6 mit „y“ bezeichnet.In addition to the presented measuring methods for determining the displacement x (piston mode), wobbling of the diaphragm 2 can be detected by using the conductive structures 9 ... 12 of the transducer 1b, 1c. Fig. 6 shows a state of the known from Fig. 2 transducer 1b, in which the membrane 2 wobbles without a piston-like movement. Although the diaphragm 2 is in its rest state with respect to the displacement x (the displacement is zero in FIG. 6), a distance between the first movable conductive structure 9 and the second fixed conductive structure 11 and between the second movable conductive structure 10 changes and the second immovable conductive structure 12. The distance between the second movable conductive structure 10 and the second immovable conductive structure 12 is designated by "y" in FIG.

Da die Kapazität C2 umgekehrt proportional zum Abstand y ist, übersteigt die Verstärkung auf der linken Seite in Fig. 6 den Verlust auf der rechten Seite. Aus diesem Grund verursacht eine durch eine Taumelamplitude von ~10 % von d2 verursachte Modulation der Kapazität C2 in einem herkömmlich bemessenen Wandler 1b eine Strommodulation von etwa 1,34 % bei verdoppelter Frequenz, die klar von einer durch den Kolbenmodus verursachten gleichphasigen Strommodulation getrennt werden kann. Das Gleiche gilt grundsätzlich für die erste Kapazität C1, die in gleicher Weise durch Taumeln moduliert wird.Since the capacitance C2 is inversely proportional to the distance y, the gain on the left side in Fig. 6 exceeds the loss on the right side. For this reason, a modulation of the capacitance C2 caused by a wobble amplitude of ~ 10% of d2 in a conventionally sized converter 1b causes a current modulation of about 1.34% at doubled frequency, which can be clearly separated from in-phase current modulation caused by the piston mode , The same applies in principle to the first capacitance C1, which is likewise modulated by wobbling.

Das vorgestellte Verfahren zum Berechnen der Position x der Membran 2 kann verwendet werden, um Nichtlinearitäten des Wandlers 1b, 1c auszugleichen. Beispielsweise führt der nichtlineare Graph des Triebkraftfaktors BL zu einer nichtlinearen Umwandlung der in die Spule 3 eingespeisten elektrischen Signale in eine Bewegung der Membran 2. Wenn die Position x der Membran 2 bekannt ist, kann diese Nichtlinearität durch Verändern der elektrischen Signale ausgeglichen werden.The presented method for calculating the position x of the diaphragm 2 can be used to compensate for nonlinearities of the transducer 1b, 1c. For example, the nonlinear graph of the driving force factor BL results in a non-linear conversion of the electrical signals fed into the coil 3 into a movement of the diaphragm 2. If the position x of the diaphragm 2 is known, this non-linearity can be compensated by varying the electrical signals.

Allgemein kann der Wandler 1b, 1c bzw. die Membran 2 in Draufsicht jedwede Form aufweisen, insbesondere eine Rechteck-, Kreis- oder Eiform.In general, the converter 1b, 1c or the membrane 2 in plan view have any shape, in particular a rectangular, circular or egg shape.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen und beispielhaften Umsetzungen eingeschränkt ist. Weiterbildungen, Abwandlungen und Kombinationen liegen ebenfalls im Umfang der Patentansprüche und sind für den Fachmann aus der vorstehenden Offenbarung zu entnehmen. Entsprechend sind die vorliegend beschriebenen und veranschaulichten Methoden und Strukturen als veranschaulichend und beispielhaft und nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränkend zu verstehen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert, einschließlich zur Zeit der Einreichung dieser Anmeldung bereits bekannter sowie noch nicht absehbarer Äquivalente. Auch wenn vorstehend zahlreiche Ausführungsformen dieser Erfindung bis zu einem gewissen Grad konkretisiert wurden, sind für den Fachmann vielerlei Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen denkbar, ohne vom Grundgedanken oder dem Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.It should be noted that the invention is not limited to the aforementioned embodiments and exemplary implementations. Developments, modifications and combinations are also within the scope of the claims and will be apparent to those skilled in the art from the foregoing disclosure. Accordingly, the methods and structures described and illustrated herein are meant to be illustrative and exemplary rather than limiting the scope of the present invention. The scope of the present invention is defined by the appended claims, including equivalents already known and not foreseeable at the time of filing this application. While various embodiments of this invention have been set forth to some extent, many modifications to the disclosed embodiments are conceivable for those skilled in the art without departing from the spirit or scope of this disclosure.

BEZUGSZEICHENLISTE 1a... 1c Wandler 2 Membran 2a Biegeabschnitt 2b versteifter Mittelabschnitt 3 Spule 4 Magnet 5 Topf-Platte 6 obere Platte 7 Gehäuse 8 Auslass 9 erste bewegliche leitfähige Struktur 10 zweite bewegliche leitfähige Struktur 11 erste unbewegliche leitfähige Struktur 11 a erster innerer leitfähiger Bereich 11 b erster leitfähiger Ring 12 zweite unbewegliche leitfähige Struktur 12a zweiter innerer leitfähiger Bereich 12b erster leitfähiger Ring 13 Auswertungsschaltung C1 erste Kapazität C1p erste Streukapazität C2 zweite Kapazität C2p zweite Streukapazität d1 Abstand zwischen erster beweglicher und unbeweglicher leitfähigerREFERENCE LIST 1a ... 1c transducer 2 membrane 2a bending section 2b stiffened central section 3 coil 4 magnet 5 pot plate 6 top plate 7 housing 8 outlet 9 first movable conductive structure 10 second movable conductive structure 11 first immovable conductive structure 11a first inner conductive region 11 b first conductive ring 12 second immobile conductive structure 12a second inner conductive region 12b first conductive ring 13 evaluation circuit C1 first capacitance C1p first stray capacitance C2 second capacitance C2p second stray capacitance d1 distance between first movable and immovable conductive

Struktur im Ruhezustand des Wandlers d2 Abstand zwischen zweiter beweglicher und unbeweglicher leitfähigerStructure at rest of the transducer d2 distance between second movable and immovable conductive

Struktur im Ruhezustand des Wandlers I Strom T1...T3 Verbindungsanschlüsse U Versorgungsspannung für den Spannungsteiler der komplexen Span nung U1 erste Spannung U2 zweite Spannung x Auslenkung y Abstand zwischen zweiter beweglicher und unbeweglicher leitfähigerStructure at rest of the converter I Current T1 ... T3 Connection connections U Supply voltage for the voltage divider of the complex voltage U1 First voltage U2 Second voltage x Displacement y Distance between the second movable and immovable conductive

Struktur im Taumelzustand des WandlersStructure in the tumbling state of the transducer

Claims (16)

ANSPRÜCHE 1. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c), umfassend eine Membran (2), eine an der Membran (2) angebrachte Spule (3) und ein Magnetsystem (4, 5, 6), das dafür ausgelegt ist, ein Magnetfeld (B) quer zu einer Längsrichtung eines gewickelten Drahts der Spule (3) zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine erste bewegliche leitfähige Struktur (9), die auf einer von der Spule (3) abgewandten ersten Seite der Membran (2) angeordnet ist, eine zweite bewegliche leitfähige Struktur (10), die auf einer der Spule (3) zugewandten zweiten Seite der Membran (2) angeordnet ist, eine erste unbewegliche leitfähige Struktur (11), die in Bezug auf das Magnetsystem (4, 5, 6) feststehend gegenüber der ersten beweglichen leitfähigen Struktur (9) angeordnet ist, und eine zweite unbewegliche leitfähige Struktur (12), die in Bezug auf das Magnetsystem (4, 5, 6) feststehend gegenüber der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur (10) angeordnet ist.An electrodynamic transducer (1b ... 1c) comprising a diaphragm (2), a coil (3) attached to the diaphragm (2) and a magnet system (4, 5, 6) adapted to apply a magnetic field ( B) transverse to a longitudinal direction of a wound wire of the coil (3), characterized by a first movable conductive structure (9) arranged on a first side of the membrane (2) facing away from the coil (3), a second one movable conductive structure (10) disposed on a second side of the diaphragm (2) facing the coil (3), a first immovable conductive structure (11) fixed with respect to the magnet system (4, 5, 6) the first movable conductive structure (9), and a second immovable conductive structure (12) fixed with respect to the magnet system (4, 5, 6) opposite to the second movable conductive structure (10). 2. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegliche leitfähige Struktur (9) und die zweite bewegliche leitfähige Struktur (10) elektrisch verbunden sind.2. Electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to claim 1, characterized in that the first movable conductive structure (9) and the second movable conductive structure (10) are electrically connected. 3. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegliche leitfähige Struktur (9) und die erste unbewegliche leitfähige Struktur (11) im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen und/oder die zweite bewegliche leitfähige Struktur (10) und die zweite unbewegliche leitfähige Struktur (12) im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen.3. Electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to claim 1 or 2, characterized in that the first movable conductive structure (9) and the first immovable conductive structure (11) have substantially the same shape and the same size and / / or the second movable conductive structure (10) and the second stationary conductive structure (12) have substantially the same shape and the same size. 4. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste unbewegliche leitfähige Struktur (11) einen ersten inneren leitfähigen Bereich (11a) innerhalb eines ersten leitfähigen Rings (11b) umfasst und/oder die zweite unbewegliche leitfähige Struktur (12) einen zweiten inneren leitfähigen Bereich (12a) innerhalb eines zweiten leitfähigen Rings (12b) umfasst.4. Electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first immovable conductive structure (11) comprises a first inner conductive region (11a) within a first conductive ring (11b) and / or the second immovable conductive structure (12) comprises a second inner conductive region (12a) within a second conductive ring (12b). 5. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste innere leitfähige Bereich (11a) und der zweite innere leitfähige Bereich (12a) im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen und/oder der erste leitfähige Ring (11 b) und der zweite leitfähige Ring (12b) im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Größe aufweisen.5. Electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to claim 4, characterized in that the first inner conductive region (11a) and the second inner conductive region (12a) have substantially the same shape and the same size and / or the first conductive ring (11 b) and the second conductive ring (12 b) have substantially the same shape and the same size. 6. Elektrodynamischer Schallwandler (1b ... 1c) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bewegliche leitfähige Struktur (9), die zweite bewegliche leitfähige Struktur (10), der erste leitfähige Ring (11b) und der zweite leitfähige Ring (12b) elektrisch verbunden sind.6. Electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to claim 4 or 5, characterized in that the first movable conductive structure (9), the second movable conductive structure (10), the first conductive ring (11b) and the second conductive Ring (12b) are electrically connected. 7. Wandlersystem, gekennzeichnet durch einen elektrodynamischen Schallwandler (1b ... 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend Verbindungsanschlüsse (T1 ... T3), die elektrisch mit der ersten beweglichen leitfähigen Struktur (9), der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur (10), der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur (11) und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur (12) sowie mit einer elektronischen Auswertungsschaltung (13) verbunden sind.7. transducer system, characterized by an electrodynamic acoustic transducer (1b ... 1c) according to one of claims 1 to 6, comprising connection terminals (T1 ... T3) electrically connected to the first movable conductive structure (9), the second movable conductive Structure (10), the first immovable conductive structure (11) and the second immovable conductive structure (12) and to an electronic evaluation circuit (13) are connected. 8. Verfahren zum Messen einer Auslenkung (x) einer Membran (2) eines elektrodynamischen Schallwandlers (1b ... 1c), der zusätzlich eine an der Membran (2) angebrachte Spule (3) und ein Magnetsystem (4, 5, 6) umfasst, das dafür ausgelegt ist, ein Magnetfeld (B) quer zu einer Längsrichtung eines gewickelten Drahts der Spule (3) zu erzeugen, wobei zwischen einer ersten beweglichen leitfähigen Struktur (9), die auf einer von der Spule (3) abgewandten ersten Seite der Membran (2) angeordnet ist, und einer ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur (11), die in Bezug auf das Magnetsystem (4, 5, 6) feststehend gegenüber der ersten beweglichen leitfähigen Struktur (9) angeordnet ist, eine erste Spannung (U1) gemessen wird und zwischen einer zweiten beweglichen leitfähigen Struktur (10), die auf einer der Spule (3) zugewandten zweiten Seite der Membran (2) angeordnet ist, und einer zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur (12), die in Bezug auf das Magnetsystem (4, 5, 6) feststehend gegenüber der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur (10) angeordnet ist, eine zweite Spannung (U2) gemessen wird und die Auslenkung (x) auf Grundlage der ersten Spannung (U1) und der zweiten Spannung (U2) oder auf Grundlage eines aus der ersten Spannung (U1) abgeleiteten Parameters und eines aus der zweiten Spannung (U2) abgeleiteten Parameters berechnet wird.8. Method for measuring a deflection (x) of a membrane (2) of an electrodynamic sound transducer (1b ... 1c), which additionally has a coil (3) attached to the membrane (2) and a magnet system (4, 5, 6) which is adapted to generate a magnetic field (B) transverse to a longitudinal direction of a wound wire of the coil (3), between a first movable conductive structure (9) facing away from the coil (3) first side the membrane (2) is arranged, and a first immovable conductive structure (11), which with respect to the magnet system (4, 5, 6) is arranged fixedly opposite the first movable conductive structure (9), a first voltage (U1) and between a second movable conductive structure (10) disposed on a second side of the diaphragm (2) facing the coil (3) and a second immovable conductive structure (12) fixed relative to the magnet system (4 , 5, 6) fixed g is arranged above the second movable conductive structure (10), a second voltage (U2) is measured, and the deflection (x) is based on the first voltage (U1) and the second voltage (U2) or on the basis of one of the first voltage (U2). U1) and a parameter derived from the second voltage (U2). 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung (x) auf Grundlage der Formel9. The method according to claim 8, characterized in that the deflection (x) based on the formula berechnet wird, wobei (d1) der Abstand zwischen der ersten beweglichen leitfähigen Struktur (9) und der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur (11) in der Ruheposition der Membran (2) ist und (d2) der Abstand zwischen der zweiten beweglichen leitfähigen Struktur (10) und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur (12) in der Ruheposition der Membran (2) ist.wherein (d1) is the distance between the first movable conductive structure (9) and the first immovable conductive structure (11) in the rest position of the diaphragm (2), and (d2) the distance between the second movable conductive structure (10 ) and the second immovable conductive structure (12) in the rest position of the membrane (2). 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung (x) durch Anlegen einer Steuerspannung an die Spule (3) auf ein Ni10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the deflection (x) by applying a control voltage to the coil (3) to a Ni veau eingestellt wird, bei dem die erste Spannung (U1) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter und die zweite Spannung (U2) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen.is set at which the first voltage (U1) or a parameter derived therefrom and the second voltage (U2) or a parameter derived therefrom substantially reach a predetermined relationship. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung (x) durch Anlegen einer Steuerspannung an die Spule (3) auf ein Niveau eingestellt wird, bei dem die erste Spannung (U1) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter und die zweite Spannung (U2) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung unterhalb einer bestimmten Frequenz erreichen.11. The method according to claim 10, characterized in that the deflection (x) by applying a control voltage to the coil (3) is set to a level at which the first voltage (U1) or a parameter derived therefrom and the second voltage (U2) or a parameter derived therefrom substantially reach a predetermined relationship below a certain frequency. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spannung (U1) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter und die zweite Spannung (U2) oder ein aus dieser abgeleiteter Parameter durch ein Tiefpassfilter gefiltert werden.12. The method according to claim 11, characterized in that the first voltage (U1) or a parameter derived therefrom and the second voltage (U2) or a parameter derived therefrom are filtered by a low-pass filter. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei aus den Spannungen (U1) und (U2) abgeleiteten Parametern um Absolutwerte der Spannungen (U1) und (U2) handelt und an die Spule (3) eine Steuerspannung angelegt und solange verändert wird, bis ein Absolutwert der ersten Spannung (U1) und ein Absolutwert der zweiten Spannung (U2) im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen, oder es sich bei aus den Spannungen (U1) und (U2) abgeleiteten Parametern um Quadratwerte der Spannungen (U1) und (U2) handelt und an die Spule (3) eine Steuerspannung angelegt und solange verändert wird, bis ein Quadratwert der ersten Spannung (U1) und ein Quadratwert der zweiten Spannung (U2) im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen, oder es sich bei aus den Spannungen (U1) und (U2) abgeleiteten Parametern um quadratische Mittelwerte der Spannungen (U1) und (U2) handelt und an die Spule (3) eine Steuerspannung angelegt und solange verändert wird, bis ein quadratischer Mittelwert der ersten Spannung (U1) und ein quadratischer Mittel wert der zweiten Spannung (U2) im Wesentlichen eine vorab bestimmte Beziehung erreichen.13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that from the voltages (U1) and (U2) derived parameters to absolute values of the voltages (U1) and (U2) and to the coil (3) a Control voltage is applied and changed until an absolute value of the first voltage (U1) and an absolute value of the second voltage (U2) substantially reach a predetermined relationship, or at derived from the voltages (U1) and (U2) parameters Square values of the voltages (U1) and (U2), and to the coil (3) a control voltage is applied and changed until a square value of the first voltage (U1) and a square value of the second voltage (U2) have substantially a predetermined relationship or the parameters derived from the voltages (U1) and (U2) are quadratic averages of the voltages (U1) and (U2) and a control voltage is applied to the coil (3) and as long as we change d until a root mean square value of the first voltage (U1) and a root mean square value of the second voltage (U2) substantially reach a predetermined relationship. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten unbeweglichen leitfähigen Struktur (11) und der zweiten unbeweglichen leitfähigen Struktur (12) eine Versorgungsspannung (U) angelegt wird, wobei die erste bewegliche leitfähige Struktur (9) und die zweite bewegliche leitfähige Struktur (10) elektrisch verbunden sind und wobei die Versorgungsspannung (U) Anteile über einer bestimmten Frequenz umfasst.14. The method according to any one of claims 8 to 13, characterized in that between the first immovable conductive structure (11) and the second immovable conductive structure (12) a supply voltage (U) is applied, wherein the first movable conductive structure (9) and the second movable conductive structure (10) are electrically connected, and wherein the supply voltage (U) comprises portions above a certain frequency. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung (U) nur Anteile über einer bestimmten Frequenz umfasst.15. The method according to claim 14, characterized in that the supply voltage (U) comprises only portions above a certain frequency. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Versorgungsspannung (U) um ein Rauschsignal handelt.16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that it is a noise signal at the supply voltage (U).
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