CN1087770A - 电解质扬声器组件 - Google Patents

Abstract

一种用来重现宽频带声频信号的电解质扬声器 组件10，包括一个薄的、非磁性的容性换能器12和 一个换能器驱动单元60。换能器12由其两个表面 上分别有前区26和后区32的一个振动中央区16 所组成。前区和后区的面积都小于中央区面积的 75％，整个复合膜片由框架组件40所夹持。当完成 容性换能器12之后，它受到一次性的极化和放电循 环，以向换能器提供永久性的剩余电荷。换能器12 由换能器驱动单元60所驱动。驱动单元把声频信 号耦合到换能器上，提供经过稳压的偏置电压，并包 含一个电介质泄漏电路。

Description

本发明涉及扬声器的领域，特别地，涉及由被换能器驱动电子电路所驱动的、极化的、非磁性的、容性换能器所组成的电解质扬声器组件。

自从发明了“高保真”音响系统以来，工程师们一直致力于开发相对地无失真，并且具有能够基本再现音乐厅音乐效果的频率响应的扬声器。扬声器可以粗略地分为两类：磁性动圈式扬声器和非磁性静电式扬声器/换能器。本发明公开一种电解质扬声器，它更接近于静电式扬声器，因此对技术背景的回顾只涉及静电式扬声器。

大多数现有技术的静电式扬声器一般由两面带有栅格状导线形式的固定电极的中央柔性膜所组成。这些导线互相分开，以便由柔性膜的运动所产生的声波能够发送出去。这些导线外面套有一层电介质绝缘材料，柔性膜上镀有一层高电阻材料。柔性膜还悬贴在位于两组电极导线之间的一个带有格状开孔的框架上，使得扬声器在工作时柔性膜上只有一些比较小的区域才能够在静电场的作用下发生振动。

对现有技术的文献检索没有发现与本发明权利要求直接相同的任何专利。不过，可以认为下述美国专利是有关的：

专利号    发明人    公告日期

4,160,882    Dirver    1979年7月10日

3,942,029    Kawakami等人    1976年3月2日

3,705,312    Sessler等人    1972年12月5日

3,345,469    Rod    1967年10月3日

Driver的专利公开了一种可以应用于扬声器的静电式换能器。该换能器由两个相互平行的膜片组成，每个膜片都由两块塑料片组成，它们具有不同的携带电荷的特性，并且被夹在导电层之间。两个膜片被一个位在中央的带孔导电板所分开，在导电板和每个膜片之间又夹有一层有小孔的电介质材料。膜片的两个导电层连接在声频变压器的次级线圈两端，中央导电板连接在变压器的中心抽头上。这样，当变压器被加上声频信号时，两个膜片就以推挽方式被驱动，再现出声响。注意，该专利的发明人也正是本申请的发明人。

Kawakami等人的专利公开了一种既可用于扬声器又可用于话筒的静电式换能器。该换能器由一个在其表面上事有正电位或负电位的单电荷的振动板或驻极体膜片所组成。驻极体膜片是用一片薄高分子膜做成的，该高分子薄膜被粘在一个基底上，以获得均匀的张力。在高分子薄膜被粘在一个基底上，以获得均匀的张力。在高分子薄膜的两表面有一对导电电极与之接触，两个电极的表面又复盖有静电屏蔽层，例如屏蔽网。在两电极上施加一定时间的直流电压，使驻极体加热到它的居里温度120℃。然后驻极体冷却，产生准永久状态的电极化。

Sessler的专利公开了一种制备薄膜驻极体的方法。该方法包括把一片薄高分子膜和一块电介质板一起放置在两个电极之间。然后在室温和大气压力下对该多层物施加一分钟约30KV的电压。用该方法所产生的电荷密度约等于过去报导的三倍。

Rod的专利公开了一种基于静电原理工作的扬声器。该扬声器由一个位在中央的、可动的、其两面都镀有一层薄柔性导电层的膜片所组成。在膜片的每一侧都至少放置有一块完全密封的塑料电介质板。当电介质板和膜片之间存在空气或其他气体时，就形成了一个缓冲区。在每个最外侧的电介质板上都附着有一个电极，在中央导电膜片上同样也附着一个电极。两个缓冲区电极分别连接在一个升压变压器次级线圈的两端，膜片电极则通过一个直流电压源连接在该变压器的中心抽头上。变压器的初级线圈上接有驱动膜片的信号，该信号是从常规低阻抗放大器输入的一个信号。

虽然上述各种静电式换能器在许多方面都优于动圈式换能器，但却很少被工业界和用户所接受。很少接受的部分原因是：某些设计中过分的机械复杂性，低声量输出，需要比较大的发射面积，以及需要在柔性膜片和栅格状导线电极之间施加比较高的直流极化偏置电压。例如，一个典型的全音程推挽式静电扬声器需要3500V的直流偏置电压和功率容量为60W至100W的驱动放大器。此外，现有技术的静电式扬声器只有在声音的中频和较高频率范围内才能较好地重现声音。因此，一般还要连接一个低音扬声器来重现低频声音。

为了克服上述缺点中的一些部分，已经有人使用了以驻极体作为膜片的换能器。因为可以认为驻极体膜片是永久极化或带电的，所以无需单独的直流极化电压。然而已经发现，这些驻极体并不适合用来作为扬声器，因为至少在一级近似下它们将按dp/dt正比于P的规律衰减，其原因在于部分取向一致的偶极子的取向失准是一个随机过程。

本发明的主要目的是提供一种体积小，能在宽频率范围上重现声音信号的电解质扬声器组件。

本发明所公开的电解质扬声器组件是设计成利用比较平坦的、非磁性的和非铁质的结构来重现宽频带声谱。由于它的平面型结构，扬声器可以放置或装置在不合适常规扬声器的地方。平面型设计还允许整个结构有弯曲，从而进一步扩展了它的装置灵活性。此外，由于它本质上是轻重量的，所以这种扬声器对于重量是关键因素的情况是理想的，例如对于飞机和航天器中的应用是理想的。另一个有一定重要性的物理性质是，即使结构被刺穿，声音输出仍会继续。这一特点在扬声器应用于军事设施、运载工具，飞机和航天器的情形是特别重要的。

电解质扬声器由两个主要部件组成：一个极化的容性换能器和一个换能器驱动单元。用电学的语言说，容性换能器相当于两个背靠背的电解电容器。一些中央板粘结在一起以形成一个中央区，它与一个中央电极相连接，两个外侧板则分别与前、后电极相连接。

在实际的设计布局中，电解质扬声器组件由一个极化复合膜片所组成，后者又由一个附着在其两个表面上的中央区、一个前区、一个后区以及一个用来装夹全部复合膜片的框架组件所组成。

构成主要振动部件的中央区包括一个第一金属化薄膜和一个第二金属化薄膜，它们在装到框架上之后经过加热收缩，以具有适当的张力。两个薄膜互相紧密接触，其间只涂敷一层石油凝胶，用来提供适当的阻尼。前区和后区都含有一个栅格状塑料间隔板，两间隔板的外侧都与一个带孔铝板紧密接触。前区和后区的面积都小于中央区面积的75%，并且以金属板向外的方式紧密地附着在中央区上。在完成容性换能器的结构装配后，对它进行一次性的极化和放电循环，以在换能器中渗入永久性的剩余电荷，其范围为200～500VESU（静电单位伏）。复合膜片由换能器驱动单元驱动和控制。该单元把输入声频信号通过连接在前、后区上的前、后电极耦合到前、后区上，并向中央区的中央电极提供稳压的偏置电压，该单元还包含一个电介质泄漏电路，用来保持偏置电压和声频信号有一个适当的比例关系，以获得最佳的性能。

本发明的电解质扬声器组件具有如下特点：

内设有偏压增强和电介质泄漏电路;

从最终用户和制造商两方面来说都是有高经济效益的;

是高度可靠和易于维护的;

不需要像静电式扬声器所需那样高的信号和偏置电压;以及

能够装置在不可能装置现有磁性动圈式扬声器和静电式扬声器的各种地点和位置处。

通过下面结合附图对优选实施例的详细说明，本发明的上述和其他目的和优点将变得明显。

图1是本电解质扬声器组件的部件分解图，说明容性换能器与连接在声频源上的换能器驱动单元的连接关系。

图2是容性换能器的横截面图。

图3是第一或第二塑料间隔器的前视图。

图4是第一或第二金属板的前视图。

图5是换能器驱动单元的电原理图。

实现本发明的最佳模式由一个优选实施例来体现，后者装配成一个薄的、易于安装的构件，它的设计能够在宽频范围内重现声频信号。

在本实施例的基本布局中，如图1至图5所示的电解质扬声器组件10由两个主要部件组成：一个容性换能器12和一个换能器驱动单元60。换能器12进一步包括一个极化复合膜片14，后者由中央区16、前区26、后区32和框架组件40所组成。

中央区16含有四个元件：一个第一金属化薄膜18，其金属化表面18a面向内侧;一个薄柔性阻挡层20，其大小可以复盖金属化表面18a;一个第二金属化薄膜22，其金属化表面22a面向内侧，其大小可以复盖柔性阻挡层20，并且它与阻挡层20紧密接触;以及一个中央电极44，它与复合中央区16的一端相连。

前区26含有一个第一塑料间隔板28，如图3所示，该间隔板28具有栅格状图形28a。间隔板的面积小于中央区16的面积，并且间隔板与第一金属化薄膜18的非金属表面紧密接触。与间隔板28的另一个表面相紧密接触接触的是一个第一金属板30。该金属板上开了许多孔，如图4的30a所示，该金属板的面积可以复盖间隔板28，并且在其一端连接有前电极46。

后区32的构成和大小与上述前区26的情形相似。如图2所示，后区包含有一个具有网格状图形34a的第二塑料间隔板34、一个带有开孔36a的第二金属板36和一个后电极48。

如图1和图2所示，框架组件40为复合膜片14提供能够悬贴在内的装置。

换能器驱动单元60将在下面有详细的描述，它包含以下一些装置：与复合膜片的接口装置，向中央电极44提供偏置电压的装置，提供电介质泄漏和产生相似于声频信号的交流信号的装置。该交流信号施加在前、后电极46和48上，使得极化的复合换能器12能以推挽方式被驱动。

在本发明的优选实施例中，第一和第二金属化薄膜18和22是通过在薄高分子材料（例如聚乙烯对酞酸盐（PET））上蒸镀或淀积一个薄金属层，例如铝层，来制备的。金属化薄膜的商品名称中MYLAR，它是受热收缩的。因此当该薄膜用胶结剂粘着到框架组件40上之后，对它进行加热，便可以使之绷紧，并能够沿图2中箭头38所示的方向来回振动。加热过程可以利用带有加热枪或其它热源的加热装置来完成。

如图1和图2所示，两个薄膜18和22之间最好用一个薄柔性阻挡层20隔离，阻挡层可以用薄橡胶片组成，但是最好是用例如其商品名称为VASELINE（凡士林）的石油凝胶组成。当把一薄层石油凝胶20均匀涂布在金属化表面18a上之后，再把第二薄膜22的金属化表面22a放置在凝胶层上，形成中央区。石油凝胶的作用是作为一种不干的粘结剂，并且可以起阻尼作用，还能保持中央区16的结构整体性。为了使中央区工作在其设计参数范围之内，它的厚度可以在0.001至0.03英寸（0.025至0.762mm）范围内改变。

前区和后区26和32由图3所示的第一和第二塑料间隔板28和34以及图4所示的第一和第二金属板30和36所组成。在优选实施例中，塑料间隔板的面积（按其宽度和长度来量度）小于中央区16面积的75%。间隔板的厚度可以在0.001至0.009英寸（0.025至0.229mm）之间，它可以由任何轻重量的非导电材料组成，其上的栅格状图形形成了各个振动区域。栅格状图形可以采用任意形状。不过，如图3所示，一种由包围在一个边框区28b之内的多条细梯形条区28a所组成的栅格状图形被发现是非常合适的。

在优选实施例中，金属板30和36的大小使得它们能够利用例如粘结胶之类的粘结剂直接粘结在各自的塑料间隔板28和34上，并分别与它们紧密接触。金属板最好用铝做成，其厚度在18至26gauge之间，其上带有穿孔图形。

在优选实施例中，上述穿孔由许多规则排列的第一类孔30a和第二类孔30b所组成，其中第二类孔的直径比第一类孔大，如图4所示。

如图1和图2所示，复合膜片14是设计得悬贴在一个框架组件40之中的。在优选实施例中，框架组件40由两部分组成，即前面部分40a和后面部分40b。第一金属化薄膜18的金属化表面18a的外缘用粘结胶粘结在框架前面部分的内侧面上。类似地，第二金属化薄膜22的金属化表面22a的外缘被粘结在框架后面部分40b的内侧面上。粘结好金属化薄膜18和22之后，对它们进行加热收缩以提供适当的张力，然后两个框架部分的内侧被对准地合在一起，用结合材料50进行结合。结合材料可以是胶带，把它沿框架组件40的周边绕一圈，也可以是任何其他类型的夹紧工具。把两个金属化薄膜18和22粘结起来的石油凝胶也帮助框架的两个部分维系在一起，有助于容性换能器12的结构整体性。

完成容性换能器12的结构装配之后，对它进行一次性的极化和放电循环，以给它提供永久性的剩余电荷。极化和放电循环在本技术领域内是众所周知的，因此这里不再作详细说明。不过，作为参考，下面列出其所需的几个基本步骤：

1、把容性换能器的前、后电极46、48短路在一起，并连接到0至5000V左右的直流电源的正端，把中央电极44连接到电源的负端。

2、使电源电压从0V开始，以100V的增量逐级增大电压;在每次增大电压后停留20±5秒，以便给极化过程留有一段时间，而不至于发生Paschen（帕邢）雪崩或电击穿。上述过程一直继续到电压稍微超过2200V，这时关断电源。

3、让容性换能器12通过一个连接在其上的电表放电。放电之后，把所有的导线都连接在一起，使得已经极化并充了电的容性换能器可以被安全地处理。

最后的剩余电荷可以在200至500VESU范围之内。利用换能器驱动单元60使该剩余电荷得到增强，振动膜片上的偏置电压保持为输入声频信号电压的五倍。下面对驱动单元60和偏压增强作详细说明。

电解质扬声器组件10的第二个主要部件是换能器驱动单元60。该单元如图1和图5所示，最好设计成通过一个附加构件76和输出连接部74的组合直接和容性换能器12相连接，输出连接件74可供换能器的中央电极40、前电极46和后电极48接入。如果不用连接件，也可以分别把电极引线直接焊接在驱动单元60的相应导线端上。

单元60的作用是，把为自声频源80的输入声频信号通过前、后电极46和48耦合到容性换能器的前、后区上;通过中央电极44向换能器的中央区提供稳定的偏置电压;以及提供一个电介质泄漏电路，以使换能器能够工作在它的设计参数范围内。为了实现上述功能，驱动单元60包含四个主要部件：一个输入电路62，一个全波三倍压电路64，一个偏压稳压器/电介质泄漏电路66，以及一个限流直流平滑电阻68。

容性换能器12的相对高阻抗要求用变压器来驱动。因此输入电路62由次级、初级圈数比为100∶1的阻抗匹配变压器62a所组成。变压器的初级线圈62b通过输入连接件72连接到声频信号上，该信号来自例如图1中的收音机这样的声频源80的输出。变压器的多个次级线圈62c由如图5所示的标有3-4、4-5、5-6和6-7的四个线圈组成。声频线圈抽头4和6通过输出连接件74向前、后电极46和48提供模拟声频信号。偏压线圈3-7连接到全波三倍压电路64上。

全波三倍压电路使输入交流电压乘以3。然后该升高了的电压被整流，产生直流偏压，该偏压从二极管64C和电容64f的连接点处输出。典型地说，来自声频源80的输入声频信号电压为交流1V。变压器62a使该电压上升到交流100V，然后它被电路64增为三倍，并被整流，得到直流300V的偏置电压。偏置电压通过输出连接件74和一个60兆欧的偏压调节电阻68施加到换能器的中央电极44上。所施加的偏置电压大小和输入声频信号的电平有关。不过，在所有的情形下偏置电压都增强了在前述换能器极化和放电循环时对极化复合膜片预置的剩余电荷。由于有了这个增强，换能器驱动电路60能够在振动着的换能器上保持一个在任何时候都被调节到至少五倍于所接收声频信号电平的偏置电压。输入信号和偏置电压的结合使得膜片能在磁学的基本定律控制之下工作，也即使膜片以受控的方式振动。

如前所述，第一和第二塑料间隔板28和34是分别与第一和第二金属板30和36相紧密接触的，这形成了电学结JA。同样，塑料板和第一、第二金属化薄膜18、22的金属化表面18a、22a的紧密接触也形成了电学结JB。这两个电学结都在图2中示出，其功能如同高阻抗二极管。当接收到声频信号时，大部分的电子起着磁铁的作用，使得极化复合膜片14以对应于声频信号的频率振动。对振动动作没有贡献的多余电子在JA和JB电学结上被简单地整流。如果不管这些被整流的电子，则它们将随时间积累起来，最终使声音输出按指数规律衰减。此外，多余的电子还可能开始打火花，有些情形下他们还会打穿中央区16中的塑料薄膜。

为了解决这个多余电子问题，使用了三个元件的组合：一个高电阻值泄漏电阻62d，偏压调节电阻68以及偏压稳压器/电介质泄漏电路66，后者进一步包含一个电介质消散/稳压部分66a，一个次级稳压部分66b以及一个初级稳压部分66c。

如图5所示，泄漏电阻62d连接在变压器62a的中心抽头5与二极管64a和电容64e的连接点之间，后一连接点对应于全波三倍压电路64的输入端。注意，电阻62d等价于真空管技术中的栅漏电阻Rg。电路66跨接在三倍压电路64的输入端和输出端;偏压调节电阻68位在电路64的输出端与中央电极44之间。

从两个JB结聚集起来的电子通过变压器62a的次级线圈62c和泄漏电阻62d泄漏。对于电学结JA的电子泄漏和偏压调节是通过电极44、电阻68和电路66来实现的，其中，电子通过作机械功和振动而以热能的形式被初步消散，此外还利用了电阻66d、氖灯66e和电容66f。任何剩余的电子被66c部分的电容66i、66j和66k以及66b部分的电阻66g和电容66h所过滤，并且最终被66a部分所调节。在容性换能器12自身之内没有明显的电子运动。因此，电容66h通过电容66i、66j和66K放电，从而保持偏置电压和声频信号之间的5∶1比例关系。

中央区16和复合膜片14的前、后区26和32的悬贴式装配方案给出了本质上的机械性能优点，使得容性换能器12能够以扩大的频率范围工作。

在这个装配方案中，前、后区26和32有益于改善中央区16能够振动的距离范围，而第一和第二间隔板28、34以及第一和第二金属板30、36的宽度和网格设计又把中央区16分割成许多较小的区域。这些较小区域的频率响应特性只取决于较小区域的质量和长度。注意，在所有情况下复合膜片14的张力保持为常量。如果第一和第二金属板30、36的面积都不超过膜片中央区16的面积的75%，那么整个中央区面积上的声音输出将包含有用的声频信息。对该信息的响应将由于驱动力的强度而下降到中央区的机械共振基频。

对容性换能器12所作的计算表明，当把静电单位（ESU）换算成电磁单位时，它大约能提供18000高斯的磁通密度。这大约等价于一个10磅（4.5kg）重的磁铁组件所产生的磁通密度。

容性换能器12的这种设计使得扬声器的设计可以通过应用下述公式而与描述弦和空气柱振动规律的物理定律相联系：

$\mathrm{F=1/2L}\sqrt{\mathrm{T/M}}$

其中，F＝机械共振基频

L＝长度

T＝常值张力

M＝质量

容性换能器12的主要设计布局提供了宽广的性能特性。不过从上述公式可以看出，通过改变质量和长度，可以设计出工作在声音频谱不同区域的容性换能器。从实际的意义上来说，如同在制作和调试一架钢琴时那样，换能器的工作参数也可以通过设计来进行剪裁。

一旦确定了容性换能器12的物理尺寸和形状之后，则不论它是用作扬声器还是耳机，前、后区26和32的尺寸都要确定为只复盖中央区16的面积的75%以下的面积。然后测量或计算容性换能器12的电容量。其容抗要设计得与换能器要重现的频带中心频率相匹配。当容抗用欧姆数来表示时，就可以缠绕输入变压器62a，使之与所需的通频带相匹配。对于换能器驱动电路60的其余元件不需要作任何额外的设计变更。

虽然对本发明已经进行了完全详细的说明，并用附图作出了图解，但本发明并不限定于这样的细节，因为对本发明还可以作出许多变化和修改而不致偏离其精神和范围。例如，可以容易地设计和制作一个弯曲的容性换能器12。因此上述说明包纳了能归结到权利要求的文字叙述和范围之内的任何和所有的修改和形式。

Claims (24)

1、一种电解质扬声器组件，它包括：

A、一个带有极化复合膜片的容性换能器，它进一步包括：

a、一个中央区，它包括：

(1)一个具有面向内侧的金属化表面的第一金属化薄膜，

(2)一个其大小可以复盖上述第一金属化薄膜的金属化表面的薄柔性阻挡层，

(3)一个具有面向内侧的金属化表面的，其大小可以复盖上述柔性阻挡层的，并且与上述柔性阻挡层的另一表面紧密接触的第二金属化薄膜，

(4)一个连接在上述中央区的一端的中央电极，

b、一个前区，它包括：

(1)一个具有栅格状图形的，其面积小于上述中央区面积的，并且与上述第一金属化薄膜的非金属化表面相紧密接触的第一塑料间隔板，

(2)一个含有许多开孔的，其大小可以复盖上述第一塑料间隔板的，并且与上述第一塑料间隔板相紧密接触的第一金属板，

(3)一个与上述第一金属板的一端相连接的前电极，

c、一个后区，它包括：

(1)一个具有栅格状图形的，其面积小于上述中央区面积的，并且与上述第二金属化薄膜的非金属化表面相紧密接触的第二塑料间隔板，

(2)一个含有许多开孔的，其大小可以复盖上述第二塑料间隔板的，并且与上述第二塑料间隔板相紧密接触的第二金属板，

(3)一个与上述第二金属板的一端相连接的后电极，

d、一个具有可以悬贴上述复合膜片的设施的框架组件，以及

B、一个换能器驱动单元，它包括能实现下述功能的装置：

a、与上述极化复合膜片相连接，

b、向中央电极提供偏置电压，以及

c、向上述前电极和后电极提供一个相似于声频信号的交流信号，使上述极化复合膜片以推挽方式被驱动。

2、根据权利要求1的组件，其中上述金属化薄膜由在薄高分子材料上蒸镀或淀积一个薄金属层来制备。

3、根据权利要求2的组件，其中上述高分子材料由聚乙烯对酞酸盐（PET）所组成。

4、根据权利要求3的组件，其中上述高分子材料是受热收缩的，使得当该材料粘贴在上述框架组件上并被加热装置加热之后能够紧绷在上述框架组件上。

5、根据权利要求1的组件，上述柔性阻挡层由均匀涂布在上述第一金属化薄膜的金属化表面上的石油凝胶薄层所组成，其后上述第二金属化薄膜的金属化表面被放置在凝胶上，形成上述中央区。

6、根据权利要求1的组件，其中上述柔性阻挡层由一块薄橡胶片组成。

7、根据权利要求1的组件，其中上述塑料间隔板的栅格状图形由包围在一个周边框架区内的一些细梯形条区组成。

8、根据权利要求7的组件，其中上述塑料间隔板从其长度和宽度量出的面积小于上述中央区面积的75%。

9、根据权利要求8的组件，其中上述塑料间隔板的厚度在0.001英寸在0.009英寸（0.025mm至0.229mm）之间。

10、根据权利要求9的组件，其中上述金属板的大小做得能使上述金属板可以用粘结材料直接粘结在各自的上述塑料间隔板的外侧表面上并与之紧密接触。

11、根据权利要求10的组件，其中上述金属板用铝做成，并且带有由规则排列的第一类孔和第二类孔所组成的穿孔图形。

12、根据权利要求11的组件，其中上述第二类孔的直径比第一类孔的直径大。

13、根据权利要求1的组件，其中上述框架组件包括：

a、一个在其内侧已经粘贴了上述第一金属化薄膜的金属化表面的外缘的前面部分，以及

b、一个在其内侧已经粘贴了上述第二金属化薄膜的金属化表面的外缘的后面部分，其中两个框架部分的内侧面被相互对准地合在一起，并用结合工具结合，形成上述复合膜片。

14、根据权利要求13的组件，其中当上述金属化薄膜被分别粘贴到上述框架组件的两个部分上之后，对整个上述金属化薄膜进行加热，使上述金属化薄膜绷紧。

15、根据权利要求1的组件，其中上述容性换能器经历一次性的极化和放电循环，以向上述换能器提供永久性的剩余电荷。

16、根据权利要求15的组件，其中上述剩余电荷的范围是200至500VESU。

17、根据权利要求1的组件，其中具有能使上述换能器驱动单元和上述容性换能器连接的上述装置包括一个附加构件和输出连接件的组合。

18、根据权利要求1的组件，其中上述换能器驱动单元包括：

a、一个由输变压器组成的输入电路，输入变压器有一个连接在声频输入信号上的输入线圈和多个次级线圈，次级线圈包括一个向分别位在上述第一和第二金属板上的前、后电极提供相似声频信号的声频线圈和一个偏压线圈，次级线圈还有一个连接到泄漏电阻上的中心抽头，

b、一个全波三倍压电路，它的输入连接到上述泄漏电阻，还跨接在上述变压器的偏压线圈上，其中上述三倍压电路产生一个直流偏压，通过偏压调节电阻施加到位在上述复合膜片中央区的中央电极上，以及

c、一个偏压稳压器/电介质泄漏电路，它跨接在上述三倍压电路的输入端和输出端上，它和上述泄漏电阻和上述偏压调节电阻的联合作用是保持加在中央电极上的偏置电压稳定不变。

19、根据权利要求18的组件，其中上述输入变压器次级线圈和初级线圈的圈数比是100∶1。

20、根据权利要求19的组件，其中取决于输入声频信号电平的偏置电压的大小能够增强上述极化换能器在初始化极化和放电循环期间所予置的剩余电荷。

21、根据权利要求20的组件，其中偏置电压在所有时候都是接收到的声频信号大小的五倍。

22、根据权利要求18的组件，其中上述偏压稳压器/电解质泄漏电路包括：

a、一个具有一个输入和一个输出的次级稳压部分，

b、一个其一端与上述三倍压电路的输入端相连，其输入端与上述三倍压电路的输出端相连的电解质消散/稳压部分，以及

c、一个其一端与上述次级稳压部分的输出端相连，其另一端与上述三倍压电路的输出端相连的初级稳压部分，其中上述偏压稳压器/电解质泄漏电路的进一步作用是使聚积在位于上述第一、第二塑料间隔板和它们各自的第一、第二金属板之间的JA结上，以及聚积在位于塑料层和第一、第二金属化薄膜的金属化表面之间的紧密接触面处的JB结上的多余电子泄漏。

23、根据权利要求18的组件，其中通过改变上述中央区的长度和质量并应用下述公式：

$\mathrm{F=1/2L}\sqrt{\mathrm{T/M}}$

其中：F＝机械共振基频

L＝长度

T＝常量张力

M＝质量

可以设计上述容性换能器使其工作在声音频谱中的指定范围，其中当确定了中央区的物理尺寸和形状之后，将进行以下步骤：

a、使上述前、后区的面积小于上述中央区面积的75%，

b、计算上述容性换能器的容抗，使之与换能器准备重现的频带的中心频率相匹配，以及

c、绕制上述输入变压器使之与所需的通频带相匹配。

24、一种电解质扬声器组件，它包括：

A、一个带有极化复合膜片的容性换能器，该极化复合膜片进一步包括：

a、一个中央区，它包括：

（1）一个受热收缩的，并且有一个面向内侧的金属化表面的第一金属化薄膜，

（2）一个均匀涂布在上述第一金属化薄膜的金属化表面上的石油凝胶薄层，

（3）一个也是受热收缩的，并且有一个面向内侧的金属化表面的第二金属化薄膜，该金属化表面的大小可以复盖涂盖在上述第一金属化薄膜上的上述石油凝胶薄层，并且该金属化表面与上述石油凝胶薄层紧密接触，

（4）一个连接在上述中央区下端的中央电极，

b、一个前区，它包括：

（1）一个第一塑料间隔板，它的厚度在0.001英寸至0.009英寸（0.025mm至0.229mm）之间，它具有这样的栅格状图形：多个细梯形条被包围在一个周边框区之内，它的面积小于上述中央区面积的75%，并且上述间隔板与上述第一金属化薄膜的非金属化表面相紧密接触，

（2）一个具有许多开孔的第一金属板，这些开孔由规则排列的第一类孔和较大的第二类孔所组成，第一金属板的大小可以复盖上述第一塑料间隔板，第一金属板与上述第一塑料间隔板紧密接触。

（3）一个连接在上述第一金属板下端的前电极，

c、一个后区，它包括：

（1）一个与上述第一塑料间隔板有类似厚度、栅格图形和面积的第二塑料间隔板，它与上述第二金属化薄膜的非金属化表面紧密接触，

（2）一个有类似于上述第一金属板开孔的多个开孔的第二金属板，它的大小可以复盖上述第二塑料间隔板，它与上述第二塑料间隔板紧密接触，

（3）一个连接在上述第二金属板下端的后电极，

d、一个框架组件，它包括：

（1）一个已经在其内侧粘贴了上述第一金属化薄膜的金属化表面的外缘的前面部分，其中在粘贴之后对上述薄膜进行加热，以使上述薄膜收缩并绷紧，

（2）一个已经在其内侧粘贴了上述第二金属化薄膜的金属化表面的外缘的后面部分，该金属化薄膜也经过了加热收缩以提供绷紧的配合，其中两个框架部分的内侧面被对准地结合在一起并用结合工具结合，以形成上述复合膜片，此后上述复合膜片受到一次性的极化和放电循环以向上述极化复合膜片提供永久的剩余电荷，该电荷的范围是在200至500VESU之间，以及

B、一个包括能实现上述功能的装置的换能器驱动单元：

a、与上述极化复合膜片相连接，

b、提供和调节施加至蝇央电极上的偏置电压，以及，

c、提供相似于声频信号的交流信号，把它施加到上述前、后电极上以使上述极化复合膜片以推挽方式被驱动。

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