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HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen kapazitiven elektro-akustischen Wandler und ein kapazitives elektro-akustisches Wandler-System, und insbesondere ein System und seine(n) kapazitiven elektro-akustischen Wandler zum Verbinden von Anschlüssen einer Vielzahl von elektro-akustischen Wandlern mittels Einsatz von leitenden Magneten.
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Ein herkömmliches dynamisches Spulen-Lautsprecher-System weist eine induktive Architektur bzw. Bauweise auf. Wie es unter Bezugnahme auf die Impedanzformel für Induktoren bekannt ist, wird die resultierende Impedanz von zwei identischen dynamischen Spulen-Lautsprechern, die parallel geschaltet sind, der Hälfte des Impedanz-Wertes des ursprünglich einzelnen dynamischen Lautsprechers entsprechen, so dass die Stromlast des Audio-Treibers auf das Doppelte ansteigen wird. Gleichermaßen wird die resultierende Impedanz von N-identischen dynamischen Spulen-Lautsprechern, die parallel geschaltet sind, dem N-ten Teil des Impedanz-Wertes des ursprünglichen einzelnen dynamischen Lautsprechers entsprechen, so dass die Stromlast des Audiotreibers auf das N-fache anwächst, was wahrscheinlich zu dem Durchbrennen des Audiotreibers führen wird.
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Somit kann bei üblichen dynamischen Spulen-Lautsprecher-Systemen nicht empfohlen werden, mehrere dynamische Lautsprecher parallel zu schalten, sofern nicht die resultierende Impedanz dieser dynamischen Lautsprecher im Vorfeld feinabgestimmt ist, um eine geeignete Lautsprecher-Anordnung (mit resultierender Impedanz von etwa 4–8 Ohm) auszubilden.
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Aus der
EP 2 182 737 A1 ist ein kapazitiver elektro-akustischer Wandler bekannt, der eine Elektrodenplatte (s. „
140” in
2a) und eine Membran („
120”) aufweist. Die Signale werden über Anschlüsse den Komponenten zugeführt.
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Aus der
US 5 901 235 A ist eine Wandlereinrichtung bekannt, die mit Magneten (s. „
28” in
7) ausgestattet sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, ein kapazitives elektro-akustisches Wandler-System und zugehörige kapazitive elektro-akustische Wandler zur Übertragung von Audio-Signalen zwischen einer Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern unter Einsatz der Leitfähigkeit und der magnetischen Anziehungskraft von leitenden Magneten bereitzustellen, um ein Ziel des Verbindens einer Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern in Parallel-Schaltung zu erreichen.
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Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein kapazitiver elektro-akustischer Wandler bereitgestellt. Der kapazitive elektro-akustische Wandler kann ein Paar von Eingangs-Anschlüssen und ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen, eine Elektroden-Platte und eine Membran aufweisen. Das Paar Eingangs-Anschlüsse wird zum Empfang eines Audio-Signals verwendet bzw. eingesetzt und das Paar Ausgangs-Anschlüsse wird zum Ausgeben des Audio-Signals verwendet, wobei mindestens ein Anschluss des Paares Eingangs-Anschlüsse und des Paares Ausgangs-Anschlüsse einem leitenden Magneten entspricht. Die Elektroden-Platte enthält ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei das erste Ende elektrisch verbunden ist mit einem ersten Eingangs-Anschluss des Paares Eingangs-Anschlüsse, und wobei das zweite Ende elektrisch verbunden ist mit einem ersten Ausgangs-Anschluss des Paares Ausgangs-Anschlüsse. Die Membran ist an einer ersten Seite der Elektroden-Platte angeordnet und kann ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweisen, wobei das dritte Ende elektrisch verbunden ist mit einem zweiten Eingangs-Anschluss des Paares Eingangs-Anschlüsse, und wobei das vierte Ende elektrisch verbunden ist mit einem zweiten Ausgangs-Anschluss des Paares Ausgangs-Anschlüsse.
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Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein kapazitives elektro-akustisches Wandler-System bereitgestellt. Das kapazitive elektro-akustische Wandler-System kann einen Audio-Treiber, einen ersten kapazitiven elektro-akustischen Wandler und einen zweiten kapazitiven elektro-akustischen Wandler aufweisen. Der Audio-Treiber ist beschaffen, um ein Audio-Signal abzugeben. Jeder erste kapazitive elektro-akustische Wandler und zweite kapazitive elektro-akustische Wandler kann ein Paar von Eingangs-Anschlüssen und ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen, eine Elektroden-Platte und eine erste Membran aufweisen. Das Paar Eingangs-Anschlüsse wird zum Empfang des Audio-Signals verwendet und das Paar Ausgangs-Anschlüsse wird zum Ausgeben des Audio-Signals verwendet, wobei mindestens ein Anschluss des Paares der Eingangs-Anschlüsse und des Paares der Ausgangs-Anschlüsse einem leitenden Magneten entspricht. Die Elektroden-Platte kann ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, wobei das erste Ende elektrisch verbunden ist mit einem ersten Eingangs-Anschluss des Paares der Eingangs-Anschlüsse und das zweite Ende elektrisch verbunden ist mit einem ersten Ausgangs-Anschluss des Paares der Ausgangs-Anschlüsse. Die erste Membran ist an einer ersten Seite der Elektroden-Platte angeordnet und kann ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweisen, wobei das dritte Ende elektrisch verbunden ist mit einem zweiten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen und wobei das vierte Ende elektrisch verbunden ist mit einem zweiten Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen. Das Paar Eingangs-Anschlüsse des ersten kapazitiven elektro-akustischen Wandlers ist elektrisch mit dem Audio-Treiber verbunden um das Audio-Signal zu empfangen, und das Paar Ausgangs-Anschlüsse des ersten kapazitiven elektro-akustischen Wandlers ist elektrisch mit dem Paar Eingangs-Anschlüsse des zweiten kapazitiven elektro-akustischen Wandlers über die magnetische Anziehungskraft des leitenden Magneten verbunden.
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Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden zweifelsohne dem Fachmann offensichtlich nach Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungs-Beispielen, die in den verschiedenen Figuren und Zeichnungen veranschaulicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2a ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2b ist eine Darstellung, die eine Magnet-Anordnung des kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems, wie in 2 dargestellt, zeigt.
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2c ist eine Darstellung, die eine weitere Magnet-Anordnung des kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems nach 2a zeigt.
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3 ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems gemäß einem dritten Ausführungs-Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
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4 ist eine Darstellung, die detailliert Bauteile des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers des kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems nach 2 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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5 ist eine Darstellung, die detailliert Bauteile des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers des kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems nach 2 gemäß einem zweiten beispielhaften Ausführungs-Beispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Zunächst wird, um die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung verständlicher zu machen, eine kurze Beschreibung der Eigenschaften des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers angegeben. Ein üblicher kapazitiver elektro-akustischer Wandler, wie zum Beispiel ein elektro-statischer Lautsprecher, ein Elektret-Lautsprecher, ein piezo-elektrischer Lautsprecher oder ein Elektret-Kopfhörer weist üblicher Weise eine kapazitive Architektur bzw. Bauweise auf. Wie es unter Bezugnahme auf die Formel für die kapazitive Impedanz bekannt ist, wird die sich ergebende Impedanz von zwei identischen kapazitiven elektro-akustischen Wandlern, die parallel verschaltet sind, zweimal dem Impedanz-Wert des ursprünglichen einzelnen kapazitiven elektro-akustischen Wandlers entsprechen. Ebenso wird die sich ergebende Impedanz von N-identischen kapazitiven elektro-akustischen Wandlern, die parallel geschaltet sind, dem N-fachen des Impedanz-Wertes des ursprünglichen einzelnen kapazitiven elektro-akustischen Wandlers entsprechen, so dass die Strombelastung des Audio-Treibers auf den N-ten Teil der aktuellen Belastung bzw. Last des ursprünglichen einzelnen kapazitiven elektro-akustischen Wandlers reduziert wird, was wiederum nicht die Stromlast des Audio-Treibers erhöhen wird und nicht bewirken wird, dass der Audio-Treiber durchbrennt. Deshalb werden ein kapazitiver elektro-akustischer. Wandler und seine Audio-Anschlussart in der vorliegenden Offenbarung dargelegt mittels Anwendung der Eigenschaften des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers. Der kapazitive elektro-akustische Wandler ist geeignet, den Audio-Treiber über Anschlüsse zu verbinden (welche mittels eines konduktiven Magneten implementiert werden können); darüber hinaus kann eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern parallel über die Anschlüsse verbunden werden.
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Bezug genommen wird auf die 1. Die 1 ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform kann das kapazitive elektro-akustische Wandler-System 1 eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 100 und einen Audio-Treiber 10 aufweisen. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 100 kann mindestens einen kapazitiven elektro-akustischen Wandler 101 aufweisen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses allein beschränkt. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 100 ist an dem Audio-Treiber 10 gekoppelt und der Audio-Treiber 10 kann ein Audio-Signal SA ausgeben, um die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 100 anzutreiben. Wie in 1 gezeigt, kann der kapazitive elektro-akustische Wandler 101 eine Vielzahl von Anschlüssen A1, B1, C1 und D1 aufweisen, wobei jeder Anschluss der Vielzahl von Anschlüssen A1, B1, C1 und D1 selektiv als Eingangs-Anschluss oder als Ausgangs-Anschluss verwendet werden kann. In diesem Ausführungs-Beispiel können die Eingangs-/Ausgangs-Eigenschaften dieser Anschlüsse durch die Richtungen der Pfeile repräsentiert werden. Beispielsweise können die Anschlüsse A1 und B1 als ein Paar von Eingangs-Anschlüssen verwendet werden, die elektrisch mit dem Audio-Treiber 10 zum Empfangen des Audio-Signals SA verbunden sind; und die Anschlüsse C1 und D1 können als ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen zur Ausgabe des Audio-Signals SA verwendet werden.
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In diesen Ausführungs-Beispielen können die Anschlüsse A1 und B1 als ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen verwendet werden und können die Anschlüsse C1 und D1 als ein Paar von Eingangs-Anschlüssen verwendet werden, welche auch zum Umfang der vorliegenden Offenbarung gehören.
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Es ist anzumerken: mindestens ein Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen (einschließlich der Anschlüsse A1 und B1) und des Paares von Ausgangs-Anschlüssen (einschließlich der Anschlüsse B1 und D1) der kapazitiven elektro-akustischen Wandler 101 entspricht einem konduktiven bzw. leitenden Magneten. Vorzugsweise ist jeder Anschluss der Vielzahl der Anschlüsse A, B1, C1 und D1 ein leitender bzw. leitfähiger Magnet.
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Bezug genommen auf 2a. Die 2a ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform enthält das kapazitive elektro-akustische Wandler-System 2 eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Einheit 100 und einen Audio-Treiber 10. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Einheit 200 ist an den Audio-Treiber 10 gekoppelt, und der Audio-Treiber 10 kann ein Audio-Signal SA ausgeben, um die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 200 anzutreiben. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 200 kann eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201, 202, ..., und 20n aufweisen. Jeder der elektro-akustischen Wandler 201, 202, ..., und 20n kann eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen, wobei die Vielzahl von elektro-akustischen Wandlern 201, 202, ..., und 20n miteinander über die Vielzahl von Anschlüssen verbunden ist. Anzumerken ist, dass jeder Anschluss der Vielzahl von Anschlüssen selektiv als ein Eingangs-Anschluss oder als ein Ausgangs-Anschluss verwendet werden kann. In diesem Ausführungs-Beispiel können die Eingangs-/Ausgangs-Eigenschaften dieser Anschlüsse durch Richtungen der Pfeile repräsentiert werden. Beispielsweise kann der kapazitive elektro-akustische Wandler 201 eine Vielzahl von Anschlüssen A1~D1 aufweisen, wobei die Anschlüsse A1 und B1 als Paar von Eingangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201 verwendet werden können, welche elektrisch mit dem Audio-Treiber 10 verbunden ist zum Empfangen des Audio-Signals SA, und wobei die Anschlüsse C1 und D1 als ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201 verbunden werden können; wobei der kapazitive elektro-akustische Wandler 202 eine Vielzahl von Anschlüssen A2~D2 aufweisen kann, wobei die Anschlüsse A2 und B2 als ein Paar von Eingangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 202 verwendet werden kann und wobei die Anschlüsse C1 und D1 als ein Paar von Ausgangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 202 verwendet werden können etc.
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Es ist anzumerken, dass mindestens ein Paar von Anschlüssen eines jeden kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201~20n einem konduktiven Magneten entspricht. Vorzugsweise ist jeder Anschluss der Vielzahl von Anschlüssen A1~D1, A2~D2, ..., und An~Dn ein konduktiver bzw. leitender Magnet. Deshalb kann das Auto-Signal zwischen der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n durch Verwenden bzw. Nutzung der Leitfähigkeit und der magnetischen Anziehungskraft der leitenden Magneten übertragen werden, um ein Ziel des Verbindens einer Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n in Parallel-Schaltung zu erreichen. Als Veranschaulichung stellt jeder der Eingangs-Anschlüsse A1~B1, A2~B2, ..., und An~Bn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n einen leitenden Magneten und einen ersten Magnetpol (z. B. N-Pol) dar, und stellt jeder der Ausgangs-Anschlüsse C1~D1, C2~D2, ..., und Cn~Dn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n einen leitenden Magneten mit einem zweiten Magnetpol (zum Beispiel S-Pol) dar, so dass die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n miteinander verbunden werden können und das Auto-Signal zwischen ihnen über die leitenden Magneten übertragen werden kann, so wie es auch in 2b dargestellt wird. Zur weiteren Veranschaulichung wird auf 2c Bezug genommen, die jeden der Anschlüsse A1, D1, A2, D2, ..., und An und Dn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n darstellt als einen konduktiven bzw. leitenden Magneten mit einem ersten Magnet-Pol (z. B. N-Pol) und die jeden der Anschlüsse B1, C1, B2, C2, ..., und Bn und Cn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n als einen leitenden Magneten mit einem zweiten Magnet-Pol (z. B. S-Pol) darstellt, so dass die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n miteinander verbunden werden kann und das Audiosignal zwischen ihnen über die leitenden Magneten übertragen werden kann. In anderen Ausführungs-Beispielen entspricht jeder der Eingangs-Anschlüsse A~1B1, A2~B2, ..., und An~Bn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n einen leitenden Magneten mit einem Magnet-Pol (z. B. N Pole oder S Pole), und ist jeder der Ausgangs-Anschlüsse C1~D1, C~D2, ..., und Cn~Dn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n mittels Metall-Materialien ausgestattet mit Leitfähigkeit und magnetischen Eigenschaften. In noch einem weiteren Ausführungs-Beispiel wird jeder der Eingangs-Anschlüsse A1~B1, A2~B2, ..., und An~Bn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201~20n mittels metallischem Material mit Leitfähigkeit und magnetischen Eigenschaften ausgestattet, und stellt jede der Ausgangs-Anschlüsse C1~D1, C2~D2, ..., und Cn~Dn der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n einen leitenden Magneten mit Magnet-Pol (z. B. mit einem N-Pol oder S-Pol) dar. Alle die oben genannten Ausführungs-Beispiele können das Ziel der Verbindung der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n untereinander und die Übertragung des Audio-Signals zwischen ihnen erreichen. Die oben-genannten Ausführungs-Beispiele sind lediglich ein Beispiel zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und sollen nicht als Beschränkung der vorliegenden Offenbarung verstanden werden. Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Modifikationen der Anschluss- bzw. Verbindungsarten und die magnetische Konfiguration der Anschlüsse der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n durchgeführt werden kann ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die abhängig von praktischen Anforderungen ausgestaltet werden kann.
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Bezug genommen wird auf 3. Die 3 ist eine Darstellung eines kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Systems 3 gemäß einem dritten Ausführungs-Beispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungs-Beispiel weist das kapazitive elektro-akustische Wandler-System 3 eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 300 und einen Audio-Treiber 10 auf. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 300 ist an den Audio-Treiber 10 gekoppelt und der Audio-Treiber 10 kann ein Audio-Signal SA ausgeben, um die Kapazität der elektro-akustischen Wandler-Vorrichtung 300 anzutreiben. Die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 300 kann eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 301~30n, 311~31n und 321~32n aufweisen. Jeder der kapazitive elektro-akustischen Wandler 311~30n, 311~31n und 321~32n kann eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen, wobei die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 301~30n, 311~31n und 321~32n miteinander über die Vielzahl von Anschlüssen verbunden sind. Anzumerken ist, dass jeder Anschluss der Vielzahl von Anschlüssen selektiv als Eingangs-Anschluss oder als Ausgangs-Anschluss verwendet werden kann. In diesem Ausführungs-Beispiel können die Eingangs-/Ausgangs-Eigenschaften dieser Anschlüsse durch die Richtungen der Pfeile repräsentiert werden. Beispielsweise kann der kapazitive elektro-akustische Wandler 301 eine Vielzahl von Anschlüssen A1~H1 aufweisen, wobei die Anschlüsse A1 und B1 als ein Paar von Eingangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 301 verwendet werden können und elektrisch mit dem Audio-Treiber 10 verbunden sind zum Empfang des Audio-Signals SA, und wobei die Anschlüsse C1~D1, E1~F1 und G1~H1 als drei Paare von Ausgangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 301 jeweils verwendet werden können; wobei der kapazitive elektro-akustische Wandler 311 eine Vielzahl von Anschlüssen A1'~H1' aufweisen kann, wobei die Anschlüsse G1' und H1' als ein Paar von Eingangs-Anschlüssen des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 311 verwendet werden können, und wobei die Anschlüsse A1'~B1', C1'~D1' und E1'~F1 als drei Paare der Ausgangs-Anschlüsse des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers jeweils verwendet werden können usw..
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Es ist anzumerken; mindestens ein Paar von Anschlüssen eines jeden kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 301~30n, 311~31n, 321~32n ist ein konduktiver Magnet. Vorzugsweise ist jeder Anschluss der Vielzahl der Anschlüssen A1~H1, A2~H2, ..., An~Hn, A1'~H1', A2'~H2', ..., An'~Hn', A1''~H1'', A2''~H2'', A2''~H2'', ..., und An''~Hn'' ein leitender Magnet oder ein Teil der Anschlüsse kann mittels konduktiver bzw. leitender Magnete ausgebildet sein, während ein anderer Teil der Anschlüsse mittels metallischer Materialien mit Leitfähigkeiten und magnetischen Eigenschaften ausgebildet sein kann. Deshalb kann das Audio-Signal zwischen der Vielzahl kapazitiver elektro-akustischer Wandler 301~30n, 311~31n und 321~32n durch Verwendung der Leitfähigkeit und der magnetischen Anziehungskraft der leitenden Magnete übertragen werden, um ein Ziel der Verbindung der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 301~30n, 311~31n und 321~32n in Parallel-Schaltung zu erreichen. Darüber hinaus ist anzumerken, dass verschiedene Modifikationen der Verbindungsarten und der magnetischen Konfiguration der Vielzahl von Anschlüssen A1~H1, A2~H2, ..., An~Hn, A1'~H1', A2'~H2', ..., An'~Hn', A1'' H1, A2'~H2', ..., An'~Hn', A1''~H1'', A2''~H2'', ..., und An''~Hn'' angefertigt werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen (Bezug genommen wird auf die Verbindungsart und magnetische Konfiguration der Anschlüsse wie in 2b und 2c gezeigt), und wobei die Modifikationen abhängig von den praktischen Anforderungen ausgeführt werden können.
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Anzumerken ist, dass die oben genannten kapazitiven elektro-akustischen Wandler 101, 201~20n, 301~30n, 311~31n und 321~32n durch einen elektro-statischen Lautsprecher, einen Elektret-Lautsprecher, piezo-elektrischen Lautsprecher oder einen Elektret-Kopfhörer implementiert werden können. Jedoch sollte dies nicht als Beschränkung der vorliegenden Offenbarung verstanden werden und jeder Wandler kann durch einen kapazitiven elektro-akustischen Wandler eines anderen Typs implementiert werden. Darüber hinaus, und weil die kapazitiven elektro-akustischen Wandler 201~20n, 301~30n, 311~31n und 321~32n miteinander durch Verwendung der magnetischen Eigenschaften der konduktiven bzw. leitenden Magneten miteinander verbunden werden können, kann ein Nutzer eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern miteinander mit Leichtigkeit verbinden, um somit eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 200/300 auszubilden, und kann der Nutzer auch die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern voneinander mit Leichtigkeit isolieren durch Anwendung einer teilenden Kraft. Zusätzlich kann der zuvor genannte Audio-Treiber 10 mittels eines Hochspannungs-Verstärkers implementiert werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf dies allein beschränkt.
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Wie anhand 2a gesehen werden kann, kann durch Verbindung der Vielzahl der kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n über die Vielzahl von Anschlüssen, die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n parallel verbunden werden, um somit eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Anordnung (Array) auszubilden. Wie anhand 3 gesehen werden kann, kann durch Verbinden der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 301~30n, 311~31n und 321~32n über die Vielzahl von Anschlüssen die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 301~30n, 311~31n und 321~32n parallel verbunden werden, um somit eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Anordnung 2 auszubilden. Es ist auch anzumerken, dass die vorgenannten Ausführungs-Beispiele lediglich ein praktisches Beispiel zu Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung darstellt und in keiner Weise als eine Beschränkung der vorliegenden Offenbarung verstanden werden sollen. Dem Fachmann sollte gegenwärtig sein, dass die Anzahl der kapazitiven elektro-akustischen Wandler und die Verbindungsart der kapazitiven elektro-akustischen Wandler nicht begrenzt sind und verschiedene Modifikationen der kapazitiven elektro-akustischen Wandler 100, 200 oder 300 durchgeführt werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Bezug genommen wird auf die 4 zusammen mit der 2a. Die 4 ist eine Darstellung, die detailliert Bauteile der kapazitiven elektro-akustischen Wandler 201~20n der kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Vorrichtung 200, nach 2a zeigt gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt, enthält die elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 200 eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n. In diesem Ausführungs-Beispiel kann jede der Vielzahl kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n eine Vielzahl von Anschlüssen, eine Elektroden-Platte und eine Membran aufweisen. Beispielsweise kann der kapazitive elektro-akustische Wandler 201 eine Vielzahl von Anschlüssen A1~D1 aufweisen, eine Elektroden-Platte 411 und eine Membran 431, wobei die Elektroden-Platte 411 aus leitenden Materialien zusammengesetzt sein kann oder kann durch Beschichten eines leitenden Lagers bzw. Schicht auf einem nicht-leitenden Substrat ausgebildet sein, und kann die Elektroden-Platte 411 eine Vielzahl von Löchern 421 aufweisen und kann die Membran 431 eine Elektroden-Schicht 411 und einen Membran-Körper 451 aufweisen usw.. Die Membran 431 ist auf der Oberfläche der Elektroden-Platte 411 angeordnet und ist in einem Abstand DS1 entfernt von der Elektroden-Platte 411 angeordnet. In diesem Ausführungs-Beispiel können eine Vielzahl von Abstandshaltern (nicht gezeigt) zwischen der Membran 431 und der Elektroden-Platte 411 angeordnet sein, um sie in einem Abstand DS1 voneinander zu isolieren. Es sei angemerkt, dass die Elektroden-Platte 411 ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende elektrisch mit dem Anschluss B1 verbunden ist (d. h. einem ersten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen), und wobei das zweite Ende elektrisch mit dem Anschluss D1 verbunden ist (d. h. einen ersten Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen); wobei zusätzlich die Membran 431 ein drittes Ende und ein viertes Ende aufweist, wobei das dritte Ende elektrisch mit dem Anschluss A1 verbunden ist (d. h. einem zweiten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen), und wobei das vierte Ende elektrisch mit dem Anschluss C1 verbunden ist (d. h. einem zweiten Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen).
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Anzumerken ist, dass der Membran-Körper 451 mit Ladungen (nicht dargestellt) oder einer zusätzlichen DC-Vorspannung versehen sein kann, die auf die Elektroden-Schicht 441 angewendet wird (z. B. +500 V oder –500 V), und dass der Membran-Körper 451 aus PTFE oder FEP zusammengesetzt sein kann. Dies soll nicht als Beschränkung der vorliegenden Offenbarung verstanden werden. Die Elektroden-Schicht 441 kann aus Aluminium (AL), Chrom (Cr) oder anderen leitenden Materialien zusammengesetzt sein.
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Da jeder der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n als Kapazität angesehen werden kann, können die N-Kapazitäten der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n miteinander in Parallel-Schaltung verbunden werden durch Verbinden der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandler 201~20n über die Vielzahl der Anschlüsse.
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In diesem Ausführungs-Beispiel kann das Audio-Signal SA, welches von den Audio-Treiber 10 ausgegeben wird, ein Paar von differenziellen Signalen darstellen, die ein erstes Signal SA1 und ein zweites Signal SA2 aufweisen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses allein beschränkt. Das Audio-Signal SA kann ein Single-Ended-Signal bzw. unsymmetrisch übertragenes Signal sein oder kann ein Paar differenzieller Signale umfassen. Wenn das Audio-Signal SA ein Paar differenzieller Signale darstellt, ist jede der Elektrode-Platten 411~41n der kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n beschaffen, das erste Signal SA1 des Paares differenzialer Signale zu empfangen und ist jede Membran der Membranen 431~42n beschaffen, das zweite Signal des Paares differenzialer Signale zu empfangen (wie in 4 gezeigt). In weiteren Ausführungsformen ist, wenn das Audio-Signal SA einem Single-Ended Signal entspricht, jede der Membran 431~43n der kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201~20n beschaffen, das Single-Ended Signal zu empfangen, und ist jede der Elektroden-Platten 411~41n mit Masse verbunden (nicht dargestellt). In diesem Ausführungs-Beispiel kann der Audio-Treiber 10 zwei Anschlüsse a1 und b1 aufweisen, wobei jeder der Anschlüsse a1 und b1 einen leitenden Magneten mit einem Magnet-Pol darstellen kann (z. B. N-Pol oder S-Pol), oder kann durch metallische Materialien mit Leitfähigkeit und magnetischer Eigenschaft ausgebildet sein. Im Ergebnis ist der Audio-Treiber 10 in der Lage, elektrisch die Anschlüsse A1 und B1 des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 101 über die Anschlüsse a1 und b1 zu verbinden, und ist in der Lage, das erste Signal SA1 und das zweite Signal SA2 zu den kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n zu übertragen.
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Bezug genommen wird auf die 5 zusammen mit der 2a. Die 5 entspricht einer Darstellung, die detailliert Bauteile der kapazitiven elektro-akustischen Wandler 201~20n der kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Vorrichtung 200 darstellt, wie in 2a und gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt, weist die kapazitive elektro-akustische Wandler-Vorrichtung 200 eine Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201 bis 20n auf. In diesem Ausführungs-Beispiel kann jeder der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201 bis 20n eine Vielzahl von Anschlüssen, eine Elektroden-Platte, eine erste Membran und eine zweite Membran aufweisen, wobei die erste Membran an einer Seite der Elektroden-Platte und die zweite Membran an einer andren Seite der Elektroden-Platte angeordnet sind. Bspw. kann der kapazitive elektro-akustische Wandler 201 eine Vielzahl von Anschlüssen A1~D1, eine Elektroden-Platte 511, eine erste Membran 531 und eine zweite Membran 561 aufweisen, wobei die Elektroden-Platte 511 aus leitenden Materialien zusammengesetzt sein kann oder durch Beschichten eines leitenden Lagers auf einem nicht leitenden Substrat ausgebildet sein kann, wobei die Elektroden-Platte 511 eine Vielzahl von Löchern 521 aufweisen kann, und wobei die erste Membran 531 eine Elektroden-Schicht 541 in einem Membrankörper 551 aufweisen kann, und wobei die zweite Membran 561 eine Elektroden-Schicht 571 und einen Membrankörper 581 aufweisen kann usw.. Die erste Membran 531 und die zweite Membran 561 sind jeweils auf zwei gegenüberliegende Flächen der Elektroden-Platte 511 angeordnet und sind jeweils in einem Abstand DS1 entfernt von der Elektroden-Platte 511 angeordnet. In diesem Ausführungs-Beispiel können eine Vielzahl von Abstandshaltern (nicht dargestellt) zwischen der ersten Membran 531 und der Elektroden-Platte 511 angeordnet sein, um sie in einem Abstand DS1 entfernt von einander zu isolieren, und kann eine Vielzahl von Abstandshaltern (nicht dargestellt) zwischen der zweiten Membran 561 und der Elektroden-Platte 511 angeordnet sein, um diese in einem Abstand DS1 weg voneinander zu isolieren. Es ist zu bemerken, dass die Elektroden-Platte 511 ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende elektrisch verbunden ist mit dem Anschluss B1 (d. h. einem ersten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen), und wobei das zweite Ende elektrisch verbunden ist mit dem Anschluss D2 (d. h. einem ersten Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen); wobei zusätzlich die Elektroden-Schicht 541 der ersten Membran 531 ein drittes und ein viertes Ende aufweist, und wobei die Elektroden-Schicht 571 der zweiten Membran 561 ein fünftes und ein sechstes Ende aufweist, wobei das dritte Ende und das fünfte Ende elektrisch mit dem Anschluss A1 verbunden sind (d. h. einem zweiten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen), und wobei das vierte Ende und das sechste Ende elektrisch verbunden sind mit dem Anschluss C1 (d. h. einem zweiten Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen).
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Da jeder der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 241~20n als zwei Kapazitäten angesehen werden kann, können die 2n Kapazitäten der Vielzahlen von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n miteinander in paralleler Form verbunden werden mittels Verbindung der Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern 201~20n über die Vielzahl der Anschlüsse.
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Gleichermaßen in diesem Ausführungs-Beispiel ist, wenn das Audio-Signal SA einem Paar differenzialer Signale entspricht, die Elektroden-Platte (wie etwa 511) des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers (wie etwa 201) beschaffen, das erste Signal SA1 des Paares differenzieller Signale zu empfangen, und sind die erste Membran (wie etwa 531) und die zweite Membran (wie etwa 561) beschaffen, das zweite Signal SA2 des Paares der differenzialen Signale zu empfangen (wie in 5 gezeigt). In weiteren Ausführungsformen ist, wenn das Audio-Signal SA einem Single-Ended-Signal entspricht, die erste Membran (wie etwa 531) und die zweite Membran (wie etwa 561) des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers (wie etwa 201) beschaffen, das Single-Ended-Signal zu empfangen, und ist die Elektroden-Platte (wie etwa 511) an Masse gekoppelt (nicht dargestellt). In diesem Ausführungs-Beispiel kann der Audio-Treiber 10 zwei Anschlüsse A1 und B1 aufweisen, wobei jeder der Anschlüsse A1 und B1 einen leitenden Magneten mit einem magnetischen Pol (z. B. N-Pol oder S-Pol) entsprechen kann, oder kann aus metallischen Materialen mit Leitfähigkeit und magnetischen Eigenschaften gebildet sein. Im Ergebnis ist der Audio-Treiber 10 in der Lage, sich mit den Anschlüssen A1 und B1 des kapazitiven elektro-akustischen Wandlers 201 über Anschlüsse A1 und B1 zu verbinden, und ist in der Lage, das erste Signal SA und das zweite Signal SA2 an die kapazitiven elektro-akustischen Wandler 201~20n zu übertragen.
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Zusammenfassend wird ein kapazitiver elektro-akustischer Wandler einschließlich einem Paar von Eingangs-Anschlüssen, einem paar von Ausgangs-Anschlüssen, einer Elektroden-Platte und einer Membran offenbart. Das Paar von Eingangs-Anschlüssen empfängt ein Audio-Signal, und das Paar von Ausgangs-Anschlüssen gibt das Audio-Signal aus, wobei mindestens ein Anschluss dieser Anschlüsse einem leitenden Magneten entspricht. Die Elektroden-Platte weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das elektrisch mit einem ersten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüsse und einem Ausgangs-Anschluss des Paares von Ausgangs-Anschlüssen jeweils verbunden ist. Die Membran ist an einer Seite der Elektroden-Platte angeordnet und weist ein drittes Ende und ein viertes Ende auf, das elektrisch mit einem zweiten Eingangs-Anschluss des Paares von Eingangs-Anschlüssen und bzw. einem zweiten Ausgangs-Anschluss-Paares von Ausgangs-Anschlüssen verbunden ist.
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Die oben genannten Ausführungs-Beispiele werden lediglich zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung wiedergegeben und sollen keineswegs als Begrenzung bzw. Beschränkung des Umfanges der vorliegenden Offenbarung verstanden werden. Zusammenfassend stellt die vorliegende Offenbarung ein kapazitives elektro-akustisches Wandler-System/-Vorrichtung bereit und dessen Audio-Anschlussarten. Durch Verwendung der Leitfähigkeit und der magnetischen Anziehung des leitenden Magneten können Audio-Signale zwischen einer Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern übertragen werden. Zusätzlich kann die Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern in paralleler Weise verbunden werden, um somit eine kapazitive elektro-akustische Wandler-Anordnung bzw. Array auszubilden. Deshalb kann nicht nur das Ausgangsvolumen der kapazitiven elektro-akustischen Wander-Vorrichtung verbessert werden, sondern auch die einen ganzen Bereich erfassende Audioausgabe kann durch Verbindung einer Vielzahl von kapazitiven elektro-akustischen Wandlern mit verschiedenen Frequenzgängen zueinander erzeugt werden und kann durch Verwendung eines vollumfänglichen Audio-Verstärkers erzeugt werden, um die kapazitive elektro-akustische Wandler-Anordnung anzutreiben. Es wird darauf hingewiesen, dass jeder Anschluss der Vielzahl von Anschlüssen selektiv als Eingangs-Anschluss oder als Ausgangs-Anschluss verwendet werden kann, was weitere Annehmlichkeiten für den Nutzer bringt. Zusätzlich kann jeder kapazitive elektro-akustische Wandler der kapazitiven elektro-akustischen Wandler-Anordnung, die in der vorliegenden Erfindung offenbart wird, implementiert werden durch Anpassung einer einzelnen Membran oder zweier Membranen, was auch zum Umfang der vorliegenden Offenbarung gehört.
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Der Fachmann wird sogleich feststellen, dass zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen der Vorrichtung und des Verfahrens ausgeführt werden können, während die Lehre der Erfindung beibehalten wird.
