DE2134706A1

DE2134706A1 - Elektrostatisch-elektroakustischer Wandler

Info

Publication number: DE2134706A1
Application number: DE19712134706
Authority: DE
Inventors: Masahiko; Iwama Kiyonori; Tokorozawa; Yamaguchi Akira Saitama; Mitsuo Asahina Tokio; Tamura (Japan). P
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1970-07-14
Filing date: 1971-07-12
Publication date: 1972-01-20
Also published as: DE2134706B2; JPS4912598Y1; GB1352407A; US3821492A; CA953017A; FR2100906A1; FR2100906B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrostatischelektroakustischen Wandler und insbesondere auf einen elektrostatiscli-elektroakustisclien Vielweg- oder Vielfach-Wandler.

Bisher ist grundsätzlich ein elektroakustischer Zweiweg-Wandler vorgeschlagen worden, beispielsweise eine Zweiweg-Sprechanlage, in v;elcher zv/ei dynamische Sprechapparate eingesetzt werden, der eine dient für den Hochfrequenzbereich und der andere für den Niederfrequenzbereich. Derartige Wandler müssen mit einer Unterteilung oder einer V/eiche versehen werden, um so ein Eingangssignal in ein Hochfrequenz- und in ein Kiederfrequenzsignal aufzuteilen. Entsprechend ist die Sprechanlage in ihrem Aufbau komplex, in ihrem Gewicht schwer und teuer herzustelJ.en. Das Gev/ichtsproblem ist das schwierigste vor allen anderen Problemen für ein am Kopf getragenes Mikrofon.

Auf der anderen Seite; ist eine v/eitere Zv/csiueg-Sprect-anlage vorgeschlagen worden, in welcher eine Unterteilung.;·;-

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einrichtung oder eino Weiche nicht verwendet V-⁷Ii-A₁. sondern lediglich ein dynamischer Spreahapparat eingesetzt, vard* In diesem Fall hat der dynamische Sprechappsrat einen Aufbau, gemäß dera ein Unterdiaphragma^im Gewichb leicht und in der Größe klein,als innerer Teil eines Hai-iptdiaphragmas· eingesetzt ist und gemäß welchem beide Diaphragmen durch eine einzelne Schwingspule angetrieben werden. Dadurch wird der Niederfrequenzbereich durch das Hauptdiaphragma und derjenige Frequenzbereich, der oberhalb der durch das Hauptdiaphragma uiedorgegebenen !frequenz liegt j wird durch das Untordiaphrrgma wiedergegeben«. Derartige Sprechapparate sind beispielsweise in der Japanischen Patentschlaft 236 903 offenbart, und sie werden als mechanische Zweiweg-Sprechapparate bezeichnet. Diese Sprechapparate sind leicht zu verwenden, da sie keine UnterteilungsEinrichtungen oder Weichen benötigen, sie sind jedoch auf aie dynamische 5ype begrenzt und können in einer elektrostatischen Ausführung nicht verwirklicht werden.

V/enn ein schwingonder Film in einer elektrostatischen Sprechapparattype fest ist, ist die Frequenzcharakteristik im Hochfrequenzbereich gut, jedoch im Niederfrequenzbereich schlecht. Im Gegensatz hierzu ist die Frequenzcharakteristik im Niederfrequenzbereich gut, falls der schwingende Film etwas lose angeordnet ist, jedoch ist die Frequenzcharakteristik im Hochfrequenzbereich nicht gut.

Ein Merkmal der Erfindung besteht daher darin, einen elektrostatisch-elektroakustischen Wandler zu schaffen, welcher eine hervorragende Frequenzcharakteristik durch Aufteilen eines schwingenden Filiass in zwei Teile, der eine dient für den Hochfrequenzbereich und der andere dient für den Niederfrequenzbereich, aufweist.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen elektrostatisch-elektroakustischen Wandler zu schaffen,

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welcher in seinem Aufbau einfach. ir,t-₅ keine Untertej.lun&seinrichtuiig oder Weiche benötigt; und lediglieh eine Antriebseinheit für schwingend-ο Filme verwendet .

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, einen elokUrost nti=7ch.--GlektroakustiFchen Wandler zu schaffen, welcher für die Massenproduktion hervorragend geeignet ist und billig herzustellen ist.

Die Erfindung v/ird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig* 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Aus-

führung«form der Erfindung, in welcher ein ™

Spreohapparat aufgebrochen gezeigt ist. Pig. 2 ist eine: seitliche Ansicht gemäß der Linie H-Il der Fig. 1, in welcher alle Teile, die in Pig. 1 gezeigt sind, miteinander verbunden sind.

Pig. 5 ist ei^c vereinfachte ßchnittansicht der Aufführungsform gemäß der Erfindung, in welcher eine Gegenelektrode und ein schwingender Film, die in Pig. 2 gezeigt sind, an eir»e Quelle f^?ir ein V/echselsignal geschaltet sind.

In Pig. 1 ist eine Gegenelektrode 11 eine Platte, die aus Aluminium, aus elektrisch-leitendem Kunststoff oder ä

dergleichen hergestellt ist, die viele Durchgänge für die akustische Abstrahlung aufweist. Eine Dichtung 12 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise Polyäthylen oder Polyurethan cdev-dergleichen, welches in sich viele voneinander unabhängige Schaumteile aufweist. Ein Elektret 13 weist eine Mischung aus ''/O Gewichtsteilen von Polyvinylidenfluoridharz und 30 Gewichtsteilen eines Polymethylmetaerylat-Iwirzes und weist viele Durchgänge füj? die akustische Strahlung auf, die den Durchgängen der Gegenelektrode 11 jeweils entsprechen. Eine schwingende Polie oder ein schwingender PiIm 141 mit einer Dicke von 5 bis 15 ρ ist auf einer oberen

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Fläche eines äußeren Teiles eines Bahmens 14- vergleichsweise locker angeordnet. Auf der anderen Seite ist eine schwingende .Folie oder ein schlingender Pilra 15I mit einer Dicke von 1 bis 10 μ au'f einer unteren .Fläche eines inneren Teiles eines Rahmens 15 vergleichsweise fest angeordnet. Der schwingende Film 1^1 nimmt hauptsächlich Ladung im niedrigen Frequenzbereich auf <, und ex· besteht beispielsweise aus einem Kopolymer e.uß Vinylidenchlorid und Vinylchlorid (Handelsname KIe.wrap) oder aus Polyethylenterephthalat (Handelsname Myler). Die eine oder beide Flächen des schwingenden Filmes 141 hat^'eioktrische Leitfähigkeit erhalten· Der schwingende Film I5I nimmt hauptsächlich Ladung im Hochfrequenzbereich auf und ist zusammengesetzt aus beispielsweise Polyäthylenterephthalat (Handelsname Myler), Polypropylen, Metallfolie aus Aluminium oder Titan oder dergleichen, und die eine oder beide Flächen des Filmes I5I hat bzw. haben elektrische Leitfähigkeit, wie der Film 14-1, erhalten· Ein Elektret 16, eine Dichtung 17 und eine Gegenelektrode 18 entsprechen jeweils dem Elektreten 13, der Dichtung 12 und der Gegenelektrode 11 und sind aus dem gleichen Material der ent^p^^chender; Teile zusammengesetzt.

Die Fig. 2 ist eine seitliche QuerschnittsanBicht, in welcher diese Teile miteinander verbinden sind und an dem Durchmesser geschnitten sind. Ein Zwischenraum zwisclien dem schwingenden Film 141 und den beiden Elektret en 13 und 16 liegt um etwa?-OQoder 300 μ. Die Dicke der beiden schwingenden Filme 14-1 und 151 ist dünn genug, im Vergleich mit dem Zwischenraum, so daß die beiden schwingenden Filme als in einer ebenen Fläche an der Mitte der beiden Elektreten 13 und 16 angeordnet angesehen werden können_s wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn ein Wechselsignal beiden Elektret em 13 und 16 und beiden schwingenden Filmen „141 und I5I über dem richtigen bekannt< W eingespeist wird, kann der akustische äug-

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gang erhalten v/erden.

In Fig· 3 ist eine Ausführungrjform ein&s Einspeiseweges des Wechselsignals grundsätzlich dargestellt» Die Elektrete 13 und 16 sind vorher, wie in Fig. 3 gezeigt, geladen, und daher sind die schwingenden Pilros 14-1 und '\"jA in der Abwesenheit eines Eingangssignale, wie in Fig. 3 gezeigt, geladen. Die schwingenden Filme 14-1 und I5I sind elektrisch miteinander verbunden. Die Gegenelektroden 11 und 18 sind mit dera einen Anschluß der sekundären Wicklung eines hinauftransformierenden Transformators 19 und die schwingenden Filme 14-1 und 151 sind mit dem anderen Anschluß der Sekundärwicklung des hinauftransformicrenden 'Jhjoxiafovmators 19 verbunden. Wenn ein Wechselsignal an den hinauf— transformierenden Transformator 19 von der Signalquelle 20 eingespeist wird, werden die Gegenelektroden 11 und 18 gleichzeitig mit der gleichen Ladung geladen, wodurch die Oberflächenladung des einen Elektreten, ;;eicher vorher geladen war, verringert wird und die Oberfläclienladung des anderen Elektreten erhöht wird. Dieser Vorgang wird alternierend wiederholt, und die schwingenden Filme 14-1 und I5I befinden sich in Schwingung.

Der schwingende Film 14-1 ist vergleichsweise dick und etwas locker ausgebreitet, daher kann der Film in dem Niederfrequenzbereich gut, jedoch in dem Hochfrequenzbereich nicht gut schwingen. Auf der anderen Seite ist der schwingende Film 151 Vergleichs v/eise dünn und etwas feat ausgebreitet, wodurch der Film in dem Hochfrequenzbereich gut und in dem Niederfrequenzbereich nicht gut schwingen kann.

Die Erfindung, wie nie vorangehend beschrieben worden ist, hat im Vergleich zu bekannten Einrichtungen viele Vorteile. Erstens, da ein schwingender Film in zwei Teile unterteilt ist, der eine dient für den Niederfrequeni',-bereich und der andere für den Hochfrequenzbereich, kann eine gute Frequenzcharakteristik leicht in jedem Frequenzbereich erhalten werden, und die Frequenzcharakteristik ist im gesamten Frequenzbereich gut. Zweitem*., falls der V/andler gemäß der Erfindung als ein Sprechapparat ver-

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wendet wird, ist es nicht notwendig, ein Aufteilungsnetzv/erk zu verwenden« um ein Eingangsεitmal in den Hoch·- und Niederfrequenzbereich au unterteilen, un-.l. dor V/aiidler ist in. seinem Aufbau einfach_? in seinem Gewicht leicht und billig herzustellen. Drittens können die Rahmen 14 und 15 zueinander gleich sein, und lediglich die schwingenden Filme sind unterschiedlich ausgebreitet bzw, ausgebildet. Dadurch kann der Zweiweg-Wandler leicht erhalten werden, ohne die Zahl der Teile zu erhöhen. Viertens ist lediglich ein Paar von Elektreton als die feste Elektrode erforderlich, anstatt zwei schwingende Filme zu verwenden, und dies ist leicht herzustellen«, Fünftens können sich die schwingenden Filme 14-1 und 151 in der gleichen ebenen Fläche erstrecken, woduz'ch. der Zweiweg-Vipndler in fast; der gleichen Dicke de" 'tfinweg-Wandlers erhalten vrra.en kann.

Obwohl die J^^rindung insbesondere mit He zug auf eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß ein Dreiweg-, ein Vierweg- oder ein mehrere V/ege aufweisender Wandler hergestellt v/erden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Der Aufbau gemäß der Erfindung kann in einem allgemeinen elektrostatiscli-elekfcroakustischen Wandler angewendet werden, der Leinen Elektrcten irgendeiner Art verwendet. Weiterhin kann der Aufbau gemäß der Erfindung nicht nur in einer Zug-Druck- oder Gegentaktausführungsart verwendet werden, sondern auch in einer Einfach-Wandlertype.

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Claims

Elel^x-OHtatisch-elektropkustischer Wand lex¹, gekennzeichnet durch eine feste Elektrode (11 oder 18) , durch einen schwingenden Film (141), der ausgestreckt angeordnet ist und eingerichtet istj um in einem Hooh.fre~ querabereich zu schwingen, und durch einen zweiten schwingend on !Film (151), der ausgestreckt angeordnet ist und eingerichtet ist» um in einem Hiederfroquenzt-ftreich zu schwingen«
2. Eleivtrostatisch-elektroalaistischer Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß ^>,.-'. feste Elektroden (11, 18) einander gegenüberstehend angeordnet sind, daß der erste schwingende Film (141) n-.v/.i sehen den beiden festen Elektroden (11, 18) ausgebreitet ist und eingerichtet ist, um in dem Hochfrequenzbereich zu schwingen, und daß der zweite schwingende Film (151) zwischen den beider festfin Elektroden (11, 18) ausgestreckt angeordnet ist und eingerichtet ist, uin in dew Kiederfrequsnzbereich zu schwingen·
3- Elektrostatisoh-elektroakustischer Y/andler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Elektrode (11 oder 18) aus einem Elektreten (13 oder 16) zu srjam enge setzt ist, das vorangehend geladen ist, und daß eine Gegenelektrode (11 oder 10) an der gegenüberliegenden Fläche mit dem schwingenden Film (141 oder 151) befestigt ist.
4. Elektrostatisch-elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite schwingende Film (141, I51) et v/a in dor gleichen ebenen Fläche angeordnet sind«,

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