DE2150194A1

DE2150194A1 - Electroacoustic converter

Info

Publication number: DE2150194A1
Application number: DE19712150194
Authority: DE
Inventors: Bobb Lloyd Joseph
Original assignee: BOBB LUCY MARIE
Current assignee: BOBB LUCY MARIE
Priority date: 1970-10-09
Filing date: 1971-10-08
Publication date: 1972-08-03
Also published as: JPS5558695A; DE2150194B2; JPS57715B2; GB1358057A; JPS5542560B1; DE2150194C3; US3821490A

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel DipL-Ing. Woligang ReichelDr.-Ing. Wilhelm Reichel DipL-Ing. Woligang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1
. Paiksiraße 136 Frankfurt a. M. 1
. Paiksirasse 13

■■'■·. 6857■■ '■ ·. 6857

Anmelder: für Lloyd Y. Bobb Applicant: for Lloyd Y. Bobb

als !Testamentsvollstrecker Lacy Marie Bobb, Glenside, Pennsylvania und Chester C. Pond, Doylestown, Pennsylvania, USA.as executor Lacy Marie Bobb, Glenside, Pennsylvania and Chester C. Pond, Doylestown, Pennsylvania, USA.

Elektroakustischer WandlerElectroacoustic converter

Die Erfindung bezieht sich auf elektroakustische Wandler, wie beispielsweise Mikrophone und Lautsprecher und insbesondere auf elektrostatische Lautsprecher und Lautsprechersysteme .The invention relates to electroacoustic transducers such as microphones and speakers and in particular on electrostatic speakers and speaker systems .

Obwohl es bekannt ist, daß elektrostatische Lautsprecher sich besonders gut zur Wiedergabe hoher Tonfrequenzen eignen, so haben sich diese wegen einer Eeihe von Gründen nicht durchgesetzt. In erster Linie war es besonders schwierig, einen elektrostatischen Lautsprecher mit einer einigermaßen wirkungsvollen Ausgangsleistung zu schaffen, ohne daß entweder auf eine außerordentlich hohe Eingangsleistung zurückgegriffen wird, oder daß Lautsprecherelemente von einer solchen Größe verwendet werden, so daß es nicht möglich war, diese innerhalb der Umgrenzungen eines gängigen Lautsprechergehäuses unterzubringen.Although it is known that electrostatic speakers are particularly good at reproducing high frequencies of sound suitable, these have not prevailed for a number of reasons. First and foremost, it was special difficult to find an electrostatic speaker with a reasonably efficient output power to create without either resorting to an extremely high input power, or that Loudspeaker elements of such a size are used that it was not possible to have them inside to accommodate the boundaries of a common loudspeaker housing.

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Ein anderes Problem, das "bei vielen bekannten elektrostatischen Lautsprechern eine Holle spielt, besteht darin, daß es erforderlich ist, das Membranelement des Lautsprechers unter Spannung zu befestigen, um zwischen diesem Element und dem leitenden Tragelement einen geeigneten Abstand aufrecht zu erhalten, wobei zwischen diesen Elementen sowohl die Polarisationsspannung, als auch die Signalspannung eingeprägt wird· Durch das Erfordernis, die Membran zu spannen, wird ein Herstellungsproblem aufgeworfen, durch das die Kosten des elektrostatischen Lautsprechers erhöht" werden.Another problem that "plays hell with many known electrostatic speakers, is that it is necessary to put the membrane element of the loudspeaker under tension attach to a suitable distance between this element and the conductive support element maintain, with both the polarization voltage, as well as between these elements the signal voltage is impressed by the requirement, tensioning the diaphragm becomes a manufacturing problem which increases the cost of the electrostatic speaker ".

Der Erfindung liegt u.a. die Aufgabe zugrunde, die aufgeführten Nachteile zu beseitigen und weitere Probleme, die bei elektrostatischen Lautsprechern auftreten, zu lösen. Dies erfolgt gemäß der Erfindung bei einem elektroakustischen Wandler, insbesondere einem elektrostatischen Lautsprecher mit einem Elektrodenpaar, dadurch, daß die eine Elektrode eine durchlöcherte elektrisch leitende relativ steife Platte aufweist, während die andere sehr elastisch ausgebildet ist und aus einer elektrisch leitenden Schicht besteht, die von einer dielektrischen Membran getragen wird, wobei die leitende Platte der Membran mit der von ihr getragenen leitenden Schicht in einem Abstand gegenübersteht und sich zwischen der Membran und der Platte ein kompressibles akustisch poröses dielektrisches Material befindet, das sowohl mit der Platte, als auch mit der Membran derart in Berührung steht, daß die Berührungspunkte über die Fläche der Membran nahezu gleichförmig verteilt sind. Mit einer solchen gleichförmigen und weiten Verteilung der Berührungspunkte oder Flächen wird die gewünschte gleichförmige Steifheit der Membran und der genaue Abstand zwischen der Membran und der durchlöcherten Platte erzielt und aufrecht erhalten, ohne daß esnotwendig ist, auf eine Spannung der Membran zurückzugreifen« The invention is based inter alia on the object of eliminating the disadvantages mentioned and of solving further problems which occur with electrostatic loudspeakers. This is done according to the invention in an electroacoustic transducer, in particular an electrostatic loudspeaker with a pair of electrodes, in that one electrode has a perforated electrically conductive, relatively rigid plate, while the other is very elastic and consists of an electrically conductive layer made of a dielectric membrane, the conductive plate facing the membrane with the conductive layer carried by it at a distance, and between the membrane and the plate there is a compressible acoustically porous dielectric material which is bonded to both the plate and the membrane is in contact in such a way that the points of contact are almost uniformly distributed over the surface of the membrane. With such a uniform and wide distribution of the points of contact or surfaces, the desired uniform stiffness of the membrane and the precise spacing between the membrane and the perforated plate is achieved and maintained without the need to resort to tension on the membrane "

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Darüberhinaus weist die Erfindung noch zahlreiche andere Vorteile auf, einschließlich die Erhöhung der Ausgangsleistung des elektrostatischen Lautsprechers in bezug auf die Eingangsleistung und Größe der Lautsprecherelemente, wobei die Gründe hierfür noch später erläutert werden.In addition, the invention has numerous other advantages, including elevation the output power of the electrostatic speaker in relation to the input power and The size of the loudspeaker elements, the reasons for which will be explained later.

Weitere Aufgaben der Erfindung, deren Lösung später beschrieben wird, bestehen darin, einen elektrostatischen Lautsprecher anzugeben, der eine größere Leistungsaufnahmefähigkeit pro Flächeneinheit des Lautsprechers aufweist. Durch die Erfindung wird ferner ein elektrostatischer Lautsprecher angegeben, der einen größeren Betriebsfrequenzbereich aufweist. Darüberhinaus weist der Lautsprecher nach der Erfindung eine gleichförmigere Empfindlichkeit über den Betriebsfrequenzbereich auf.Further objects of the invention, the solution of which will be described later, consists in providing an electrostatic Specify loudspeakers that have a greater power absorption capacity per unit area of the Has loudspeaker. The invention also provides an electrostatic loudspeaker, which has a wider operating frequency range. In addition, the loudspeaker according to the invention exhibits a more uniform sensitivity over the operating frequency range.

Die Erfindung macht darüberhinaus die Auslegung und Konstruktion eines elektrostatischen Lautsprechers möglich, der in der Lage ist, die Bedingungen für einen breiten Betriebsbereich und gewünschte Betriebsfähigkeiten zu erfüllen, und zwar sowohl im Hinblick auf den Frequenzbereich und die Gleichförmigkeit der Empfindlichkeit, als auch auf die Anzahl anderer Betriebseigenschaften des Lautsprechers.The invention also makes the design and construction of an electrostatic loudspeaker possible, which is able to meet the requirements for a wide operating range and desired operating capabilities, both in terms of on the frequency range and the uniformity of sensitivity, as well as on the number of others Operating characteristics of the speaker.

Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, den Winkelverteilungsbereich für alle vom Lautsprecher wiedergegebenen Frequenzen, verglichen zum Winkelbereich der bekannten Lautsprecher, zu erweitern und auszugleichen. Diese Aufgabe wird zum Teil durch die Konstruktion des elektrostatischen Lautsprechers selbst und zum Teil durch eine neue Anordnung des LautSprechersystems erreicht, das einen elektrostatischen Lautsprecher aufweist, wie noch später erläutert wird. Another object on which the invention is based is to expand and compensate for the angular distribution range for all frequencies reproduced by the loudspeaker compared to the angular range of the known loudspeakers. This object is achieved in part by the construction of the electrostatic speaker itself and in part by a new arrangement of the speaker system which includes an electrostatic speaker, as will be explained later.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird zur Befestigung des elektrostatischen Lautsprechers eine äußerst vereinfachte Rahmenkonstruktion vorgeschlagen., die sich äußerst schnell und wirtschaftlich herstellen lässt und darüberhinaus wird durch die Erfindung eine vereinfachte Anordnung zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der leitenden Beschichtung auf den Membranen des Lautsprechers und mit der' durchlöcherten Trägerplatte geschaffen.According to a further feature of the invention, for mounting the electrostatic loudspeaker an extremely simplified frame construction proposed, which is extremely quick and economical can be produced and, moreover, the invention provides a simplified arrangement for production electrical contact with the conductive coating on the speaker's diaphragms and created with the 'perforated carrier plate.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird eine Ausführungsform des Lautsprechers und des Lautsprechersystems anhand der Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigen:To explain the invention in more detail, an embodiment of the loudspeaker and the loudspeaker system is provided described with reference to the drawing. Here show:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Lautsprecher nach der vorliegenden Erfindung, bei dem bestimmte Schichten des Aufbaus in einer Ecke des Lautsprechers aufgebrochen sind, so daß darunterliegende Teile sichtbar werden;Figure 1 is a plan view of a loudspeaker according to the present invention in which certain Layers of construction in one corner of the speaker are broken up, leaving underneath Parts become visible;

Figur 2 eine vergrößerte Ansicht gemäß der Schnittlinie 2-2 nach Figur 1;FIG. 2 shows an enlarged view along the section line 2-2 of FIG. 1;

Figur 3 eine weitere vergrößerte Teilansicht einer maßgleichen Projektion,aus der eine Ecke der Rahmenkonstruktion ersichtlich ist;FIG. 3 shows a further enlarged partial view of a projection of the same dimensions, from which one corner the frame construction can be seen;

Figur 4- eine vergrößerte maßgleiche Teilansicht einer Kontaktvorrichtung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der leitenden Beschichtung auf einer Membran darstellt;FIG. 4- an enlarged, dimensionally identical partial view of a contact device for manufacture represents an electrical connection to the conductive coating on a membrane;

Figur 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Figur 1, aus der jedoch das vollständige Muster der Membran und die Teilung derselben in elektrisch getrennte Flächen aus Gründen, die noch im FIG. 5 is a view similar to that of FIG. 1, but showing the complete pattern of the diaphragm and the division of the same into electrically separate surfaces for reasons which will be explained in FIG

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folgenden erläutert werden, hervorgeht;will be explained below;

Figur 5a ein vereinfachtes schematisches Schaltbild, welches eine bevorzugte Schaltung zur Verwendung für einen elektrostatischen Lautsprecher wiedergibt;FIG. 5a a simplified schematic circuit diagram, which is a preferred circuit for use in an electrostatic speaker reproduces;

Figur 6 eine vergrößerte Teilansicht gemäß der · Lie 6-6 nach Figur 5;FIG. 6 shows an enlarged partial view according to Lie 6-6 according to FIG. 5;

Figur 7 eine Draufsicht auf eine Abstandshalterplatte, die gemäß der Erfindung verwendet wird;Figure 7 is a plan view of a spacer plate used in accordance with the invention;

Figur 8 eine vergrößerte Teilschnittansicht entlang der Linie 8-8 nach Figur 7>FIG. 8 shows an enlarged partial sectional view along the line 8-8 according to FIG

Figur 9 eine Vorderansicht eines Lautsprechergehäuses mit einem Lautsprechersystem und einem elektrostatischen Lautsprecher nach der vorliegenden Erfindung;FIG. 9 is a front view of a loudspeaker housing with a loudspeaker system and an electrostatic one Loudspeaker according to the present invention;

Figur 10 eine horizontale Schnittansicht entlang der Schnittlinie 10-10 nach Figur 9 undFigure 10 is a horizontal sectional view along the Section line 10-10 according to Figure 9 and

Figur 11 eine horizontale Schnittansicht durch ein Gehäuse und ein Lautsprechersystem einer abgewandelten Form der vorliegenden Erfindung.FIG. 11 is a horizontal sectional view through a housing and a speaker system of a modified form of the present invention.

In der Zeichnung und der folgenden Beschreibung wird auf ein Ausführungsbeispiel eines elektrostatischen Lautsprechers bezug genommen, der in vielerlei Abwandlungen verwendet werden kann.In the drawing and the following description, an embodiment of an electrostatic Speaker referenced, which can be used in many modifications.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist einen doppeltendenden oder Gegentaktlaut Sprecher auf, der nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und ein Paket oder eine Schichtung von The embodiment of the invention shown in the drawing comprises a double-ended or push-pull loudspeaker constructed in accordance with the present invention and a package or layering of

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Teilen aufweist, die eine zentral durchlöcherte Trägerplatte oder Elektrode, durchlöcherte dielektrische Membranabstandsplatten an jeder Seite der Trägerplatte und die-lektrische Membranen aufweisen, welche die leitenden Beschichtungen tragen, wobei alle diese Teile mit Hilfe einer Rahmenkonstruktion an den Ecken der Teile befestigt sind und geeignete elektrische Verbindungen zu der Trägerplatte und den leitenden Beschichtungen auf den Membranen in einer Weise aufweisen, die beschrieben wird.Has parts that have a centrally perforated support plate or electrode, perforated dielectric Membrane spacer plates on each side of the backing plate and having dielectric membranes which the wear conductive coatings, all of these parts with the help of a frame structure to the Corners of the parts are attached and appropriate electrical connections to the support plate and the conductive Have coatings on the membranes in a manner that will be described.

In bezug auf die Darstellung in der Zeichnung muss darauf hingewiesen werden, daß die Größen aller Komponenten der Sandwich-Anordnung zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sind, während einige Komponenten tatsächlich so dünn sind, daß es schwierig ist, sie in natürlicher Größe darzustellen. Die echten Größen, die bei einer Ausführungsform vorkommen, werden im einzelnen angegeben.With regard to the representation in the drawing, it should be noted that the sizes of all components the sandwich arrangement are exaggerated for clarity, while some Components are in fact so thin that it is difficult to see them at full size. the real quantities occurring in one embodiment are specified in detail.

In der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird zuerst der Aufbau der einzelnen Teile ausgeführt und danach wird die Struktur, die Zusammensetzung, die Eigenschaften und die Betriebsweise der verschiedenen Teile erläutert.In the following description of the embodiment of the invention shown in the drawing first the construction of the individual parts is carried out and then the structure, the composition, explains the characteristics and operation of the various parts.

Der Rahmen des Lautsprechers besteht aus einfachen flachen Streifen 12, 13 und 14. In der dargestellten Ausführungsform ist der Rahmen rechteckig und - wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist - sind die Streifen an den Ecken des.Rahmens alternierend geschichtet. Beim Zusammenbau wird die unterste Schicht der Rahmenstreifen 12 zuerst auf eine Unterlage gelegt, wobei die Enden der Streifen sich in einer Weise treffen, die aus Figur 3 ersichtlich, ist.The frame of the speaker consists of simple flat strips 12, 13 and 14. In the illustrated Embodiment, the frame is rectangular and - as best seen in Figure 3 - are the Strips alternately layered at the corners of the frame. When assembling the bottom layer of the frame strips 12 is first on a base laid with the ends of the strips meeting in a manner that can be seen in Figure 3, is.

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Die Streifen 13 werden sodann auf die Streifen 12 gelegt, wobei die Enden der Streifen 13 sich an den Ecken treffen, an denen sich die Verbindungs-• stellen zwischen den Streifen 12 an den Ecken überlappen. Wie aus Figur 3 deutlich hervorgeht, sind die Streifen 13 schmaler als die Streifen 12 und die äußeren Kanten der Streifen 13 sind zu den äußeren Kanten der Streifen 12 ausgerichtet, so daß um die inneren Kanten der Streifen 12 ein vorspringender Rand entsteht.The strips 13 are then placed on the strips 12 with the ends of the strips 13 against each other meet the corners where the connection points • between the strips 12 at the corners overlap. As can be clearly seen from FIG. 3, the strips 13 are narrower than the strips 12 and the outer edges of the strips 13 are aligned with the outer edges of the strips 12 so that around the inner edges of the strips 12 a protruding edge is formed.

Die durchlöcherte Platte 15 wird sodann auf den vorspringenden Rand gelegt, wobei die Platte auf eine Größe zugeschnitten wird, die gerade in die inneren Kanten der engeren Rahmenstreifen 13 passt.The perforated plate 15 is then placed on the projecting edge, the plate on a Size is cut that just fits into the inner edges of the narrower frame strips 13.

Die oberste Schicht der Rahmenstreifen 14 wird sodann auf die anderen gelegt, wobei sich die Enden der Streifen 14 an den Stellen der Ecken treffen, die in Figur 3 dargestellt sind, d.h. es wird dafür gesorgt, daß zwischen den Enden der Zwischenstreifen 13 ein Überlappen der Verbindungsstellen auftritt.The top layer of the frame strips 14 is then laid on top of the other with the ends of the strip 14 meet at the locations of the corners shown in Figure 3, i.e. it will for this ensured that between the ends of the intermediate strips 13 an overlap of the connection points occurs.

Bei dieser soeben beschriebenen Rahmenanordnung, bei der sich die Enden an den Ecken, wie erläutert wurde, überlappen, können die Streifen 12 und 14 hinsichtlich ihrer Größe und Form gleich ausgebildet sein, während die Zwischenstreifen 13 ein wenig schmaler und etwas länger als die Streifen 12 und sind.In this frame arrangement just described, in which the ends are at the corners, as explained was, overlap, the strips 12 and 14 can be designed to be the same in terms of their size and shape be, while the intermediate strips 13 a little narrower and a little longer than the strips 12 and are.

Beim Zusammenbau des Rahmens sind die verschiedenen Schichten der Rahmenstreifen miteinander adhäsiv lamelliert. Durch den so beschriebenen Vorgang wird der Grundaufbau des Lautsprechers geschaffen, mit dessen Hilfe dieser während des weiteren Aufbaus gehandhabt und befestigt werden kann» wenn der Lautsprecher in Benutzung genommen wird. When the frame is assembled, the various layers of the frame strips are adhesively laminated to one another. By the so-described process, the basic configuration of the speaker is created, it can be handled during the further construction and fixed with the aid of "when the loudspeaker is put into use.

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Nach dem Zusammenbau der Rahmenelemente mit der Trägerplatte werden die durchlöcherten Abstandseinrichtungen, welche hier die Schichten 16 und 17 aufweisen, an den gegenüberliegenden Seiten der zentralen Trägerplatte 15 eingesetzt, wie aus Figur 2 ersichtlich ist. Danach werden die Membranen 18 und 19 an gegenüberliegenden Seiten des Lautsprecherrahmens zugeführt, wobei die Membranen leitende Beschichtungen 20 und 21 aufweisen, die nach außen zeigen. Die Membranen 18 und 19 erstrecken sich bis zu den äußeren Rändern der Rahmenelemente und werden gemäß der Erfindung geglättet, um Falten zu beseitigen und werden mit den Rahmenelementen verklebt, so daß die Rahmenelemente, die Trägerplatte, die durchlöcherten Abstandsschichten und die Membranen einen einzigen einheitlichen Aufbau darstellen. Zur Befestigung der Membranen an die Rahmenelemente können auch andere Mittel verwendet werden, jedoch gemäß vorliegender Erfindung ist eine Vorspannung der Membranen nicht erforderlich.After assembling the frame elements with the carrier plate, the perforated spacers, which here have the layers 16 and 17, on the opposite sides of the central Carrier plate 15 is used, as can be seen from FIG is. Thereafter, the diaphragms 18 and 19 are on opposite sides of the speaker frame with the membranes having conductive coatings 20 and 21 facing outward. The membranes 18 and 19 extend to the outer edges of the frame members and are in accordance with the invention smoothed to remove wrinkles and are glued to the frame elements so that the Frame elements, the carrier plate, the perforated spacer layers and the membranes form a single one represent a uniform structure. Others can also be used to fasten the membranes to the frame elements Means can be used, but in accordance with the present invention there is no pretensioning of the membranes necessary.

Aus Figur 2 kann entnommen werden, daß die Gesamtdicke der durchlöcherten Platte 15 die Breite der Auskerbung in den Rahmenelementen nahezu ausgleicht, die sich durch Verwendung der Streifen 13 ergibt, welche schmaler als die anderen Rahmenstreifen sind. Ferner lässt Sich aus Figur 2 entnehmen, daß die Gesamtdicke der Abstandsschichten 16 und 17 die Dicke der Rahmenelemente 12 und 14- nahezu ausgleicht. Bei den eben aufgeführten Dicken der durchlöcherten Abstandsschichten 16 und 17 liegen die unteren und oberen Seiten der Rahmenstreifen 12 bzw. 13 in cLen Ebenen der äußeren Seiten der Abstandsschichten, so daß die' Membranen bei der Zuführung glatt und flach sind. From Figure 2 it can be seen that the total thickness of the perforated plate 15 almost compensates for the width of the notch in the frame elements, which results from the use of the strips 13, which are narrower than the other frame strips. Further can be seen from Figure 2 that the total thickness of the spacer layers 16 and 17, the thickness of the frame members 12 and 14 nearly balances. With the thicknesses of the perforated spacer layers 16 and 17 just listed, the lower and upper sides of the frame strips 12 and 13, respectively, lie in cLen planes of the outer sides of the spacer layers so that the membranes are smooth and flat when fed.

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Aufgrund der lameliierten Haftung der Membranränder mit den Rahmenelementen und der lamellierten Haftung der Rahmenelemente untereinander ist das Innere des Lautsprechers abgedichtet, so daß bei Änderungen der umgebenden Lufttempeatur oder des Druckes eine Beeinflussung der freien oder richtigen Arbeitsweise der Membranen auftreten kann. Aus diesen Gründen ist durch die Rahmenelemente ein geringer Lüftungsraum vorgesehen, durch den ein Ausgleich des Druckes zwischen dem inneren Membranraum und dem umgebenden Luftdruck sichergestellt wird. Dies kann in-verschiedener Weise erreicht werden, z.B. indem ein oder mehrere kleine öffnungen in einer oder beiden Membranen vorgesehen werden. Solche öffnungen sollten nicht in einer leitenden Fläche der Membran hergestellt werden, sondern in einem der Gebiete 22 oder 23» von denen die leitende Beschichtung entfernt worden ist.Due to the laminated adhesion of the membrane edges with the frame elements and the laminated adhesion the frame elements with each other, the interior of the loudspeaker is sealed, so that when changes are made to the surrounding air temperature or pressure has an influence on the free or correct operation of the Membranes can occur. For these reasons, there is little ventilation space due to the frame elements provided, through which a balance of the pressure between the inner membrane space and the surrounding one Air pressure is ensured. This can be in-different This can be achieved, for example, by providing one or more small openings in one or both membranes will. Such openings should not be made in a conductive surface of the membrane, but in one of the areas 22 or 23 'from which the conductive coating has been removed.

Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht in der Verwendung von Abstandseinrichtungen, wie beispielsweise die Schichten 16 und 17 > die in einer besonderen Weise aufgebaut und zusammengesetzt sind und in einer einzigartigen Weise funktionieren. Diese wichtigen Merkmale der Erfindung können Jedoch dann am besten voll verstanden werden, wenn eine Anzahl anderer Merkmale betrachtet wird, auf die im folgenden bezug genommen wird.One of the most important features of the invention is the use of spacers such as the layers 16 and 17> which are built up and put together in a special way and function in a unique way. However, these important features of the invention may then best fully understood by considering a number of other features to which the im the following is referred to.

Zu der durchlöcherten Platte, die eine Elektrode des LautSprechersystems darstellt, wird eine elektrische Verbindung hergestellt. Diese Verbindung wird mit Hilfe einer Schraube bewirkt, die sich selbst ein Gewinde schneidet und welche durch die öffnungen in den Rahmenelementen 12 und 14 hindurchgeführt wird, die jedoch das Metall der durchlöcherten Platte stramm erfasst.An electrical connection is established to the perforated plate, which is an electrode of the loudspeaker system. This connection is effected with the aid of a screw which cuts a thread itself and which is passed through the openings in the frame elements 12 and 14, but which tightly grips the metal of the perforated plate.

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Der elektrische Kontakt mit der durchlöcherten Platte kann aber auch durch Verwendung eines dünnen Aluminiumkontaktstreifens mit beispielsweise einer Dicke von 0,025 mm (0,001 inch) hergestellt werden. Dieser Streifen kann z.B. etwa 1 cm breit sein, der mit einem Ende um den Rand der durchlöcherten Platte gefaltet ist und sodann über einen der äußeren Rahmenelemente hinausreicht, so daß er zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes in irgendeiner Weise angeklemmt werden kann.The electrical contact with the perforated plate but can also be done by using a thin aluminum contact strip with, for example, a thickness of 0.025 mm (0.001 inch). This strip can e.g. be about 1 cm wide, the one with one end is folded around the edge of the perforated plate and then over one of the outer ones Frame elements extends out, so that he can make electrical contact in some way can be clamped.

Bevor auf die elektrischen Verbindungen zu den leitenden Schichten 20 und 21 an den äußeren Seiten der Membranen 18 und 19 eingegangen wird, wird darauf hingewiesen, daß die leitende Beschichtung auf jeder Membran,z.B. die Beschichtung auf der oberen Membran, die in den Figuren 1 und 5 ersichtlich ist, in mehrere elektrisch getrennte Teile oder Flächen aufgeteilt ist. Diese elektrische Trennung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden, indem beispielsweise die Beschichtung von der Membran in bestimmten schmalen Streifen, die mit 22 und 23 bezeichnet sind, wegradiert, abgeschliffen oder abgeätzt wird. Die Membranen können jedoch auch mit den gewünschten unbedeckten Flächen hergestellt werden, indem die Beschichtung durch eine Maske aufgetragen wird, welche die mit 22 und 23 bezeichneten Streifen abdeckt, um eine Ablagerung der leitenden Beschichtung auf der , Membran an diesen Stellen zu verhindern.Before making the electrical connections to the conductive layers 20 and 21 on the outer sides of the For membranes 18 and 19, it should be noted that the conductive coating is on each Membrane, e.g. the coating on the upper membrane, which can be seen in Figures 1 and 5, is divided into several electrically separate parts or surfaces. This electrical isolation can be established in a number of ways, for example by using the Coating erased from the membrane in certain narrow strips, which are marked 22 and 23, is abraded or etched. However, the membranes can also be uncovered with the desired Surfaces are made by applying the coating through a mask, which covers the strips labeled 22 and 23 to prevent deposition of the conductive coating on the, To prevent membrane at these points.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Streifen 22 in einem U-förmigen Muster hergestellt, wobei die Basis des U entlang der rechten Seite der Figur 1 gerade innerhalb der Rahmenlinie verläuft, während die zwei Schenkel des U sich in Figur 1 nach links erstrecken, gerade innerhalb des inneren Randes des Rahmens am oberen und unteren Teil der Figur, wobei die zwei Schenkel sich über denIn the illustrated embodiment, the strips 22 are made in a U-shaped pattern, where the base of the U along the right side of Figure 1 runs just inside the frame line, while the two legs of the U extend to the left in Figure 1, just inside of the inner edge of the frame at the top and bottom of the figure, with the two legs extending over the

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gesamten äußeren linken Rand der Membran erstrecken, so daß die Membranfläche innerhalb der U-förmigen Linien 22 von den Flächen der Membran elektrisch isoliert sind, die den Rahmen an der oberen, unteren und rechten Seite der Figur 1 überdecken. Die Fläche innerhalb der U-förmigen Linien bildet den Teil der Membran, welcher zur Schallerzeugung aktiv verwendet wird, wobei durch den Ausschluss der gerade beschriebenen Randteile Energieverluste in dem Bereich vermieden werden, in dem die Membran die Rahmenelemente überlappt. An den Rändern der Membran an der oberen, unteren und rechten Seite der Figur 1 kann die leitende Beschichtung entfernt oder gänzlich außerhalb des Streifens 22 fortgelassen werden. ■entire outer left edge of the membrane extend so that the membrane surface is within the U-shaped Lines 22 are electrically isolated from the surfaces of the membrane that attach the frame to the upper, lower and cover the right side of Figure 1. The area within the U-shaped lines forms the Part of the membrane that is actively used to generate sound, with the exclusion of the Edge parts just described, energy losses in the area in which the membrane is avoided the frame elements overlap. At the edges of the membrane on the top, bottom and right side of the In FIG. 1, the conductive coating can be removed or omitted entirely outside the strip 22 will. ■

Die in den Figuren 1 und 5 dargestellten Muster der Streifen 2't> verlaufen derart, daß eine relativ große zentrale Fläche 21a, Viereckflächen 21b und Randflächen 21c und 21d entstehen, welche die Fläche 21a umgeben und sich zwischen den Eckflächen 21b erstrecken.The pattern of the strips 2't> shown in FIGS. 1 and 5 run in such a way that a relatively large central area 21a, square areas 21b and edge areas 21c and 21d are produced which surround the area 21a and extend between the corner areas 21b.

Die Eckflächen 21b sind paarweise durch Streifen der mit 21e bezeichneten leitenden Beschichtung verbunden und diese zwei Paare miteinander verbundener Eckflächen 21b weisen elektrische Kontakte auf, welche derartig angeordnet sind, daß eine Parallelschaltung entsteht und -wie noch später erläutert wird- stellen diese Flächen die einzigen Gebiete dar, in denen die höchsten Tonfrequenzen erzeugt werden.The corner surfaces 21b are paired by strips of the conductive coating denoted by 21e connected and these two pairs of interconnected corner surfaces 21b have electrical contacts, which are arranged in such a way that a parallel connection is created and -as explained later - these areas represent the only areas in which the highest sound frequencies are generated.

Alle Flächen 21c und 21d sind durch schmale Streifen aus leitendem BeSchichtungsmaterial, das mit 21f bezeichnet ist, verbunden und diese Flächengruppen sind in bezug auf die Erzeugung der Tonfrequenzen, welche den mittleren Frequenzen des Lautsprechers ent-All areas 21c and 21d are surrounded by narrow strips made of conductive coating material, which is labeled with 21f is referred to, and these surface groups are related to the generation of the sound frequencies, which correspond to the middle frequencies of the loudspeaker

209832/1002 ~^Λ%~ 209832/1002 ~ ^Λ% ~

sprechen, von "besonderer Wichtigkeit, wie noch später erläutert wird.speak of "particular importance, as will be explained later.

Die zentrale Fläche 21a ist mit einem schmalen Halsteil 21g der leitenden Beschichtung versehen, welches zur elektrischen Verbindung dieser zentralen Fläche dient, wobei diese zentrale Fläche nur für die niedrigsten Frequenzen des Lautsprechers .verwendet wird, wie ebenfalls noch später beschrieben wird.The central surface 21a has a narrow neck portion 21g of the conductive coating, which is used to electrically connect this central area serves, whereby this central area is only used for the lowest frequencies of the loudspeaker will also be described later.

Die verschiedenen genannten Membranflächen erstrecken sich genügend weit über den Kahmen an der linken Seite nach Figur 1, um mit den entsprechenden leitenden Schichtflächen einen elektrischen Kontakt herzustellen. Alle Kontakteinrichtungen sind gleich aufgebaut,'so daß nur eine einzige zu beschreiben ist, z.B. die oberste nach Figur 2, welche ebenfalls in Figur 4 dargestellt ist. Dieser Kontakt besteht vorzugsweise aus einer dünnen Aluminiumkontaktplatte 24, die in der Nähe einer Ecke eine Verbindungsfahne aufweist, welche vorzugsweise aufgebogen ist, um eine Verbindung zu erleichtern,ohne daß die Membran oder andere Teile beschädigt werden. Ein Schwamm oder eine Schaumstoffschicht 26 überdeckt die Kontaktplatte und darüber befindet sich ein Block 27, der aus Isoliermaterial, beispielsweise Bakelit, -besteht. Eine Druckberührung der Kontaktplatte mit der Beschichtung auf der Membran kann für Kontaktζwecke ausreichend sein, Jedoch wird die Kontaktplatte vorzugsweise mit der leitenden Beschichtung verbunden, z.B. durch ein Klebemittel, welches vorzugsweise ein an sich "bekanntes elektrisch leitendes Klebemittel ist. Die Kontaktplatten bestehen vorzugsweise aus dem gleichen oder nahezu gleichen Metall wie die leitende Beschichtung, um die Neigungen zur Korrosion zu vermeiden, die bei Verwendung von Metallen auftreten können, welche in der Spannungsreihe voneinander entfernt liegen.The various membrane areas mentioned extend far enough over the frame on the left Side according to FIG. 1, in order to establish electrical contact with the corresponding conductive layer surfaces. All contact devices are set up in the same way, so that only one has to be described e.g. the top one according to Figure 2, which is also shown in Figure 4. This contact is preferably made from a thin aluminum contact plate 24, which has a connection lug near one corner which is preferably bent up to facilitate a connection without the membrane or other parts are damaged. A sponge or a foam layer 26 covers the contact plate and above it is a block 27 made of insulating material, for example Bakelite, -consists. Pressure contact between the contact plate and the coating on the membrane can be used for contact purposes be sufficient, however, the contact plate is preferably connected to the conductive coating, for example by an adhesive which is preferably an electrically conductive adhesive known per se. The contact plates are preferably made of the same or almost the same metal as the conductive one Coating to avoid the tendencies towards corrosion that occur when using metals which are separated from each other in the voltage series.

209832/1002 "^Λ°~ 209832/1002 " ^Λ ° ~

Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Kontakteinrichtungen für die Membranbeschichtungen an den oberen und unteren Seiten des Lautsprechers übereinander in bezug zueinander angeordnet sind, wobei Befestigungsklemmen, wie beispielsweise Federklemmen, die mit 28 bezeichnet sind, dazu dienen, diese Teile zusammenzuhalten. From Figure 2 it can be seen that the contact devices for the membrane coatings on the top and lower sides of the speaker are positioned one above the other with respect to each other, with mounting clips, such as spring clips marked 28 are used to hold these parts together.

In Figur 1 und 5 sind die verschiedenen Kontakteinrichtungen für die verschiedenen Flächen des Lautsprechers mit einer allgemeinen Bezeichnung versehen. Die Kontakteinrichtung für die Zentralfläche 21a ist mit 29, die zwei Kontakte 21c und 21d mit 30 und die Kontakte für die zwei Paare von Eckflächen mit 31 bezeichnet.In Figures 1 and 5 are the various contact devices provide a general designation for the various surfaces of the loudspeaker. The contact device for the central surface 21a is with 29, the two contacts 21c and 21d with 30 and the contacts designated by 31 for the two pairs of corner surfaces.

Die Kontaktelemente werden dazu verwendet, sowohl die Signal- als auch die Polarisationsspannungen zwischen der durchlöcherten Platte und den verschiedenen Flächen der zwei Membranen zuzuführen. Die Vor- oder Polarisationsspannung wird angelegt, damit die Membranen in Richtung der zentralen durchlöcherten Platte gezogen werden. Ein geeigneter Schaltkreis für diese Zwecke ist in Figur 5a dargestellt.The contact elements are used to both the Signal and polarization voltages between the perforated plate and the different faces of the two membranes. The bias or polarization voltage is applied so that the membranes are drawn towards the central perforated plate will. A suitable circuit for this purpose is shown in Figure 5a.

In Figur 5a sind die Kontakteinrichtungen 29 » 30-30 und 31-31* auf die in Figur 5 bezug genommen wurde,. ebenfalls dargestellt. Darüberhinaus zeigt die Figur 5a eine entsprechende Kontaktreihe, die mit den Bezeichnungen 29a, 3Oa-3Oa und 31a-31a versehen sind, welche die Kontakteinrichtungen für die anderen zwei Membranen wiedergeben, die bei dem hier betrachteten GegentaktlautSprecher vorhanden sind. Ferner ist in Figur 5a die durchlöcherte Trägerplatte 15 schematisch dargestellt, die zwischen den Membranen des Lautsprechers liegt.In Figure 5a, the contact devices 29 »30-30 and 31-31 * referred to in Figure 5. also shown. In addition, FIG. 5a shows a corresponding row of contacts with the designations 29a, 30a-30a and 31a-31a are provided, which the contact devices for the other two membranes that are present in the push-pull loudspeaker considered here. Furthermore, in Figure 5a, the perforated support plate 15 is shown schematically, which between the membranes of the Speaker lies.

209832/1002209832/1002

Der Buchstabe T deutet einen Anpassungstransformator an, der den Lautsprecher an einen Verstärker mit geringer Impedanz über eine geeignete Schaltung ankoppelt. Der Kittelabgriff der Sekundärwicklung dieses Transformators ist mit einer Seite der Hochspannungsversorgung HV verbunden, während die andere Seite derselben mit der Trägerplatte 15 vorzugsweise über einen Widerstand von einigen Megohm verknüft ist. Die anderen Enden der Sekundärwicklung des Anpassungstransformators sind mit den Kontakteinrichtungen für die zwei Membranen des Gegentaktlautsprechers entsprechend verbunden, wobei eine Frequenzteiler-Widerstandsschaltung vorhanden ist, um die Frequenzen nach einem im folgenden beschriebenen Schema zu teilen.The letter T indicates a matching transformer which couples the loudspeaker to an amplifier with low impedance via a suitable circuit. The smock tap of the secondary winding of this transformer is connected to one side of the high voltage supply HV connected, while the other side of the same with the carrier plate 15 preferably via a resistance of is linked to a few megohms. The other ends of the secondary winding of the matching transformer are with the contact devices for the two diaphragms of the push-pull loudspeaker are connected accordingly, wherein a frequency divider resistor circuit is present to divide the frequencies according to one described below Share scheme.

Zwecks Erläuterung der Wirkung der Frequenzteilerschaltung wird zuerst darauf hingewiesen, daß bei der in der Zeichnung dargestellten Lautsprecherart die Membranflächen und daher ihre Kapazität so proportioniert oder aufgeteilt sind, daß ein angenähert gleichförmiger Winkelbereich der Abstrahlung über das Frequenzband, welches der Lautsprecher wiedergeben soll, erzielt wird. Zur Erreichung dieser Gleichförmigkeit der winkelmäßigen Abstrahlung wird nach der Erfindung dafür gesorgt, daß die Fläche un^d daher die Kapazität des Lautsprechers, welche den Schall abstrahlt, bei steigender Frequenz allmählich abnimmt. Die Gesamtfläche des Lautsprechers strahlt vorzugsweise die niedrigen Frequenzen ab und wenn die Frequenz ansteigt, wird die Fläche 21a durch die Widerstandsschaltung allmählich abgeschaltet, die zusammen mit der Lautsprecherkapazität einen Tiefpassfilter bildet, so daß die Flächen 21b, 21c und 21d dann in Betrieb bleiben· Wenn die Frequenz weiter ansteigt, werden die Flächen 21c und 21d aufgrund der Einspeisung durch die Schaltung unwirksam und die Flächen 21b bleiben allein übrig, um die höchsten Frequenzen abzustrahlen.For the purpose of explaining the effect of the frequency divider circuit, it is first pointed out that in the In the type of loudspeaker shown in the drawing, the membrane areas and therefore their capacity are proportioned in this way or are divided so that an approximately uniform angular range of radiation over the frequency band, which the loudspeaker should reproduce is achieved. To achieve this uniformity of the angular Radiation is ensured according to the invention that the area and therefore the capacity of the Loudspeaker, which radiates the sound, gradually decreases with increasing frequency. The total area of the speaker preferentially emits the low frequencies and as the frequency increases, the Area 21a is gradually switched off by the resistance circuit, which together with the loudspeaker capacitance forms a low-pass filter, so that the surfaces 21b, 21c and 21d then remain in operation If the frequency rises further, the areas 21c and 21d become ineffective due to the feed by the circuit and the areas 21b are left alone to emit the highest frequencies.

209832/1002209832/1002

Die Widerstandswerte der Teilerschaltung sind gerade so bemessen, daß die eben beschriebene Wirkung erzielt wird. Bei einer Ausführungsform des Lautsprechers dient die Reihenschaltung der Widerstände R1 und R2 dazu, die zentrale Fläche 21a des Lautsprechers, z.B. bei einer Frequenz von etwa 2000 3000 Hz, abzuschalten. Die Widerstände R1 dienen dazu, die Flächen des Lautsprechers abzuschalten, die mit 21c und 21d bezeichnet sind, und zwar z.B. bei einer Frequenz von 5000 - 6000 Hz. Da die Flächen 21b durch eine direkte Verbindung mit dem Transformator gespeist werden, gibt es bezüglich dieser Flächen keine Abschaltung, so daß sie bis zu der maximalen Frequenz, bei der das System arbeitet, z.B. bis zu I5OOO und 20000 Hz, wirksam bleiben.The resistance values of the divider circuit are even dimensioned so that the effect just described is achieved. In one embodiment of the loudspeaker the series connection of the resistors R1 and R2 serves the central surface 21a of the loudspeaker, e.g. switch off at a frequency of around 2000 3000 Hz. The resistors R1 are used to to switch off the areas of the loudspeaker, which are labeled 21c and 21d, for example at a Frequency from 5000 - 6000 Hz. As the surfaces 21b through a direct connection with the transformer are fed, there is no shutdown with respect to these areas, so that they are up to the maximum Frequency at which the system operates, e.g. up to 15000 and 20000 Hz, remain in effect.

Bei dem hier beschriebenen Lautsprecher kann der Widerstand R1 einen Wert in der Größenordnung von 4-7 Kohm und der Widerstand R2 einen Wert in der Größenordnung von 68 Kohm haben.In the case of the loudspeaker described here, the resistor R1 can have a value in the order of magnitude of 4-7 Kohm and the resistor R2 have a value of the order of 68 Kohm.

Die Geometrie und die Größenbeziehungen der verschiedenen Flächen der Lautsprechermembran sind ebenfalls wichtig, um die zuvor genannten vorteilhaften Wirkungen bei der Abstrahlung und Verteilung der erzeugten Schallwellen zu erzielen. Wie aus dem Teilungsschema der Beschichtung auf der Membran nach den Figuren 1 und 5 ersichtlich ist, gibt es vier kleine Strahlungsflächen 21b, von denen jeweils eine in einer Ecke des rechtwinkligen Lautsprechers liegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Lautsprechers kann die Seitenlänge etwa 25 -55 cm (10-14 inch) betragen, bei dem sich an den Ecken Flächen 21b befinden, die eine maximale Längsausdehnung von etwa 5 cm (2 inch) besitzen, wobei diese Eckflächen für eine wirksame winkelförmige Abstrahlung in den oberen Frequenzen des hörbaren Spektrums, und zwar in dem oben erwähnten Bereich, proportioniert sind.The geometry and size relationships of the various surfaces of the speaker diaphragm are also important to the aforementioned beneficial effects in terms of radiation and distribution to achieve the generated sound waves. As according to the division scheme of the coating on the membrane As can be seen in FIGS. 1 and 5, there are four small radiation surfaces 21b, one of which in each case in one corner of the right-angled speaker. In a preferred embodiment of the loudspeaker the side length may be about 25-55 cm (10-14 inches), with surfaces 21b at the corners which have a maximum length of about 5 cm (2 inches), these corner surfaces for effective angular radiation in the upper frequencies of the audible spectrum, namely in the above-mentioned range.

209832/1002 '^" 209832/1002 '^ "

Darüberhinaus ist die Trennung dieser Flächen 21b in die Eckpositionen der Membran weiterhin von Vorteil, da die Interferenz zwischen ihnen verringert und der Winkel der Abstrahlung erweitert wird, wodurch die Verteilung- der Hochfrequenzabstrahlung durch den Lautsprecher verbreitert wird. Die Verwendung von vier derartigen kleinen Eckflächen ist ferner von Vorteil, da diese die Leistungsaufnahmefähigkeit bei hohen Frequenzen erhöht.In addition, the separation of these surfaces 21b into the corner positions of the membrane is still from Advantage because the interference between them is reduced and the angle of radiation is widened, thereby the distribution of high frequency radiation is widened by the loudspeaker. The use of four such small corner faces is also an advantage, as this increases the power consumption increased at high frequencies.

.ähnliche Wirkungen und Ergebnisse stellen sich durch die Verwendung der Flächen 21c und 21d in bezug auf die Abstrahlung von Signalen mittlerer Frequenzen im hörbaren Bereich ein. Die Verteilung der Flächen 21c und 21d um die ZentralflSäche 21a und desgleichen die Anordnung zwischen den Hochfrequenzeckflächen 21b trägt dazu bei, die Abstrahlung der mittleren Frequenz nach vielen Eichtungen anstatt nach einer Richtung zu ermöglichen. Bei einem Lautsprecher mit den oben aufgeführten Größen und mit Flächen 21c und 21d, von der jede eine Längsausdehnung aufweist, die größer als irgendeine Längsausdehnung der Flächen 21b ist, sind die Flächen 21c und 21d proportioniert, um den Abstrahlungswirkungsgrad in bezug auf die Signale des mittleren Frequenzbereiches, z.B. den oben genannten mittleren Bereich, zu erhöhen.Similar effects and results result from the use of areas 21c and 21d in with regard to the emission of signals of medium frequencies in the audible range. The distribution of the surfaces 21c and 21d around the central surface 21a and likewise the arrangement between the high-frequency corner surfaces 21b contributes to the radiation of the mean frequency in many directions instead of allowing in one direction. For a speaker with the sizes listed above and having surfaces 21c and 21d each of which has a longitudinal extent greater than any Is the longitudinal extension of the surfaces 21b, the surfaces 21c and 21d are proportioned to the radiation efficiency with respect to the mid-frequency range signals such as those above called middle range, to increase.

In ähnlicher Weise ist die Zentralfläche 21a, welche in beiden Eichtungen eine große Ausdehnung hat, proportioniert, um am unteren Frequenzende des hörbaren Spektrums, welches vom Lautsprecher gehandhabt wird, wirkungsvoll räumlich abzustellen.Similarly, the central surface 21a, which is a large extension in both directions has, proportioned to, at the lower frequency end of the audible spectrum coming from the loudspeaker is managed to park effectively in space.

209832/1002209832/1002

Λ "2- Λ "2-

Vie ersichtlich, sind beide Ausdehnungen der Fläche 21a so groß wie die maximale Ausdehnung der Flächen 21c.As can be seen, both extensions of the surface 21a are as large as the maximum extension of the surfaces 21c.

Die Wirkungen bei der Schallerzeugung und Frequenzverteilung der oben beschriebenen Art können auch bei einem Lautsprecher erreicht werden, der eine kreisförmige Membran aufweist, die eine leitende Beschichtung besitzt, welche in mehrere konzentrische ringförmige Flächen aufgeteilt ist, und zwar mit einer zentralen kreisförmigen Fläche und wobei die •äußerste ringförmige Fläche die kleinste Breite aufweist und die inneren Flächen bezüglich ihrer Breite relativ zur großen Zentralfläche allmählich zunehmen. Das Schema der in Figur 5 dargestellten Membranflächen bei einem Lautsprecher mit einer rechteckigen Membran simuliert die Wirkungen, die .bei -einem Lautsprecher auftreten, der eine kreisförmige Membran mit konzentrischen ringförmigen Flächen besitzt. Während die kreisförmige Membran mit konzentrischen ringförmigen Flächen ein theoretisches Ideal in bezug auf gewisse Faktoren, wie beispielsweise die "Vereinheitlichung des Abstrahlungs winkels bei verschiedenen Frequenzen, darstellt, so erreicht oder näherb sich ein Lautsprecher mit einer rechteckigen Membran, welche Flächen aufweist, die - wie erläutert wurde - dimensioniert und proportioniert sind, den Betriebseigenschaften der theoretisch, idealen Kreisanordnungm,während gleichzeitig die sehr wichtigen konstruktiven und Herstellungsvorteile, die mit der Verwendung einer rechteckigen Membran verbunden sind, erzielt werden.The effects in sound generation and frequency distribution of the type described above can also can be achieved in a loudspeaker having a circular diaphragm having a conductive Has coating, which is divided into several concentric annular surfaces, with a central circular area and where the • outermost annular area has the smallest width and the inner surfaces gradually with respect to their width relative to the large central surface gain weight. The diagram of the membrane surfaces shown in Figure 5 in a loudspeaker with a rectangular diaphragm simulates the effects that occur in a loudspeaker with a circular Has membrane with concentric annular surfaces. While the circular diaphragm with concentric annular surfaces a theoretical ideal with respect to certain factors such as For example, the "standardization of the radiation angle at different frequencies, represents, so reaches or approaches a loudspeaker with a rectangular membrane, which has surfaces that - as explained - are dimensioned and proportioned, the operating characteristics of the theoretically, ideal circular arrangement, while at the same time the very important design and manufacturing advantages associated with the use of a rectangular Diaphragm are connected, can be achieved.

Bei der dargestellten rechteckigen Membran haben die äußersten Flächen die kleinsten Ausdehnungen, die innerste Fläche die größte Ausdehnung und die dazwischen befindlichen Flächen eine Dimension, dieIn the illustrated rectangular membrane, the outermost surfaces have the smallest dimensions, the innermost surface has the greatest extent and the surfaces in between have a dimension that

209832/1002209832/1002

_ Λ C __ Λ C _

kleiner als die Zentralfläche und eine Dimension größer als die äußersten Flächen ist.smaller than the central area and one dimension larger than the outermost areas.

Der Lautsprecher nach der Erfindung kann eine Vielfach- oder Gegentaktanordnung gemäß der dargestellten Ausführungsform aufweisen und kann, falls erforderlich, nur einen einfach endenden.LautSprecher besitzen, der eine durchlöcherte Platte und eine einzige beschichtete Membran hat.The loudspeaker according to the invention can have a multiple or push-pull arrangement according to that shown Have embodiment and can, if necessary, have only a single-ended loudspeaker, which has a perforated plate and a single coated membrane.

Bei den Lautsprechern nach der vorliegenden Erfindung kann eine durchlöcherte Trägerplatte mit einer Dicke von etwa 0,8 mm (0,03 inch) verwendet werden. {Drägerplatten aus Aluminium sind sehr wirksam und werden bevorzugt. Die Platte sollte öffnungen mit einem relativ kleinen Durchmesser aufweisen, z.B. von etwa 1,1 mm (0,04 inch). Da es wichtig ist, daß die Luft zwischen den zwei gegenüberliegenden Seiten der Trägerplatte strömen kann, so ist es von Bedeutung, wenn ein namhafter Prozentsatz der Trägerplattenfläche durch öffnungen dargestellt wird. Die öffnungen können von 10 % bis 90 % der Fläche der Trägerplatte aufweisen* Besonders vorteilhaft ist es, wenn etwa 25 % bis etwa 50 % der Fläche der Stützplatte durch öffnungen dargestellt werden.A perforated support plate approximately 0.8 mm (0.03 inch) thick can be used with the speakers of the present invention. {Dräger panels made of aluminum are very effective and are preferred. The plate should have openings with a relatively small diameter, for example about 1.1 mm (0.04 inch). Since it is important that the air can flow between the two opposite sides of the carrier plate, it is important if a significant percentage of the carrier plate surface is represented by openings. The openings can have from 10% to 90 % of the area of the support plate * It is particularly advantageous if about 25 % to about 50% of the area of the support plate are represented by openings.

Die Membranen bestehen vorzugsweise aus dünnen Filmen eines Kunststoffmaterials, wie beispielsweise ..Polyesterharz, von dem eine Ausführungsform unter dem Handelsnamen "Mylar" von der Firma E.I. DuPont de Nemours & Go. vertrieben wird. Diese Membranen sind in vorteilhafter Weise sehr dünn, und zwax* in den Größenordnung von etwa 0,003 bis 0,02 mm (0,000125 bis 0,001 inch). Eine Membran mit einer Dicke von 0,006 mm (0,00025 inch) ist für viele Zwecke brauchbar.The membranes are preferably made of thin films of a plastic material such as .. Polyester resin, one embodiment of which is available under the trade name "Mylar" from E.I. DuPont de Nemours & Go. is distributed. These membranes are advantageously very thin, and zwax * on the order of about 0.003 to 0.02 mm (0.000125 to 0.001 inches). A membrane 0.006 mm (0.00025 inch) thick is useful for many purposes.

-49-209832/1002-49-209832 / 1002

Die metallische oder leitende Beschichtung auf den Membranen kann z.B. durch die an sich "bekannte Vakuumverdampfungstechnik ausgeführt werden. Für die Beschichtungszwecke ist Aluminium besonders wirksam und bevorzugt und die Beschichtung ist sehr dünn und liegt in der Größenordnung von 100 Angstrom und besitzt einen Widerstand in der Größenordnung von 3-5 Ohm, gemessen.über ein Viereck der beschichteten Membran.The metallic or conductive coating on the For example, membranes can be made by the vacuum evaporation technique known per se for coating purposes, aluminum is particularly effective and preferred and the coating is very thin and on the order of 100 angstroms and has a resistance on the order of magnitude of 3-5 ohms, measured over a square of the coated membrane.

Die Abstandsschichten 16 und 17 weisen vorzugsweise ein dielektrisches harzförmiges Material mit einer schaumstoff- oder zellförmigen Struktur auf. Eine derartige Schicht kann eine Dicke von 0,7 mm (30 mils) aufweisen, obgleich die Schichten auch dünner oder dicker sein können, z.B. hinab bis zu etwa 0,38 mm bis 0,5 mm (15 - 20 mils) oder hinaus bis zu 1,2 mm (50 mils). Bei einem Lautsprecher mit einer Seitenlänge von etwa 30 cm bis 35 cm (12 - 14 inch), von dem ein Frequenzbereich von etwa 1000 - 20000 Hz abgestrahlt werden soll-, wird eine Abstandsschicht von weniger als etwa 0,3 - 0,5 mm (15 - 20 mils) bevorzugt, jedoch kann die Abstandsschicht dort, wo nur niedrigere Frequenzen erzeugt werden sollen, dicker sein. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform kann die Abstandsschicht, z.B. die mit 17 in den Figuren 1, 7 und 8 bezeichnete obere Abstands schicht, aus einer Polyurethan-Schaumstofffolie einer Dicke von etwa 0,7 mm (30 mils) hergestellt werden. Die Abstandsschicht ist erhaben hergestellt, z.B. in dem dargestellten Waffelmuster, so daß Höhen 17a und Täler 17b entstehen und die Höhen von der ursprünglichen 0,7 mm-Dicke geringfügig verringertwurden, während die Täler etwa 1/5 bis 1/10 der Dicke der Höhen entsprechen. The spacer layers 16 and 17 preferably comprise a dielectric resinous material with a foam or cellular structure. Such a layer can be 0.7 mm (30 mils) thick, although the layers can be thinner or thicker, e.g., down to about 0.38 mm to 0.5 mm (15-20 mils) or beyond to 1.2 mm (50 mils). In the case of a loudspeaker with a side length of about 30 cm to 35 cm (12-14 inches), from which a frequency range of about 1000-20,000 Hz is to be radiated, a spacer layer of less than about 0.3-0.5 mm is required (15-20 mils) preferred, but the spacer layer can be thicker where only lower frequencies are to be generated. In the embodiment shown in the drawings, the spacer layer, such as the top spacer layer labeled 17 in Figures 1, 7 and 8, may be made from a polyurethane foam sheet about 0.7 mm (30 mils) thick. The spacer layer is made raised, for example in the illustrated waffle pattern, so that heights 17a and valleys 17b arise and the heights have been reduced slightly from the original 0.7 mm thickness, while the valleys are approximately 1/5 to 1/10 the thickness of the heights correspond.

-20-209832/1002 -20- 209832/1002

- 2 ο - 2150134- 2 ο - 2150134

Für den Lautsprecher nach, der Ausführungsform der Erfindung kann die oben ernannte Polyurethan-Schaumstoffschicht ein Waffelmuster mit Höhen einer Breite von etwa 0,7 mm und Tälern, deren Zentren etwa 6,3 mm entfernt sind, aufweisen.For the loudspeaker according to the embodiment of the invention, the above-mentioned polyurethane foam layer can be used have a waffle pattern with heights about 0.7 mm wide and valleys centered about 6.3 mm apart.

In Verbindung mit den Dicken der verschiedenen Komponenten,auf die oben bezug genommen wurde, wird darauf hingewiesen, daß die entsprechenden Dickenausdehnungen auf bestimmte Streifen des Rahmenaufbaus übertragen werden. Bei der durchlöcherten Platte mit einer Dicke von 0,86 mm wird daher der zentrale Streifenrahmen 13 die gleiche Dimension aufweisen. Mit Abstandsschichten einer etwas geringeren Dicke als 0,7 mm, wie oben beschrieben, werden die Kahmenstreifen 12 und daher in ähnlicher V/eise eine entsprechende Ausdehnung aufweisen.In connection with the thicknesses of the various components referred to above, it should be noted that the corresponding thickness extensions to certain strips of the Frame structure are transferred. When the perforated Plate with a thickness of 0.86 mm is therefore the central strip frame 13 the have the same dimension. With spacer layers a slightly smaller thickness than 0.7 mm, as described above, the frame strips 12 and therefore have a corresponding expansion in a similar manner.

Im folgenden werden gewisse wichtige Gesichtspunkte bezüglich des Zusammenbaus und der Konstruktion der Abstandseinrichtung beschrieben. Gewisse wichtige Charakteristiken und Eigenschaften, die bei der Auswahl des Materials beachtet werden müssen, bestehen aus folgendem:The following are certain important assembly and construction considerations the spacer described. Certain important characteristics and properties, which must be taken into account when selecting the material consist of the following:

Das Schaumstoffmaterial sollte von dielektrischer, kompressibler und federnder Eigenschaft sein. Die Zellenstruktur des Schaumstoffmaterials sollte derart sein, daß die Abstandsschicht akustisch porös oder transparent oder mindestens akustisch durchlässig ist, wobei es für diesen Zweck von Bedeutung ist, daß die Zellwandstruktur "offen" oder diskontinuierlich ist, derart, daß viele Zellkanäle von einem Ende zum anderen der Schicht führen, wodurch für einen angenähert ununterbrochenen akustischen Durchgang durch die Abstandsschicht gesorgt wird.The foam material should be dielectric, compressible and resilient. the The cell structure of the foam material should be such that the spacer layer is acoustically porous or transparent or at least acoustically permeable, it being important for this purpose is that the cell wall structure is "open" or discontinuous, such that many cell channels run from one end to the other of the layer, creating an approximately uninterrupted acoustic Passage is ensured through the spacer layer.

209832/10 0 2209832/10 0 2

Ein Schaumstoff mit einer offenen Porenstruktur von etwa 100 Poren auf 2,5 cm (100 Poren pro inch. = PPI) kann in vorteilhafter Weise verwendet v/erden.A foam with an open pore structure of about 100 pores by 2.5 cm (100 pores per inch. = PPI) can be used advantageously.

Das verwendete Harz und die Eigenschaft der Zellwandstruktur sollte ferner so sein, daß eine geringe Dichte und eine minimale mechanische Steifheit erzielt wird und ferner sollte sie eine Elastizität aufweisen, um für eine Rückführungsbewegung zu sorgen, die einer Deformation folgt, welche mit der Bewegung oder dem Druck der Membran gegen die Abstandsschicht zusammenhängt. Diese Eigenschaften können entweder durch den Zellenaufbau und das verwendete Harz erzielt werden, wobei in diesem Falle die Abstandsschicht über die gesamte Schicht eine gleichförmige Dicke aufweisen kann, oder diese Eigenschaften können alternativ durch Verwendung eines Harzes und einer Zellstruktur erzielt werden, welche einen Steifheitswert hat, der etwas größer als derjenige ist, der bei einer Abstandsschicht einer gleichförmigen Dicke bevorzugt wird, wobei es in. diesem Falle vorteilhaft ist, eine Abstandsschicht zu verwenden, die erhaben oder in anderer Weise ausgestaltet ist, um Täler und Höhen zu Bilden, so daß die Unterstützung für die Membran nur durch die beabstandeten Höhen erzielt wird, anstatt durch die Berührung mit der Abstandsschicht über ihre gesamte Fläche. Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform stimmt mit der zweiten Alternative überein. Wenn die Membran nur von den Höhenflächen gestützt wird, können die TaIflachen sogar ausgestemmt oder in anderer Weise vollständig beseitigt werden. Die Beseitigung der TaLflachen hinterlässt ein Netz von Höhenflachen, wobei ein derartiges Notζ entweder mit allen Teilen verbunden ir;t oder, falls eine geringere Steifheit gewünscht wird, unterbrochen sein kann.The resin used and the property of the cell wall structure should also be such that a little Density and a minimal mechanical stiffness is achieved and furthermore it should have elasticity have to provide a return movement that follows a deformation that coincides with related to the movement or pressure of the membrane against the spacer layer. These properties can be achieved either by the cell structure and the resin used, in this Trap the spacer layer over the entire layer may have a uniform thickness, or these properties may alternatively be achieved by using of a resin and a cell structure which has a stiffness value that is slightly larger than that which is preferred for a spacer layer of uniform thickness, where in this case it is advantageous to use a spacer layer which is raised or in another Way is designed to form valleys and heights, so that support for the membrane is only achieved through the spaced heights, instead of touching the spacer layer over their entire area. The embodiment shown in the drawings agrees with the second Alternative match. If the membrane is only supported by the elevation surfaces, the valley surfaces can can even be pried out or otherwise completely eliminated. The elimination of the valley surfaces leaves a network of heights, being a such emergency either connected to all parts ir; t or, if a lower stiffness is desired, can be interrupted.

2 0 9 8 3 2/1002 "^2l~ 2 0 9 8 3 2/1002 " ^2l ~

-22- 2V50194-22- 2V50194

Auf jeden Fall (bei Verwendung einer porören Abstandsschient, die entweder erhaben oder nicht erhaben oder bei der einige Flächenteile entfernt worden sind), sind für die Stützung der Membran viele über die gesamte Fläche der.Membran vrteilte Punkte vorhanden, demzufolge die Vibrationsbewegung der Membran im wesentlichen eine translatorische ist. Mit anderen V/orten, alle Flächeneinheiten der Membran' haben nahezu die gleiche Amplitude der Bewegung. Obgleich es zutrifft, daß bei der erhabenen Ausführungsform der Abstandssihicht oder einer Abstandsschicht, die nur ein Netz von Höhenflächen aufweist, die örtlichen Flächen der Membran, die zwischen den benachbarten Stützhöhen der Abstandsschicht sich etwas an dem Kettenliniencharakter beteiligen, so erreicht dennoch in allen Fällen die Membranbewegung das theoretische Ideal der einfachen traslatorischen Bewegung. Da die hier verwendete Membran nicht vorgespannt ist, wie dies bei gewissen bekannten Lautsprechern der Fell ist, so hängt der Grad, mit dem die Bewegung der örtlichen Flächen Kettenflächen gleicht, etwas von der Steifheit, der Kompressibilität und der Elastizität des Harzmaterials und der Zellenstruktur der Höhen der Abstandsschicht ab und desgleichen von den Ausdehnungen der Höhen und der Täler oder der offenen Flächen der Abstandsschicht. Die Kompressibilität der Abstandsschicht ist besonders wichtig, um die kettenlinienfonnige Bewegung der Membran zu verringern. Definitely (when using a porous Spacer rail that is either raised or not raised or from which some parts of the surface have been removed) are used to support the membrane there are many points distributed over the entire surface of the membrane, hence the vibration movement the membrane is essentially a translational one. In other words, all units of area of the Membrane 'have almost the same amplitude of movement. Although it is true that with the sublime Embodiment of the spacer layer or a spacer layer that only has a network of height surfaces has, the local areas of the membrane between the adjacent support heights of the spacer layer participate in the chain-line character, so achieved in all cases the membrane movement the theoretical ideal of the simple traslatory movement. As the one used here The membrane is not biased, as is the skin of certain known loudspeakers, so the degree to which the movement of the local surfaces resembles chain surfaces depends somewhat on the stiffness, the compressibility and elasticity of the resin material and the cell structure of the heights of the Spacer layer from and likewise from the expansions the heights and valleys or the open areas of the spacer layer. The compressibility The spacer layer is especially important to the to reduce chain line movement of the membrane.

Bei der Verwendung ei&er Abstandsschicht, die entweder ein Netz aus Höhen zwischen offenen Flächen oder Höhen- und Talflächen aufweist, beeinflusst der Abstand zwischen benachbarten Höhen ebenso das Ausmaß, mit dem eine kettenlinienförmige Bewegung oder eine "ketbenflächenförmige Depression" der Membran auftritt.When using a spacer layer, either has a network of heights between open areas or heights and valley areas the distance between adjacent heights also the extent to which a chain-line movement or a "sprocket-shaped depression" of the Membrane occurs.

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Vorteilhaft ist es, wenn das Ausmaß der kettenflächenföriaigen Depression nicht 20 oder 25 % des mittleren Abständes der Membran von der Trägerplatte überschreitet. Bei vielen elektrostatischen Lautsprechern, die innerhalb eines Hörfrequenzbandes von etwa 1000 Hz bis etwa 20000 Hz arbeite^, wird diese Begrenzung in bezug auf die kettenflächenförmige Depression nicht überschritten, wenn die Höhenflächen voneinander einen Abstand von nicht mehr als etwa 2,5 cm pder 3,8 cm (1 oder 1 1/2 inch) aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann dieser Abstand in der Größenordnung von etwa 0,6 bis 1,2 cm liegen.It is advantageous if the extent of the chain surface depression does not exceed 20 or 25 % of the mean distance between the membrane and the carrier plate. In the case of many electrostatic loudspeakers that work within an audio frequency band of about 1000 Hz to about 20,000 Hz ^, this limitation with regard to the chain-shaped depression is not exceeded if the height surfaces are not more than about 2.5 cm apart, or 3, 8 cm (1 or 1 1/2 inches). In a preferred embodiment, this distance can be on the order of about 0.6 to 1.2 cm.

Für gewisse im folgenden aufgeführte Zwecke kann die Verteilung der Flächen oder der Stützpunkte der Membran durch die Abstandseinrichtung in bestimmten Flächen der Membran verändert werden, jedoch ist innerhalb eines derartigen bestimmten Bereiches die Stützverteilung vorzugsweise gleichförmig.For certain purposes listed below, the distribution of the areas or the support points of the membrane can be changed by the spacer in certain areas of the membrane, but is within such a certain range the support distribution is preferably uniform.

Ob die Abstandseinrichtung eine durchlöcherte, erhabene oder nicht erhabene Schicht aus Harzschaumstoff aufweist, die nahezu gleichförmige und weite Verteilung der Halterung, die für die Membran vorgesfrehen ist, ergibt eine viel größere Annäherung der taBnslatorischen Bewegung, als mit den verschiedenen bekannten elektrostatischen LautSprechersystemen möglich ist, bei denen die Halterung für die Membran von der Spannung der Membran durch Dämpfung der Ränder und Streckung der Membran in ihrer eigenen Ebene abgeleitet wird, und dieser Vorteil der Anordnung der vorliegenden Erfindung wird in bezug auf die bekannten Lautsprecher mit gespannten Membranen erzielt, unabhängig davon, ob die verwendete durchlöcherte oder Trägerplatte in Abschnitte aufgeteilt ist oder sich in einem Stück über die gesamte Fläche des Lautsprechers erstreckt.Whether the spacer is a perforated, raised or non-raised layer of resin foam that is nearly uniform and wide Distribution of the bracket, which is provided for the membrane, results in a much closer approximation of the static movement than with the various known electrostatic speaker systems is possible in which the holder for the membrane from the tension of the membrane by damping the Edges and elongation of the membrane in their own plane is derived, and this advantage of the arrangement the present invention is achieved with respect to the known loudspeakers with tensioned membranes, regardless of whether the perforated or carrier plate used is divided into sections or extends in one piece over the entire surface of the loudspeaker.

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Die Art der Halterung der Membran gemäß der Erfindung, durch die eine Annäherung an die translatorische Bewegung der Membran erzielt wird, ist ein wichtiger Faktor zur Erhöhung der Ausgangsleistung des Lautsprechers in bezug auf den Signaleingang. Wenn die Membran nur durch die den Rändern zugeführte Spannung gehalten wi-rd, ergibt die resultierende, von der Membran aufgrund der Signalspannung angenommene Kettenlinienkonfiguration einen erheblichen Leistungsverlust, da die Randteile der Membran nur eine sehr kleine Bewegungsamplitude haben. Diese Quelle des Leistungsverlustes bei einem elektrostatischen Lautsprecher wird nach der vorliegenden Erfindung auf ein Minimum gebracht. Darüberhinaus kann der gemäß der Erfindung ausgelegte Lautsprecher wegen der Verringerung der Kettenflächendepression eine höhere Signalspannung führen.The type of support of the membrane according to the invention, through which an approximation to the translational Movement of the diaphragm is achieved is an important factor in increasing the output power of the loudspeaker with respect to the signal input. If the membrane is fed only by the edges Tension is maintained, gives the resultant, from the membrane due to the signal tension assumed chain line configuration a considerable loss of performance, since the edge parts of the membrane only have a very small amplitude of movement. This source of power loss in an electrostatic Loudspeaker is minimized in accordance with the present invention. Furthermore the loudspeaker designed according to the invention can because of the reduction in chain surface depression lead to a higher signal voltage.

Die Abstandseinrichtung, die gemäß dem obengenannten vorgesehen ist, stellt eine neue Aufhängung für Membranen elektroakustischer Einrichtungen, insbesondere elektrostatischer Lautsprecher dar, welche zahlreiche wichtige Vorteile bewirkt. Durch das Vorhandensein einer kompressiblen Membranhalterung, die weit ve.rteilt ist oder vielfache Flächen oder Haltepunkte aufweist, verringert die Kettenflächendepressionen in der Membran auf einen Wert, welcher verglichen mit dem Abstand zwischen der Membran und der .-Trägerplatte, sehr klein ist. Demzufolge ist die Membranbewegung für alle praktischen Zwecke im wesentlichen translatorisch, wobei alle Teile sich mit nahezu der gleichen Phase und Amplitude bewegen. The spacing device which is provided according to the above represents a new suspension for diaphragms of electroacoustic devices, in particular electrostatic loudspeakers, which brings about numerous important advantages. The presence of a compressible membrane holder, which is widely distributed or has multiple surfaces or holding points, reduces the chain surface depressions in the membrane to a value which is very small compared to the distance between the membrane and the carrier plate. Accordingly, the diaphragm movement is translationally for all practical purposes, essentially, all parts move with almost the same phase and amplitude.

Die Wirkungen dieser Verbesserung auf die Leistung des Lautsprechers sind überragend und umfassen eineThe effects of this improvement on speaker performance are phenomenal and include one

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außerordentliche Erhöhung des Wirkungsgrades, eine größere Leistungsaufnahmefähigkeit pro Flächeneinheit, einen größeren Frequenzbereich, ein gleichmäßigeres Ansprechen über den Arbeitsbereich, eine genaue Einhaltung des Abstandes zwischen der Membran und der Stützplatte über die gesamte Fläche derselben, eine genaue Aufrechterhaltung der Steifheit der Membran pro Flächeneinheit über ihre gesamte Fläche, eine genaue Einhaltung des Abschaltpunktes der bestimmten oder gewünschten geringen Frequenz und geringere Herstellungskosten, verglichen mit den bekannten elektroakustischen Wandlern.extraordinary increase in efficiency, greater power consumption per unit area, a larger frequency range, a more even response over the working range, a exact maintenance of the distance between the membrane and the support plate over the entire surface of the same, accurate maintenance of the stiffness of the membrane per unit area over its entire area, exact compliance with the cut-off point of the specific or desired low frequency and lower manufacturing cost compared to the known electroacoustic transducers.

Falls es erforderlich ist, können Veränderungen der Steifheit, der Dicke und gewisser anderer Eigenschaften der Abstandsshient oder des Materials, aus dem diese zusammengesetzt ist, in die verschiedenen Flächen einer elektrostatischen Lautsprechermembran eingeführt werden, beispielsweise in verschiedenen unterschiedlichen Flächen, die im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben wurden, um die Abstrahlungskennlinien bei verschiedenen Frequenzen zu ändern, oder zu steuern. In der Tat ist das Vorhandensein einer kompressiblen Abstandsvorrichtung von Vorteil, da diese selbst zu Veränderungen der Lautsprecherkennlinien führt, um besonders gewünschte Betriebszustände zu erreichen. Zum Beispiel kann das Verhältnis der abgesenkten zu den erhabenen Flächen verändert werden, um die Steifheit der Membran zu verändern. Der Abstand zwischen den Erhebungen kann gesenkt werden, um die Empfindlichkeit des Lautsprechers für niedrige Frequenzen zu begrenzen. Eine Erhöhung des Abstandes zwischen den Erhebungen ergibt eine Abnahme der Steifheit der Membran und dieser Zustand begünstigt die Abstrahlung niedriger Frequenzen.If necessary, changes in stiffness, thickness and certain other properties can be made the spacing shient or the material which this is put together into the various surfaces of an electrostatic loudspeaker membrane be introduced, for example, in various different areas related to Figure 5 were described to the radiation characteristics to change or control at different frequencies. Indeed, there is one Compressible spacer device is advantageous, as this itself leads to changes in the loudspeaker characteristics leads to achieve particularly desired operating states. For example, the ratio of the lowered to the raised surfaces can be changed in order to change the stiffness of the membrane. The distance between the bumps can be lowered to increase the sensitivity of the speaker to low frequencies to limit. An increase in the distance between the elevations results in a decrease in the The stiffness of the membrane and this condition favors the emission of low frequencies.

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Die Dicke der Abstandsschicht kann ebenfalls verändert werden und - falls diese erhöht wird, ermöglicht dies eine größere Bewegung der Membran, die für die Wiedergabe geringer Frequenzen vorteilhaft ist, während eine Abnahme der Dicke der Abstandsschicht den möglichen Bereich der Membranbewegung verringert, jedoch den Wirkungsgrad der Abstrahlung unabhängig von der Frequenz erhöht.The thickness of the spacer layer can also be varied and - if this is increased, this allows greater movement of the membrane, which is advantageous for the reproduction of low frequencies, while a decrease in the thickness of the Spacer layer reduces the possible range of diaphragm movement, but reduces the efficiency of the Radiation increased regardless of frequency.

Ein besonders günstiger Harzschaumstoff besteht aus dem bekannten Polyurethan - Schaumstoff mit offenen Poren, der in Form dünner Folien mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,7 um erhältlich ist und der erhaben hergestellt werden kann, beispielsweise in dem oben beschriebenen Muster. Wie bereits oben ausgeführt wurde, ist es wichtig, daß das geschäumte Material,aus dem die Abstandseinrichtung besteht, kompressibel ist.A particularly cheap resin foam is made from the well-known polyurethane foam with open pores, which is in the form of thin foils with a thickness on the order of 0.7 µm and which can be made raised can, for example, in the pattern described above. As stated above, it is It is important that the foamed material from which the spacer is made is compressible.

Me verschiedensten anderen Harzschaumstoffe können ebenfalls verwendet werden. z.B. Polyethylen-Schaumstoff, jedoch soll ein verwendeter Schaumstoff vorzugsweise eine geringe Dichte aufweisen, z.B. unterhalb von etwa 0,06 g/cnP und sollte ebenfalls eine namhafte Kompressibilität aufweisen, z.B. eine Kompressibilität, die ein Nachgeben ihrer Dicke von wenigstens 25 % bewirkt, wenn eine Folie mit einer Dicke von 0,78 mm (o,O31 inch) einer Kraft von 35>1 g/cm (8 oz./sq.inch.) unterworfen wird.A variety of other resin foams can also be used. eg polyethylene foam, but a foam used should preferably have a low density, eg below about 0.06 g / cnP and should also have a considerable compressibility, eg a compressibility which causes its thickness to yield by at least 25% if a 0.78 mm (0.031 inch) thick film is subjected to a force of 35> 1 g / cm (8 oz./sq.inch.).

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird die Ausbreitung des vom Lautsprechersystem abgestrahlten Signals verbessert, insbesondere im oberen Bereich des hörbaren Spektrums, bei dem die Abstrahlung mehr gerichtet ist.According to another aspect of the invention, the propagation of the speaker system radiated signal is improved, especially in the upper range of the audible spectrum, where the Radiation is more directional.

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Die Anordnung, die gemäß der Erfindung diesem Zweck dient, ist in den Figuren 9>10 und 1 dargestellt, wobei die ersten zwei Figuren eine Ausführungsform und die Figur 11 eine andere Ausführungsform wiedergibt. The arrangement which serves this purpose according to the invention is shown in FIGS. 9-10 and 1, the first two figures showing one embodiment and FIG. 11 showing another embodiment.

In Figur 9 und 10 ist ein Lautsprechergehäuse dargestellt, das eine Vorderwand 32 und Seitenwände 33»33 aufweist. Zu dem Lautsprechersystem, das sich in diesem Gehäuse befindet, gehört ein dynamischer oder ein trichterförmiger Lautsprecher, der mit 34- be-,zeichnet ist,und eine Öffnung durch die Vorderwand in dem unteren Teil des Lautsprechergehäuses unterhalb der horizontalen Teilung 35 aufweist. Oberhalb der Teilung 35 ist ein elektrostatischer Lautsprecher 36 befestigt, z.B. in der oben beschriebenen Art, wobei dieser Lautsprecher zur Abstrahlung durch die Vorderwand des Gehäuses ausgelegt ist. Innerhalb des oberen Gehäuseteils sind unter einem rechten Winkel zueinander bei einem Scheitelpunkt, der gerade hinter dem elektrostatischen Lautsprecher 36, liegt, ein Paar EefJektionswände 37137 angeordnet, wie aus der Figur 10 deutlich hervorgeht. Die Seitenwände 33,33 des oberen Gehäuseteils sind ebenfalls mit öffnungen 38,38 an einer Stelle angebracht, um eine Abstrahlung der Schallwellen von der Rückseite des elektrostatischen Lautsprechers, welche durch die angewinkelten Reflektionswände 37 reflektiert werden, zu bewirken.In Figures 9 and 10 a loudspeaker housing is shown, one front wall 32 and side walls 33 »33 having. The loudspeaker system that is located in this housing includes a dynamic or a funnel-shaped loudspeaker labeled 34- and an opening through the front wall in the lower part of the speaker cabinet below the horizontal division 35 has. Above the graduation 35 is an electrostatic loudspeaker 36, for example in the manner described above, this loudspeaker for radiation through the Front wall of the housing is designed. Inside the upper case are under a right Angles to each other at a vertex just past the electrostatic speaker 36, a pair of ejection walls 37137 are arranged, as can be clearly seen from FIG. The side walls 33,33 of the upper housing part are also with openings 38,38 attached at one point to allow sound waves to be radiated from the rear of the electrostatic speaker, which is reflected by the angled reflection walls 37 be to effect.

Mit diesem System wird eine noch größere Erweiterung des Abstrahlungswinkels in .einem Hörbereich bewirkt und darüberhinaus wird eine Wirtschaftlichkeit erzielt, da die Ausnutzung eines Signals erfolgt, das von der Rückseite des elektrostatischen Lautsprechers und auch von der Vorderseite abgestrahlt wird.With this system, an even greater expansion of the radiation angle is effected in a listening area and, in addition, economic efficiency is achieved because a signal is used, emitted from the back of the electrostatic speaker and also from the front.

-2S-20 9 8 32/1002 -2S- 20 9 8 32/1002

In einem abgewandelten Lautsprechergehäuse nach Figur 11 befindet sich ein dynamischer Lautsprecher 34-neben einem elektrostatischen Lautsprecher 36 und innerhalb des Gehäuses hinter dem Lautsprecher 36 befindet sich eine einzige geneigte Reflektionswand 37a, so daß die an der Rückseite des elektrostatischen Lautsprechers erzeugten Signale seitlich zu einer Seite des Gehäuses durch.die Öffnung 39 der Seitenwand reflektiert werden. Die Wand 35 in der Anordnung nach Figur 9 und. die Eeflektionswand 37a in der Anordnung nach Figur 11 sind derartig aufgebaut, daß der Raum innerhalb des Gehäuses hinter dem elektrostatischen Lautsprecher von anderen Teilen des Lautsprechergehäuses getrennt sind.In a modified loudspeaker housing according to FIG. 11 there is a dynamic loudspeaker 34 next to it an electrostatic speaker 36 and within the housing behind the speaker 36 there is a single inclined reflective wall 37a so that the back of the electrostatic Loudspeaker generated signals laterally to one side of the housing through the opening 39 the side wall are reflected. The wall 35 in the arrangement according to Figure 9 and. the reflection wall 37a in the arrangement of Figure 11 are so constructed that the space inside the housing behind the electrostatic speakers are separated from other parts of the speaker cabinet.

Das Lautsprechersystem und die Gehäuseanordnung nach den Figuren 9 und 10 eignen sich besonders für ein Konsolelautsprechergehäuse, während die Anordnung nach Figur 11 sich besonders für ein Lautsprechergehäuse der sogenannten Bücherregalart eignet.The speaker system and the housing arrangement according to Figures 9 and 10 are particularly suitable for a console speaker housing, while the arrangement according to Figure 11 is particularly suitable for a loudspeaker housing of the so-called bookcase type.

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Claims

Claims 6857

Electrostatic loudspeaker with a pair of electrodes, characterized in that that the one electrode has a perforated electrically conductive relatively rigid plate (15), while the other is very elastic and consists of an electrically conductive layer (20,21), carried by a dielectric membrane (18,19) becomes ", the conductive plate (15) and the membrane (18,19) with the conductive carried by it Layer (20,21) are arranged opposite one another at a distance such that there is between the plate (15) and the membrane (18, 19) a compressible acoustically porous dielectric material (16.1?) Is located, which is in contact with both the plate (15) and the membrane (18,19) it means that the points of contact are almost uniformly and widely distributed over the surface of the membrane (18, 19) are.

Loudspeaker according to Claim 1, characterized in that the electrical conductive plate (15) and the conductive layer (20, 21) for feeding in signal voltages electrical Clamping devices (29,30,31) are electrically connected.

Loudspeaker according to Claim 1 or 2, characterized in that the conductive Layers (20,21) of the two opposing membranes (18,19) separated from one another electrically Connections are in place to create a pair of push-pull electrostatic speakers.

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4. Loudspeaker according to Claim 1 or one of the following, characterized in that a frame (12,13,1 ² O) is arranged around the edges of the plate (15), with which the plate is adhesively connected at its edges.

5. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the Coating (20,21) on the membrane (18,19) is interrupted between certain surfaces, for which separate electrical connections are provided for different surfaces.

6. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the frames (12,13,14-) arranged around the plate (15)

■ Has parts (12,14) which extend beyond the opposite sides of the plate (15), the membranes (18,19) arranged on the opposite sides and at a distance from the plate (15) and with the protruding parts (12,14) of the frame are attached to the edges', with between the plate (15) and the membrane (18 and 19, respectively) spacing means (16- * or 17) are located.

7. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, • characterized in that the layer (16 or 17) made of dielectric material is raised and has elevations and depressions of different thicknesses, the Elevations form contact surfaces with the membrane (18 or 19), which over the surface of the membrane (18 or 19), facing the perforated plate (15) are evenly distributed.

209832/100 2'209832/100 2 '

8. Loudspeaker after. Claim 1 to 6, characterized in that the spacing devices (16,17) have a layer of dielectric material of approximately the same thickness.

9. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the Spacer devices (16, 17) have an open network of raised areas (17a) made of dielectric Material consists, wherein the raised area network (17a) widely distributed over the surface of the membrane is.

10. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the Coating on the membrane (18, 19) is interrupted in such a way that a central area (21a) is created, that of the surrounding area (21c, 21d) is electrically separated, whereby for the central area (21a) and the surrounding surfaces (21c, 21d, 21b, 21e) separate electrical connections are provided.

11. Loudspeaker according to claim 10, characterized marked that the surrounding area has at least one longitudinal extension, which is noticeably smaller than any longitudinal extent of the central region (21a).

12. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the surfaces created by the interruption of the coating, a third or intermediate surface (21c, 21d) having at least one longitudinal dimension which is smaller than any Longitudinal extent of the central area and at least one longitudinal extent which is greater as any length of the surrounding area.

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Dipl-lEtj. \ h.-J : -: rzj kiehel

6 Fictni: .uv: α. Μ. 1 Parl-siraße 13

? 21 50 194.0 ^ - January 12, 1972

Lloyd J. Bopp and Chester Clarke Pond Re / Gu-6857

Fair copy of claims 13 to 18

13. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the perforated electrically conductive and relatively stiff plate (15) and the elastically designed membranes are rectangular.

14. Loudspeaker according to claim 10 or one of the following, characterized in that the corner surfaces (21b) have a longitudinal extent which is smaller than at least one longitudinal extent of the edge surfaces (21c, 21e) wherein the edge surfaces have a longitudinal extent which is smaller than any longitudinal extent of the central surface.

15. Loudspeaker according to claim 1 or one of the following, characterized in that the order the plate (15) arranged frame (12, 13, 14) has flat strip elements which at the corners in an overlapping manner are nested.

16. Use of an electrostatic loudspeaker according to one or more of claims 1 to 15 in a loudspeaker system in which a dynamic (34) and electrostatic loudspeaker (36) are arranged next to one another in a rectangular housing, an opening next to the electrostatic loudspeaker (36) (39) is provided through a side wall of the housing and a radiating wall (37a) is arranged inside the housing behind the electrostatic loudspeaker (36) at an angle to the sound reflection from the rear part of the electrostatic loudspeaker to the side of the opening.

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O YO Y

17. Use of an electrostatic loudspeaker according to one or more of claims 1 to 15 in a loudspeaker system, in which a dynamic and an electrostatic loudspeaker are arranged one above the other in a housing are, the opposite side walls of the housing next to the electrostatic loudspeaker each with an opening (38) are provided and within the housing an angled reflection wall (37) at an apex is arranged behind the electrostatic loudspeaker, which serves to reflect the sound from the side from the rear part of the electrostatic loudspeaker laterally in both directions through the openings in the housing to effect.

18. Use of an electrostatic loudspeaker according to one or more of claims 1 to 15 in a loudspeaker system, in which a dynamic loudspeaker is arranged on the front wall of the housing and an electrostatic one Loudspeaker is mounted in the housing, of a pair of back-to-back acoustically coupled push-pull speaker elements with one element of the electrostatic speaker through the front wall of the housing is directed sideways to the dynamic loudspeaker and the housing has an opening through a side wall next to the electrostatic Having loudspeaker and within the housing a reflection wall behind the other loudspeaker element is arranged at an angle so that the reflection of the sound from the other element laterally through the opening can be done in the side wall of the housing.

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