DE2510279C2 - Elektrostatischer Wandler - Google Patents
Elektrostatischer WandlerInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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-
- H—ELECTRICITY
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrostatischen Wandler mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden
Elektroden, von denen eine einen Teil einer Membran bildet und die andere ortsfest angeordnet ist
und wobei zwischen den Elektroden und an einer der Elektroden eine Scheibe aus Elektretmaterial angeordnet
ist.
Ein derartiger Wandler ist aus der österreichischen Patentschrift 3 05 399 bekannt. Darin wird ein Mikrophon
beschrieben, das nach dem Kondensatorprinzip arbeitet. Die Membran besteht aus einer Elektretfolie,
die über eine Hinterelektrode gespannt ist. Als Material wird ein Kopolymer von Tetrafluoräthylen und
Hexafluorpropylen verwendet, das unter dem Namen Teflon FEP bekannt ist und dessen Elektreteigenschaften
besonders gut sind. Ein Nachteil dieses Materials ist jedoch, daß es in mechanischer Hinsicht besonders
schwach ist. Die Verwendung dieses Materials beschränkt sich dadurch auf Mikrophone geringer
Abmessungen und es eignet sich nicht zum Gebrauch in Mikrophonen größerer Abmessungen, in elektrostatischen
Lautsprechern und Kopfhörern.
Bereits früher wurde von der Anmelderin in der niederländischen Offenlegungsschrift 72 10 088 eine
Elektretfolie vorgeschlagen, mit der die genannten Nachteile weitgehend aufgehoben werden. Diese Folie
besteht aus zwei Schichten, von denen eine Schicht aus Elektretmaterial, beispielsweise Teflon FEP und die
andere Schicht aus einem Nicht-Elektretmaterial, beispielsweise Kapton besteht, wobei die erste Schicht
als Träger wirksam ist.
Eine Verwendung dieser »sandwich«-Folie als Membran in einem Mikrophon weist den Nachteil auf, daß
die Masse der Membran durch die Trägerschicht wesentlich vergrößert wird, was zu weniger guten
akustischen Eigenschaften des Mikrophons führt
Die Erfindung weist nun das Kennzeichen auf, daß das Elektretmaterial aus einem Kopolymer von Tetrafluoräthylen
und Perfluor (Alkylvinyläther) besteht, in dem der Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält
to Dieses Material weist nahezu dieselben Elektreteigenschaften auf wie das Kopolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen (Teflon FEP), ist jedoch in mechanischer Hinsicht wesentlich stärker und deswegen zum Gebrauch in Form der Elektretfolie in Lautsprechern und Kopfhörern mit einem Membrandurchmesser größer als 1 Zoll durchaus geeignet
to Dieses Material weist nahezu dieselben Elektreteigenschaften auf wie das Kopolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen (Teflon FEP), ist jedoch in mechanischer Hinsicht wesentlich stärker und deswegen zum Gebrauch in Form der Elektretfolie in Lautsprechern und Kopfhörern mit einem Membrandurchmesser größer als 1 Zoll durchaus geeignet
Gute Resultate wurden erhalten bei Verwendung
einer Folie aus einem Kopolymer von Tetrafluoräthylen und Perfluor (Alkylvinyläther), in dem der Alkylrest 2 bis
4 Kohlenstoffatome enthält und das Äthermonomer 1,5 bis 5 Gew.-% des Kopolymers beträgt, welche Folie
unter dem Namen Teflon PFA von der Firma Dupont de Nemours auf den Markt gebracht wird. Dieses Material
weist die unterstehenden Eigenschaften auf (eingeklammert stehen die Werte für das Material Teflon FEP):
- Schmelzpunkt: 300-31O0C (260-280)
- Zugstärke bei 23° C: 300 kg/cm2 (200)
- Dehnungsstärke bei 23°C: 150 kg/cm2 (199)
- Elastizitätsmodul: 7000 kg/cm2 (4900)
— Biegefestigkeit (nominal MIT-flex endurance)
- 0,18-0,2 mm bei 1000Hz:300-500 · 103 (4000).
Die Folie ist als Membran verwendbar und zwar auf die Art und Weise, wie dies in der obengenannten
österreichischen Patentschrift 3 05 399 beschrieben worden ist.
Eine andere Möglichkeit ist, zwei Elektretfolien gegeneinander zu bringen, wobei eine dünne Metallschicht
als Trennschicht vorhanden ist. Die Folien sind in Querrichtung und entgegengesetzt polarisiert. Die
Membran wird zwischen zwei festen Elektroden angeordnet.
Eine derartige Ausbildung eignet sich insbesondere zum Gebrauch in Lautsprechern und in Kapseln von
Kopfhörern.
Im letzteren Fall beträgt bei einem Durchmesser von 55 mm die Dicke der Membran 2-12,5 μπι.
Besonders günstig ist es, die Elektrode der Membran
in Form einer aufgedampften Gold- oder Nickelchromschicht
anzubringen. Bei Verwendung von Nickelchrom auf PFA-Folie hat es sich herausgestellt, daß dies bei
70° C gegen Oxydation besser beständig ist.
Es ist weiter möglich, das Elektretmaterial als Scheibe oder Folie an der festen Elektrode anzubringen, wobei
die Membran aus einer metallenen Schwingplatte besteht. Dabei sei bemerkt, daß festgestellt wurde, daß
das Material PFA sich viel besser als das Material FEP auf der festen Elektrode befestigen läßt.
Aus Versuchen hat es sich herausgestellt, daß bei Verwendung von PFA-Folie ein Wandler nach der
Erfindung besonders gut als Berührungstaste verwendbar ist
Claims (4)
1. Elektrostatischer Wandler mit mindestens zwei einander gegenüberliegenden Elektroden, von denen
eine einen Teil einer Membran bildet und die andere ortsfest angeordnet ist und wobei zwischen
den Elektroden und an einer der Elektroden eine Scheibe aus Elektretmaterial angebracht ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Elektretmaterial aus einem Kopolymer von Tetrafluoräthylen
und Perfluor (Alkylvinyläther) besteht, in dem der Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält
Z Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektretmaterial als Folie ausgebildet
ist
3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als Membran wirksam ist,
wobei die Elektrode aus einer aufgedampften Metallschicht besteht
4. Wandler insbesondere ein Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
aus zwei entgegengesetzt in der Querrichtung polarisierten Folien aus Elektretmaterial besteht, die
durch eine als Elektrode wirksame Metallschicht getrennt sind, und wobei die Membran zwischen
zwei festen Elektroden angeordnet ist.
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Publications (2)
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