DE963616C - Elektroakustischer Wandler nach dem elektrostatischen Prinzip - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

T 10679 VIII a / 21 a²

Elektroakusfisdie Wandler nadh dem elektrostatischen Prinzip, z. B. Kondensatormikrophone oder Kondensatorlautspreeher, enthalfen eine feste und eine die Membran darstellende bewegliche Elektrode. Zur Vermeidung einer Frequerazverdoppelung und zur Erzielung eines größeren Wirkungsgrades wird zwischen die feste Elektrode und die Membran eine Gleichspannung gelegt, die im Falle eines Kondensatorlautsprechers mehrere ioo Volt beträgt.

Es ist auch bekannt, die Membran aus einer Isoffierstoffolie herzustellen, die auf der von der festen Elektrode abgewendeten Seite metallisiert ist und die auf der festlen Elektrode ohne Luftspalt aufliegt. Hierbei ist es zweckmäßig, den Schall •durch Löcher in der festen Elektrode hindurch abzustrahlen, da dann die feste Elektrode zugleich einen Schutz für die Folie bildet. Das unmittelbare Aufliegen der Isolierstoffolie auf der festen Elektrode ist möglich, weil die Amplituden außerordentlich klein sind (im Ealle eines Lautsprechers werden üblicherweise nur die höhen Töne abgestrahlt). Wenn die feste Elektrode nicht mit Löchern versehen ist, genügen bereits die ursprüng-

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lichen Unebenheiten der Oberfläche der festen Elektrode zur Ermöglichung einer Scbwingbewegung der FoMq. Im Falle einer perforierten festen Elektrode schwingt die Membran, hauptsächlieh gegenüber den Löchern.

Bei derartigen elektroakustischen Wandlern mit aufliegender Isolierstoffmembran hat sich jedoch gezeigt, daß die Empfindlichkeit bzw. Lautstärke zeitlichen Änderungen unterliegt, deren Größe ίο stark abhängig ist von der Art des Isolierstoffes, der Größe der angelegten Gleichspannung, der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit.

Es ist bekannt, daß die Ursache für den genannten Nachteil darim !liegt, daß alle bekannten Membranisoliierstoffe die Eigenschaft halben, in einem angelegten Gleichspannungsfeld ihrerseits ein Feld aufzubauen, das überwiegend einen Teil des angelegten Gleichfeldes kompensiert und damit zu einer Herabsetzung der Empfindlichkeit bzw. der Lautstärke führt. An der nicht metallisierten, auf der festen Elektrode aufliegenden Oberfläche der IsOIiCrS¹IOfTIe bilden, sich infktemaierte Ladungen, die nicht abfließen können, weil, wie oben erklärt, die Fdlie nur punktweise auf der festen Elektrode aufliegt und der Widerstand der Folie sehr groß ist. Von diesen influenzierten Ladungen baut sich zur flesten Elektrode hin das in den meisten Fällen schwächende Gegenfeld auf. Die influenzierten Ladungen lassen sich mit Gipskristallen nachweisen, denn diese haften nur an den Stellen, an denen die Ladung auf der Oberfläche vorhanden ist, so daß sich diie Struktur- der festen Elektrode auf der Folie abbildet.

Wissenschaftliche Untersuchungen, hierüber sind •schon durchgeführt, jedoch wurden hierbei nur . geringfügige Änderungen der Empfindlichkeit festgestellt, so daß bisher kein Anlaß vorlag, eine Abhilfe zu schaffen. Bei ungünstigen Bedingungen, besonders bei größerer Leitfähigkeit, ist jedoch eine Abhilfe erwünscht.

Es ist bekannt, ein Abfließen -der erwähnten Ladungen dadurch zu ermöglichen, daß die Isolierstoffmembran entsprechend leitfähig gemacht wird, so daß die Ladungen quer 'durch die Isolierstoff-•membran abfließen können. Hierbei ist auch empfohlen worden, die Leitfähigkeit der Oberfläche klein zu machen, um den Ladungseffekt zu verringern. Es gibt jedoch im Handel' keine dünnen Isolierstoffolien, die diese Bedingungen· erfüllen und gleichzeitig als Membranen geeignet sind.

Deshalb wird erfindungsgemäß die auf der festen Elektrode aufliegende Oberfläche der Isolierstoffmembran, die auf der anderen Seite metallisiert ist, mit einer dünnen Schicht mit einer so bemessenen Leitfähigkeit versehen, daß der Leitwert dieser Schicht zwar größer als der Leitwert quer durch die Membran ist, jedoch nicht so groß ist, daß die Kraftwirkung zwischen den. Elektroden wesentlich geschwächt wird.

Bei Kondensatorlautspreehern mit Metallfolie, also nicht mit Isalierstoffmembran, ist die Anwendung eines schwach leitenden Lackes bekannt.

Der Lack, mit dem die Metallflächen bestrichen sind, soll einen Kurzschluß bei. Berührung der Elektroden verhindern, andererseits aber so leitfähig sein, daß keine störenden Aufladungen auftreten. Bei einem solchen Lautsprecher ist die Kraftwirkung um so besser, je besser die Leitfähiiigkeiit des Lackes ist, weil sich die Elektroden im normalen Betrieb nicht berühren. Die Leitfähigkeit ist lediglich durch den zulässigen Kurzschlußstrom bei Berührung der Elektroden nach oben begrenzt.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erklärt. Diese Erfindung zeigt einen elektroakustisehen Hochtonlautsprecher mit perforierter Gegenelektrode in stark vergrößerter Darstellung. Mit 1 ist die feste Gegenelektrode bezeichnet, in der die Löcher 2 und 3 angebracht sind. Die Isoliersitoffolie 4 liegt auf der festen Elektrode 1 unmittelbar auf. Die von der festen Elektrode 1 abgewendete Oberfläche der Folie 4 ist in bekannter Weise metallisiert. Diese Metallschicht 5 bildet die zweite Elektrode. Erfindungsgemäß ist die der festen Elektrode 1 zugewandte Oberfläche der Folie 4 mit einer schwach leitenden Schicht 6 versehen. Dadurch ist es möglich, daß ζ. B. eine Ladung im Punkt P zum Punkt Q abfließen kann. Die Leitfähigkeit dieser Schicht 6 darf aber nicht metallisch leitend sein, da sonst die ganze Schicht 6 das Potential der festen Elektrode ι annehmen würde. Dann würde keine Kraftwirkung mehr auftreten können, weil die Spannung nicht mehr zwischen der festen Elektrode 1 und der Schicht 5, sondern zwischen der Schicht 6 und der Schicht 5 liegen würde. Die Leitfähigkeit der Schicht 6 muß· also so· gering bemessen werden, daß der wesentliche Teil· der angelegten Spannung zwischen der festen Elektrode 1 und der Schicht 5 erhalten bleibt. Es darf also nur ein kleiner Teil der Spannung zwischen den Schichten 6 und 5 stehenbleiben.

Die Schicht 6 kann z. B. durch Bestreichen oder Bedampfen mit geeigneten Stoffen hergestellt werden. Zum Bestreichen kann z. B. ein Leitlack dienen. Zum. Bedampfen ist ein Halbleiter, z.B. Graphit oder Silizium, gegebenenfalls mit schlecht leitenden Zusätzen geeignet.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Elektroakustischer Wandler nach dem elektrostatischen Prinzip, bei dem die Membran aus einer Isoliersitoffolie besteht, die auf der von der festen, insbesondere perforierten Elektrode abgewendeten Seite metallisiert ist und die auf der festen Elektrode aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der festen Elektrode (1) aufliegende Oberfläche'der Membran (4) mit einer dünnen Schicht (6) mit einer so bemessenen Leitfähigkeit versehen ist, daß der Leitwert dieser Schicht (6) zwar wesentlich größer als der Leitwert quer durch die Membran (4) ist, jedoch nicht so groß ist, daß

   die Krafiwirkung zwischen den Elektroden (1,5) wesentlich geschwächt wird.
2. 2. Wandler nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (6) aus Leitlack besteht.
3. 3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch ge-· kennzeichnet, daß die Schlicht (6) durch Aufdampfen eines halbleiitenden Stoffes hergestellt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften.;

   Britische Patentschriften Nr. 325868, 335248; Acustica, VaI. 4, 1954, Nr. 5, S. 524.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 708/233 1156 709 513/190 5.57