Wynalazek niniejszy dotyczy tego ro¬ dzaju glosnika elektrostatycznego, w któ¬ rym membrana czyli przepona, wykonana z arkusza metalu lekkiego, jest umieszczo¬ na miedzy dwiema elektrodami sztywne- mi, wyposazonemi w wyciecia lub dziurki.Doswiadczenie wykazalo, ze glosne od¬ twarzanie dzwieków w pomieszczeniach o duzej objetosci, w których tony o mniej¬ szych czestotliwosciach maja byc odtwa¬ rzane zgodnie z rzeczywistem ich brzmie¬ niem, daje sie osiagnac tylko przy zasto¬ sowaniu membrany o wzglednie znacznej srednicy, wynoszacej okolo 400 mm lub na¬ wet wiecej.Jak wiadomo, niezbednym warunkiem glosnego i prawdziwego odtwarzania dzwieków jest zastosowanie znacznej róz¬ nicy potencjalu elektrostatycznego pomie¬ dzy membrana a elektrodami sztywnemi, przyczem róznica ta moze dochodzic do 1000 V lub nawet wiecej. Napiecie powyz¬ sze jest modulowane napieciami zmienne- mi o czestotliwosci slyszalnej. Sily mecha¬ niczne, dzialajace podczas wahan membra¬ ny, musza równowazyc w kazdej chwili si¬ ly elektryczne, wywierane na membrane przez pole elektryczne, to znaczy, ze mem¬ brana powinna posiadac wystarczajaca ku temu sprezystosc. W tym tylko przypadkuzmiany sil elektrycznych moga byc prze¬ twarzane* na drgania membrany. Sprezy¬ stosc' m^AS^iif^ zalezy od rodzaju two¬ rzywa, z którego membrana jest wykona¬ na, aod sposobu umocowania jej brzegów oral utf^ljW^lfosci * naciagu membrany w kieiLnkti*promieniowym, który to naciag nadaje sie jej przy budowie glosnika.Inny srodek, ulatwiajacy utrzymywanie nalezytego stosunku miedzy drganiami e- lektrycznemi i drganiami mechanicznemi, stanowi sprezystosc poduszki powietrznej, otaczajacej membrane, która to sprezy¬ stosc moze byc dostosowana do warunków pracy przez nadanie odpowiednich wymia¬ rów otworom w elektrodach sztywnych, przez które odbywa sie przeplyw powie¬ trza podczas drgan membrany.Chociaz warunki powyzsze znane juz byly zasadniczo poprzednio, dotychczas nie udalo sie jednak zadosycuczynic im w praktyce i stworzyc glosnik, któryby odpo¬ wiadal wszelkim wymaganiom pod wzgle¬ dem sily oraz prawdziwosci odtwarzania mowy i muzyki. Niedogodnosci, które do dzis ujawniaja sie jeszcze w filmach dzwie¬ kowych, polegaja przewaznie na braku przyrzadu do odtwarzania barwy dzwie¬ ków, któryby odpowiadal calkowicie przy¬ toczonym powyzej warunkom.Zadaniem wynalazku niniejszego jest wlasnie wytworzenie glosnika elektrosta¬ tycznego znacznie udoskonalonego, co osia¬ gnieto przez dobranie odpowiedniego two¬ rzywa na membrane, odpowiednie uksztal¬ towanie elektrod sztywnych i przez odpo¬ wiednie przylaczenie urzadzenia wzmac¬ niajacego, przenoszacego drgania elek¬ tryczne na przyrzad do odtwarzania dzwie¬ ków.Trudnosci, napotykane dotychczas przy- wytwarzaniu odpowiednich membran, po¬ legaja na tern, ze warunki, którym mem¬ brana powinna czynic zadosc, mianowicie warunek najmniejszej jej wagi oraz wa¬ runek znacznej wytrzymalosci na rozerwa¬ nie, umozliwiajacy membranie wytrzymy¬ wanie znacznych naprezen mechanicznych w kierunku promieniowym, przecza sobie wzajemnie. Przy zastosowaniu do wyrobu membran znanych juz tworzyw, najlepiej stopów glinowych, udalo sie mianowicie nadac tym stopom taka wytrzymalosc, iz membrany wytrzymuja naprezenia powyz¬ sze bez rozrywania sie.Okazalo sie jednak, ze przy zastosowa¬ niu tych znanych materjalów jest niemozli¬ we stale utrzymanie membrany pod dzia¬ laniem niezmiennego i znacznego napreze¬ nia.Jednym z glównych przedmiotów wy¬ nalazku niniejszego jest stop, który daje sie rozwalcowywac w arkusze nadzwyczaj cienkie, które po ich rozpieciu zachowuja swe naprezenie niezmienne, wobec czego staje sie zbedne pózniejsze dodatkowe podciaganie lub stosowanie specjalnego u- rzadzenia mechanicznego, przeznaczonego do utrzymywania niezmiennego naprezenia membrany. Membrany wedlug wynalazku niniejszego sa wykonywane ze stopu, skla¬ dajacego sie z czystego glinu, 0,25—0,4% krzemu, 0,35—0,37% zelaza, 0,1—0,15% miedzi i 0,95—2,5% magnezu. Stop taki daje sie rozwalcowywac w arkusze o gru¬ bosci 0,01—0,04 mm.Jest oczywiste, ze wynalazek nie jest ograniczony do stosowania membran, wy¬ konanych ze stopu o podanym powyzej skladzie. W zakres wynalazku niniejszego wchodza równiez glosniki, wykonane we¬ dlug ujawnionych tu zasad, lecz z mem¬ branami z wszelkich innych metali albo stopów, które posiadaja przytoczona po¬ wyzej wlasciwosc zachowywania na stale odksztalcen, wywolanych naprezeniem te¬ go tworzywa.Inna cecha znamienna przedmiotu wy¬ nalazku jest, jak to juz zostalo wzmianko¬ wane powyzej, uksztaltowanie elektrod sztywnych, pomiedzy któremi jest utrzy¬ mywana membrana, napieta z odpowiednia — 2pozadana sila. Jest jasne, ze stosowane do¬ tychczas plytki metalowe o duzych sred¬ nicach, wynoszacych okolo 40 cm, posiada¬ ly bardzo znaczny stosunkowo ciezar, Nawet w razie wykonania takich plytek ze stopów metali lekkich pozostawala jed¬ nak ta niedogodnosc, ze plytki te wymaga¬ ly bardzo starannej i kosztownej obróbki ze wzgledu na nadzwyczaj dokladne wy¬ konywanie w nich wykrojów, opisanych ponizej.W mysl wynalazku niniejszego elektro¬ dy sztywne, czyli stale, sa wykonane z ma- terjalu izolacyjnego, najlepiej z zywicy sztucznej, skladajacej sie z produktów kon¬ densacji formaldehydu, np. z materjalu, znanego w handlu pod nazwa bakelitu.Mater jalowi temu moze byc nadany za- pomoca cisnienia i nagrzewania dowolny ksztalt przy jednoczesnem wytworzeniu niezbednych wykrojów w wytlaczanym przedmiocie. Elektrody stale, wykonane z powyzej przytoczonego materjalu, nie ule¬ gaja pod dzialaniem ciepla zadnym defor¬ macjom, a wiec nie sa wytwarzane w nich naprezenia wewnetrzne, rózniace sie od na¬ prezen tworzywa samej membrany, wsku¬ tek czego nie zachodza zadne znaczniejsze zmiany w naprezeniu membrany, które moglyby byc powodowane zmianami tem¬ peratury.Nastepna zaleta elektrod stalych, wy¬ konanych z materjalu izolacyjnego, jest to, ze ich powloce przewodzacej moze byc na¬ dana tylko taka nieznaczna grubosc, jaka jest niezbedna do zmian pojemnosci elek¬ trycznej glosnika, podczas gdy przy zasto¬ sowaniu elektrod stalych, wykonanych z metalu, istnieja pomiedzy krawedziami tych elektrod i wkladkami izolujacemi, u- mieszczonemi miedzy temi krawedziami pojemnosci, powodujace szkodliwe zwarcie elektrod przy pradzie zmiennym; zjawisko to nie zachodzi w elektrodach z materjalu izolacyjnego.Inne cechy znamienne wynalazku ni¬ niejszego wynikaja z przytoczonego poni¬ zej opisu oraz z rysunku, na którym uwi¬ doczniono kilka przykladów wykonania glosnika elektrostatycznego wedlug wyna¬ lazku.Na rysunku fig. 1 przedstawia glosnik w widoku zboku, fig. 2 — w widoku zprzo¬ du, fig. 3 przedstawia przekrój poprzecz¬ ny glosnika w nieco zwiekszonej podzialce, fig. 4 — widok zprzodu czesci elektrody stalej, fig. 5, 6 i 7 przedstawiaja w po¬ wiekszeniu przekroje zeberek usztywniaja¬ cych, umieszczonych na elektrodach sta¬ lych pomiedzy ich wykrojami.Konstrukcja glosnika jest uwidoczniona na fig. 1 — 4, przyczem na fig. 1 glosnik jest przedstawiony w widoku zboku i na fig. 2 — zprzodu wraz z jego oslona. Budo¬ wa wewnetrzna glosnika jest przedstawio¬ na na fig. 3 i 4. Miedzy obydwiema elek¬ trodami stalemi / i 2 jest napieta membra¬ na 3. Membrana jest wykonana ze wzmian¬ kowanego powyzej stopu glinu, a elektrody stale z materjalu izolujacego o skladzie równiez przytoczonym powyzej. Na stro¬ nach swych 4 i 5, zwróconych ku membra¬ nie, elektrody stale sa wyposazone w po¬ wloke z materjalu przewodzacego, nakla¬ dana na nie w sposób galwano-plastyczny lub zapomoca natryskiwania metalu. Spe¬ cjalnie proste i celowe okazalo sie powle¬ kanie elektrod warstwa grafitu koloidalne¬ go, rozpuszczajacego sie w wodzie. Ksztalt elektrod moze byc ustalony bezposrednio na podstawie rysunku.Elektrody stale sa utworzone z plaskich plyt, zaopatrzonych w liczne wykroje 6, rozmieszczone na obwodach kól wspól- srodkowych. Odleglosci pomiedzy temi wy¬ krojami, mierzone w kierunku promienia, zmniejszaja sie stopniowo w kierunku ob¬ wodu zewnetrznego membrany tak, iz sto¬ sunek powierzchni elektrody do powierzch¬ ni wykrojów jest wiekszy w jej srodku niz przy krawedzi zewnetrznej. Powyzsze jest zastosowane w tym celu, aby zwiekszyc w — 3 —srodku membrany opór, na który natrafia powietrze, wplywajace lub odplywajace przez wykroje elektrody podczas drgania membrany, w porównaniu do takiegoz o- poru wpoblizu jej krawedzi zewnetrznej, a dzieki temu oslabic rezonans, czyli drga¬ nia wlasne elektrody. Do usztywnienia e- lektrod sluza wspólsrodkowe i promienio¬ we zeberka usztywniajace 7, których roz¬ mieszczenie jest przedstawione na fig. 3 i 4.W plyty elektrodowe zostaja wcisniete przy ich wytlaczaniu druty 9 w celu utwo¬ rzenia polaczenia elektrycznego pomiedzy powlokami przewodzacemi 4 i 5 elektrod a kontaktami 8. Membrana 3 jest zacisnie¬ ta pomiedzy krawedziami 10, 10' obydwóch elektrod stalych, scisnietych ze soba zapo- moca srub 11, przyczem przed zacisnieciem membrany zostaje ona mocno napieta w kierunku promieniowym przez rozciagnie¬ cie jej w specjalnych pierscieniach zaci¬ skowych 12, 12', uzywanych tylko przy montowaniu glosnika. Na pierscienie te wywierany jest wtedy nacisk w kierunku osiowym, oznaczonym na rysunku strzalka.Po dociagnieciu srub zaciskowych 11, prze¬ sunietych przez otwory o odpowiedniej srednicy, wykonane w zewnetrznej krawe¬ dzi membrany, czesc zewnetrzna membra¬ ny, zawarta pomiedzy pierscieniami zaci- skowemi 12, 124, moze byc usunieta.Poniewaz natezenie pola elektrycznego pomiedzy okladkami kondensatora, utwo- rzonemi przez membrane i obydwie elek¬ trody stale, powinno byc jak najwieksze, a jednoczesnie jest ono odwrotnie proporcjo¬ nalne do pierwszej potegi odleglosci po¬ miedzy temi okladkami, przeto powstaje koniecznosc uczynienia tej odleglosci moz¬ liwie jaknajmniejsza, o ile tylko to jest mozliwe ze wzgledu na wielkosc maksy¬ malna amplitudy drgan membrany. Ponie¬ waz membrana wychyla sie bardziej w swym srodku, niz wpoblizu swych krawe¬ dzi zewnetrznych, przeto odleglosc pomie¬ dzy obydwiema elektrodami stalemi w ich srodku moze byc zwiekszona zapómoca sruby rozporowej 13, wkreconej w jedna z tych elektrod 1 i naciskajacej swym kon¬ cem na mala plytke dociskowa 14, wsta¬ wiona w druga elektrode 2 w jej srodku, wobec czego przy wkrecaniu tej sruby oby¬ dwie plyty moga byc rozsuniete na poza¬ dana odleglosc.Poniewaz amplitudy drgan membrany sa stosunkowo male, przeto i odleglosc po¬ miedzy elektrodami stalemi powinna byc odpowiednio mala, wskutek czego przy wy¬ sokich napieciach, wystepujacych pomie¬ dzy okladkami kondensatora, powstaje niebezpieczenstwo przebicia, jezeli temu nie zapobiec zapómoca warstw izolacyj¬ nych o duzej wytrzymalosci na przebicie.Poniewaz te warstwy izolujace sa umie¬ szczone w przestrzeni, znajdujacej sie po¬ miedzy membrana a nieruchomemi oklad¬ kami kondensatora, przeto stanowia jedno¬ czesnie czesc dielektryka. Tak wiec dielek¬ tryk sklada sie z dwóch warstw, to jest z warstwy izolujacej i warstwy powietrza.Wobec tego nalezy zwrócic baczna u- wage na wplyw warstw izolujacych na roz¬ klad natezenia pola elektrycznego, przy¬ czem materjal izolacyjny winien posiadac mozliwie najwieksza stala dielektryczna.Okazalo sie, iz do tego celu specjalnie nadaja sie rozmaite pochodne celulozy, zwlaszcza nitroceluloza w postaci lakieru lub platków, nakladanych na elektrody stale i na membrane. Przy zastosowaniu materjalów tego rodzaju wystarczaja juz warstwy o grubosci mniejszej od 0,1 mm, aby osiagnac calkowite zabezpieczenie od przebicia nawet przy napieciu 4.000 V lub nawet wyzszem. Istotne jest przytem, ze krawedzie, ograniczajace wykroje, wyko¬ nane w elektrodach stalych, sa pokryte w nalezyty sposób powloka izolujaca, gdyz jak wiadomo na ostrych krawedziach jest duza gestosc ladunku elektrycznego, a wiec miejsca te sa specjalnie narazone na przebicie. — 4 —Przy powlekaniu elektrod lakierem w sposób zwykly warstwa lakieru bedzie sie kurczyla podczas wysychania wskutek swej przyczepnosci miedzyczasteczkowej, a zatem na krawedziach wykrojów elek¬ trod pozostanie tylko bardzo cienka warst¬ wa lakieru, przyczem najniebezpieczniej¬ sze miejsca pozostana prawie nieprzykryte lakierem. Fig. 5 wyjasnia, w jaki sposób mozna normalnie osiagnac dostatecznie gruba warstwe 15 lakieru zarówno na po¬ wierzchni przewodzacych okladek konden¬ satora, jak i na krawedziach bocznych, ograniczajacych wykroje elektrod, a mi¬ mo to pozostawic krawedzie 16 bez powlo¬ ki ochronnej. W mysl wynalazku niniej¬ szego niedogodnosc powyzsza usuwa sie przez zastosowanie specjalnego sposobu nakladania warstwy izolacyjnej, opisanego bardziej szczególowo ponizej.Na elektrode stala naklada sie arkusz 17 nitrocelulozy o grubosci mniej wiecej 0,04 mm i przykleja sie go do niej zapomo- ca odpowiedniego kleju, np. lakieru. Naj¬ wiecej lakieru gromadzi sie, jak to wynika z fig. 6, w katach 18. Po wyschnieciu lakie¬ ru przyklejany arkusz nitrocelulozowy rozpuszcza sie w odpowiednim rozpuszczal¬ niku, np. w acetonie. Czynnosci powyzsze najlepiej jest uskuteczniac w ten sposób, ze elektrody stale uklada sie arkuszem izo¬ lacyjnym ku dolowi, a zeberkami usztyw- niajacemi ku górze, poczem na arkusz ten nalewa sie rozpuszczalnik i pozostawia sie go na arkuszu tak dlugo, dopóki nie zosta¬ nie osiagniety wynik pozadany, to jest do¬ póki nie zostana rozpuszczone czesci arku¬ sza, pokrywajace wykroje elektrod. Gdy elektroda zostanie obrócona nastepnie ar¬ kuszem izolacyjnym ku górze, wówczas krawedzie otworów, wyzartych w arkuszu, przykrywaja krawedzie wykrojów elektrod, jak to uwidoczniono na fig. 7 przy liczbie 19; w ten sposób osiaga sie calkowita izola¬ cje tych krawedzi. Przez nakladanie kilku arkuszy materjalu izolacyjnego jeden na drugi Wytrzymalosc na przebicie moze byc znacznie powiekszona.Inny bardzo celowy i dajacy bardzo dobre wyniki sposób polega na tern, ze la¬ kier, skladajacy sie z produktów konden¬ sacji formaldehydu lub fenolu, wzglednie lakier z oleju lnianego z kalafonja naklada sie w stanie plynnym na elektrody, przy¬ czem elektrody zostaja np. zanurzone do roztworu materjalu izolacyjnego. W celu otrzymania warstwy o pozadanej grubosci, zabieg ten moze byc powtórzony wielo¬ krotnie, przyczem nalezy tylko pilnowac, aby przy nakladaniu kazdej warstwy na¬ stepnej nie zostala rozpuszczona w rozpu¬ szczalniku warstwa poprzednia. Powyzsze¬ mu mozna zapobiec przez ogrzewanie elek¬ trod, gdyz przy temperaturze podwyzszo¬ nej wzmiankowane powyzej materjaly izo¬ lacyjne nie rozpuszczaja sie. PL