Conheça o ALTO FALANTE eletrostático.

Design e funcionalidade

Os alto-falantes usam um fino e liso diafragma geralmente composto de uma folha de plástico revestido com uma  materiais condutores como grafite imprensado entre duas grades eletricamente condutora, com uma pequena folga entre o diafragma e grades. Para operação com baixa distorção, o diafragma deve operar com uma constante carga em sua superfície, ao invés de com uma constante tensão (carga e tensão não são a mesma coisa). Isso é realizado por uma ou ambas das duas técnicas: revestimento condutor do diafragma é escolhido e aplicado de forma a dar-lhe uma  superfície alta de resistividade , e / ou um resistor de grande valor é colocado em série entre o EHT (Alta Tensão Extra ou tensão) fonte de alimentação e do diafragma (resistor não mostrado no diagrama aqui). No entanto, a última técnica ainda permitirá a distorção que a carga vai migrar através do diafragma até o ponto mais próximo do “grid”, ou eletrodo, aumentando assim a força motriz do diafragma, isso irá ocorrer na freqüência de áudio por que o diafragma requer uma alta resistência (megohms) para retardar o movimento de carga para um alto-falante.
O diafragma é feito geralmente a partir de um filme poliéster (mM espessura 20/02) com excepcionais propriedades mecânicas, tais como filmes PET . Por meio do revestimento condutor e uma fonte de alta tensão externa do diafragma é realizada em um potencial DC de kilovolts diversas no que diz respeito às redes. As grades são movidos por o sinal de áudio; grade frontal e traseiro são acionados em antifase . Como resultado, um uniforme campo eletrostático proporcional ao sinal de áudio é produzido entre as duas grades. Isso faz com que uma força a ser exercida sobre o diafragma carregada, e seu movimento resultante conduz o ar em ambos os lados dela.
Em praticamente todos os alto-falantes eletrostáticos o diafragma é acionado por duas grades, um de cada lado, porque a força exercida sobre o diafragma por uma grade única será inaceitavelmente não-linear, causando distorção harmônica . Usando grades de ambos os lados anula parte de tensão dependente da não-linearidade, mas deixa parte de carga (força atrativa) dependentes.   O resultado é próximo de completa ausência de distorção harmônica. Em um projeto recente, o diafragma é conduzido com o sinal de áudio, com a carga estática localizada na grids (Transparent Sound Solutions).

As grades devem ser capazes de gerar como um campo elétrico uniforme quanto possível, enquanto ainda permitindo a passagem de som. Construções de chapas perfuradas são adequadas,  portanto, chapas perfuradas, um quadro com fio tensionado, fio-máquina, etc
Para gerar uma força de campo suficiente, o sinal de áudio sobre as grades deve ser de alta tensão. A Construção Eletrostática tem o principio o funcionamento de um capacitor. Este tipo de alto-falante, portanto, uma alta impedância de dispositivo. Em contraste, um cone moderno eletrodinâmica alto-falante é um dispositivo de baixa impedância, com maior exigências atuais. Como resultado, o casamento de impedância é necessário para um uso normal do amplificador . Na maioria das vezes um transformador é usado para esse fim. Construção deste transformador é fundamental, uma vez que deve fornecer uma relação de constante transformação (muitas vezes alta) sobre a faixa de freqüência audível (banda larga, por exemplo) e assim evitar a distorção. O transformador é quase sempre um alto-falante específico para determinado eletrostática. Até o momento, Acoustat construído o único comercial alto-falante “do transformador-less” eletrostática. Neste projeto, o sinal de áudio é aplicado diretamente ao estatores de um use built-in de alta tensão do amplificador de válvulas (como válvulas são também dispositivos de alta impedância), sem de um transformador de step-up.

Vantagens

Vantagens de alto-falantes eletrostáticos incluem os níveis de distorção 1-2 ordens de magnitude menor do que os condutores cone convencional em uma caixa, o peso extremamente leve do diafragma que é impulsionado em toda a sua superfície inteira, e exemplar resposta de freqüência (tanto em amplitude e fase ), porque o princípio da força geradora e pressão é quase livre de ressonâncias ao contrário do motorista eletrodinâmicos mais comuns. Transparência musical pode ser melhor do que em alto-falantes eletrodinâmicos, porque a superfície radiante tem muito menos massa do que a maioria dos outros motoristas e, portanto, muito menos capaz de armazenar energia a ser liberada mais tarde. Por exemplo, típico altifalantes dinâmicos podem ter que se deslocam massas de dezenas ou centenas de gramas enquanto uma membrana eletrostática pesa apenas alguns miligramas, várias vezes menor que o leve muito da eletrodinâmica tweeters . A carga de ar concomitante, muitas vezes insignificante falantes dinâmicos, é geralmente dezenas de gramas por causa da superfície de acoplamento grande, este que contribuem para o amortecimento do acúmulo de ressonância pelo ar-se a uma significativa, embora não completo grau,. Eletrostática pode também ser executado como full-range projetos, sem os filtros de crossover usual e recintos que podem cor ou distorcer o som.
Uma vez que muitos falantes eletrostáticos são altos e finos desenhos sem um gabinete , eles agem como uma vertical dipolo fonte de linha. Isto faz bastante diferente comportamento acústico em salas de comparação com alto-falantes eletrodinâmicos convencionais. De modo geral, um radiador grande painel de dipolo é mais exigente de um bom posicionamento físico dentro de uma sala quando comparado com um alto-falante caixa convencional, mas, uma vez lá, é menos provável para excitar ressonâncias que soam mal sala, e seu direct-to refletida relação som é mais alto por alguns decibéis 4-5. Este, por sua vez leva à reprodução estéreo mais precisas das gravações que contêm informações estéreo adequada e ambiente local. Planar (flat) motoristas tendem a ser muito direcional dando-lhes qualidades de imagem boa, com a condição de que eles foram cuidadosamente colocadas em relação ao ouvinte e as superfícies de som refletindo na sala. Painéis curvos foram construídas, tornando os requisitos colocação um pouco menos exigentes, mas sacrificar a precisão de imagem um pouco.

Desvantagens

Desvantagens incluem a falta de resposta de graves (devido à fase de cancelamento de uma falta de caixa (bass rolloff ponto 3db ocorre quando a dimensão mais estreita do painel é igual a um quarto do comprimento de onda de freqüência irradiada para radiadores dipolo, portanto, para um Quad ESL 63 a 0,66 metros de largura isso ocorre em torno de 129 Hz para falantes é comparável à caixa de muitos. velocidade do som tomado como 343 m / s) e o difícil desafio físico de reproduzir baixas freqüências com um filme tenso vibrar com amplitude pequena excursão, porém como a maioria dos diafragmas têm uma muito grande área de superfície em comparação com cones só excursões pequena amplitude são obrigados a colocar quantidades relativamente grandes de fora energia), e sensibilidade para os níveis de umidade do ambiente. Enquanto que os graves está faltando quantitativamente (devido à menor distorção do que os condutores cone) pode ser de melhor qualidade (“mais apertado” e sem “boom”) do que a eletrodinâmica (cone) sistemas. Cancelamento de fase pode ser um pouco compensado por eletrônicos de equalização (um circuito chamado shelving que aumenta a região dentro da faixa de áudio, onde a pressão sonora gerada cai por causa do cancelamento de fase). No entanto os níveis de graves máxima não pode ser aumentada, porque eles são, em última análise limitada pela excursão máxima da membrana permitido antes de chegar muito perto para os estatores de alta tensão, que pode produzir arcos elétricos e queimar buracos através dele. Recentes, as soluções tecnicamente mais avançadas para a percepção de falta de baixo incluem o uso de grandes painéis curvos (laboratório de som, MartinLogan CLS), painéis de subwoofer eletrostática (Audiostatic, Quad) e de longo alcance elemento eletrostática permitindo excursões diafragma grande (Audiostatic). Outro truque é muitas vezes praticado para intensificar a baixo (20-80 Hz), com uma maior taxa de transformação que a médio e superior.

Esta relativa falta de graves alta é muitas vezes resolvida com um design híbrido usando um alto-falante dinâmico, por exemplo, um subwoofer , para lidar com menores freqüências com o diafragma eletrostática manipulação de freqüências médias e altas. Sinto que a melhor unidade de baixa freqüência para os híbridos são drivers cone montado sobre defletores aberto como muitos dipolos linha de transmissão woofers ou chifres , já que possuem aproximadamente as mesmas qualidades (pelo menos no baixo), como alto-falantes eletrostáticos, isto é, boa transitória resposta, pequena caixa coloração, e (idealmente) resposta de freqüência plana. No entanto, muitas vezes há um problema com a integração como um woofer com a eletrostática. Isto porque a maioria eletrostática são fontes de linha , o nível de pressão sonora que diminui em 3 dB para cada duplicação da distância. Um nível alto-falante cone de pressão sonora, por outro lado, diminui em 6 dB para cada duplicação da distância, porque ele se comporta como uma fonte pontual . Isso pode ser superado pela solução teoricamente mais elegante de usar woofer cone convencional (s) em um defletor aberto, ou um arranjo push-pull, que produz um padrão de radiação bipolar semelhante à da membrana eletrostática. Este ainda está sujeito a cancelamento de fase, mas woofers de cone pode ser levado a níveis muito mais altos devido à sua maior excursão, tornando equalização para uma resposta plana mais fácil e eles adicionam distorção, aumentando assim a área (e, portanto, o poder), sob a resposta de freqüência gráfico, tornando a energia baixa freqüência total maior, mas a fidelidade ao sinal de menor.
A direcionalidade da eletrostática também pode ser uma desvantagem na medida em que significa o “sweet spot”, onde uma imagem estéreo adequada pode ser ouvido é relativamente pequeno, limitando o número de pessoas que podem beneficiar plenamente das vantagens dos oradores simultaneamente.
Devido à sua tendência para atrair poeira, insetos, partículas condutoras e umidade, diafragmas falante eletrostático irá deteriorar-se gradualmente ea necessidade de substituição periódica. Eles também precisam de medidas de proteção para isolar fisicamente suas peças de alta tensão de contato acidental com os seres humanos e animais de estimação. Relação custo-benefício de reparação e serviço de restauração está disponível para praticamente todas as correntes modelo de alto-falante e descontinuado eletrostática.

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