Altavoz electrostático
Un altavoz electrostático (ESL) es un diseño de altavoz en el que el sonido se genera por la fuerza ejercida sobre una membrana suspendida en un campo electrostático .
Los altavoces utilizan un diafragma plano delgado que generalmente consta de una lámina de plástico recubierta con un material conductor como el grafito intercalado entre dos rejillas conductoras de electricidad, con un pequeño espacio de aire entre el diafragma y las rejillas. Para una operación de baja distorsión, el diafragma debe operar con una carga constante en su superficie, en lugar de con un voltaje constante . Esto se logra mediante una o ambas de dos técnicas: el recubrimiento conductor del diafragma se elige y se aplica de manera que le dé una resistividad superficial muy alta., y / o se coloca una resistencia de gran valor en serie entre la fuente de alimentación EHT (tensión o voltaje extra alto) y el diafragma (la resistencia no se muestra en el diagrama aquí). [ cita requerida ] Sin embargo, la última técnica todavía permitirá la distorsión ya que la carga migrará a través del diafragma hasta el punto más cercano a la "rejilla" o electrodo aumentando así la fuerza que mueve el diafragma; esto ocurrirá en la frecuencia de audio, por lo que el diafragma requiere una alta resistencia (megaohmios) para ralentizar el movimiento de carga de un altavoz práctico. [ cita requerida ]
El diafragma suele estar hecho de una película de poliéster (espesor de 2 a 20 µm) con propiedades mecánicas excepcionales, como una película de PET . [ cita requerida ] Por medio del revestimiento conductor y un suministro externo de alto voltaje, el diafragma se mantiene a un potencial de CC de varios kilovoltios con respecto a las rejillas. Las rejillas son impulsadas por la señal de audio; La parrilla delantera y trasera se accionan en antifase . Como resultado, se produce un campo electrostático uniforme proporcional a la señal de audio entre ambas rejillas. Esto hace que se ejerza una fuerza sobre el diafragma cargado y su movimiento resultante impulsa el aire a ambos lados.
En prácticamente todos los altavoces electrostáticos, el diafragma es impulsado por dos rejillas, una a cada lado, porque la fuerza ejercida sobre el diafragma por una sola rejilla será inaceptablemente no lineal, provocando así una distorsión armónica . El uso de rejillas en ambos lados cancela la parte dependiente del voltaje de la no linealidad, pero deja la parte dependiente de la carga (fuerza de atracción). [1] El resultado es una ausencia casi total de distorsión armónica. En un diseño reciente, el diafragma se acciona con la señal de audio, con la carga estática ubicada en las rejillas (Soluciones de sonido transparentes).
Las rejillas deben ser capaces de generar un campo eléctrico lo más uniforme posible, sin dejar de permitir el paso del sonido. Por lo tanto, las construcciones de rejilla adecuadas son láminas de metal perforadas, un marco con alambre tensado, varillas de alambre, etc.
Para generar una intensidad de campo suficiente, la señal de audio en las rejillas debe ser de alto voltaje. La construcción electrostática es en efecto un condensador, y la corriente solo se necesita para cargar la capacitancia creada por el diafragma y las placas del estator (los párrafos anteriores se denominan rejillas o electrodos). Por tanto, este tipo de altavoz es un dispositivo de alta impedancia . Por el contrario, un altavoz de cono electrodinámico moderno es un dispositivo de baja impedancia, con mayores requisitos de corriente. Como resultado, la adaptación de impedancia es necesaria para utilizar un amplificador normal . La mayoría de las veces un transformadorse utiliza para este fin. La construcción de este transformador es fundamental, ya que debe proporcionar una relación de transformación constante (a menudo alta) en todo el rango de frecuencia audible (es decir, gran ancho de banda) y así evitar la distorsión. El transformador casi siempre es específico para un altavoz electrostático en particular. Hasta la fecha, Acoustat construyó el único altavoz electrostático comercial "sin transformador". [ cita requerida ] En este diseño, la señal de audio se aplica directamente a los estatores desde un amplificador de válvula de alto voltaje incorporado (ya que las válvulas también son dispositivos de alta impedancia), sin el uso de un transformador elevador.
