DE2160176C3 - Elektroakustischer Wandler - Google Patents

Elektroakustischer Wandler

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DE2160176C3 DE2160176A DE2160176A DE2160176C3 DE 2160176 C3 DE2160176 C3 DE 2160176C3 DE 2160176 A DE2160176 A DE 2160176A DE 2160176 A DE2160176 A DE 2160176A DE 2160176 C3 DE2160176 C3 DE 2160176C3
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Description

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Die Erfindung betrifft einen clektroakustischen Wandler mit einer am gesamten Umfang eingespannten, dielektrischen Membran in Form eines Elektre- ten, die unter Anlegen einer hohen Gleichspannung und unter gleichzeitigem Abkühlen auf Raumtemperatur polarisiert worden ist und an ihren beiden Seiten mit leitenden, flächigen Elementen in Verbindung steht. So
Ein bekannter elektroakustischer Wandler (DE-OS 1437486) der vorstehend genannten Art weist eine am gesamten Umfang eingespannte, dielektrische Membran auf, die aus vier polarisierten Schichten aus dünnem dielektrischen Material besteht. Die beiden SS inneren Schichten der Membran sind an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit dünnen Überzügen aus leitendem Material, vorzugsweise Aluminium, versehen. Die beiden äußeren Schichten der Membran sind nicht metallisiert. Die äußeren Schichten stehen mit leitenden Platten in Berührung, welche von Klemnifingen gegen die Membran gedrückt werden.
Die leitenden Platten bestehen vorzugsweise aus Metall, z. B. aus Messingscheiben. Jede Platte ist mit einer Vielzahl von kleinen Löchern perforiert, wobei die beiden Scheiben so angeordnet sind, daß die Löther der beiden Platten in einer Linie liegen. Die vier verschiedenen Schichten der Membran bestehen aus einem dünnen, dielektrischen, plastischen Material, wie Polyöthylenterephthalat, und erhalten eine permanente elektrostatische Ladung, bevor sie zu einer einheitlichen Membran zusammengebaut werden. Hierdurch entsteht eine dielektrische Membran in Form eines Elektreten, der eine Oberflächenladung aufweist.
Die beiderseits der Membran liegenden Platten und der in der"NfUte der Membran befindliche, leitende Überzug aus Aluminium sind mit Anschlußklemmen verbunden. An die beiden Platten werden Signalspannungen angelegt, während der leitende Überzug in der Mitte der Membran mit dem elektrischen Mittelpunkt oder Signal-Nullpunkt einer symmetrischen Schaltung verbunden ist, um die Membran auf einem Potential zu halten, das symmetrisch zwischen den beiden Signulspannungcn der Platten liegt.
Die beiderseits der Membran befindlichen Platten stellen Elektroden dar, die zu beiden Seiten der Membran mit einem bestimmten Luftspalt angeordnet sind, wobei die Obcrflächenladung der Membran als Vorspannung verwendet wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen, bekannten elektroakustischen Wandler ist die getreue Umwandlung der akustischen Ereignisse in elektrische Signale und umgekehrt beeinträchtigt und die Ausgangsleistunggeschwächt. Dies ist auf die Wahl der verwendeten Membran und auf ,den äußeren Aufbau des bekannten elektroakustischen Wandlers zurückzuführen, dessen Luftspalt zwischen der Membran und den beiden Elektroden Fehlschwingungen der Membran verursachen kann, was insbesondere bei einer auftretenden Potentialdifferenz zwischen den Elektroden eintritt.
Darüber hinaus ist der bekannte elektroakustische Wandler in seinem äußeren Aufbau sehr aufwendig und kompliziert, insbesondere, wenn man bedenkt, daß die zu beiden Seiten der dielektrischen Membran angeordneten Elektrodenplatten mit Löchern verschen werden müssen und die Platten noch so auszurichten sind, daß die Löcher der beiden Platten in einer Linie liegen.
Ferner ist ein Elektret für eine Membran bekannt (DE-OS 1961504), zu deren Herstellung Vinylidenfluoridharz verwendet wird. Dieser Membran aus Polyvinylidenfluorid kann eine hohe anfängliche Oberflächenladung erteilt werden, die jedoch instabil ist und innerhalb von 30 Tagen nahezu bis auf Null abnimmt. Um die Stabilität der Oberflächenladung einer Membran aus Polyvinylidenfluorid zu verbessern, wird daher ein Polyrnergernisch aus Polyvinylidenfluorid und Methylmethacrylat verwendet.
Ein elektroakustischer Wandler mit einer Membran der vorstehend bezeichneten Art liefert keine getreue Umwandlung der akustischen Ereignisse in elektrische Signale und umgekehrt und ist auf Grund der zusehends verschwindenden Oberflächenladung nur über einen sehr begrenzten Zeitraum einsetzbar.
Bei einem bekannten Kondensatormikrophon (The Journal of the Acustical Society of America, Volume 34, Nummer 11, Seite 1787, November 1962) wird ein dünner metallisierter dielektrischer Film verwendet, dessen dielektrisches Material unter Einhaltung eines Luftspaltcs einer Gegenelektrode zugeordct ist. Wenn der dielektrische Film ein Elektret ist, wirkt dessen Oberflüchcnladung wie eine Gleichstrom-Vorspannung.
Wenn der dielektrische Film dieses bekannten
'J? Kondensatormikrophons als Elektret verwendet wer- ··* den wollte, wäre eine Abnahme der Oberflächenspannung des Elektreten innerhalb einer nicht zu vertretenden kurzen Zeitspanne nicht zu vermeiden. Darüber hinaus ist eine getreue Umwandlung der akustischen Ereignisse in elektrische Signale nicht zu erreichen, da die dielektrische Folie auf Grund des Luftspaltes zur Gegenelektrode zu unerwünschten Fehlschwingungen neigt, wen« eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden auftritt, welche den Abstand zwischen den durch einen Luftspalt voneinander getrennten Elektroden ändert.
Ferner ist ein elektroakustischer Wandler bekanntgeworden (US-PS 3365593), der eine piezoelektrische Membran zwischen zwei Elektroden aufweist. Die piezoelektrische Membran besteht aus einem apolaren, hohen Polymer, das nur eine sehr geringe Piezoelektrizität aufweist.
Elektroakustische Wandler mit einer Membran, die nur eine sehr geringe Piezoelektrizität besitzt, haben eine geringe Empfindlichkeit und sind nicht in der Lage, sämtliche vom menschlichen Ohr wahrnehmbaren akustischen Ereignisse in elektrische Signal? umzuwandeln.
Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen elektroakustischen Wandler mit einer am gesamten Umfang eingespannten, dielektrischen Membran in Form eines polarisierten Elektreten zu schaffen, der eine getreue Umwandlung der vom menschlichen Ohr wahrnehmbaren akustischen Ereignisse in elektrische Signale und umgekehrt sicherstellt, eine hohe Ausgangsleistung aufweist, und darüber hinaus einen einfachen und billigen Aufbau hat.
Dies wird gemäß der Erfindung erreicht durch die Kombination folgender Merkmale:
a) der Elektret besteht aus einer piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Vinylidenfluoridharzfolie;
b) die Folie ist unter einer Gleichspannung zwischen 10 KV/cm und 1500 KV/cm und unter Abkühlung bei einer Ausgangstemperatur zwischen 40l-180° C hergestellt;
c) die mit den beiden Seiten der Membran in Verbindung stehenden, flächigen Elemente sind im Vakuum aufgedampfte Metallschichten.
Der elektroakustische Wandler gemäß der Erfindung besitzt eine dielektrische Membran in Form eines piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Elektreten, der nicht nur an seiner Oberfläche, sondern in seinem gesamten Volumen polarisiert ist, d. h. ein unveränderliches elektrisches Dipolmoment besitzt. Der Elektret besteht aus einer Vinyltdenfluoridharzfolie, die auf Grund der unter b) genannten Behandlung eine hohe Piezoelektrizität aufweist. Die zu beiden Seiten der Membran aufgedampften Metallschichten bilden fest mit der Membran verbundene Elektroden, so daß eine Lageveränderung der Membran gegen die beiden Elektroden auf Grund einer auftretenden Potentialdifferenz und damit eine Fehlschwingung der Membran nicht auftreten kann.
Der elektroakustische Wandler gemäß der Erfindung liefert daher eine getreue Umwandlung der akustischen Ereignisse in elektrische Signale und umgekehrt und ergibt eine hohe Ausgangsleistung. Der erfindungsgemäße Wandler behält auch nach einer langen Gebrauchsdauer seine ursprüngliche Ausgangsleistung bei. Schließlich ist der erfindungsgemäßc Wandler einfach und billig herzustellen.
Uesondurs gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Vinylidenfluoridbarz aus Polyvinylidenfluorid oder einem Copolymeren aus Vinylidenfluorid und Tetrafluorethylen besteht.
Der elektroakustische Wandler geniäß der Erfindung läßt sich in einfacher Weise den jeweiligen, geforderten Einsatzbedingungen anpassen, indem die Folie aus Vinylidenfluoridharz entweder durch Strekkung seiner Molekularketten orientiert oder nicht
ίο orientiert ist.
Eine preislich besonders günstige Herstellung des erfindungsgemäßen Wandlers kann dadurch erreicht werden, daß die in Vakuum aufgedampfte Metallschicht aus Aluminium besteht.
Der Elektret des elektroakustischen Wandlers gemäß der Erfindung wird dadurch hergestellt, daß ein Gleichstrompotential in Richtung der Dicke der Vinylidenfluoridharzfolie angelegt wird, wobei gleichzeitig die Folie zunächst erhitzt und dann auf Raumao temperatur abgekühlt wird. Wenn beispielsweise ein Polyvinylideniluoridharzpulver zu einer Folie gepreßt wird, und die Folie einer Temperatur'-χι 150c C und einer Gleichstromspannung von 300 KVan ausgesetzt wird, erzielt man einen Elektreten, der eine picas zoelektrische Konstante von 3 x 10'* c.g.s., e.s.u. aufweist.
Wenn beispielsweise ein Pulver aus einem Copolymeren von Vinylidenfluorid und Tetrafluoräthylen (80:20) zu einer Folie gepreßt wird und die Folie einer Temperatur von 135° C und einer Gleichstromspannung von 230 KV/cm ausgesetzt wird, erzielt man einen Elektreten, der eine piezoelektrische Konstante von 4 X 10 "7 c.g.s., e.s.u. aufweist.
Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Elektreten mit der schematischen Darstellung der piezoelektrischen Wirkung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines elektroakustischen Wandlers unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten, membranartigen Elektreten, wobei die verschiedenen, vom Elektreten eingenommenen Stellungen durch gestrichelte Linien angedeutet sind,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Kopfhörer, der mit einem elektroakustischen Wandler gemäß der Erfindung ausgestattet ist, und
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur Untersuchung der Eigenschaften des in Fig. 3 gezeigten Kopfhörers.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, fließt bei einer piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Vinylidenfluoridharzfolie der Strom in Richtung der Dicke der Folie, wiihiend die Verformung der Folie in einer Richtung auftritt, die senkrecht zur Foliendicke verläuft. Es liegt dabei keine Anisotropie der Filsiebene vor. Wenn daher eine Wechselstromspannung in Richtung der Dicke der Folie angelegt wird, verformt sich die Folie in Richtung der in Fig. I gezeigten Pfeile. Wenn somit die Elektretfolie an ihren, gegenüberliegenden Kanten unter Bildung einer leichten Krümmung festgelegt und eine Wechselstromspaniiung in Richtung der Foliendickc zur Erzielung einer Verformung angelegt wird, schwingt die Folie, wie dies durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall wird elektromagnetische Energie in akustische Energie umgewandelt, d. h. der clektro-
akustische Wandler wirkt in diesem Fall ills elektroakustischer Sender.
Wenn dagegen an die Eleklrctfolic eine Schallwelle in einer zur Folienflüchc senkrechten Richtung angelegt (vgl. die in Fig. 2 gezeigte Zustandslinie der schwingenden Folie) und die durch den piezoelektrischen liffckt hervorgerufene Wechselstromspannung allgenommen wird, wird akustische Energie in elektromagnetische Energie umgewandelt, d. h. daB der cleklroakustisehe Wandler in diesem Fall als elektroakustischer Empfänger wirkt.
Hei einem Elcktrclcn aus einer orienlierlen V'inylidenfluoridhar/.folic liegt die maximale Verformung in der Orienticrungsrichlung der Molekulketten. I is erfolgt jedoch auch eine Verformung senkrecht zur Oricntierungsrichtung iler Molekulketten. so daB die orientierte und die nicht orientierte Vinylidenfluoridharzfolie hinsichtlich tier Chase η der heiden Verfor-
Wenn ein Elektret aus einer Vinylidenfluoridharzfolie hergestellt wird, deren Molekularketten durch Strecken orientiert sind, ist die im Elektret überwiegend hervorgerufene piezoelektrische Eigenschaft in der Folienchene anisotrop, d. h. daB die Verformimgsrichtung der Folie hauptsachlich parallel zur Onentierungsrichtung der Molekulketten verlauft, wenn ein Weehselstrompotential senkrecht zur Folienebene angelegt wird.
Die piezoelektrische Konstante ist jedoch sehr grol.t. die durch Messen der Polarisation auf der Oberflache der Folie erzielt wird, wenn in der Oricntiei ungsrichtung der Folie eine Belastung angelegt wird.
Es wurde beispielsweise ein Elektret hergestellt, indem eine Gleichstromspannung von 70Cl KV cm eine Stunde lang bei 90 C an eine Vinylidenfluoridharzfolie angelegt wurde, die bei 25" C auf das 2,3fache monoaxial gereckt wurde. Anschließend wurde die Temperatur unter Beibehaltung der vorstehend erwähnten ülcichstromspannung auf Raumtemperatur abgekühlt. Die piezoelektrische Konstante des Elektreten erreichte 10 ' c.g.s., e.s.u. Dieser Wert liegt weit über dem Wert eines Elektrcten aus einer nicht gereckten Vinylidenfluoridharzfolie.
Auch wenn ein Elektret bei niedriger Temperatur und Spannung aus einer gereckten Vinylidenfluoridharzfolie hergestellt wird, weist der Elektret eine beachtliche hohe piezoelektrische Konstante auf. Die piezoelektrische Konstante eines bei 50° C und 300 KV cm hergestellten Elektreten betrug beispielsweise 3x|() 7 c.g.s, c.s.u.
Wenn daher ein Weehselstrompotential an die gegenüberliegenden Flachen eines Elektreten aus einer orientierten oder gereckten Vinylidenfluoridharzfolie angelegt wird, erfolgt die Verformung sowohl parallel zur Onentierungsrichtung als auch senkriecht zur Oricntierungsrichtung, und die Phase der ersteren Oricntierungsrichtung ist gleich der Phase der letzten Orientierungsrichtung.
Es läßt sich daher ein hervorragender elektroakustischer Wandler erzielen, wenn ein Elektret aus einer orientierten Vinylidenfluoridharzfolie als Schwingmembran verwendet und die Schwingmembran mit gebotener Sorgfalt befestigt wird.
Während bei den herkömmlichen elektroakustischen Wandlern wegen des komplizierten Aufbaus die Schwingmembranen die Form einer Scheibe oder in besonderen Fällen die Form einer Ellipse haben, können die Schwingkörper des elektroakustischen Wand- lers gemäß der Erfindung jede beliebige Form annehmen und in Form einer Scheibe, einer Ellipse, eines Polygons oder eines anderen beliebigen komplizierten Formgebildes vorliegen. Wenn der Sehwingkörper beispielsweise die Form eines Resonanzkastens eines Streichinstrumentes hat, können die akustischen Eigenschaften des elektroakustischen Wandlers verbessert werden, wobei gleichzeitig die Dicke des Wandlers auf K) mm verringert werden kann
ίο Wenn ein zylindrischer Schwingkorper verwendet wird, dessen beide Enden durch scheibenförmige Hauteile festgelegt sind, oder wenn ein kugelförmiger Schwingkorper benutzt wird, der am unteren Teil festgelegt ist. lassen.sich elektroakustisehe Wandler crziclcn. die keine Richtwirkung haben. Der cleklrnakustische Wandler gemäB der Erfindung kann sowohl als Mikrophon als auch als Kopfhörer verwendet werden.
Ein elektroakustischer Wandler, der sowohl als
elekIrnakinilisrher Sender :iU auch :iis rlek Imnk ii<;ti-
scher Empfänger verwendbar ist. IaBt sich dadurch erzielen. daB die Seitenkanten des Eleklrelcn aus der Vinylidenfluoridharzfolie festgelegt werden. Der Aufbau des auf diese Weise erzielten Wandlers ist äußerst einfach, verglichen mit den herkömmlichen Mikrophonen. Lautsprechern u. dgl. Der Wandler gemäB der Erfindung läßt sich daher sehr leicht und mit niedrigen Kosten herstellen.
Die Vcchselstromsignale für den clektroakustiseheii Wandler gemäü der Erfindung können direkt von einem Anodenkreis einer Senderöhre eines Verstärkers oder durch einen anderen Ausgangstransformator an der Sekundärseite eines Hauptausgangstransformators zugefiihrt werden.
Die vorteilhaften Wirkungen des elektroaku.stisehen Wandlers gemäB der Erfindung treten am deutlichsten zutage, wenn ein Elektret aus der Vinylidenfluoridharzfolie ohne Anisotropie verwendet wird. Wenn jedoch ein EJcktrct aus einer anisotropen Vinylidenfluoridharzfolie verwendet wird, treten im Grunde die gleichen piezoelektrischen Eigenschaften wie im vorhergehenden Fall auf. Im letzteren Fall unterscheidet sich die piezoelektrische Eigenschaft lediglich in den Richtungen der Filmebene, so daß durch die richtige Planung bei der Herstellung des elektroakustischen Wandlers nahezu die gleiche Wirkung wie im ersten Fall erreicht werden kann.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Ein Pulver aus Polyvinylidenfluorid wurde mit Hilfe einer T-Düse zu einer Folie mit einer Dicke von 0,1 mm verarbeitet. Die gegenüberliegenden Flächen der Folie wurden im Vakuum mit Aluminium iiberzo gen. Die im Vakuum aufgebrachten Aluminium.- schichten bildeten sowohl die Elektroden zur Herstellung des Elektreten als auch die Elektroden bei der Verwendung des Elektreten als Schwingkörper eines Kopfhörers. Die beschichtete Folie hatte die Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von 10 cm. Die Folie wurde 30 Minuten lang bei 150° C gehalten, während gleichzeitig eine Gleichstromspannung von 300 KV/cm angelegt wurde. Die Folie wurde anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, während die vorstehend erwähnte Gleichstromspannung angelegt blieb. Es entstand eine Elektretfolie aus Polyvinylidenfluoridharz mit einer hohen piezoelektrischen Eigenschaft. Die Elektretfolie konnte als Schwing-
körpur für einen Kopfhörer verwendet werden. Der Aufbau des die erfindungsgemäße Elektretfolie aufweisenden Kopfhörers ist in Fig. 3 dargestellt.
Der in Fig. 3 gezeigte Kopfhörer besitzt einen Schwingkörper 1 in Form der Elektretfolie aus Polyvinyl idenfluoridharz. Der Schwingkörper 1 weist auf seinen gegenüberliegenden Flächen Aluminiumelektroden 2 und 2' auf, die unter Vakuum aufgebracht worden sind. Obgleich bei diesem Beispiel Aluminium als leitendes Material verwendet worden ist, kann auch jedes andere leitende Material, wie Silber, Gold u. dgl. verwendet werden.
Der Schwingkörper 1 kann mit Hilfe der Befestigungselemente 3 und 3' vollkommen festgelegt oder claslisch gehalten werden. Bei dem vorliegenden Beispiel wurde Hypalon-Kautschuk verwendet. Das Schwingsystem 1, 2, 2', 3 und 3' ist auf Ringen 4 und 4' abgestützt. Das Schwingsystem ist mit Schutzkappe 5 und 5' abgedeckt, die eine Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser von 2 mm aufweisen. Die leitenden Aluminiumschichten 2 und 2' sind an eine Wechselstrom-Signalquelle 6 angeschlossen. Bei dieseim Beispiel wurde der andere Ausgangstransformatoir (TANGO U-608) von der Wechselstrom-Signalquclle 6 zur Impedanzumwandlung verwendet. Das Signal wurde dem Kopfhörer über den Transformator zugeführt.
Die Eigenschaften des Kopfhörers wurden mit Hilfe der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung untersucht.
Ein bestimmtes Eingangspotential wurde an den zu untersuchenden Kopfhörer mittels eines Generators für ivvißes Rauschen angelegt. Anschließend wurde die Ausgang; spannung gemessen, wenn das Eingangspotential von einem Kondensatormikrophon aufgenommen wurde. Die Ausgangsspannung wurde auch bei einem herkömmlichen, im Handel erhältlichen Kopfhörer gemessen und mit der Ausgangsspannung verglichen, die beim Kopfhörer mit dem erfindungsgemäßen elektroakustischcn Wandler erzielt wurde.
Dk" in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung zur Untersuchung der Kopfhörer besitzt einen Generator 4 für weißes Rauschen, ein Wechselstrom-Potentiometer 8 zum Messen des Eingangspotentials des Kopfhörers und ein Wechselstrom-Potentiometer 9 zum Messen des Ausgangssignals des Mikrophons. Ein Kopfhörer 10 ist über eine Dichtung mit einer Muffe 11 verbunden, um ein Austreten von Luft zu verhindern. Die Muffe 11 ist ein Rohr aus Polyvinylchlorid mit einem Durchmesser von 90 mm und einer Länge von 25 mm. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Kondensatormikrophon.
Das Bezugszeichen 13 bezieht sich auf einen Schallschlucker aus Glasfaserfilz; Der Abstand zwischen·! dem Kopfhörer und den» Mikrophon betrug 15 cm. Wenn das an den Kopfhörer angelegte Eingangspotential ein Volt betrug, lag das vom erfindungugemäßen Kopfhörer ausgehende Ausgangspotential bei 2,5 Millivolt.
Beispiel 2
Ein Pulver aus Polyvinylidenfluorid wurde mit Hilfe
eines Extruders zu einer Folie mit einer Dicke von 0,2 mm verarbeitet. Die Folie wurde mit einer Walze in Berührung gebracht und durch örtliches Erhitzen an der Berührungsstelle auf das Vierfache gereckt. Die Folie hatte während des Reckvoirganges eine Temperatur von 110° C.
Auf die gegenüberliegenden Flächen der Folie wurden im Vakuum kreisförmige Aluminiumschichten mit einem Durchmesser von 10 cm aufgedampft. Die Folie wurde 30 Minuten lang bei 90" C gehalten, wobei gleichzeitig eine Gleichstromspannung von 400 KV/cm angelegt wurde. Die Folie wurde anschließend auf Raumtemperatur gekühlt, wobei die Gleichstromspannung angelegt blieb. Die hierdurch entstandene Elektretfolie wurde als Schwingkörper in einem Kopfhörer verwendet, welcher den gleichen Aufbau wie in Beispiel 1 hatte. Es wurden die gleichen Messungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Wenn das Eingangspotential des Kopfhörers ein Volt betrug, lag das Äusgangspoieiiiiai iiti 3,1 ΓνίϋίίνιιΙί.
Beispiel 3
Es wurde ein Pulver aus einem Copolymeren verwendet, das aus Vinylidenfluorid und Tetrafluoräthylen mit einem Verhältnis von 80 : 20 bestand und durch Suspensionspolymerisation hergestellt worden war. Dieses Pulver wurde in eine Folie mit einer Dicke von 0,1 mm gepreßt. Auf die gegenüberliegenden Flächen der Folie wurden im Vakuum kreisförmige Aluminiumschichten mit einem Durchmesser von 10 cm aufgedampft. Die Folie wurde 30 Minuten lang bei 135° C gehalten, während gleichzeitig eine Gleichstromspannung von 230 KV/cm angelegt wurde. Die Folie wurde anschließend auf Raumtemperatur gekühlt, wobei die Gleichstromspannung angelegt blieb. Der hierdurch entstandene Elektret wurde als Schwingkörper für einen Kopfhörer verwendet, weicherden in Beispiel 1 beschriebenen Auf bau hatte. Es wurden die gleichen Messungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Wenn das an den Kopfhörer angelegte Eingangspotential ein Volt betrug, lag das Ausgangspotential bei 4,0 Millivolt.
Beispiel 4
Da der nach Beispiel 1 hergestellte Kopfhörer ein elektroakustischer Wandler ist, der sowohl als elektroakustischer Sender als auch als elektroakustischer Empfänger verwendbar ist, wurde der Kopfhörer als Mikrophon verwendet und dessen Eigenschaften als Mikrophon untersucht. Der Schwingkörper wurde durch Anlegen von Schallwellen an das Mikrophon in Schwingungen versetzt, und der durch die Schwingangen erzeugte elektrische Strom wurde an den Elektroden abgenommen.
Die Impedanz des Ausganges wurde durch einen FET-Kreis umgewandelt. Als das Mikrophon als ein Mikrophon mit hoher Impedanz verwendet und an ein im Handel erhältliches Bandgerät angeschlossen wurde, wurden bei der Aufzeichnung gute Ergebnisse erzielt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    Γ, Elektroakustischer Wandler mit einer am gesamten Umfang eingespannten, dielektrischen Membran in Form eines Elektreten, die unter Anlegen einer hohen Gleichspannung und unter gleichzeitigem Abkühlen auf Raumtemperatur polarisiert wurden ist und an ihren beiden Seiten mit leitenden, flächigen Elementen in Verbindung "> steht.gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
    a) Der Elektret besteht aus einer piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Vinylidenfluoridharzfolie;
    b) die Folie ist unter einer Gleichspannung zwischen 10 KV/cm und 1500 KV/cm und unter Abkühlung bei einer Ausgangstemperatur zwischen 40 und 180° C hergestellt;
    c) die mit den beiden Seiten der Membran in Verbindung stehenden flächigen Elemente sind im Vakuum aufgedampfte Metallschichten.
  2. 2. Wandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylidenfluoridharz aus Polyvi- as nylidenfluorid oder einem Copolymeren aus Vinylidenfluorid und Tetrafluoräthylen besteht.
  3. 3. Wandler nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Vinylidenfluoridharz durch Streckungseiner Mole- kularketten orientiert ist.
  4. 4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Vinylidenfluoridharz nicht urientit.t ist.
  5. 5. Wandler nach einem eier Ansprüche 1 bis 4, 3S dadurch gekennzeichnet, daß die L' Vakuum aufgedampfte Metallschicht aus Aluminium besteht.
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