Elektrostaten

[highlander]

Immer wieder hört und liest man über Elektrostaten. Was dabei sofort klar wird: die Teile sind meistens sehr teuer, die Boxen scheinen häufig auffallend schmal und großflächig zu sein, Kopfhörer dieser Bauart (Stax) benötigen spezielle Netzteile.

Was ich bislang in Erfahrung bringen konnte ist, dass offenbar eine hohe Betriebsspannung benötigt wird (+ und - 2kV). Die übrigen Erklärungsversuche habe ich nicht verstanden

Wer kann die Funktionsweise oder den Unterschied zwischen herkömmlichen Lautsprechern und Elektrostaten einmal erläutern?

[GXNet]

Hallo

Kopfhörer 2 - 4 KV ?? Brrrrrr. Da kann ich meinen Kopf ja gleich in die Mikrowelle stecken...

VG
Michael

[Matthias M]

Hallo Andreas,

schau doch mal hier rein:
http://www.dis-elektrostaten.de/content/prinzip.php

und natürlich hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lautsprecher

Übrigens habe ich schon Bausätze für Elektrostaten gesehen. Hat da jemand Erfahrungen gemacht?

Tschüß, Matthias

[uk64]

Hallo
Zum Thema Elektrostaten statt Erklärungen ein paar Bilder eines Schallwandlers (Stax Kopfhörer) und dem inneren des Speiseteils.
Gruß Ulrich

[PhonoMax]

Die obige Erklärung auf der gennanten Net-Seite ist -nun sagen wir es einmal freundlich- durchaus etwas grotesk. Nur am Rande: Auch ein Membranlautsprecher pusht und pullt, sonst hören wir nämlich nicht das, was wir hören wollen.

Elektrostatische Schallwandler arbeiten nach dem Prinzip des Kondensators mit einer festen und einer beweglichen Elektrode, das beim elektrostatischen Lautsprecher aber (und im Gegensatz zum Kondensatormikrofon) mit dem Problem der realisierbaren Membranamplituden kämpft. Diese können nämlich nur sehr klein sein, da für einen niedrigen Klirrfaktor (gleichmäßige, exakt erregungsspannungsproportionale Kräfte zur Membranbewegung über die gesamte Periode hin) die Kapazitätsänderung gegenüber der Ruhekapazität von nennenswerter Größe sein muss. Dafür ist mit allen zusätzlichen Folgen nicht nur die Vorspannung des Kondensators mit Hochspannung möglichst weit hinaufzutreiben, sondern auch ein möglichst geringer Abstand der beweglichen Elektrode zur Festelektrode anzustreben. Nachdem die Hochspannung bei solchen Lautsprechern schnell 1 kV überschreitet, bringen haushaltsübliche Verschmutzungen ihrerseits eigene Dimensionen ins Spiel, oftmals ehe überhaupt ein Ton erklingt (Streukapazitäten und elektrische Überschläge).

Die minimalen Abstrahlamplituden bereiten insbesondere bei tiefen Tönen prinzipielle Probleme, weshalb gerade die Wiedergabe dieser Bereiche von elektrostatischen Lautsprechern nicht recht zu beherrschen ist: Hochwertige statische Tieftöner müssten in nach Quadratmetern messenden Wandflächengrößen gebaut werden.

Der große Vorteil elektrostatischer Lautsprecher liegt in ihrem praktisch vollkommen kohärenten Flächenstrahlerverhalten, das keine Schallführungen erfordert, weiter in der Möglichkeit, den Strahlern auf elektrischem Wege konstruktiv geplante Richtwirkung zu verpassen und schließlich im De-Facto-Fortfall von Ein- und Ausschwingvorgängen, die beim klassischen Membranlautsprecher im Tiefton- und tiefen Mitteltonbereich noch immer katastrophale Ausmaße annehmen, solange man dagegen nicht etwas tut, was letztlich aber auch erst durch ein digitales Processsing in der Box zu wirklichen Fortschritten führte.

Den heute üblichen (Beschallungs-)Radau ("schlappe 1 kW") bekommt man mit breitbandigen Elektrostaten nicht auf die Reihe, was in der gesamten Geschichte dieses Lautsprechertyps zur Folge hatte, dass er primär als Hochtonlautsprecher eingesetzt wurde, auch wenn seine sauberen Einschwingvorgänge da vom menschlichen Ohr nicht mehr wahrgenommen werden können.

Beim Kopfhörer reichen die vom Elektrostaten entsprechender Größe bereitgestellten Schallleistungen aufgrund der direkten Ankopplung ans Ohr aber aus, weshalb elektrostatische Kopfhörer häufiger erfolgreich ausgeführt wurden als breitbandige Lautsprecheranlagen.

Hans-Joachim

[highlander]

Somit hat sich auch meine Anschlussfrage nach der Tieftonwiedergabe bereits geklärt Bliebe noch eines zu fragen: Frequenzweichen wurden in diesem Zusammenhang nicht verbaut, d.h. der herkömmliche Elektrostat war gewissermaßen ein Einwege-System?

[Matze]

Also, ich hatte ja diese Janszen Dinger mit elektrostatischen Hochtönern.
Dort war es so das der HT ab gut 500Hz einsetzte. Ich glaube der TT war garnicht abgetrennt, so das die Dinger, im Vergleich mit guten LS, extrem mittenbetont klangen. Was mir an den Elektrostaten überhauptnicht gefallen hat war die extreme Richtwirkung der HT. Wenn man an der Box vorüber ging war es als wenn jemand den Höhen Regler auf und zu ratscht. Mittlerweile denke ich das der Ruf der Elektrostaten besser ist als der Klang es im normal gebräuchlichen Betrieb hergibt.
Ich bin jedenfalls mit den Kalotten HT die ich in meinen jetzigen Boxen habe sehr viel zufriedener.

[PhonoMax]

Lieber Andreas,
lieber Matthias,

bei aller prinzipbedingt 'beabsichtigten' Idealisierung fängt man sich beim kapazitiven Lautsprecher so viele Probleme ein. dass man sich schon genau überlegen sollte, ob man dieses Verfahren anwenden will.

So kann/könnte der elektrostatische Lautsprecher tatsächlich aus sich heraus und besser als Konuslautsprecher mit ihre irren bewegten Massen als Einwege-System betrieben werden, gäbe es nicht ein anderes Problem, das übrigens auch von Mikrofonen bekannt ist und Großmembranmikros in besonderer Weise belastet:

Wenn die Membran groß wird gegenüber der Wellenlänge des abgestrahlten Signales, kommt es zur Ausprägung von in der Regel unerwünschten Richtcharakteristiken, was man bei Elektrostaten damit umgeht, dass man Zweiwegesysteme (kassische Tiefen vs. Höhen) installiert. Beim Kondensatormikrofon, das übrigens als solches nicht ohne weiteres auf den Lautsprecher zu beziehen ist (die 'bessere Tieftonwiedergabe' eines Großmembranmikros ist ein Ammenmärchen, also purer Unsinn) macht man stattdessen die Membran möglichst klein, was aber an Grenzen für die Empfindlichkeit des Mikros heranführt, wehsalb man sich auch dort weltweit (die Japaner hören mit an desnselben Erscheinungen entlang wie wir) auf einen der vielen Kompromisse 'verständigte' und die Mikros mit etwa 20mm Durchmesser baut.

Bei elektrostatischen Lautsprechern darf man auch nicht übersehen, dass elektronisch-musikalische Entwicklungen der letzten 60 Jahre (z. B. die künstlich aufgemörtelten Tiefenamplituden als Gestaltungsmerkmal) bei diesem Prinzip ebenso Ärger machen, wie der mehr oder minder verzweifelte Versuch, bei der Stereofonie 'Hörflächen' durch großwinkelige Abstrahlungen mittlerer und höherer Frequenzen zu erreichen, ohne dass die akustische Übersprechdämpfung allzusehr leidet. Die optimierte Kalotte gehört da zu den so alten (!) wie reizvollen Lösungen, die auch ihrerseits Komprimisse darstellen, aber mit höherer Praxistauglichkeit aufwarten. Mein Reden: Klangqualität ist eine Sache, Praxistauglichkeit eine doppelte. Beides zusammengenommen lässt viele Klangdiskussionen schnell in Dampf aufgehen, weil die dabei geäußerten Ansprüche in praxi einfach nur 'zufällig', gelegentlich, en passant eingehalten werden können. Das Problem dieser ganzen und sehr teuren Tontechnik war über sehr, sehr lange Zeit die Verknüpfung beider Elemente in fachlich vertretbarer Weise: Extrem hohe Zuverlässigkeit (überwiegend mechanische Feinwerktechnik!) bei großer Hochwertigkeit. Diesen Kompromiss trieb man vorwärts, ja meint ihn in einschlägigen Fach-(?)Diskussionen noch immer vorwärts treiben zu müssen ("schneller-höher-weiter"), obgleich dies in der hinreichend hochwertigen Digitaltechnik zum Unsinn verkommen ist, da diese sich die Leistungsfähigkeit ihrer 'Vierpole' nach Wunsch bestimmen kann.
Doch wenn man nichts mehr hört (= hören kann; wir sprachen über die Lautsprecher!), muss man sich eben etwas vorstellen.
Die mit Kalotten erreichbaren Differenztondämpfungen reichen aus.

Das technische Verfahren der Elektrostatik mag vom Prinzip her beim Lautsprecher durchaus bestechend sein, für den Praktiker ist es aber nicht gerade verlockend. Ich kann mir deshalb nicht vorstellen, dass Hanns Eckmiller bei seinen Lautsprecherüberlegungen je mit dem elektrostatischen Problemkind geliebäugelt hätte. Er kam stattdessen geradlinig auf den Koax-Lautsprecher mit Hochtonkalotte und elektrischer Weiche. Und dabei blieb es dann.

Der elektrostatische Lautsprecher erlebte eine kleine Blüte im frühen Tonfilm der -seit 1927 ehemaligen- Triergon-Leute (Vogt, Engl, Massolle), die eine Vorliebe für technisch anspruchsvolles Experimentieren besaßen. Hans Vogt, dessen Firma in Erlau bei Passau noch heute existiert (seine Kollegen wanderten aus), bestückte ab etwa 1928 erste Tonkinos mit seinen "Statophonen" (Rundlautstrecher von 25 cm Durchmesser), von denen auch Fotos durchs Internet geistern.

Hans-Joachim

[heinz]

Bei einem Ex - Kollegen konnte ich einmal große, flache, amerikanische Standboxen anhören, die ich sogleich als Elektrostaten identifizierte. War aber ein Irrtum, wie er mich aufklärte, es seien nämlich Magnetostaten.
Was'n das? Vorher nie gehört und nachher auch nicht mehr.
Gruß
Heinz

[Matze]

Soweit ich weis sind Magnetostaten sowas wie Bändchenhochtöner.
Also eine dünne leitfähige Membran (Keine Spule) in einem starken Magnetfeld.

[capstan]

heinz postete
Magnetostaten.
Was'n das? Vorher nie gehört und nachher auch nicht mehr.
Gruß
Heinz

Eine leichte Folienmembran mit aufgeklebten oder aufgedruckten Leiterbahnen befindet sich zwischen zwei sehr starken Magnetfeldern.
Die meist stabförmigen Magnete sitzen dicht vor und hinter der Membran, die sich in diesem magnetischen Feld frei nach vorn und hinten bewegen kann. Magnetostaten gibt es von der Größe einer Zimmertür als Vollbereichslautsprecher bis hin zu kleinen Hochtönern, die fälchlicherweise oft als "Bändchen- Lautsprecher" bezeichnet werden.

Bernd

[capstan]

Hier noch was zum Thema Elektrostaten




http://www.acoustat.eu/Z1.htm


Diese 140kg Teile habe ich vor zwei Jahren selbst zur Funkausstellung geschleppt.

[hanns-d.pizonka]

Hallo Matthias und Liebhaber der Flächenstrahler,

schaut hier mal rein (in deutscher Sprache):
http://www.magnepanstudio.de/Magneplanar...rsicht.htm

oder hier in die Homepage von Magnepan (USA)
http://www.magnepan.com/
und deren Ansicht zum eigenen Produkt (es ist das Beste, wie sollte es sonst sein). Zu meinem täglichen Hörvergnügen hat über zwanzig Jahre ein Pärchen "SMG" (Small Magnepan = früher die kleinste Ausführung) beigetragen. Sowohl an Röhrenendstufen (Zweimal 2xEL84) als auch an MOSFET-Endstufen (Zweimal300Watt8Ohm) keine Probleme im Betrieb.

Die Problematik der Aufstellung von Dipol-Strahlern setze ich der Einfachheit halber als bekannt voraus.

MFG
H A N N S -D.

[uk64]

Hallo
Noch ein paar Links zum Thema Selbstbau von Elektrostaten
http://www.amasci.com/esloud/eslhwto.html
http://www.audiodesignguide.com/esl/esl.html
http://www.quadesl.com/diy_esl1.shtml
http://www.sacdmods.com/ESL/index.htm
Gruß Ulrich

[berndotto]

Möchte auch meinen Senf dazu sagen.

Bin seit 4 Jahren Besitzer der kleinen Maggies und bin nach wie vor hell auf begeistert.
Kein herkömmlicher LS kann dermaßen Stimmen und akustische Instrumente tranportieren.

Wo Licht ist, ist auch Schatten. Wenn man den Klang von Subwoofern oder anderen Tiefsttonübertragern liebt ? , ja dann sollte man sich nach was anderen umsehen.
Oder man kauft sich die ganz großen Maggies und baut sich eine Wohnung oder ein Haus darum.
Es gibt zwar die Möglickeit mittels eines Tieftöners, die Maggies unten herum zu unterstützen, aber das ist nicht so einfach, da durch die unterschiedlichen "mechanisch- physikalischen" Gegebenheiten, der Basslautsprecher sehr oft aus dem )Takt" läuft/ er kommt zu spät.


Ich komme zu den wirklichen Elektrostaten, die ich nur bei KH´s kenne (Stax) und liebe, obwohl der qualitive Abstand zu meinen anderen guten dynamischen KH´s nicht wirklich groß ist.

Kann ja mit dem Stax Omega (den ich mir aus "Zeitgründen"/grins) nicht leisten kann) wieder ganz anders sein bzw. der "alte" Abstand wieder hergestellt sein.
Was ich aber aus meiner Erfahrung heraus als sehr unwahrscheinlich ansehe.

Gruß Bernd

Anm. Die Aussage von Hanns -D. kann ich nur bestätigen. Entgegen aller Behauptungen brauchen zumindestens die kleinen Maggis keine überdimensionierte Verstärkerboliden.