Elektrostatický reproduktor ( anglicky ElectroStatic Loudspeakers ESL ) je druh zvukového emitoru ( reproduktoru ), ve kterém je zvuk vytvářen pomocí membrány umístěné v elektrostatickém poli . Může mít vynikající zvukové vlastnosti: extrémně nízký koeficient nelineárního zkreslení (méně než 0,05 %) .
Reproduktory používají tenkou plochou membránu (membránu), obvykle plastovou fólii potaženou vodivým materiálem (jako je grafit ), umístěnou mezi dvěma elektricky vodivými mřížkami (stator), což je kovový plech s otvory (nebo natažený drát), s malá vzduchová mezera mezi membránou a statorem. Membrána interaguje s elektrostatickým polem statoru.
Na různých stranách membrány může být jeden nebo dva statory a membrána může být nízkoodporová nebo vysokoodporová. Aby fungovala s nízkým zkreslením, musí membrána pracovat s konstantním nábojem na svém povrchu spíše než s konstantním napětím . Toho je dosaženo jednou nebo oběma metodami: vodivý povlak membrány se vybere a nanese tak, aby jí poskytl velmi vysoký povrchový odpor , a/nebo se mezi vysokonapěťový sériově zapojí rezistor s vysokou hodnotou. zdroj a membránu (rezistor není zobrazen). Poslední metoda však stále zavádí zkreslení, protože náboj bude protékat membránou do bodu nejblíže k "mřížce" nebo elektrodě, čímž se zvýší síla pohybující membránou, k tomu dojde při zvukové frekvenci, takže pro praktický reproduktor membrána potřebuje vysoký povrchový odpor ( megaohmy na čtverec), aby se snížila rychlost toku náboje.
V nejběžnější verzi je mezi dvěma statory natažena vysokoodporová membrána. Membrána je díky elasticitě držena ve střední poloze.
Zvukový signál s vysokou amplitudou (přes zvyšovací transformátor ) je přiváděn v protifázi na přední a zadní mřížky (statory). V důsledku toho se mezi statory objeví rovnoměrné elektrostatické pole úměrné zvukovému signálu. To způsobí, že na nabitou membránu působí coulombovská síla a posouvá ji, v důsledku těchto vibrací pohybují vzduchem na obou jejích stranách.
Protože je pole rovnoměrné - působí rovnoměrně na celou membránu a samotná membrána má extrémně nízkou hmotnost, je díky tomu dosaženo vysokých akustických charakteristik: koeficient nelineárního zkreslení (THD) menší než 0,05 %, dobrý impulsní odezva, plochá frekvenční odezva .
Téměř u všech elektrostatických reproduktorů je membrána poháněna dvěma mřížkami, jednou na každé straně, protože síla působící na membránu z jedné mřížky by byla nepřijatelně nelineární, což by mělo za následek harmonické zkreslení. Použití mřížek na obou stranách eliminuje napěťově závislou část nelinearity, ale ponechává část závislou na náboji (přitažlivou sílu). Výsledkem je téměř úplná absence harmonického zkreslení.
V jednom z nejnovějších vylepšení je na membránu přivedeno audiofrekvenční napětí a na mřížky konstantní napětí (tzv. Transparent Sound Solutions ).
Takové reproduktory vyrábí jen pár firem a jejich cena je poměrně vysoká .
Membrána se nejčastěji vyrábí z polymerových fólií ( lavsan , mylar ), polyesterové fólie (tloušťka 2-20 mikronů) s výjimečnými mechanickými vlastnostmi, jako je polyethylentereftalátová fólie .
Statory by měly vytvářet co nejrovnoměrnější elektrické pole a přitom stále přenášet zvuk. Proto jsou vhodné konstrukce mříží děrované plechy, rám z napnutého drátu atd.
Na základně akustického systému s elektrostatickými reproduktory je umístěn náběhový transformátor a zdroj vysokého napětí (ale zároveň velmi malého, tedy nikoli nebezpečného proudu).