Elektrostatische Lautsprecher sind für ihre Klarheit und Transparenz ebenso bekannt wie für die geringen Verzerrungen im Mittel- und Hochtonbereich. Die geringe Verzerrung ist ein Ergebnis der sehr geringen Masse der bewegten Membrane. Neben der sehr hohen Tonqualität weisen herkömmliche elektrostatische Lautsprecher auch eine Reihe von prinzipbedingten Nachteilen auf, wie eine sehr geringe Impedanz, sobald die Frequenzen über 1.000 Hertz ansteigen, und die bei 20.000 Hertz oft sogar unter 1 Ohm absinkt, was teure und leistungsstarke Verstärker erfordert. Ein anderer bekannter Nachteil traditioneller elektrostatischer Lautsprecher besteht in der parallel gerade ausgerichteten Abstrahlungscharakteristik (wie ein Laserstrahl). Aufgrund des Prinzips der Tonwiedergabe benötigen elektrostatische Lautsprecher sehr große Oberflächen, um tiefe Töne wiederzugeben.
Ein neuer Ansatz im Erscheinungsbild von Elektrostatischen Lautsprechern in Lifestyle-Optik.
PIOSound hat diese Nachteile überwunden, indem es seine Produktlinien nach unterschiedlichen Lösungsansätzen, wie der Eagle Baureihe (größere und vollbereichs-elektrostatische Lautsprecher) und der Falcon Baureihe (Hybridlösungen für kleinere elektrostatische Lautsprecher), ausgeführt hat. Die Flat Panel Lautsprecher von PIOSound bringen die komplexe elektrostatische Technologie zur Anwendung. Ein elektrostatischer Lautsprecher erzeugt den Ton, indem er eine dünne, flexible Membrane zwischen zwei feststehenden Platten, den Statoren, bewegen lässt. Die unübertroffene Tonqualität der PIOSound Eagle elektrostatischen Lautsprecher wurde durch die Anwendung der von PIOSound zum Patent angemeldeten Electrostatic Elements (ESE) Technologie mit ADS (active diaphragm system = aktives Membran-System) mit dynamischer Dämpfung und Nanofasertechnologie für die Membrane erreicht. Bei der ADS Technologie von PIOSound wird das umgewandelte Audiosignal über ein eigenes, gesetzlich geschütztes elektrisches Modul, das eine neue und innovative Transformatortechnik verwendet, an das Diaphragma oder die Membrane geleitet, während + und – Hochspannungs-Gleichspannungssignal an die Statorplatten angelegt wird. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches Feld erzeugt, und als Ergebnis, das durch die elektrisch leitende Schicht der Membran geschickten Audiosignals, beginnt sich die Membrane entsprechend dem Musiksignal zu bewegen. Aufgrund der extrem geringen Masse der bewegten Membrane folgen die Schallwellen dem Musiksignal viel schneller und genauer als bei anderen Lautsprechern. Besonders die patentierte PIOSound Technologie zum Bedämpfen der harmonischen Verzerrungen und Eigenresonanzen resultieren in einem sauberer und natürlicher klingenden Lautsprecher.
Der Aufbau der PIOSound ESE mit mehreren Membransegmenten und separaten Abschnitten für hohe und niedrige Töne schafft eine breite Verteilung der Schallwellen und ergibt eine optimale räumliche Wirkung. PIOSound hat auch das Problem der harmonischen Verzerrungen und Membranresonanzen durch die Anwendung einer neuen Technologie, die die Resonanzen optimal bedämpft und praktisch beseitigt, auf eine grundsätzliche Weise gelöst. Die harmonischen Verzerrungen werden auf extrem geringe Pegel verringert, die besonders bei der Wiedergabe mit hohen Schallpegeln bemerkbar ist, wenn der Klang der elektrostatischen Lautsprecher seine außergewöhnliche Klarheit und Transparenz beibehält. Harmonische Verzerrungen werden sowohl in den elektrischen als auch in den mechanischen Bauteilen verursacht. Transformatoren verursachen auch die elektrischen Resonanzen und Verzerrungen. Deshalb werden diese unter unserer direkten Aufsicht entwickelt und unter Verwendung erstklassiger Materialien gebaut. Diese Transformatoren sind für die Frequenzen des von ihnen angetriebenen Panels optimiert. Alle hergestellten Transformatoren werden mit von PIOSound selbst entwickelten Testgeräten streng geprüft, ehe sie in unseren Produkten verwendet werden dürfen. Resonanzen, die durch die mechanische Konstruktion und Bauteile verursacht werden, sind eine andere Quelle für harmonische Verzerrungen. Durch die Verwendung von Aluminium-Druckguss für die Rahmen und von rostfreiem Stahl für andere mechanische Komponenten verfügen wir über eine sehr stabile und steife mechanische Konstruktion. Das elektrostatische Element, das aus den Statorplatten mit der Membrane und den Abstandhaltern besteht, die in einer Sandwichbauweise gefertigt sind, sind erschütterungsfrei im Aluminiumrahmen aufgehängt, mit einem speziell entwickelten U-Profil aus Gummi zwischen dem ESE und dem Aluminiumrahmen. So findet sich als einzige Quelle von harmonischen Verzerrungen die Eigenresonanzen der verschiedenen Abschnitte der Membrane. Um die durch die ESE (Elektrostatische Elemente) verursachten harmonischen Verzerrungen deutlich zu reduzieren, hat PIOSound eine spezielle Faser an der Rückseite der Statorplatten aufgebracht, die mit Hilfe einer patentierten Konstruktion die harmonischen Verzerrungen für das elektrostatische Element deutlich reduziert. Die Kombination all dieser Maßnahmen ergibt zusammen mit der neu angewendeten Membrantechnologie eine saubere und transparente Tonwiedergabe, die sich in einmaliger Weise von den Systemen des Mitbewerbs unterscheidet.
Pio Falcon: Ein Hybridsystem für Einsteiger, das nicht nur die tiefen Töne bei den Explosionen eines Action-Filmes betont, sondern auch die spektakulären Schlagzeugpartien in Rolling in the Deep von Adele.
Der zusätzliche Vorteil dieser neuen Technologie reduziert die harmonischen Verzerrungen nicht nur über den gesamten Frequenzbereich sondern hält die Verzerrungen selbst bei hoher Belastung gering. Ein weiterer technischer Durchbruch besteht in der Anwendung von Kohlenstoff-Nanofasern für die leitende Schicht der Membrane. Der Vorteil der Anwendung von Kohlenstoff-Nanofasern besteht in der stabileren leitenden Schicht, die in einer gleichmäßigeren und dünneren Lage aufgedruckt werden kann, was eine geringere zusätzliche Masse und somit bessere Tonwiedergabe bedeutet. Die Nanofasern sind etwa zehntausend Mal kleiner als ein menschliches Haar und können deshalb sehr fein und dicht aufgetragen werden. Das ergibt eine extrem flexible Schicht, die sehr stabil und langlebig ist. Ein anderer wichtiger Vorteil des Einsatzes der patentierten Technologie zur deutlichen Verringerung der harmonischen Verzerrungen besteht in der Eliminierung von Phasenverschiebungen zwischen dem linken und rechten Lautsprecher, was von substantieller Bedeutung für dreidimensionale Tonwiedergabe ist. Die Eagle Baureihe besteht aus einem separaten Hochton ESE und einem eigenen Tiefton ESE mit mehreren Segmenten. Es ermöglicht uns, das ESE für beste akustische Leistungsfähigkeit unabhängig, sowohl für den hohen als auch den tiefen Frequenzbereich, zu optimieren. Die Größen und Anzahl der Segmente für das Tiefton ESE werden sowohl für die tiefsten Frequenzen als auch für höchstmögliche akustische Ausgangsleistung optimiert. Für hohe Frequenzen wird eine unterschiedliche Konstruktion gewählt, mit dem Konstruktionsziel einer möglichst breiten Schallverteilung und optimaler akustischer Ausgangsleistung. Für beide Paneele waren geringe Verzerrungen und resonanzfreie Konstruktion die wesentlichen Optimierungsparameter. Infolge der mechanischen und galvanischen Trennung der hohen und der tiefen Töne als auch durch die optimierten geometrischen Abmessungen und Abschnitte, sind die Lautsprecher der Eagle Baureihe perfekt dafür geschaffen, eine große Bühne mit einem perfekten und gleichmäßigen Übergang von den tiefen zu den hohen Tönen darzustellen. Das optimiert die Tonbalance und erhält die herausragenden Vorteile der elektrostatischen Technologie wie Klarheit und Transparenz, ohne dabei die Einschränkungen herkömmlicher elektrostatischer Schallwandler aufzuweisen. Aufgrund der getrennten Esel-Elemente für hohe und tiefe Töne ermöglichen die Lautsprecher der Eagle Baureihe eine weitaus bessere Tieftonwiedergabe als die Lösungen von Mitbewerbern.
Die Aufteilung der hohen und tiefen Töne legt separate Antriebsmodule, die für jedes einzelne Paneel optimiert sind, nahe. Tatsächlich werden zwei Antriebsmodule mit eigenen Transformatoren für hohe und tiefe Töne mit jeweils eigenen Hochspannungs- und Prozessoreinheiten verwendet. Die Transformatoren für beide Paneele sind für ihre jeweiligen Frequenzbereiche und Leistungen optimiert. Diese Trennung ermöglichte uns vollständig andere Transformatoren zu konstruieren, das zu einer Qualität geführt hat, die mit nur einem Transformator praktisch nicht zu erzielen ist. Auch der Hochspannungsteil wird für jedes Paneel separat gefertigt und für die Erzielung einer optimalen Leistungsfähigkeit unabhängig eingestellt. Jedes Paneel verfügt über einen eigenen Prozessor, der kontinuierlich den Hochspannungspegel und den Audioeingang überprüft und regelt. Sobald eine Fehlfunktion festgestellt wird, kann das Steuergerät die Hochspannung und/oder den Audioeingang ausschalten, je nachdem, welche Art von Fehler festgestellt wurde. Erst wenn der Fehler über einen Zeitraum von mindestens 8 Sekunden nicht festgestellt wird, schaltet die Steuerung in den normalen Betrieb zurück. Ein weiterer Vorteil dieser 8 Sekunden-Dauer besteht darin, dass der Zuhörer auf einen möglichen Fehler aufmerksam gemacht wird. Auch, wenn über einen Zeitraum von etwa 10 Minuten kein Audiosignal festgestellt wird, wird die Hochspannung ausgeschaltet, weil es die Anziehung von Staub minimiert und auch den Stromverbrauch im Standby Betrieb verringert. Desweiteren werden die Lautsprecher durch eine Stoffbespannung an der Vorder- und Rückseite geschützt, was das Eindringen von Staub verringert und die Langlebigkeit des Paneels erhöht. Die Hochspannung wird unmittelbar nach der Feststellung eines Eingangssignals eingeschaltet. Die Hochspannungsversorgung ist so konstruiert, dass sie die Membran innerhalb von 0,1 Sekunden gut auflädt, sodass es kaum bemerkbar ist wenn die Musik eingeschaltet wird. Neben den oben angeführten Überprüfungen und Anpassungen regelt das Steuergerät, eine detaillierte Kontrolle des ESE, noch mehr als 30 weitere Parameter. Während der Entwicklung der Module bestand eines der wesentlichen Konstruktionsziele in der Erreichung einer sehr geringen Leistungsaufnahme im Standby-Betrieb. Dies wurde nicht nur durch die Abschaltung der Hochspannung, wann immer dies möglich ist, erreicht, sondern auch durch die sorgfältige Minimierung der Leistungsaufnahme durch die anderen elektronischen Schaltungen im Modul. Die Falcon Baureihe besteht aus einem ESE und einem eingebauten aktiven kardoiden Subwoofer, der speziell für eine optimale Integration mit dem elektrostatischen Paneel entwickelt wurde. Bei hybriden elektrostatischen Lautsprechern ist der Übergang vom Abstrahlverhalten des Dipols zum Rundum-Abstrahlverhalten des Subwoofers problematisch. PIOSound befand die übliche Vorgangsweise als keinen akzeptablen Weg und suchte nach einer neuen Lösung.
Das Eagle System wurde unter Verwendung von richtungweisenden, patentierten Technologien entwickelt, wobei hohe und tiefe Frequenzen durch separate elektrostatische Bauelemente (ESE) wiedergegeben werden. Dies ergibt nicht nur eine breitere horizontale Abstrahlung, sondern optimiert auch die Empfindlichkeit der Lautsprecher.
Der Sockel wird nun mit zwei aktiven Treibern ausgestattet, von denen einer als ein Dipol und der andere als geschlossenes Gehäuse konfiguriert ist. Der große Vorteil dieser Anordnung besteht in einem gleichmäßigen, sanften und natürlichen Übergang des nierenförmigen Abstrahlverhaltens bei tiefen Frequenzen zu einem Dipol bei höheren Frequenzen. Beide Lautsprecher sind erforderlich, um die gemeinsame Abstrahlung für normale Hörabstände zu optimieren! Die Dipolabstrahlung bei den höheren Frequenzen (des Aktivtreibers) vermischt sich perfekt mit der Dipolabstrahlung des elektrostatischen Paneels. Beide Treiber verfügen über eigene aktive Verstärkung und Filterung. Obwohl es eine komplizierte und kostspielige Lösung ist, ist PIOSound überzeugt, dass diese zusätzlichen Kosten nur ein geringer Preis sei, der für eine sehr stark verbesserte Klangqualität zu bezahlen ist. Die Falcon Baureihe verwendet auch das patentierte Dämpfungssystem und das weite Abstrahlverhalten für die hohen Frequenzen für das elektrostatische Paneel mit den Vorteilen, wie bei der Eagle Baureihe beschrieben. Das Ergebnis ist ein schöner Lifestyle- und verhältnismäßig kleiner elektrostatischer Hybrid-Lautsprecher, der den Klang eines großen elektrostatischen Lautsprechers mit dem Druck eines gut konstruierten dynamischen Subwoofers vereint. Der Falcon Lautsprecher verfügt auch über die Eigenschaft, den Querschnitt als auch den Grundpegel in Abhängigkeit vom Raum zu ändern.
Aufgrund der patentierten Technologien von PIOSound verfügen sowohl die Falcon als auch die Eagle Baureihe über eine Menge wichtiger Vorteile im Vergleich zu Lautsprechern des Mitbewerbs, wie zum Beispiel:
– Schönes Lifestyle-Design
– Geringe Verzerrungen
– Breite Stereo-Abbildung
– Bereit für 3D
– Höhere durchschnittliche Impedanz
– Hervorragende Empfindlichkeit bei hochauflösender Tonwiedergabe in normalen Hörabständen – Wiedergabe, die weniger durch Raumreflexionen beeinflusst ist.
Quelle: Audio Reference Homepage
