home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / audio / highend / 2326 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-19  |  5.0 KB
  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!agate!biosci!uwm.edu!csd4.csd.uwm.edu!info-high-audio-request
  2. From: DPierce@world.std.com (Richard D Pierce)
  3. Newsgroups: rec.audio.high-end
  4. Subject: re: ESL & Ribbon Speakers
  5. Message-ID: <1eg6seINNsi9@uwm.edu>
  6. Date: 18 Nov 92 14:56:30 GMT
  7. Organization: University of Wisconsin - Milwaukee
  8. Lines: 84
  9. Approved: tjk@csd4.csd.uwm.edu
  10. NNTP-Posting-Host: 129.89.7.4
  11. Mime-Version: 1.0
  12. Content-Type: TEXT/PLAIN; charset=US-ASCII
  13. Originator: tjk@csd4.csd.uwm.edu
  14.  
  15.  
  16. Andreas Yankopolous writes:
  17. >
  18. > ... brief description of operating principles of electrostatic
  19. >     loudspeakers, essentially correct, a few minor technical
  20. >     errors, but, generally correct ...
  21. >
  22. >In a ribbon speaker, the "voice coil" appears in the form of thin metal
  23. >wires located in an insulating sheet.  The sheet is suspended in a
  24. >strong magnetic field created by large permanent magnets.  The signal
  25. >from the amplifier flows through the wires embedded in the ribbon.  The
  26. >moving charges in the wire and magnetic field interact to produce a
  27. >force on the wires and consequently move the ribbon.  Since the wires in
  28. >the ribbon provide the resistance to current flow, ribbon speakers
  29. >usually have very low impedances and usually require a high current
  30. >solid state design.
  31.  
  32. No, in fact most ribbon drivers use a thin metallic foil, not a ribbon
  33. with wires embedded in it. The entire ribbon is a conductor. Also, many
  34. ribbon drivers come with matching transformers as well.
  35.  
  36. >There are many reasons for the clarity of these designs.  The vibrating
  37. >sheet in an electrostatic speaker is very lightweight; Martin-Logan's
  38. >weigh less than a cubic inch of air!
  39.  
  40. For some reason (I guess it's "intuitively obvious" to the average
  41. audiophile) the lightweight diaphragm is somehow taken to be very
  42. advantageous. People seem to think that being very light, it can be
  43. accelerated very quickly, thus it has very good transient response, etc.
  44.  
  45. This is a myth. First, in an electrostatic loudspeaker, the amount force
  46. applied per unit mass is typically on the same order as normal dynamic
  47. loudspeakers. Therefore the net acceleration is about the same. Further,
  48. the transformer that we end up sticking in between the amp and the driver
  49. acts very well as a bandpass filter and, as such, provides the upper limit
  50. on transient response. Essentially, no driver, no matter what principle
  51. it uses, can be made to move any faster than the signal driving it asks. 
  52.  
  53. Further, the "mass" argument completely ignores the effect of the air load,
  54. which can be significantly greater and pretty much nulifies any (really,
  55. non-existant) advantage of low mass.
  56.  
  57. One further nit that can stand some debunking: the statement that the
  58. diaphragm weighs less than a cubic inch of air seems a bit hard to
  59. swallow. The density of air at STP is 1.18 kg/m^3. Thus, a cubic inch of
  60. air weighs in at 0.000000491 kg or a whopping 0.000491 grams. Most
  61. materials that are used for such diaphragms have a density damn close to
  62. that of water, or 1000 kg/m^3. This implies that the total material used
  63. must have a volume no greater than 4.91x10^-10 m^3. Using a material
  64. that's, say, 5x10^-6 m thick (0.2 mil), that means its total area
  65. cannot exceed about 1x10^-4 m^2, or a square diaphragm about 1 cm or 0.4
  66. inchs on a side. Now, if they are saying a square inch of the material
  67. weighs about the same as a cubic inch of air, I might allow them the order
  68. of magnitude leeway, but by saying the diaphragm weighs that much,
  69. well, somebody's off by at least a couple orders of magnitude.
  70.  
  71. >Also, with both of these designs, the force is applied more or less
  72. >uniformly over the entire diaphram.  A dynamic speaker concentrates the
  73. >force in the center of the cone or around the perimiter for the dome.
  74.  
  75. Yeah? So what? As several people over the years have pointed out, uniform
  76. drive does not imply uniform motion. A variety of measurements (including
  77. a number I have performed over the years) demonstrate very clearly that
  78. large diaphragm electrostatic drivers not only to not move uniformly, they
  79. are particularly terrible in that they suffer as much, if not more, from
  80. non-uniform motion as other technologies.
  81.  
  82. There is a good, demonstrable reason why electrostatics and (to a lesser
  83. extent, ribbons) sound clean and open, and that is (when done right) the
  84. lack of a box. But, at the same time, it's amazing what a couple of well
  85. placed braces and the right kind of absorptive material can do to make a
  86. box-based system sound much better.
  87.  
  88. One of the finest, most open sounding and neutral speakers I've ever heard
  89. was a modified double pair of older Quad ESL's. Another example were B&W
  90. 801's. Two examples of speakers that used radically different approaches,
  91. but sounded more alike then they sounded different in many ways. One was
  92. electrostatic, the ither was "conventional" (but very well executed)
  93. dynamic driver/box technology.
  94.  
  95. |                Dick Pierce                |
  96. |    Loudspeaker and Software Consulting    |
  97. | 17 Sartelle Street   Pepperell, MA  01463 |
  98. |       (508) 433-9183 (Voice and FAX)      |
  99.