一种电子发生器、一种净电荷发生装置及一种静电扬声器
技术领域：
[0001] 本
发明涉及声像技术领域，尤其是涉及一种电子发生器、一种净电荷发生装置及一种静电扬声器。背景技术：
[0002] 从上世纪二十年代开始就出现了各种发声方式的扬声器，其中动圈式扬声器(靠
磁场力驱动)和静电扬声器(靠静电力驱动)成为音响工程师主要考虑的两个发展方向。由于技术、工艺和成本的考虑，工业界选择了动圈式扬声器，这种扬声器结构简单、效率高，基本可以满足当时音响系统对扬声器的指标要求，一直是市场的主流产品。
[0003] 随着数字技术用于音源设备和高保真音频
放大器的出现，目前广泛使用的动圈式扬声器由于失真较大(约3％)已难以跟上音响技术的发展，已成为音响重放系统的
瓶颈，动圈式扬声器无法再现高保真数字音频
信号(失真≤0.02％)的声音信息。
[0004] 为了还原高保真数字
音频信号的声音信息，可采用静电扬声器，其原理如图1所示，输入音频信号通过音频
变压器(101)升压200～300倍后加到两个固定极板(103)上，使两固定极板(103)间产生随音频信号
电压变化的
电场，高压直流电源(104)给振膜(102)注入静电荷，振膜(102)受电场力的作用振动产生声音。
[0005] 静电扬声器的振膜(102)是在很薄的聚酯
薄膜(只有几微米)上
喷涂一薄层高阻抗导电材料制成的，由于振膜(102)很薄(只有几微米)、很轻(其
质量只有动圈式扬声器振动系统的几百分之一)，故瞬态特性好，跟随音频信号的能力很强，故解析力极其优秀，可以分辨音乐的细节；静电扬声器的理论失真很小(失真≤0.05％)，如英国的QUAD公司ESL-2905豪华版静电扬声器音响在1000Hz以上，失真≤0.15％；低频段(500Hz以下)失真稍大，在0.5％～1％之间。
[0006] 静电扬声器在中、高频段表现极佳，但在低频段(500Hz以下)还无法和动圈式扬声器想媲美。因为在低频段需要振动较慢、但振幅较大的振动，而静电扬声器的两个固定极板间的距离在
现有技术条件下还做不到太大，如果增大两固定极板间的距离，则效率会急剧下降，所以比较有效的办法是中、高频段用静电扬声器，低频段用传统的动圈式扬声器，如美国MARTIN LOGAN公司的产品就是采用这种办法。这种组合式音响系统的问题是低频和中、高频很难做到无缝衔接，因为锥盆质量相对较大(和静电扬声器的振膜相比)，跟随音频信号的能力较差，而静电扬声器的振膜非常轻，瞬态特性好，几乎和音频信号同步变化，故两者所表现的音乐品质差别还是比较明显的。
[0007] 如果要在全频段都采用静电扬声器，就需要将振膜做到很大的面积，如美国天域Sound Lab公司的旗舰产品，整个振膜宽107cm、高206cm，放在客厅里就像两
块门板。
[0008] 静电扬声器的优点：振膜质量极轻，因而瞬态特性好，解析力极佳，对中、高频信号的表现力极其优异，能捕捉音乐信号中极为细微的变化，声音自然，有临场感。
[0009] 静电扬声器的缺点：需要极化电压，一般为2500～3500V，由高压直流电源提供，而高压直流电源体积较大，普遍在12cm×8em×2cm以上，使得静电扬声器无法在移动便携式设备中使用。
[0010] 本发明的技术方案可以解决静电扬声器存在高压直流电源的
缺陷。发明内容：
[0011] 为解决现有技术中静电扬声器存在高压直流电源的缺陷，本发明提供了一种净电荷发生装置以替代高压直流电源，同时还提供了所述净电荷发生装置中的一个重要组件：电子发生器；为便于应用所述的净电荷发生装置，本发明还提供了一种用于静电扬声器的振膜。
[0012] 本发明提供的一种用于静电扬声器的振膜，编号为(903)，如图9所示：中间是绝缘材料层，在所述绝缘材料层的两面分别涂覆一薄层(约几微米)高阻抗导电材料和一薄层(约几微米)低阻抗导电材料，所述高阻抗导电材料的面
电阻在106～1012Ω之间，所述低阻6
抗导电材料的面电阻在0～10 Ω之间，为便于叙述问题，将涂覆有高阻抗导电材料的一面记为第一导电层，将涂覆有低阻抗导电材料的一面记为第二导电层。
[0013] 本发明提供的一种电子发生器，编号为(803)，如图7所示，包括：第一发光部件(2)、凸透镜(3)、具有
导电性且透明的第一
阳极(1)、具有导电性的第一
阴极(5)、具有导电性的第一辅助
电极(6)和绝缘密封
外壳(7)；所述第一阳极(1)是在所述凸透镜(3)正对所述第一阴极(5)一侧的表面上沉积一薄层(约零点几毫米)透明导电薄膜制成的；在所述第一阴极(5)正对所述第一阳极(1)一侧的凹面上覆有较薄的(约几微米厚)光电阴极材料层(4)，所述第一阳极(1)与所述第一阴极(5)之间有供电子移动的间隙；当所述第一发光部件(2)发出的光经所述凸透镜(3)会聚并透过所述第一阳极(1)后照射到所述光电阴极材料层(4)上时，所述光电阴极材料层(4)由于
光电效应而逸出
光电子，逸出的光电子越过所述间隙漂移到所述第一阳极(1)，为增强所述电子发生器(803)的工作效果，所述电子发生器(803)还设置了所述第一辅助电极(6)，在所述电子发生器(803)需要发射电子时，在所述第一阳极(1)与所述第一辅助电极(6)之间施加正向辅助电压以促使所产生的光电子顺利移动到所述第一阳极(1)，当所述电子发生器(803)不需要发射电子时(待机模式)，在所述第一阳极(1)与所述第一辅助电极(6)之间施加反向截止电压以阻止所述光电阴极材料层(4)逸出光电子。
[0014] 本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为(J001)，如图8所示，包括：电子发生器(803)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)和
光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的
控制信号输出端(图8中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图8中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与所述第一发光部件(2)的电源
接口保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可提供正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，从所述电子发生器(803)的第一阴极(5)用
导线引出一个
端子作为所述净电荷发生装置(J001)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(J001)的电位检测信号输入端(121)；当所述电压比较器(802)从所述电位检测信号输入端(121)获得电位信息时便发出触发信号(即控制信号)同时传输给所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的触发信号控制所述第一发光部件(2)发光或停止发光，所述辅助电压发生器(801)根据接收到的触发信号产生正向辅助电压或反向截止电压并加到所述第一阳极(1)与所述第一辅助电极(6)之间；图8中电源(805)给所述光源控制器(804)、辅助电压发生器(801)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0015] 本发明提供的一种利用所述净电荷发生装置(J001)给静电扬声器的振膜(903)提供静电荷的
电路如图9所示，包括：净电荷发生装置(J001)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(J001)的电荷输出端(120)与振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(J001)的电位检测信号输入端(121)与振膜(903)的第二导电层保持电连接；输入音频信号通过所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述两个固定极板(103)上；若所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到振膜(903)的静电量降低至预设的正常工作电量范围以下(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第一发光部件(2)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第一阳极(1)与所述第一辅助电极(6)之间，所述电子发生器(803)开始工作并发射电子，所述第一阴极(5)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(803)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束。
[0016] 现有技术中是用高压直流电源给静电扬声器的振膜提供静电荷的，其尺寸一般在12cm×8cm×2cm以上，产生2800V～5000V的直流电压。如此大的尺寸使得静电扬声器的使用场合受到限制，无法在移动便携式设备中使用。与现有技术相比，本发明提供的净电荷发生装置结构简单、体积可以做到更小，如图8所示的净电荷发生装置(J001)是使用在有固定电源(交流220V市电电源)的静电扬声器中的一个例子，其中电子发生器(803)可以做到
3cm3～5cm3之间，其静电电压可以很容易达到10 000V以上。
[0017] 在有固定电源(交流220V市电电源)的情况下，本发明提供的净电荷发生装置比现有技术静电扬声器采用的高压直流电源尺寸约减小到原来的 在不需改变装置尺寸的情况下，可以很容易提升静电电压，容易做到10 000V以上，但优势不是特别明显，因为在这种情况下现有技术中采用高压直流电源的劣势不是很明显，此时的静电扬声器本身体积较大，可以留给高压直流电源足够的空间。但是在移动便携式设备中，现有技术静电扬声器中所采用的高压直流电源显然无法满足要求，此时本发明提供的净电荷发生装置优势较为突显。
[0018] 在移动便携式设备中，由于所需功率相对较小，图7所示的电子发生器(803)中各个元件的形状、尺寸和性能参数可以进一步优化设计，以满足移动便携式设备对小尺寸、轻薄化的要求。其中电子发生器(803)中的第一发光部件(2)、第一阳极(1)、第一阴极(5)和第一辅助电极(6)均可设计成薄板状并省去电子发生器(803)中的凸透镜(3)，形成如图16和图21所示的两种适用于移动便携式设备的电子发生器。
[0019] 如图16所示的是本发明提供的一种电子发生器，编号为(1702)，包括：第二发光部件(12)、具有导电性且透明的第二阳极(13)、具有导电性的第二阴极(11)、具有导电性的第二辅助电极(15)和绝缘密封外壳(7)；所述第二发光部件(12)、所述第二阳极(13)、所述第二阴极(11)和所述第二辅助电极(15)均做成薄的板状(约零点几毫米厚)以适应移动便携式设备对小型化和轻薄化的需求特点，所述第二阴极(11)靠近所述第二阳极(13)的一面上设有光电阴极材料层(4)，所述电子发生器(1702)的工作过程参见下面所述的净电荷发生装置(YJ001)。
[0020] 本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为(YJ001)，如图17所示，包括：电子发生器(1702)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图17中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图17中用a1、b1表示)保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可提供正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)；所述第二发光部件(12)发出的光透过所述第二阳极(13)照射到所述第二阴极(11)表面上的光电阴极材料层(4)上，同时在所述第二阳极(13)与所述第二辅助电极(15)之间施加正向辅助电压，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，所逸出的光电子在所述正向辅助电压产生的电场作用下迅速漂移至所述第二阳极(13)；当所述电子发生器(1702)待机时，所述第二发光部件(12)不发光而且在所述第二阳极(13)与所述第二辅助电极(15)之间施加反向截止电压以阻止所述光电阴极材料层(4)逸出电子。
[0021] 本发明提供的一种利用净电荷发生装置(YJ001)给静电扬声器的振膜(903)提供静电荷的电路如图18所示，包括：净电荷发生装置(YJ001)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ001)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ001)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接；输入音频信号通过所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述的两个固定极板(103)上。若所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到振膜(903)的静电量降低至预设的正常工作电量范围以下(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第一发光部件(2)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压至所述第二阳极(13)与所述第二辅助电极(15)之间，所述电子发生器(1702)开始工作并发射电子，所述第二阴极(11)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(803)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束。
[0022] 如图21所示的是本发明提供的另一种用于移动便携式设备中的电子发生器，编号为(2201)，包括：第二发光部件(12)、透明绝缘材料层(18)、具有导电性且透明的第四阴极(16)、具有导电性的第五阳极(17)和绝缘密封外壳(7)；所述第四阴极(16)和所述第五阳极(17)也做成薄的板状(约零点几毫米)以适应移动便携式设备对小型化和轻薄化的需求特点，所述第四阴极(16)在靠近所述第五阳极(17)的一面上设有光电阴极材料(4)，所述电子发生器(2201)的工作过程参见下面所述的净电荷发生装置(YJ003)。
[0023] 本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为(YJ003)，如图22所示，包括：电子发生器(2201)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)、电容器(1203)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图22中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图22中用a1、b1表示)保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可提供正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，其输出的电压加至所述电子发生器(2201)的第五阳极(17)和第四阴极(16)之间；从所述电子发生器(2201)的第四阴极(16)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ003)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ003)的电位检测信号输入端(121)；所述第二发光部件(12)发出的光透过所述透明绝缘材料层(18)和所述第四阴极(16)照射到所述第四阴极(16)表面上的光电阴极材料层(4)，同时在所述第五阳极(17)和第四阴极(16)之间施加正向辅助电压，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，所逸出的光电子在所述正向辅助电压产生的电场作用下顺利漂移至所述第五阳极(17)；当所述电子发生器(2201)待机时，所述第二发光部件(12)不发光而且在所述第五阳极(17)和第四阴极(16)之间施加反向截止电压以阻止所述光电阴极材料层(4)逸出电子。
[0024] 本发明提供的一种利用净电荷发生装置(YJ003)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路如图23所示，包括：净电荷发生装置(YJ003)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ003)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ003)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，输入音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上；若所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到振膜(903)的静电量降低至预设的正常工作电量范围以下(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第二发光部件(12)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第五阳极(17)和第四阴极(16)之间，所述电子发生器(2201)开始工作并发射电子，所述第四阴极(16)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(2201)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束。
[0025] 净电荷发生装置(YJ001)和净电荷发生装置(YJ003)中的电压比较器(802)、辅助电压控制器(801)和光源控制器(804)所需的工作电压均只有几伏，故可采用集成电路工艺将所述的电压比较器(802)、辅助电压控制器(801)和光源控制器(804)等三个器件集成在一块约12mm×12mm×3.5mm的芯片上，又由于图16所示的电子发生器(1702)和图21所示的电子发生器(2201)也可以做到约15mm×15mm×3.5mm的尺寸，故所述的净电荷发生装置(YJ001)和净电荷发生装置(YJ003)的尺寸就可以做到足够小，以满足移动便携式设备对静电扬声器小型化、轻薄化的需求；而在现有技术静电扬声器中采用的高压直流电压，尺寸普遍在12cm×8cm×2cm以上，使得现有技术静电扬声器无法使用在移动便携式设备中。
[0026] 以上是本发明提供的电子发生器和净电荷发生器装置的几种基本实施方案和应用，其它实施方案详见本
说明书实施例部分；本发明提供的电子发生器和净电荷发生器装置不仅仅可以使用在静电扬声器中，还可以使用在其它任何需要净电荷的场合。
附图说明：
[0027] 图1是现有技术中静电扬声器的原理图；
[0028] 图2和图3是本发明提供的电子发生器(803)中第一阴极⑤的结构图；
[0029] 图4是电子发生器(803)中表面覆有第一光电阴极材料层(4)的第一阴极(5)的结构图；
[0030] 图5是第一发光部件(2)的正视图；
[0031] 图6是本发明提供的电子发生器(803)的结构示意图[未画出绝缘密封外壳(7)]；
[0032] 图7是本发明提供的电子发生器(803)从侧面看到的剖视图，也是实施例1的示意图；
[0033] 图8是本发明提供的净电荷发生装置(J001)的示意图，也是实施例2的示意图；
[0034] 图9是实施例3的示意图；
[0035] 图10是本发明提供的净电荷发生装置(J002)的示意图，也是实施例4和实施例5的示意图；
[0036] 图11是实施例6的示意图；
[0037] 图12是本发明提供的净电荷发生装置(J003)的示意图，也是实施例7和实施例8的示意图；
[0038] 图13是实施例9的示意图；
[0039] 图14是本发明提供的净电荷发生装置(J004)的示意图，也是实施例10和实施例11的示意图；
[0040] 图15是实施例12的示意图；
[0041] 图16是本发明提供的电子发生器(1702)的示意图，也是实施例13的示意图；
[0042] 图17是本发明提供的净电荷发生装置(YJ001)的示意图，也是实施例14的示意图；
[0043] 图18是实施例15的示意图；
[0044] 图19是本发明提供的净电荷发生装置(YJ002)的示意图，也是实施例16的示意图；
[0045] 图20是实施例17的示意图；
[0046] 图21是本发明提供的电子发生器(2201)从侧面看到的剖视图，也是实施例18的示意图；
[0047] 图22是本发明提供的净电荷发生装置(YJ003)的示意图，也是实施例19的示意图；
[0048] 图23是实施例20的示意图；
[0049] 图24是本发明提供的净电荷发生装置(YJ004)的示意图，也是实施例21的示意图；
[0050] 图25是实施例22的示意图；
[0051] 附图中各元件的名称及功能：
[0052] 音频变压器(101)：对音频信号进行升压；
[0053] 振膜(102)：现有技术中静电扬声器的振膜，通过在薄(只有几微米厚)而轻(只相当于同等面积几毫米厚空气的质量)的聚酯薄膜上蒸
镀一薄层(约几微米厚)高阻抗导电材料制成；
[0054] 固定极板(103)：音频信号经过音频变压器(101)放大200至300倍后加到此固定极板上；
[0055] 高压直流电源(104)：产生直流高压，给振膜(102)注入静电荷；
[0056] 振膜(903)：本发明技术方案中提供的振膜，中间是绝缘层，在所述绝缘层的某一个面上覆涂一薄层(约几微米厚)高阻抗材料，所述高阻抗材料的面电阻在106～1012Ω之间，记为第一导电层；在所述绝缘层的另一个面上覆涂一薄层(约几微米厚)低阻抗材料，所述低阻抗材料的面电阻在0～106Ω之间，记为第二导电层；
[0057] 电源(805)：为辅助电压发生器(801)、电压比较器(802)、光源控制器(804)等有源器件提供合适的工作电压；
[0058] 电子发生器(803)：由第一发光部件(2)、凸透镜(3)、第一阳极(1)、第一阴极(5)、第一辅助电极(6)和绝缘密封外壳(7)组成；用虚线框起来的部分表示，内部抽成
真空(真空度约10-2Pa)；
[0059] 第一阳极(1)：在光学凸透镜的一个侧面上覆上一层透明导电薄膜制成，所述透明导电薄膜正对第一光电阴极材料层(4)；
[0060] 第一阴极(5)：为中间比边缘薄、两侧面中央区域均为凹面的圆盘状导体，表面呈光滑的曲面，正对所述第一阳极(1)一侧的凹面上覆有一层较薄的(约几微米厚)的第一光电阴极材料层(4)；
[0061] 光电阴极材料层(4)：可用砷化镓GaAs、锑化铯CsSb或多
碱锑化物锑
钾钠铯NaKSbCs等材料制作，通过真空蒸镀、溅射或晶体
外延生长等方法在阴极⑤靠近阳极①这一侧的凹表面上
覆盖一薄层(厚度约几微米)此光电阴极材料；
[0062] 第一发光部件(2)：发光可以使第一阴极(5)产生光电子；
[0063] 凸透镜(3)：将第一发光部件(2)发出的光会聚后照射到光电阴极材料层(4)所在的区域；
[0064] 第一辅助电极(6)：与第一阳极(1)正对放置，中间隔着第一阴极(5)且与第一阴极(5)保持电绝缘，做成曲面，凸出的一面朝向第一阳极(1)；
[0065] 绝缘密封外壳(7)：由绝缘材料制作，具有足够的机械强度；
[0066] 辅助电压发生器(801)：属于有源器件，可产生正向电压和反向截止电压(只需几伏即可)，其工作状态由电压比较器(802)所发出的触发信号控制；工作时产生正向电压，使电子发生器(803)产生的光电子移向第一阳极(1)，等待(即默认状态)时产生反向电压，防止光电阴极材料层(4)逸出电子；
[0067] 电压比较器(802)：属于有源器件，若振膜(903)的第一导电层所带静电量在正常范围内，电压比较器(802)处于待机状态，此时辅助电压发生器(801)处于等待状态，产生反向截止电压；若由于漏电(如空气潮湿、电离等原因引发)使振膜(903)第一导电材料层的静电量低于所设定的最小值，则电压比较器(802)输出触发信号同时传输至所述辅助电压发生器(801)和光源控制器(804)，此时辅助电压发生器(801)受触发而产生正向电压，同时第一发光部件(2)发光，电子发生器〖803〗发射电子，使振膜(903)第一导电层上的静电量增加；
[0068] 光源控制器(804)：属于有源器件，其工作状态由电压比较器(802)所发出的触发信号控制，控制第一发光部件(2)发光或熄灭；
[0069] 电子发生器(1202)：如图12所示，由第二阴极(8)、第二阳极(19)和绝缘密封外壳(7)构成，用虚线框起来的部分表示，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)；
[0070] 第二阴极(8)：采用熔点较高的金属用特殊工艺做成尖端状，一般用金属钨或六
硼化镧(LaB6)采用
热电子发射或场致电子发射；
[0071] 第二阳极(19)：由板状导体制作；
[0072] 电子发生器(1401)：如图14所示，由第二阴极(8)、第三阳极(9)、第二辅助电极(10)和绝缘密封外壳(7)构成，用虚线框起来的部分表示，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)；
[0073] 第三阳极(9)：由中间比边缘薄、表面呈光滑曲面的导体构成；
[0074] 第二发光部件(12)：为适应移动便携式设备的需要，将所述第二发光部件(12)做成较薄(约0.3mm至1mm左右)的板状光源；
[0075] 第四阳极(13)：为适应移动便携式设备的需要，将所述第四阳极(13)做成较薄(约零点几毫米)的板状，将所述第四阳极(13)是通过在较薄(约零点几毫米)的透明材料上沉积一薄层(约几微米至零点几毫米)透明导电薄膜制成；
[0076] 第三阴极(11)：为适应移动便携式设备的需要，将所述第三阴极(11)做成较薄(约零点几毫米)的板状，是通过在较薄(约零点几毫米)的板状导体上沉积一薄层(约几微米厚)光电阴极材料(4)制成；
[0077] 第二辅助电极 ：为适应移动便携式设备的需要，将所述第二辅助电极 做成较薄(约零点几毫米)的板状；
[0078] 透明绝缘材料层 ：作为透明导电阴极 的衬底；具体实施方式：
[0079] 下面结合附图用具体实施例来说明本发明技术方案的实现方法：
[0080] 实施例1：本发明提供的一种电子发生器，编号为(803)，如图7所示，包括：第一发光部件(2)、凸透镜(3)、具有导电性且透明的第一阳极(1)、具有导电性的第一阴极(5)、具有导电性的第一辅助电极(6)和绝缘密封外壳(7)；所述第一阳极(1)是在所述凸透镜(3)正对所述第一阴极(5)一侧的表面上沉积一薄层(约零点几毫米)透明导电薄膜制成的；所述第一阴极(5)为中间比边缘薄、两侧面中央区域均为凹面的圆盘状导体，所述第一阴极(5)的表面呈光滑的曲面，所述第一阴极(5)正对所述第一阳极(1)一侧的凹面上覆有较薄的(约几微米厚)光电阴极材料层(4)；所述光电阴极材料层(4)可采用多碱锑化物如：锑化铯(CsSb)或锑钠钾铯(CsNaKSb)制作，所述第一阳极(1)与所述光电阴极材料层(4)之间有供电子移动的间隙(约零点几毫米至几毫米，约0.1～4毫米之间)；所述第一辅助电极(6)做成有凸起的曲面结构且所述凸起的一面与所述第一阳极(1)凸起的一面正对放置并分居于所述第一阴极(5)的两侧，所述第一辅助电极(6)与所述第一阴极(5)保持电绝缘；所述第一发光部件(2)用普通发光
二极管制作即可，将其
位置设置于所述凸透镜(3)的焦点外侧附近，使所述第一发光部件(2)发出的光经所述凸透镜(3)会聚并透过所述第一阳极(1)后其光斑恰好覆盖所述光电阴极材料层(4)所在的区域；以上所述的第一发光部件(2)、所述凸透镜(3)、所述第一阳极(1)、所述第一阴极(5)和所述第一辅助电极(6)均被固定于绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)，图6是所述电子发生器(803)的立体结构示意图[图6中未画出绝缘密封外壳(7)]。
[0081] 实施例1中电子发生器(803)的可替代方案一：将所述第一发光部件(2)设于所述绝缘密封外壳(7)之外，同时在所述绝缘密封外壳(7)相应位置设一透明光窗，使所述第一发光部件(2)发出的光透过所述透明光窗、所述凸透镜(3)、所述第一阳极(1)后照射到所述光电阴极材料层(4)上。
[0082] 实施例1中电子发生器(803)的可替代方案二：将实施例1中电子发生器(803)中的凸透镜(3)去掉，同时将所述第一发光部件(2)替换成面光源并紧靠所述第一阳极(1)。
[0083] 实施例2：本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为〖J001〗，如图8所示，包括：电子发生器(803)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图8中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图8中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与第一发光部件(2)的电源接口保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可提供正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，其输出的电压加在所述电子发生器(803)的第一阳极(1)和所述第一辅助电极(6)之间；从所述电子发生器(803)的第一阴极(5)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(J001)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(J001)的电位检测信号输入端(121)；所述第一发光部件(2)发出的光经所述凸透镜(3)会聚并透过所述第一阳极(1)后其光斑恰好覆盖所述光电阴极材料层(4)所在的区域，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，同时在所述第一阳极(1)和第一辅助电极(6)之间施加正向辅助电压，此电压所形成的电场会促使所述的光电子顺利移动到所述第一阳极(1)；图8中电源(805)给所述光源控制器(804)、辅助电压发生器(801)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0084] 实施例3：利用实施例2所述的净电荷发生装置(J001)给静电扬声器的振膜(903)提供静电荷的电路如图9所示；所述净电荷发生装置(J001)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(J001)的电位检测信号输入端(121)与振膜(903)的第二导电层保持电连接。工作过程：如图9，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第一发光部件(2)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第一阳极(1)与所述第一辅助电极(6)之间，所述电子发生器(803)开始工作并发射电子，所述第一阴极(5)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(803)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带正的静电荷。
[0085] 从上述工作过程可以发现，给振膜(903)补充静电荷的过程是不连续的，只有当所述振膜(903)第一导电层上的静电量减少到所设定的
阈值时，净电荷发生装置(J001)才开始工作，否则就处于待命状态，这样就可“适时适量”地给振膜(903)补充所需的静电荷，可使所述振膜(903)的静电量保持相对稳定。
[0086] 实施例4：本发明提供的一种电子发生器，编号为(1003)，如图10中虚线框起来的部分，包括：第一发光部件(2)、凸透镜(3)、具有导电性且透明的第一阳极(1)、具有导电性的第一阴极(5)和绝缘密封外壳(7)；所述第一阳极(1)是在所述凸透镜(3)靠近所述第一阴极(5)一侧的表面上沉积一薄层(约零点几毫米)透明导电薄膜制成的，且所述第一阳极(1)接地；所述第一阴极(5)为中间比边缘薄、两侧面的中央区域均为凹面的圆盘状导体，其表面呈光滑的曲面，所述第一阴极(5)靠近第一阳极(1)一侧的凹面上覆有较薄的(约几微米厚)的光电阴极材料层(4)；所述光电阴极材料层(4)可采用多碱锑化物如：锑化铯(CsSb)或锑钠钾铯(CsNaKSb)等材料制作，所述第一阳极(1)与所述光电阴极材料层(4)之间有供电子移动的间隙(约零点几毫米至几毫米，一般在0.1～4毫米之间)；所述第一发光部件(2)、所述凸透镜(3)、所述第一阳极(1)和所述第一阴极(5)均被固定于所述绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)，当所述第一发光部件(2)发出的光透过所述凸透镜(3)和所述第一阳极(1)照射到所述光电阴极材料层(4)上时，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，逸出的光电子经过所述间隙移动到所述第一阳极(1)。
[0087] 实施例5：本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为(J002)，如图10所示，包括：电子发生器(1003)、电压比较器(802)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的信号输出端(图10中用a、b表示)与所述光源控制器(804)的信号输入端(图10中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的输出端与所述第一发光部件(2)的电源接口保持电连接，从所述电子发生器(1003)的第一阴极(5)用导线引出一个端子作为净电荷输出端(120)，从电压比较器(802)用导线引出一个端子作为电位检测信号输入端(121)，图10中电源(805)为所述电压比较器(802)和光源控制器(804)提供合适的工作电压。
[0088] 本例是利用光电效应使所述第一阴极(5)上的光电阴极材料层(4)逸出电子，凸透镜(3)可使第一发光部件(2)发出的光被会聚照射到所述光电阴极材料层(4)上，既节约
电能，又可防止光照射到不需要的部位，从而降低整个电子发生器(1003)的
工作温度；所述电压比较器(802)用于检测所述电位检测信号输入端(121)输入的电位信息，并根据检测结果控制所述光源控制器(804)工作或待机，所述光源控制器(804)根据所接收到的控制信号(即电压比较器(802)发出的触发信号)控制所述第一发光部件(2)发光或停止发光。
[0089] 实施例6：利用实施例5所述的净电荷发生装置(J002)可以给静电扬声器的振膜(903)提供静电荷，如图11所示，包括：净电荷发生装置(J002)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上。工作过程：如图11，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第一发光部件(2)发光，所述电子发生器(803)开始工作并发射电子，所述第一阴极(5)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(803)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带正的静电荷。
[0090] 实施例7：本发明还提供了一种电子发生器，编号为(1202)，如图12中虚线框起来的部分所示，包括：具有导电性的第二阴极(8)、具有导电性的第二阳极(19)和绝缘密封外壳(7)；所述第二阴极(8)用高熔点的金属做成有尖端状的结构，所述第二阴极(8)的尖端部分与所述第二阳极(19)之间留有一较小的间隙(约零点几毫米)；所述第二阴极(8)和所述第二阳极(19)均被固定于所述绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)，在所述第二阴极(8)和所述第二阳极(19)之间加一定电压时(约1000V)，所述第二阴极(8)的尖端可发射电子，所发射的电子越过所述间隙到达所述第二阳极(19)。
[0091] 本例可替代方案：图12中的第二阴极(8)还可采用热电子发射或场致电子发射与热电子发射同时存在的电子发射方式。
[0092] 本例可替代方案：图12中的第二阴极(8)也可做成由多个尖端组成的尖端阵列，也可做成刀刃状。
[0093] 实施例8：本发明还提供了一种净电荷发生装置，编号为(J003)，如图12所示，包括：电子发生器(1202)、电压比较器(802)、脉冲电压发生器(1202)和电容器(1203)；所述电压比较器(802)的信号输出端(图12中用a、b表示)与所述脉冲电压发生器(1201)的信号输入端(图12中用a1、b1表示)保持电连接，所述脉冲电压发生器(1201)输出的脉冲电压(峰值约1000V)通过所述电容器(1203)加至所述第二阴极(8)和第二阳极(19)之间，所述脉冲电压发生器(1201)可输出正向脉冲电压(峰值约1000伏)和反向截止电压(约几伏至十几伏)；从所述电子发生器(1202)的第二阳极(19)用导线引出一个端子作为净电荷输出端(120)，从电压比较器(802)用导线引出一个端子作为电位检测信号输入端(121)，图12中电源(805)给所述电压比较器(802)和所述脉冲电压发生器(1201)提供合适的工作电压。
[0094] 实施例9：利用实施例8所述的净电荷发生装置(J003)给静电扬声器的振膜(903)提供静电荷的电路如图13所示，包括：净电荷发生装置(J003)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(J003)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(J003)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，音频信号经所述音频变压器(101)放大200～300倍后加到所述固定极板(103)上。工作过程：如图13，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，所述脉冲电压发生器(1201)根据接收到的控制信号发出正向脉冲电压并加在所述第二阴极(8)和第二阳极(19)之间，所述电子发生器(1202)开始工作并发射电子，所述第二阳极(19)由于获得电子而带上负电荷，所述负电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，所述脉冲电压发生器(1201)根据接收到的控制信号产生反向截止电压并加在所述第二阴极(8)和第二阳极(19)之间，所述电子发生器(1202)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，则下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带负的静电荷。
[0095] 实施例10：本发明还提供的一种电子发生器，编号为(1401)，如图14中(1401)所指示的部分，包括：具有导电性的第二阴极(8)、具有导电性的第三阳极(9)、具有导电性的第一辅助电极(6)和绝缘密封外壳(7)；所述第二阴极(8)用高熔点的金属做成有尖端状的结构，所述第三阳极(9)是中间比边缘薄、表面呈光滑曲面的导体，所述第二阴极(8)的尖端部分与所述第三阳极(9)之间有供电子移动的间隙(约零点几毫米)，所述第一辅助电极(6)靠近所述第三阳极(9)的一侧做成凸面的结构，所述第二阴极(8)和所述第一辅助电极(6)分别位于所述第三阳极(9)的两侧，所述第一辅助电极(6)与所述第三阳极(9)保持电绝缘，所述第二阴极(8)、所述第一辅助电极(6)和所述第三阳极(9)均被固定于所述绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)。
[0096] 本例是利用强电场使第二阴极(8)的尖端发射电子，当所述第二阴极(8)的尖端与所述第三阳极(9)之间的距离在0.5mm以下、所述绝缘密封外壳(7)内部的真空度达到约10-2Pa时，在所述第二阴极(8)和所述第一辅助电极(6)之间加约1000V的电压(具体电压的高低与电极间距离和绝缘密封外壳⑦内的真空度有关)即可使所述第二阴极(8)的尖端发射电子，所发射的电子越过所述间隙到达所述第三阳极(9)。
[0097] 本例可替代方案：图14中的第二阴极(8)还可采用热电子发射或场致电子发射与热电子发射同时存在的电子发射方式。
[0098] 实施例11：本发明还提供了一种净电荷发生装置，编号为(J004)，如图14所示，包括：电子发生器(1401)、电压比较器(802)和脉冲电压发生器(1201)；所述电压比较器(802)的信号输出端(图14中用a、b表示)与所述脉冲电压发生器(1201)的信号输入端(图14中用a1、b1表示)保持电连接，所述脉冲电压发生器(1201)输出的脉冲电压加在所述第二阴极(8)和第一辅助电极(6)之间，所述脉冲电压发生器(1201)可输出峰值约1000伏的脉冲电压和反向截止电压(约几伏至十几伏)；从所述电子发生器(1401)的第三阳极(9)用导线引出一个端子作为净电荷输出端(120)，从电压比较器(802)用导线引出一个端子作为电位检测信号输入端(121)，图14中电源(805)为所述电压比较器(802)和所述脉冲电压发生器(1201)提供合适的工作电压。
[0099] 实施例12：利用实施例11所述的净电荷发生装置(J004)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路如图15所示，包括：净电荷发生装置(J004)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(J004)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(J004)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上。工作过程：如图15，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，所述脉冲电压发生器(1201)根据接收到的控制信号发出正向脉冲电压并加在所述第二阴极(8)和第一辅助电极(6)之间，所述电子发生器(1401)开始工作并发射电子，所述第三阳极(9)由于获得电子而带上负电荷，所述负电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，所述脉冲电压发生器(1201)根据接收到的控制信号发出反向截止电压并加在所述第二阴极(8)和第三阳极(9)之间，所述电子发生器(1401)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述脉冲电压发生器(1201)，则下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带负的静电荷。
[0100] 本发明提供的从实施例1至实施例12所述的电子发生器、净电荷发生装置或静电扬声器均适用于有固定电源(220V市电交流电源)的场合，以下所述的实施例13至实施例22所给出的电子发生器、净电荷发生装置或静电扬声器均适用于移动便携式设备中。
[0101] 实施例13：本发明提供的一种电子发生器，编号为(1702)，如图16所示，包括：第二发光部件(12)、具有导电性且透明的第四阳极(13)、具有导电性的第三阴极(11)、具有导电性的第二辅助电极(15)和绝缘密封外壳(7)；所述第二发光部件(12)做成薄的板状(约零点几毫米)，所述第四阳极(13)是在薄板状透明绝缘材料(约零点几毫米)的表面沉积一薄层透明导电薄膜(约零点几毫米)制成，所述第三阴极(11)是在一很薄的板状导体(约零点几毫米)表面沉积一薄层(约几微米厚)光电阴极材料层(4)制成的，所述第四阳极(13)与所述光电阴极材料层(4)之间有供电子移动的间隙(约零点几毫米)，所述第二辅助电极(15)用薄的板状导体(约零点几毫米)制作，所述第二发光部件(12)、所述第四阳极(13)、所述第三阴极(11)和所述第二辅助电极(15)均被固定于所述绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约为10-2Pa)。所述第二发光元件(12)发出的光透过所述第四阳极(13)照射到光电阴极材料层(4)上，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，逸出的光电子经过所述间隙漂移至所述第四阳极(13)；上述所述的第二发光部件(12)、所述第四阳极(13)、所述第三阴极(11)和所述第二辅助电极(15)制作得要尽量薄，在现有工艺技术条件下，图16所示的电子发生器(1702)的尺寸压缩至15mm×15mm×3.5mm以下是可以实现的；图16所示的是电子发生器(1702)的剖视图。
[0102] 实施例14：本发明提供的一种净电荷发生装置，编号为(YJ001)，如图17所示，包括：电子发生器(1702)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图17中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图17中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与第二发光部件(12)的电源接口保持电连接；所述辅助电压发生器(801)可产生正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，此电压加在所述电子发生器(1702)的第四阳极(13)和第二辅助电极(15)之间；从所述电子发生器(1702)的第三阴极(11)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ001)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ001)的电位检测信号输入端(121)；图17中
电池(1701)给所述光源控制器(804)、辅助电压发生器(801)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0103] 实施例15：利用实施例14所述的净电荷发生装置(YJ001)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路如图18所示，包括：净电荷发生装置(YJ001)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ001)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ001)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上；工作过程：如图18，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第二发光部件(12)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第四阳极(13)与所述第二辅助电极(15)之间，所述电子发生器(1702)开始工作并发射电子，所述第三阴极(11)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(1702)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带正的静电荷。
[0104] 实施例16：将图17中的电子发生器(1702)中的第二辅助电极(15)去掉，同时将第四阳极(13)接地，就形成如图19所示的电子发生器，编号为(1902)，由所述电子发生器(1902)配合其它部件构成的净电荷发生装置，编号为(YJ002)，如图19所示，包括：电子发生器(1902)、电压比较器(802)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图19中用a、b表示)与所述光源控制器(804)的信号输入端(图19中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与第二发光部件(12)的电源接口保持电连接；从所述电子发生器(1902)的第三阴极(11)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ002)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ002)的电位检测信号输入端(121)；图19中电池(1701)给所述光源控制器(804)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0105] 电子发生器(1902)的可替代方案：可将所述第二发光部件(12)移到所述绝缘密封外壳(7)外部，同时在所述绝缘密封外壳(7)上相应位置留出透明光窗，使所述第二发光部件(12)发出的光经所述透明光窗照射到所述光电阴极材料层(4)上。
[0106] 实施例17：利用实施例16所述的净电荷发生装置(YJ002)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路如图20所示，包括：净电荷发生装置(YJ002)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ002)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ002)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，输入音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上。工作过程：如图20，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第二发光部件(12)发光，所述电子发生器(1902)开始工作并发射电子，所述第三阴极(11)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(1902)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带正的静电荷。
[0107] 实施例18：本发明提供的一种采用透射式设计的电子发生器，编号为(2201)，如图21所示，包括：第二发光部件(12)、透明绝缘材料层(18)、具有导电性且透明的第四阴极(16)、具有导电性的第五阳极(17)和绝缘密封外壳(7)；所述第二发光部件(12)做成薄板状(约零点几毫米厚)，所述第四阴极(16)是在薄板状透明绝缘材料表面沉积一薄层(约零点几毫米厚)透明导电薄膜，再在所述透明导电薄膜上沉积一薄层(约几微米厚)光电阴极材料层(4)制成的，所述第五阳极(17)用薄板状导体(约零点几毫米厚)制作，所述第五阳极(17)与所述光电阴极材料层(4)之间有供电子移动的间隙(约零点几毫米宽)，所述第二发光部件(12)、第四阴极(16)和第五阳极(17)均固定于所述绝缘密封外壳(7)内，所述绝缘密封外壳(7)内部抽成真空(真空度约10-2Pa)；所述第二发光部件(12)发出的光透过所述透明绝缘材料层(18)和所述第四阴极(16)照射到所述光电阴极材料层(4)上，所述光电阴极材料层(4)由于光电效应而逸出光电子，逸出的光电子经过所述间隙漂移至所述第五阳极(17)；所述第二发光部件(12)、所述第五阳极(17)和所述第四阴极(16)制作得要尽量薄，在现有工艺技术条件下，图21所示的电子发生器尺寸压缩至15mm×15mm×3.5mm以下是可以实现的；图21所示的是电子发生器的剖视图。
[0108] 电子发生器(2201)的可替代方案：可将第二发光部件(12)移到绝缘密封外壳外部，同时在所述绝缘密封外壳(7)相应位置上留出透明光窗，使所述第二发光部件(12)发出的光透过所述透明光窗和所述第四阴极(16)照射到光电阴极材料层(4)上。
[0109] 实施例19：由图21所示的电子发生器(2201)配合其它部件构成了本发明提供的一种净电荷发生装置(YJ003)，如图22所示，包括：电子发生器(2201)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)、电容器(1203)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图22中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图22中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与第二发光部件(12)的电源接口保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可提供正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，其输出的电压加在所述电子发生器(2201)的第五阳极(17)和第四阴极(16)之间；从所述电子发生器(2201)的第四阴极(16)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ003)的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置(YJ003)的电位检测信号输入端(121)；图22中电池(1701)给所述光源控制器(804)、辅助电压发生器(801)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0110] 所述电压比较器(802)用于检测所述电位检测信号输入端(121)输入的电位，并根据检测结果控制所述光源控制器(804)的工作状态，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号(即触发信号)控制所述第二发光部件(12)发光或停止发光；所述电压比较器(802)还用于根据检测结果触发所述辅助电压发生器(801)的工作状态，所述辅助电压发生器(801)根据所接收到的控制信号(即触发信号)确定输出正向电压或反向截止电压并加在所述电子发生器(2201)的第四阴极(16)与第五阳极(17)之间。
[0111] 本例是利用光电效应使光电阴极材料层(4)逸出电子，同时通过在所述第五阳极(17)与第四阴极(16)间产生辅助电压使逸出的电子可顺利移动到所述第五阳极(17)；待机时利用所述辅助电压控制器(801)在所述第五阳极(17)和第四阴极(16)间产生的反向截止电压，阻止所述光电阴极材料层(4)逸出电子。
[0112] 实施例20：利用实施例19所述的净电荷发生装置(YJ003)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路示意图如图23所示，包括：净电荷发生装置(YJ003)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ003)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ003)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，输入音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上。工作过程：如图23，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第二发光部件(12)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第五阳极(17)与所述第四阴极(16)之间，所述电子发生器(2201)开始工作并发射电子，所述第四阴极(16)由于逸出电子而带上正电荷，所述正电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上；若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(2201)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带正的静电荷。
[0113] 实施例21：将图23所示的净电荷发生装置(YJ003)中的电子发生器(2201)的连接方式稍作改变，形成如图24所示的净电荷发生装置，记编号为(YJ004)，包括：电子发生器(2201)、电压比较器(802)、辅助电压发生器(801)和光源控制器(804)；所述电压比较器(802)的控制信号输出端(图24中用a、b表示)同时与所述光源控制器(804)和所述辅助电压控制器(801)的信号输入端(图24中用a1、b1表示)保持电连接，所述光源控制器(804)的电压输出端与所述第二发光部件(12)的电源接口保持电连接，所述辅助电压发生器(801)可产生正向和反向的恒定电压(只需几伏即可)，其输出的电压加至所述电子发生器(2201)的第五阳极(17)和第四阴极(16)之间；从所述电子发生器(2201)的第五阳极(17)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置的电荷输出端(120)，从所述电压比较器(802)用导线引出一个端子作为所述净电荷发生装置的电位检测信号输入端(121)；图24中电池(1701)给所述光源控制器(804)、辅助电压发生器(801)和电压比较器(802)提供合适的工作电压。
[0114] 实施例22：利用净电荷发生装置(YJ004)给静电扬声器的振膜提供静电荷的电路如图25所示，包括：净电荷发生装置(YJ004)、音频变压器(101)、两个固定极板(103)和振膜(903)；所述净电荷发生装置(YJ004)的电荷输出端(120)与所述振膜(903)的第一导电层保持电连接，所述净电荷发生装置(YJ004)的电位检测信号输入端(121)与所述振膜(903)的第二导电层保持电连接，音频信号经所述音频变压器(101)升压200～300倍后加到所述固定极板(103)上；工作过程：如图25，若振膜(903)第一导电层上的静电量减小至预设的正常工作电量范围以下，由于感应，使得所述振膜(903)的第二导电层上的静电量也相应减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，所述光源控制器(804)根据接收到的控制信号控制所述第二发光部件(12)发光，同时所述辅助电压发生器(801)根据接收到的控制信号产生正向辅助电压并加在所述第五阳极(17)与所述第四阴极(16)之间，所述电子发生器(2201)开始工作并发射电子，所述第五阳极(17)由于获得电子而带上负电荷，所述负电荷通过所述电荷输出端(120)被输送到静电扬声器的振膜(903)上：若所述振膜(903)上的静电量增加至预设的正常工作电量范围，所述电压比较器(802)即接收到所述电位检测信号输入端(121)传来的电位信息并发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)以控制所述电子发生器(2201)进入待机状态(即不需发射电子，处于等待状态)，至此对所述振膜(903)补充静电荷的过程结束；若由于某种原因(如空气潮湿、电离等)使所述振膜(903)的第一导电层漏电，其静电量再次减小，由于感应，使得所述振膜(903)第二导电层上的静电量也随之减小，所述电压比较器(802)通过所述电位检测信号输入端(121)再次检测到此电量变化(检测结果对应于预先设定的电位值)，所述电压比较器(802)随即发出触发信号至所述辅助电压发生器(801)和所述光源控制器(804)，下一次给振膜(903)补充电荷的过程开始，直至所述振膜(903)的第一导电层上的静电量重新增加至预设的正常工作电量范围，对所述振膜(903)补充电荷的过程再次结束；本实施例中所述静电扬声器的振膜(903)带负的静电荷。
[0115] 上述各实施例是从具体实现方式上对本发明的技术方案所做的描述，以使本领域的技术人员可以更清楚、更准确地理解本发明技术方案的核心思路，作为本领域一般技术人员，可以在不改变本发明技术方案核心思路的
基础上，对这些实施例进行适当的等效变换或重新组合以达到同样的技术效果，故这些实施例不能作为对本发明内容的限制，本发明要求保护的范围以
权利要求书所界定的范围为准。
