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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zweier akusto-elektrischer Wandler in radialsymmetrischer, im wesentlichen zylindrischen Ausführung, die in bezug auf eine Symmetrieebene symmetrisch aufgebaut ist, zwei voneinander abgewendete Membranen aufweist, und bei welcher zu beiden Enden und etwa parallel zur Symmetrieebene Einspracheöffnungen sowie an der der Symmetrieebene zugewendeten Rückseite der beiden Membranen in einem zylindrischen Gehäuse jeweils innere, seitliche Schalleintritts- öffnungen vorgesehen sind.
Es ist seit langem bekannt, zur Störschallunterdrückung bloss eine Seite einer Mikrophonmembrane mit
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und US-PS Nr. 2, 406, 119). Zu dem gleichen Zweck wirken bei einer andern bekannten Mikrophonanordnung (US-PS Nr. 3, 251, 953) zwei Membranen mechanisch auf einen gemeinsamen Piesowandler.
Allen diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, dass die erzielbare Störschallunterdrückung nicht befriedigend ist und in vielen Fällen den hohen Konstruktionsaufwand nicht gerechtfertigt.
Eine bekanntgewordene Mikrophonanordnung der eingangs genannten Art (GB-PS Nr. 1, 139, 770) weist an jeder Seite eines gemeinsamen Magnets eine Membrane mit einer Schwingspule auf. Die Membranen sind von Schutzblechen abgedeckt, wobei Löcher in diesen Blechen den Schallzutritt zu der Vorderseite jeder Membrane ermöglichen. Durch seitliche, radiale Bohrungen im Gehäuse kann Schall auch zu den Rückseiten der Membranen gelangen. Auf diese Weise und durch Serienschaltung der Schwingspulenwicklungen wird ein Druckgradientenempfänger zweiter Ordnung mit entsprechender Richtcharakteristik geschaffen. Da sich jedoch die Löcher in den Schutzblechen praktisch in axialer und die seitlichen Bohrungen in radialer Richtung erstrecken, gelangt seitlich einfallender Störschall im wesentlichen nur an die Rückseiten der Membranen.
Aus diesem Grund ist letztlich die Störschallunterdrückung auch bei dieser Anordnung nicht optimal.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Mikrophonanordnung zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau eine möglichst vollständige Eliminierung von seitlich einfallendem Störschall, wie er etwa in einer Menschenmenge oder in der Nähe lauter Maschinen auftritt, gewährleistet.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Anordnung der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäss das zylindrische Gehäuse von einem Rohr gebildet ist und dass zusätzlich zu den inneren Schalleintrittsöffnungen in gleicher Lage wie diese, jedoch vor der jeweiligen Membrane eine weitere, äussere Schalleintrittsöffnung im Rohrmantel ausgebildet ist.
Dank dieser Massnahmen wird erreicht, dass sich die Membranen bloss unter der Wirkung des durch die beiden Schalleintrittsöffnungen an den Enden des Gehäuses einfallenden Nutzschalles bewegen. Da der seitlich einfallende Störschall durch zumindest jeweils eine Hilfsöffnung in gleichem Ausmass an beide Seiten jeder Membrane gelangt, wird letztere vom Störschall nicht bewegt. Die mit der erfindungsgemässen Anordnung erzielbare Störschallunterdrückung ist daher äusserst wirksam, ohne dass es aufwendiger mechanischer oder elektrischer Massnahmen bedarf.
Wenn in dem Gehäuse eine in der Symmetrieebene liegende, die beiden Wandler akustisch im wesentlichen voneinander isolierende Trennwand vorgesehen ist, empfiehlt es sich, im Interesse einer vollständigen Störschallunterdrückung in der Trennwand zumindest eine Öffnung für den Schalldurchtritt vorzusehen. Diese Öffnung ermöglicht nämlich, dass Störschall, der bei einer seitlichen, dem einen Wandler zugeordneten Öffnung eintritt, zur Membranrückseite des andern Wandlers gelangt.
Wenn in dem Gehäuse ein Paar symmetrisch angeordneter Ringflansche vorgesehen ist, an denen die Wandler befestigt sind, ist es aus dem gleichen Grund zweckmässig, in jedem Ringflansch zumindest eine Öffnung für den Schalldurchtritt vorzusehen.
Um eine wirksame Störschallunterdrückung über einen grossen Bereich des Amplitudenverhältnisses Nutzschall : Störschall sicherzustellen, hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn der wirksame Querschnitt jeder Öffnung - vorzugsweise von aussen-einstellbar ist.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung in einem Achsenschnitt veranschaulicht ist.
Der Zeichnung ist eine Mikrophonanordnung --10-- mit einem rohrförmigen Gehäuse --12-- zu entnehmen. Das Gehäuse --12-- ist beidseitig offen und enthält zwei elektroakustische Wandler --14, 16--,
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die als Mikrophone dienen. Der dargestellte Wandler --14-- ist als Tauchspulenmikrophon mit einer im wesentlichen ebenen Membrane --18-- ausgebildet, wogegen der Wandler --16-- zwar die gleiche prinzipielle Bauweise, jedoch eine übliche konische Membrane --20-- aufweist. In der Praxis sind die beiden verwendeten Mikrophone aus Symmetriegründen jedoch im wesentlichen identisch ausgeführt. Die Membranen der Wandler erstrecken sich etwa senkrecht zur Längsachse des Gehäuses --12--.
Das Gehäuse, dessen Querschnitt kreisförmig oder auch von anderer Form sein kann, ist mit zwei Ringflanschen --22-- versehen, auf welchen die Wandler --14, 16-- befestigt sind. Eine gegebenenfalls zwischen den Wandlern vorgesehene Trennwand --24-- sorgt für eine akustische Trennung der Wandler.
Um den Zutritt von Störgeräuschen zu den Innenseiten der Wandlermembranen zu ermöglichen, sind in der Gehäusewand im Bereich zwischen den Membranen-18, 20-und der Symmetrieebene der Anordnung, welche durch die Trennwand --24-- verläuft, jeweils eine oder mehrere innere Öffnungen --26-- vorge- sehen. In gleicher Lage wie diese inneren Öffnungen jedoch vor der jeweiligen Membrane --18, 20-- sind in dem Rohrmantel weitere, äussere Schalleintrittsöffnungen --26'-- ausgebildet. Überdies können auch in den Ringflanschen --22-- Öffnungen --28-- für den Schalldurchtritt vorgesehen sein.
Bei Verwendung einer Trennwand --24-- ist diese mit einer oder mehreren Öffnungen --30-- versehen. Falls gewünscht, können vorzugsweise von aussen betätigbare Vorrichtungen zum Verändern der effektiven Querschnittsfläche der erwähnten Öffnungen verwendet werden.
Die Mikrophonanordnung soll im Betrieb mit einer Gehäuseöffnung zum Sprecher bzw. zur Schallquelle gerichtet sein. Um dies zu erleichtern, kann die Anordnung eine entsprechende äussere Form bzw. einen Handgriff aufweisen. Eine Seite der näher liegenden Mikrophonmembrane ist somit direkt den gewünschten Schallsignalen ausgesetzt. Zur Verminderung des Einflusses dieser Schallsignale auf das
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--32--.--34-- miteinander verbunden, so dass das Ausgangssignal jedes Wandlers --14, 16-- getrennt einstellbar ist. Die Ausgangsspannung der Wandleranordnung steht an den Klemmen --36-- zur Verfügung ; sie entspricht der Differenz der beiden Mikrophon-Ausgangsspannungen, genommen an den Schleifer der Potentiometer.
Der auf die Mikrophonanordnung --10-- einfallende Schall kann geteilt werden in parallel zu den Flächen der Membranen --18, 20-- einfallenden Störschall und in senkrecht auf die Membranen einfallenden Nutzschall. Der Störschall bewirkt dank der in der Gehäusewand bzw. in der Trennwand --24-- und/oder den Ringflanschen-22-vorgesehenen Öffnungen in jeder Hinsicht gleiche Bewegungen der beiden Membranen, soferne die Membranen benachbart liegen. Es hat sich insbesondere gezeigt, dass die Entfernung zwischen den Membranen nicht grösser als 1/4 der Wellenlänge der verwendeten bzw. der höchsten auftretenden Frequenz sein soll. Die erzeugten Kräfte sind sodann im wesentlichen gleich. Zur Erzielung der besten Ergebnisse sollte der Abstand jedoch noch kleiner gehalten werden.
Parallel zu den Membranen einfallende Schallwellen erzeugen eine Auslenkung jeder Membrane, die theoretisch Null sein sollte und praktisch vernachlässigbar gering ist. Die elektrischen Signale auf Grund dieser geringen Bewegungen werden gegenphasig addiert, was zu einem im wesentlichen vollständigen Eliminieren dieser Signale an den Ausgangsklemmen führt.
Senkrecht zu den Membranen einfallende Schallwellen üben ihre grösste Kraft auf die Membranen aus, auf welche sie zuerst auftreffen. Ist die Zwischenwand --24-- vorhanden, so bleibt die andere Membran verständlicherweise unberührt von diesen Schallwellen und die Ausgangsspannung des Wandlers, der das Nutzsignal empfängt, bleibt von parallel zur Membrane verlaufenden Schallwellen im wesentlichen unberührt. Ist zwischen den beiden Membranen keine Trennwand angeordnet, so bewegt sich die nicht direkt vom Nutzschall getroffene Membrane im Gleichtakt mit der direkt getroffenen Membrane, da deren Bewegungen über den Luftpolster zwischen den Membranen übertragen werden.
Beim Gebrauch der Mikrophonanordnung --10-- wird auch eine wirksame Echokompensation erzielt.
Der Nutzschall, der beispielsweise von einer, einen Wandler direkt besprechenden Person stammt, tritt voll als elektrisches Ausgangssignal auf, ebenso wie der auf die andere Seite der Anordnung einfallende Schall. Die Potentiometer --34-- erlauben eine genaue Einstellung der Symmetrie der Anordnung bezüglich der quer zum Gehäuse --12-- verlaufenden Symmetrieebene, u. zw. sowohl hinsichtlich der elektrischen als auch der mechanischen Symmetrie.