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Mehrfachkörnermikrophon.
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Aufnahme zweier Kohlenelektroden 14, 14a, und zwar eine für jede der beiden Kohlenkonmer- kammern. Innerhalb dieser Kohlenkörnerkammern sind bewegliche Kohlenelektroden 13. 13a angeordnet, die durch Stangen 16, 16a mit der Membran 5 verbunden sind. Diese Stangen gehen durch geeignete Öffnungen der Elektroden 12, 128. und der Scheibe 7 hindurch und werden an den Elektroden 13, 132 durch Muttern 17, 17a und an der Membran durch Muttern 18, 7a be- festigt, und zwar kann letzteres unter Vermittlung von Isolationen 19, 19a erfolgen. Diese Stangen 16, 16a können mit Isolationszylindern 20, 20a (Fig. 8) bedeckt sein. Die Elektroden.
M, M* werden durch Platten 21, 21a festgehalten, durch welche, ebenso wie durch den Block 9 und durch die Scheibe 7 Schrauben 22 (Fig. 2) hindurchgehen, um die verschiedenen Teile zusammenzuhalten. Dadurch wird eine sehr einfache Konstruktion geschaffen, bei der die verschiedenen Teile leicht vereinigt, aber auch leicht auseinandergenommen werden können, wenn dies notwendig sein sollte.
Die äussere Kante der Membran wird von einem nachgiebigen Kissen 23 bedeckt, das zweckmässig aus Gummi besteht, das aber auch aus irgend welchem anderen elastischen Material hergestellt sein kann. Zwischen diesem Kissen 23 und der gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 1 bzw. der Scheibe 7 sind Streifen 24, 24a aus geeignetem Isolationamaterial angeordnet. Durch Verbindung der Membran mit den beweglichen Elektroden 13, 13a durch die Stangen 16, 16a werden diese Elektroden gezwungen, an der Bewegung der Membran a teilzunehmen.
Durch das auf der äusseren Kante der Membran 5 angeordnete nachgiebige Kissen 23 wird die ganze Membran unter dem Einfluss auftreffender Schallwellen vor und zurück bewegt und diese Vorwärts-und Rückwärtsbewegung wird gleichzeitig auf die beiden beweglichen Elektroden 13, 13a übertragen, so dass die zwischen diesen Elektroden und den Elektroden 14, 14a befindlichen Kohlenkörner zusammengedrückt werden, wenn sich die Elektroden 13, 13a nach den Elektroden 14, 14a hin- bewegen.
Gleichzeitig wird aber der Druck auf die Kchlenkömer, die sich zwischen den Elektroden 13, 12 und 13a, 12a befinden, entsprechend vermindert, während bei der entgegen- gesetzten Bewegung der Elektroden 13. 1Ja die Kohlenkörner, die sich zwischen diesen und den Elektroden 12, 12a befinden, zusammengedrückt werden und die Kohlenkörner, die zwischen den Elektroden 13, 73"und 74, 74"liegen, gleichzeitig einer Auflockerung unterworfen sind.
Da die Membran 5 so angeordnet und unterstützt ist, dass sie sich unter dem Einfluss der
Schallwellen als Ganzes vor und zurück bewegen kann, so folgt hieraus, dass die mit ihr verbundenen
Elektroden sich in dem gleichen Masse und beide in dem gleichen Grade vor und zurück bewegen müssen, was zur Folge hat, dass der Einfluss auf die Kohlenkörner in den beiden Kammern hinsichtlich des Zusammendrückens der Kohlenkörner auf der einen Seite und der Druck- verminderung auf die Kohlenkörner der anderen Seite stets gleichartig sein muss.
Damit die
Membran ein möglichst geringes Gewicht erhält, andererseits aber hinreichende Widerstands- fahigkeit und Steifheit besitzt, um eine Biegung zu verhindern, wird diese zweckmässig aus
Aluminium erzeugt und die notwendige Steifheit wird ihr durch Schaffung von Wellungen,
Rippen oder Ansätzen 29 erteilt (Fig. 8).
In dem Schaltungsschema, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, ist die Stange 16 durch einen
Leiter 25 und eine Schelle 26 (Fig. 7) mit einer Klemmschraube 27 (Fig. 6) verbunden, an welch letztere die nach dem Hörer führende Leitung oder die Telephonleitung angeschlossen ist, und ebenso ist die Stange 16a durch einen Leiter 25a und eine Schelle 26"mit einer Klemmschraube 27a verbunden, von welcher die andere Leitung abgeht, die nach dem Hörer der Telephonleitung führt. Zwischen den beiden Punkten 26 und in Fig. 9 liegt also das Telephon.
Die Elektrode 14 ist durch eine Leitung 28 mit einer Klemmschraube 27b (Fig. 9) verbunden, von welcher ein
Draht nach der Stromquelle führt, z. B. nach dem einen Pol der Batterie ; die Elektrode 14a schliesslich ist durch Leitung 28a mit einer Klemmschraube 27c verbunden, von welcher ein Draht zum anderen Pol führt.
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Draht oder Leiter 30 mit der Elektrode 12B und die Elektrode 12 durch einen Leiter 30a mit der Elektrode 14a verbunden, so dass hier eine Wheatstonesche Brückenschaltung vorliegt.
Wenn bei dieser Konstruktion die Membran J sich nach einwärts bewegt, die Elektroden 13, 13a sich also den Elektroden 14, 14a nähern, so werden die zwischen den beiden Elektroden befindlichen
Kohlenkömer zusammengedrückt, so dass der Strom von der Stromquelle, z. B. von dem einen I Pol der Batterie, durch den Leiter 28a nach der Stange 76*, dann durch den Leiter 25a nach dem
Hörer und zurück durch den anderen Leiter 25 nach der Stange 16 und über Leiter 28 zurück nach der Stromquelle fliesst, wodurch der Stromkreis geschlossen ist.
Bei Bewegung der Membran
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gegengesetzten Richtung tliessen muss, und zwar durch die jetzt einen geringen Widerstand aufwoisenden Mikrophone, die von den Elektroden 12, 13 und 12a, 13a, zwischen denen ja die zu- sammengedrückten Kohlenkömer liegen, gebildet werden.
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Dieser eben beschriebene Stromkreis ist schematisch in Fig. 10 dargestellt. Hier fliesst der Strom aus der Batterie durch die beiden Mikrophone und wenn die Elektroden 13, 73"sich in Ruhe befinden, liegen sie in einer neutralen Stellung, in der keine Spannungsdifferenz vorhanden ist. Wenn aber die Elektroden 13, 13a in der einen oder anderen Richtung bewegt werden, entstehen infolge der Widerstandsänderungen in den Kohlenkörnern Spannungsdifferenzen, die zur Erzeugung eines Wechselstromes führen.
In den Fig. 11,12 ist eine von den Fig. 9,10 abweichende Schaltung dargestellt, und zwar setzt diese die Anwendung von Kondensatoren im Stromkreis voraus. In Fig. 11 bezeichnen die Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 9, dagegen beziehen sich die neuen Bezugszeichen auf neu hinzugefügt Teile. Die Elektroden der einen Mikrophonkammer sind mit den Elektroden der anderen Mikrophonkammer parallelgeschaltet, d. h. die Elektrode 12 steht durch Leiter 31 mit der Elektrode 12a, die Elektrode 14 durch Leiter 31a mit der Elektrode lia in Verbindung, und die Elektrode 13 ist mit der Elektrode 73'durch einen Leiter 32 verbunden, der an die beiden Membranstangen 16, 16"angeschlossen ist.
Eine Leitung 28 führt von der Elektrode 14 zur Batterie, ebenso führt ein Leiter 28a von der Elektrode 12a über die Klemmschraube 26a nach dem anderen Pol der Batterie. Der Batterie sind die Kondensatoren 33 und 3Ja parallelgeschaltet. Der Telephonhörer ist in eine Leitung eingeschaltet, die von der Klemmschraube 26 ausgeht und nach einem Punkt der die Konden- satoren 33 und 33a verbindenden Leitung führt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung fliesst der Strom in jeder Mikrophonkammer in derselben Richtung und zwingt so beide Mikrophon- kammern, als eine zu arbeiten. Stehen die Elektroden 13, 13a still, d. h. befinden sie sich in einer neutralen Lage, so kann, da beide untereinander verbunden sind, keine Spannungsdifferenz entstehen.
Wenn sie sich aber in Wirkung befinden, so sind die Wechselstrom- oder Sprechstrom- pole in den Weg des von den Elektroden 13, 73"nach dem Hörer führenden Leiters und in den
Stromweg, der durch die die Kondensatoren 33 aufweisenden Leiter gebildet wird, eingeschaltet
Zufolge der beschriebene" Schaltung nach Fig. 11 und 12 ergibt sich für die eine Bewegungsrichtung der beweglichen Elektroden der Verlauf der Teilströme, wie sie durch die in Fig. 12 eingetragenen beiden Pfeilarten angegeben sind. Bei der entgegengesetzten Richtung kehrt sich natürlich die
Stromrichtung in diesen beiden Stromzweigen um.
Aus vorstehendem geht hervor, dass durch Anordnung einer beweglichen Elektrode in jeder Mikrophonkammer, und zwar zwischen den beiden anderen Elektroden, ein Mikrophon geschaffen wird, in welchem die Kohlenkörner jeweils in zwei Kammern zu gleicher Zeit und in dem gleichen Grade zusammengedrückt werden. während die KohlenkÏmer auf der anderen
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proportional zur Veränderung der Kohlenkörner auf der anderen Seite der beweglichen Elektroden.
Die besondere Anordnung der Elektroden in Verbindung mit den Kohlenkörnern vergrössert die Wirksamkeit des Mikrophons in ausserordentlichem Grade und veranlasst eine ujogewöhnln hp
Klarheit und genaue Wiedergabe d < , r Schallwellen, wie sie bisher bei Instrumenten dieser Art zur Erzeugung und Weitersendung von Sprechströmen noch nicht erreicht werden konnte.