Elektroakustischer Wandler mit regulierbaren elektroakustischen Eigenschaften Elektroakustische Wandler müssen aus Gründen der Robustheit in vielen Fällen in möglichst geschlossene Gehäuse eingebaut, also gekapselt werden. Dies trifft besonders für die in Telephonanlagen benötigten Mi krophon- und Hörerkapseln zu.
Die elektroakustischen Eigenschaften - insbesonde re der sogenannte Frequenzgang - solcher Kapseln sind unter anderem stark von der Grösse und Form der Luftpolster (Lufträume) zwischen der akustischen Membran einerseits und dem Kapseldeckel und/oder dem eigentlichen Wandlersystem anderseits abhängig.
Um die Wandler in ihren Abmessungen möglichst klein zu halten, müssen die Abstände zwischen der akustischen Membran einerseits und dem Kapseldeckel und/oder dem eigentlichen Wandlersystem ebenfalls möglichst klein gemacht werden. Das hat zur Folge, dass auch durch kleine Streuungen der genannten Ab stände - welche Streuungen in einer Serienfabrikation unvermeidlich sind - relativ grosse Änderungen der zi tierten - akustisch kritischen - Luftpolster entstehen.
Ohne geeignete Gegenmassnahmen würden diese Streuungen in vielen Fällen zu untragbar grossen Streu ungen der elektroakustischen Eigenschaften der fabri zierten Wandler führen.
In vielen Fällen verwendet man zudem in elektro akustischen Wandlern keine sogenannte Kolbenmem bran, sondern eingespannte Membranen, die in ihrem Zentrum angetrieben werden und die an ihrem Rande fest eingespannt oder abgestützt sind. Solche einge spannte Membranen weisen immer mechanische Vor spannungen auf, deren Grösse von der Membranform im uneingespannten Zustand und von der relativen Lage des Antriebspunktes zum Einspannring abhängt.
Dabei bewirken selbst kleine Änderungen dieser rela tiven Lage verhältnismässig grosse Änderungen in den mechanischen Vorspannungen der Membran selbst, was wiederum wesentliche Auswirkungen auf die aku stischen Eigenschaften der Kapsel selbst hat. Man ist deshalb dazu übergegangen, die Lage der Membran im elektroakustischen Wandler einstellbar zu gestalten. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass man in der zentralen Mittelachse der Membran eine Gewindespindel vorsieht, welche fest mit dem be weglichen Teil des eigentlichen Wandlersystems verbun den ist.
Im Zentrum der Membran selbst wird ein ent sprechendes Muttergewinde fixiert, so dass sich die gan ze Membran durch Drehen auf der genannten Gewinde spindel hin und her verschieben lässt.
Die beschriebene bekannte Einrichtung bietet also die gewünschte Einstell- und Reguliermöglichkeit. Sie hat aber den Nachteil, dass die Regulierungen nur durchgeführt werden können, solange sich der Deckel noch nicht auf der Kapsel befindet.
Aus den eingangs erwähnten Gründen hat nun aber gerade auch das Luftpolster zwischen Deckel und Mem bran einen grossen Einfluss auf die elektroakustischen Eigenschaften des Wandlers. Fer,ner ist bei Konstruk tionen mit eingespannter Membian die Membranein- spannung oft erst bei aufgebrachtem Deckel voll wirk sam. Man kann deshalb in der Fabrikationspraxis die Membran bei fehlendem Kapseldeckel meistens nur vor-, aber nicht etwa endgültig einstellen.
D. h. man muss den Wandler nach der Voreinstellung der Mem bran (ohne Deckel) mit dem Deckel versehen und dann die elektroakustischen Eigenschaften des kompletten Wandlers messtechnisch ermitteln. Sind diese Eigen schaften wegen unrichtiger Lage oder Einspannung der Membran nicht ganz in Ordnung, bleibt nichts anderes übrig, als den Deckel nochmals abzumontieren und eine Nachregulierung der Membran vorzunehmen, was mit verhältnismässig viel Arbeit und Kosten verbunden ist.
Es sind auch bereits elektroakustische Wandler be kannt, bei denen Membranregulierungen bei geschlosse nen Wandlern mit Hilfe spezieller Regulierschrauben - welche von aussen zugänglich sind - vorgenommen werden können. Diese genannten Einrichtungen haben aber folgende Nachteile: 1. Die Regulierschrauben bedingen einen zusätzli chen Aufwand und dadurch zusätzliche Kosten.
2. Es besteht immer die Gefahr, dass die Regulier schrauben von Unbefugten verstellt und dadurch die Eigenschaften des elektroakustischen Wandlers ver schlechtert werden.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach teile und betrifft einen elektroakustischen Wandler mit regulierbaren elektroakustischen Eigenschaften, beste hend aus in einem Gehäuse eingebetteten Erregungs system, einer Membran und einem Deckel, welcher Membran sich durch Drehen auf einer dem Erregungs system zugeordneten Gewindespindel axial verspannen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel und die Membran durch Kerben und Nocken miteinander ver- klinkt sind und dass der Deckel mitsamt der Membran gegenüber dem Gehäuse verdrehbar ist.
Im folgenden wird anhand der Figuren die Erfin dung beispielsweise erläutert: Dabei zeigt: Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemässen elek troakustischen Wandlers, Fig. 1 a ein Detail A des genannten Schnittes, Fig. 1b ein Detail B des genannten Schnittes, Fig.2 eine Aufsicht desselben Wandlers mit weg genommenem Deckel, Fig. 3 eine Aufsicht desselben Wandlers mit Deckel,
Fig. 4 einen Schnitt einer Variante eines erfindungs- gemässen Wandlers, Fig. 5 einen Schnitt einer weiteren Variante eines Wandlers.
In Fig. 1 stellt 1 das Gehäuse eines erfindungs gemässen elektroakustischen Wandlers dar. Dieses Ge häuse - welches vorteilhafterweise aus elastischem Ma terial (z. B. aus Kunststoff) hergestellt wird - kann mit Hilfe eines Deckels 2 geschlossen werden. Dabei erfolgt die Halterung des Deckels 2 mit Hilfe einer am Deckel rand vorgesehenen, kreisrund umlaufenden nockenför- migen Ausbuchtung 3 (Fig. l a), welche in die im Ge häuseinnern angebrachte, ebenfalls kreisrund umlaufen de Nute 4 einrastet (Fig. l a).
Diese Befestigungsart er laubt es, dass der Deckel 2 relativ zum Gehäuse 1 ge dreht werden kann, trotzdem er in axialer Richtung einwandfrei fixiert ist.
Die Membran 5 liegt an ihrem Umfang auf einem ins Gehäuse 1 eingelegten Membranauflagering 6 auf. In ihrem Zentrum ist die Membran 5 mit einem Mut tergewinde 7 versehen, welches auf der Schraubenspin del 8 sitzt. Die Schraubenspindel 8 ist ihrerseits starr mit dem Anker 9 des eigentlichen elektromagnetischen Wandlers 10 verbunden.
Dreht man also die Membran 5, so verschiebt sich das Muttergewinde 7 und damit das Membranzentrum je nach Drehrichtung nach unten oder oben. Dadurch können die Luftpolster 11 und 12 zwischen der Mem bran 5 und dem Deckel 2, respektive dem eigentlichen elektromagnetischen Wandler 10 verändert werden.
Durch das genannte Verschieben des Membranzen- trums 7 können aber auch der Auflagedruck der-Mem- bran 5 auf dem Membranauflagering 6 und die mecha nischen Vorspannungen innerhalb der Membran 5 ver ändert und auf den günstigsten Wert eingestellt werden.
Damit nun die Mebran auch noch in der mit dem Deckel 2 verschlossenen Kapsel gedreht und dadurch verschoben werden kann, wird sie an ihrem Umfang beispielsweise mit drei Kerben 13 versehen (Fig. 2), in welche Kerben 13 auf der untern Deckelseite ange brachte Nocken 14 hineinpassen. Einer dieser Nocken 14 ist in Fig. 1 a deutlich ersichtlich. In Fig. 2 ist durch doppelt schraffierte Flächen 14 angedeutet, wie die Nocken 14 des weggenommenen Deckels 2 in die Ker ben 13 hineinpassen.
Auf der Oberseite des Deckels 2 sind beispielsweise zwei Sacklöcher 15 angebracht (siehe auch Fig.3). Sie dienen zum Ansetzen eines Spezialschlüssels, mit dessen Hilfe der Deckel 2 - und damit via Nocken 14 und Kerbe 13 auch die Membran 5 - leicht gedreht werden kann.
Am Deckelumfang angebrachte Arretierungsnocken 16 (Fig. 3 sowie Fig. 1b) - beispielsweise 3 Stück und im Gehäuseinnern vorgesehene entsprechende Ein kerbungen 17 (Fig. 2 sowie Fig. 1b) gestatten, den Dek- kel 2 relativ zum Gehäuse 1 beispielsweise von 120 zu 120 zu arretieren, damit er sich nicht etwa von selbst oder unbeabsichtigt durch Manipulationen ver drehen kann, was eine Dejustierung des Wandlers zur Folge hätte.
Die Löcher 18 (Fig. 1) im Deckel 2 dienen in be kannter Weise als Austrittsöffnungen für die im Wand- lerinnern erzeugten Schallwellen.
Fig.4 zeigt als Variante noch den Schnitt durch einen elektroakustischen Wandler, bei welchem der Rand der Membran 5 nicht auf einem ins Gehäuse 1 eingelegten Auflagering 6 (Fig. 1), sondern an einem am Gehäusedeckel 2 vorgesehenen ringförmigen Auf lagewulst 19 anliegt.
Fig.5 zeigt als letzte Variante im Schnitt einen Wandler, dessen Membran 5 als Kolbenmembran mit gewellter Randzone 20 ausgebildet ist, wobei diese Randzone 20 zwischen einer Stufe 21 des Deckels 2 und Membranauflagering 6 drehbar abgestützt wird. Selbstverständlich können auch nicht als Kolbenmem branen ausgebildete, also gewöhnliche Membranen, in der Art und Weise gemäss Fig. 5 eingespannt werden.
Wie bereits eingangs erwähnt ist es vorteilhaft, min destens das Gehäuse 1 aus Kunststoff zu fertigen. Kunststoffgehäuse sind nämlich bei gleicher allgemei ner Robustheit elastischer als Metallgehäuse, so dass der Deckel 2 bei der vorgesehenen Konstruktion leich ter in ein Kunststoffgehäuse eingerastet werden kann, als in ein Metallgehäuse. Zudem sind die Reibungs eigenschaften zwischen der Ausbuchtung 3 und der Nute 4 (Fig. l a) besser, wenn das Gehäuse 1 aus ge eignetem Kunststoff besteht. Der Deckel (2) lässt sich dann leichter drehen.
Kunststoffgehäuse und auch Kunststoffdeckel ha ben aber den Nachteil, dass sie den akustischen Wand- ler weder von aussen nach innen, noch von innen nach aussen gegen elektrische und magnetische Störfelder (aktive und passive) schützen.
Dieser Nachteil kann weitgehend durch Bespritzen des Wandlers mit einer Metallschicht behoben werden. In gewissen Fällen ist auch eine Ummantelung mit ei nem hochpermeablen ferromagnetischen Material not wendig.
Electroacoustic transducers with adjustable electroacoustic properties For reasons of robustness, electroacoustic transducers must in many cases be built into housings that are as closed as possible, i.e. encapsulated. This is especially true for the microphone and handset capsules required in telephone systems.
The electroacoustic properties - especially the so-called frequency response - of such capsules are, among other things, heavily dependent on the size and shape of the air cushions (air spaces) between the acoustic membrane on the one hand and the capsule lid and / or the actual transducer system on the other.
In order to keep the dimensions of the transducers as small as possible, the distances between the acoustic membrane on the one hand and the capsule cover and / or the actual transducer system must also be made as small as possible. As a result, even small variations in the above-mentioned distances - which variations are unavoidable in series production - cause relatively large changes in the cited - acoustically critical - air cushions.
Without suitable countermeasures, these variations would in many cases lead to unacceptably large variations in the electroacoustic properties of the manufactured transducers.
In many cases, no so-called piston membranes are used in electro-acoustic transducers, but clamped membranes that are driven in their center and that are firmly clamped or supported at their edge. Such clamped membranes always have mechanical stresses, the size of which depends on the shape of the membrane in the unclamped state and on the relative position of the drive point to the clamping ring.
Even small changes in this relative position cause relatively large changes in the mechanical biases of the membrane itself, which in turn has significant effects on the acoustic properties of the capsule itself. One has therefore switched to making the position of the membrane in the electroacoustic transducer adjustable. This can be done, for example, by providing a threaded spindle in the central center axis of the membrane, which is permanently connected to the movable part of the actual transducer system.
A corresponding nut thread is fixed in the center of the membrane itself, so that the entire membrane can be moved back and forth by turning on the aforementioned threaded spindle.
The known device described thus offers the desired setting and regulation options. However, it has the disadvantage that the adjustments can only be carried out as long as the lid is not yet on the capsule.
For the reasons mentioned at the beginning, however, the air cushion between the cover and the membrane also has a major influence on the electroacoustic properties of the transducer. Furthermore, in constructions with a clamped membrane, the membrane clamping is often only fully effective when the cover is in place. In manufacturing practice, therefore, if the capsule lid is missing, the membrane can usually only be adjusted beforehand, but not finally.
I.e. after presetting the membrane (without cover), the transducer has to be provided with the cover and then the electroacoustic properties of the complete transducer must be determined by measurement. If these properties are not entirely correct due to incorrect position or clamping of the membrane, there is no other option than to dismantle the cover again and readjust the membrane, which is associated with a relatively large amount of work and costs.
There are also electroacoustic transducers be known, in which membrane controls can be made with closed transducers with the help of special regulating screws - which are accessible from the outside. However, these devices have the following disadvantages: 1. The regulating screws require additional effort and thus additional costs.
2. There is always the risk that the regulating screws will be adjusted by unauthorized persons, thereby impairing the properties of the electroacoustic transducer.
The present invention avoids these parts and relates to an electroacoustic transducer with adjustable electroacoustic properties, best starting from an excitation system embedded in a housing, a membrane and a cover, which membrane can be axially braced by turning on a threaded spindle assigned to the excitation system, thereby characterized in that the cover and the membrane are latched to one another by notches and cams and that the cover together with the membrane can be rotated relative to the housing.
In the following, the invention is explained, for example, with reference to the figures: FIG. 1 shows a section of an electroacoustic transducer according to the invention, FIG. 1a a detail A of the section mentioned, FIG. 1b a detail B of the section mentioned, FIG a plan view of the same transducer with the cover removed, FIG. 3 a plan view of the same transducer with cover,
FIG. 4 shows a section of a variant of a converter according to the invention, FIG. 5 shows a section of a further variant of a converter.
In Fig. 1, 1 represents the housing of a fiction, according to electroacoustic transducer. This Ge housing - which is advantageously made of elastic Ma material (z. B. from plastic) - can be closed with the aid of a cover 2. The cover 2 is held with the help of a circular, circumferential, cam-shaped bulge 3 (FIG. 1a) provided on the edge of the cover, which engages in the inside of the housing, likewise circular groove 4 (FIG. 1a).
This type of fastening it allows that the cover 2 can be rotated relative to the housing 1 ge, although it is properly fixed in the axial direction.
The membrane 5 rests on its periphery on a membrane support ring 6 inserted into the housing 1. In its center, the membrane 5 is provided with a Mut tergewinde 7, which sits on the screw 8 del. The screw spindle 8 is in turn rigidly connected to the armature 9 of the actual electromagnetic transducer 10.
If one rotates the membrane 5, the nut thread 7 and thus the membrane center shifts downwards or upwards depending on the direction of rotation. As a result, the air cushions 11 and 12 between the mem brane 5 and the cover 2, or the actual electromagnetic transducer 10 can be changed.
By shifting the membrane center 7 as mentioned, however, the contact pressure of the membrane 5 on the membrane support ring 6 and the mechanical pretensions within the membrane 5 can also be changed and set to the most favorable value.
So that the membrane can now also be rotated in the capsule closed with the lid 2 and thereby displaced, it is provided with three notches 13 on its circumference (FIG. 2), in which notches 13 are attached cams 14 on the lower side of the lid fit in. One of these cams 14 can be clearly seen in FIG. 1 a. In Fig. 2 is indicated by double hatched areas 14 how the cams 14 of the removed cover 2 in the Ker ben 13 fit into it.
On the top of the cover 2, for example, two blind holes 15 are made (see also Figure 3). They are used to attach a special key with the help of which the cover 2 - and thus also the membrane 5 via cams 14 and notch 13 - can be easily rotated.
Arresting cams 16 attached to the circumference of the cover (FIG. 3 and FIG. 1b) - for example 3 pieces and corresponding notches 17 (FIG. 2 and FIG. 1b) provided in the interior of the housing allow the cover 2 to be closed relative to the housing 1, for example by 120 120 to lock so that it cannot rotate by itself or unintentionally through manipulation, which would result in a maladjustment of the converter.
The holes 18 (FIG. 1) in the cover 2 are used in a known manner as outlet openings for the sound waves generated inside the transducer.
As a variant, FIG. 4 shows the section through an electroacoustic transducer in which the edge of the membrane 5 rests not on a support ring 6 inserted into the housing 1 (FIG. 1), but on an annular bead 19 provided on the housing cover 2.
As the last variant, FIG. 5 shows in section a converter, the membrane 5 of which is designed as a piston membrane with a corrugated edge zone 20, this edge zone 20 being rotatably supported between a step 21 of the cover 2 and membrane support ring 6. Of course, conventional membranes not designed as piston membranes can also be clamped in the manner shown in FIG.
As already mentioned at the outset, it is advantageous to manufacture the housing 1 at least from plastic. Plastic housings are namely more elastic than metal housings with the same general robustness, so that the cover 2 with the intended construction can be more easily snapped into a plastic housing than into a metal housing. In addition, the frictional properties between the bulge 3 and the groove 4 (Fig. 1a) are better when the housing 1 is made of suitable plastic. The cover (2) can then be turned more easily.
However, plastic housings and plastic lids have the disadvantage that they protect the acoustic transducer neither from the outside in nor from the inside to the outside against electrical and magnetic interference fields (active and passive).
This disadvantage can largely be remedied by spraying the transducer with a metal layer. In certain cases, a coating with a highly permeable ferromagnetic material is necessary.