CS217827B1

CS217827B1 - Electroacoustic transducer with electret

Info

Publication number: CS217827B1
Application number: CS862180A
Authority: CS
Inventors: Josef Merhaut
Original assignee: Josef Merhaut
Priority date: 1980-12-08
Filing date: 1980-12-08
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Vynález se týká elektroakuatického měniče použitelného jako mikrofon, sluchátko, reproduktor nebo čidlo tlaku a podobně, založeného na elektrostatickém principu, u něhož se polarizace elektrického pole ve vzduchová mezeře dociluje použitím elektretové fólie, nebo podobného útvaru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v kovovém rámu je na izolantu umístěno vývodní těleso. Mezi vývodním tělesem a kovovou protielektrodou je umístěna destička elektretu. Nad kovovou protielektrodou je pak v kovovém rámu napnuta membrána s vodivým povrchem.The invention relates to an electro-acoustic transducer usable as a microphone, earphone, loudspeaker or pressure sensor and the like, based on the electrostatic principle, in which the polarization of the electric field in the air gap is achieved by using an electret foil or a similar structure. The essence of the invention lies in the fact that an outlet body is placed on an insulator in a metal frame. An electret plate is placed between the outlet body and the metal counter electrode. A membrane with a conductive surface is then stretched in the metal frame above the metal counter electrode.

Description

Vynález se týká elektroakustlckého měniče s elektretem použitelného jako mikrofon, sluchátko, reproduktor nebo čidlo tlaku a podobně, založeného na elektroakustickém princi? pu, u něhož se polarizace elektrického pole ve vzduchové mezeře dociluje použitím elektretové fólie, nebo podobného útvaru.The invention relates to an electroacoustic transducer with an electret for use as a microphone, earpiece, loudspeaker or pressure sensor and the like based on an electroacoustic prince? pu, in which the polarization of the electric field in the air gap is achieved by the use of an electret film or the like.

Takové měniče jsou známé a používají se s výhodou proto, Že při použití elektretu není zapotřebí polarizovat měnič vnějším stejnosměrným napětím. Doposud známé konstrukce elektroakustických měničů s elektretem byly řešeny často tak, že elektretem byla plastická fólie - většinou z fluorokarbonu, známého všeobecně pod komerčním názvem teflon, které tvořila membránu měniče. Protože však teflon je těžký a nevhodný na membránu pro své mechanické vlastnosti, někteří konstruktéři fólií z elektretu přesunuli na povrch pevné protielektrody měniče. Toto řešení je výhodnější než prvé, protože lze použít poměrně silnou vrstvu elektretu, nebol ten v tomto případě nekmitá a pro membránu lze pak použít jakýkoli tenký a pevný materiál jako u klasických řešení elektrostatických měničů.Such transducers are known and are used preferably because the electret does not need to be polarized by external DC voltage. Hitherto known designs of electroacoustic transducers with an electret were often designed such that the electret was a plastic film - mostly of fluorocarbon, commonly known under the commercial name Teflon, which formed the transducer membrane. However, since Teflon is heavy and unsuitable for the membrane due to its mechanical properties, some electret film designers have moved the solid counterelectrode of the inverter to the surface. This solution is more advantageous than the first, since a relatively thick electret layer can be used, since it is not oscillating in this case, and any thin and solid material can then be used for the membrane as in conventional electrostatic transducer solutions.

Přesto však ani toto zlepšené řešení měničů s elektretem na protielektrodě není bez některých nevýhod. Je to především nutnost fólii elektretu přitmelit či nalisovat na kovovou protielektrodu. To je operace technologicky obtížná, nebol teflon běžně nyní používaný jako elektret má velmi špatnou přilnavost. Jiná nevýhoda tohoto řešení je ta, že protielektroda a tedy i elektretové fólie na jejím povrchu musí být děrovaná, aby byla akusticky transparentní. Děrování nabité elektretové fólie i elektrické polarizování elektretu po naneseni na protielektrodu je zdlouhavé a technicky náročné.However, even this improved solution of electret converters on the counter electrode is not without some disadvantages. It is above all necessary to cement or press the electret foil onto the metal counterelectrode. This is a technologically difficult operation because Teflon currently used as an electret has very poor adhesion. Another disadvantage of this solution is that the counter electrode and hence the electret film on its surface must be perforated in order to be acoustically transparent. The punching of the charged electret film as well as the electrical polarization of the electret after application to the counter electrode are lengthy and technically demanding.

Uvedené nevýhody odstraňuje elektroakustický měnič s elektretem, založený na elektrostatickém principu, jehož aktivní částí je membrána s vodivým povrchem, pod níž je umístěna kovová protielektroda, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že mezi kovovou protielektrodou a vývodním tělesem je umístěna destička nebo fólie elektretu.The above-mentioned disadvantages are overcome by an electroacoustic transducer with an electret, based on the electrostatic principle, the active part of which is a membrane with a conductive surface under which a metal counterelectrode is placed, according to the invention. Its essence is that a plate or foil of the electret is placed between the metal counterelectrode and the outlet body.

Podle vynálezu je výhodné, jestliže vývodnl těleso s destičkou elektretu a kovovou protielektrodou jsou zalisovány do izolačního pouzdra.According to the invention, it is advantageous if the discharge body with the electret plate and the metal counter electrode is pressed into the insulating sleeve.

Dále může být účelné, jestliže povrch kovové protielektrody přivrácený k membráně je menší než její povrch přivrácený k destičce elektretu.Further, it may be expedient if the surface of the metal counterelectrode facing the membrane is smaller than its surface facing the electret plate.

Popsané uspořádání má oproti známým řešením ty výhody, že destička elektretu má jednoduchý tvar bez děrování a navíc ji není nutno tmelit ke kovové protielektrodě, jestliže je celek zalisován do vhodného izolačního pouzdra.The described arrangement has the advantage over known solutions that the electret plate has a simple shape without punching and, moreover, it does not need to be bonded to the metal counter electrode when the assembly is molded into a suitable insulating sleeve.

Vynález je blíže objasněn na příkladu provedení pomoci výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje celkovou sestavu měniče, obr. 2 zalisování části měniče do pouzdra a obr. 3 tvar kovové protielektrody.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by way of example with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows an overall transducer assembly, FIG. 2 shows a part of the transducer being pressed into a housing, and FIG.

Elektroakustický měnič s elektretem podle obr. 1 je tvořen kovovým rámem 4, v němž je na izolantu 2 umístěno těleso J. Mezi vývodním tělesem J a kovovou protielektrodou 2 je umístěna destička J. elektretu. Nad kovovou protielektrodou 2 je pak v kovovém rámu 4 napnuta membrána g s vodivým povrchem. Podle obr. 2 je možné kovovou protielektrodu 2, destičku J. elektretu a vývodnl těleso J zali3ovat do vhodného izolačního pouzdra 2·The electroacoustic transducer with the electret of FIG. 1 is formed by a metal frame 4, in which a body J is placed on the insulator 2. An electret plate J is arranged between the outlet body J and the metal counter electrode 2. Above the metal counter electrode 2, the conductive surface membrane g is then tensioned in the metal frame 4. According to FIG. 2, the metal counter electrode 2, the electret plate J and the outlet body J can be cast into a suitable insulating sleeve 2.

Z vývodního tělesa 2 3® izolantu 2 nebo na izolačním pouzdru vytvořen vývod z měniče.An inverter outlet is formed from the outlet body 23 of the insulator 2 or on the insulating sleeve.

Z označeni stejnosměrné polarity kovové protielektrody a vývodního tělesa J na obr. 1, přiložených na destičku J. elektretu je patrné, že ve vzduchové mezeře mezi membránou 6 a kovovou protielektrodou 2 působí vlivem destičky J. elektretu stejnosměrné elektrické pole o určité intenzitě E_Q. Mezi membránou 6 a kovovou protielektrodou 2 vzniklá vzduchová mezera se při kmitání membrány 6 mění a tím na svorkách měniče vzniká střídavé napětí, je-li měnič použit jako přijímač, tj. mikrofon, nebo čidlo tlaku. Je-li popsaný měnič použit jako vysílač, tj. jako sluchátko, nebo reproduktor, přivede se proti membráně 6 na vývod z vývod ního tělesa 2 střídavé budicí napětí, a to způsobí pohyb membrány 6 silou, která je úměrná jak velikosti budicího napětí, tak intenzitě stálého elektrického pole Εθ od elektretu.From the DC polarity marking of the metal counter electrode and the lead body J shown in FIG. 1 attached to the electret plate J., it is apparent that a DC electric field of a certain intensity E _Q is acting in the air gap between the membrane 6 and the metal counter electrode 2. The air gap created between the diaphragm 6 and the metal counter electrode 2 varies as the diaphragm 6 oscillates, thereby generating an alternating voltage at the terminals of the converter when the converter is used as a receiver, i.e. a microphone or pressure sensor. When the described transducer is used as a transmitter, i.e. a handset or a loudspeaker, an alternating excitation voltage is applied against the diaphragm 6 to the outlet of the outlet body 2, causing the diaphragm 6 to move with a force proportional to both the excitation voltage and the intensity of the constant electric field θθ from the electret.

U měniče podle vynálezu je možno docílit účelného zvýšení intenzity elektrického pole E_o v mezeře mezi kovovou protielektrodou 2 a membránou 6, jestliže se provede povrch kovové protielektrody 2 přivrácený k membráně 6 menší, než povrch destičky χ elektretu, jak je naznačeno například na obr. 3.In the transducer according to the invention, it is possible to achieve a purposeful increase in the electric field intensity E _by the gap between the metal counter electrode 2 and the membrane 6 if the surface of the metal counter electrode 2 facing the membrane 6 is smaller than the electrolyte plate χ. 3.

Fólii elektretu lze předem polarizovat nábojem a po vystřižení destičky X elektretu nástrojem do jednoduchého tvaru, obvykle kruhu, snadno při výrobě do měniče montovat.The electret foil can be pre-polarized by charge and, after cutting the plate X of the electret with a tool into a simple shape, usually a circle, easy to assemble into the inverter during manufacture.

Claims

Electroacoustic transducer with electret, based on the electrostatic principle, the active part of which is formed by a membrane with a conductive surface, under which a metal counter electrode is located, characterized in that a plate (1) is placed between the metal counter electrode (2) and the outlet body (3). ) electret.

Electroacoustic transducer according to claim 1, characterized in that the outlet body (3) with the electret plate (1) and the metal counter electrode (2) is pressed into the insulating sleeve (7).

Electroacoustic transducer according to Claims 1 and 2, characterized in that the surface of the metal counterelectrode (2) facing the membrane (6) is smaller than its surface facing the electret plate (1).