DE1044169B - Magnetic-electric acoustic transducer - Google Patents
Magnetic-electric acoustic transducerInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetelektrischen akustischen Wandler, der insbesondere zur Verwendung" als Mikrophon geeignet ist und ein Zungenplättchen als federelastisdhen, magnetisch leitenden Werkstoff hat, das an einem Steg wenigstens zwei angeschnittene Schenkel aufweist, von denen einer im Luftspalt eines Magneten eingespannt ist, während der andere mit seinem freien Schenkelende vor oder im Luftspalt des Magneten frei schwingend angeordnet ist.The invention relates to a magneto-electric acoustic transducer, in particular for use "is suitable as a microphone and a tongue plate as a spring-elastic, magnetic has conductive material which has at least two cut legs on a web, of which one is clamped in the air gap of a magnet, while the other with its free leg end is arranged swinging freely in front of or in the air gap of the magnet.
Es sind bereits Wandler dieser Art bekannt, deren Zungenplättchen E-förmige Gestalt haben und mit ihren beiden äußeren Schenkeln im Luftspalt eines Dauermagneten eingespannt sind. Diese bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß ihre Zungenplättchen außerdem noch an ihrem die Schenkel verbindenden gemeinsamen Steg eingespannt sind. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß man eine wesentlich höhere Empfindlichkeit und einen besseren Frequenzgang bei magnetelektrischen Wandlern dieser Art erhält, wenn es gelingt, das Zungenplättchen derart auszubilden, daß von zwei nebeneinanderliegenden Schenkeln nur der eine an seinem einen Ende eingespannt, der andere dagegen an seinem anderen Ende mit einer Membran gekuppelt wird. Man erhält dann den Vorteil, daß die bei jeder Sdiwingbewegung auf elastische Biegung beanspruchte Länge in diesem Falle von der Einspannstelle über die Länge des einen Schenkels den verbindenden Steg und von dort bis zum frei schwingenden Ende des anderen Schenkels sich erstreckt. Dies kann man bei einem Wandler der eingangs beschriebenen Art erreichen, bei dem gemäß der Erfindung das im übrigen frei schwingfähige Zungenplättchen ausschließlich an wenigstens einem seiner Schenkelenden im Luftspalt des Magneten eingespannt ist.There are already known transducers of this type whose tongue plates have an E-shape and with their both outer legs are clamped in the air gap of a permanent magnet. These known arrangements however, have the disadvantage that their tongue plates also still connect to their legs common web are clamped. The invention is based on the idea that one Much higher sensitivity and a better frequency response with magneto-electric converters of these Art receives if it is possible to train the tongue plate in such a way that of two adjacent ones Only one of the legs is clamped at one end, the other at the other end is coupled with a membrane. One then has the advantage that with every swinging movement elastic bending claimed length in this case from the clamping point over the length of one Leg the connecting web and from there to the freely swinging end of the other leg extends. This can be achieved with a converter of the type described at the outset, in which according to of the invention, the otherwise freely oscillatable tongue plate exclusively on at least one its leg ends is clamped in the air gap of the magnet.
In der Zeichnung ist ein magnetelektrischer akustischer Wandler dargestellt.In the drawing, a magneto-electric acoustic transducer is shown.
Fig. 1 zeigt den Wandler in raumbildlicher Darstellung, Fig. 1 shows the converter in a three-dimensional representation,
Fig. 2 ein Schaubild für den Frequenzgang des Wandlers nach Fig. 1 undFIG. 2 shows a graph for the frequency response of the converter according to FIGS. 1 and
Fig. 3 ein elektrisches Ersatzschaltbild der Wirkungsweise des Wandlers nach Fig. 1.3 shows an electrical equivalent circuit diagram of the mode of operation of the converter according to FIG. 1.
Der Wandler hat ein E-förmiges dünnes Zungenplättchen 3 aus federelastischem, magnetisch leitendem Werkstoff, daß an einem gemeinsamen Steg 4 drei angeschnittene Schenkel hat. Die beiden äußeren Schenkel 6 sind unter Zwischenlage von Bronzeblechen 7 im Luftspalt 2 eines hufeisenförmigen Dauermagneten 1 eingespannt, während der mit 8 bezeichnete mittlere Schenkel des Zungenplättchens zwar in den Luftspalt 2 des Magneten hineinragt, aber in Magnet elektrischer akustischer WandlerThe transducer has an E-shaped, thin tongue plate 3 made of resilient, magnetically conductive Material that on a common web 4 has three trimmed legs. The two outer ones Legs 6 are with the interposition of bronze sheets 7 in the air gap 2 of a horseshoe-shaped Permanent magnet 1 clamped, while the middle leg, designated 8, of the tongue plate protrudes into the air gap 2 of the magnet, but in the magnet electrical acoustic transducer
Anmelder:Applicant:
Deutsche ElektronikGerman electronics
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,Company with limited liability,
Berlin-Wilmersdorf, Forckenbeckstr. 9-13Berlin-Wilmersdorf, Forckenbeckstr. 9-13
Dr. Werner Puhlmann, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Werner Puhlmann, Darmstadt,
has been named as the inventor
g gg g
diesem frei hin und her schwingen kann. In der Nähe seines freien Endes ist der mittlere Schenkel 8 über einen Stößel 9 mit einer nicht dargestellten Membrane verbunden.this can swing freely back and forth. Near its free end, the middle leg 8 is over a plunger 9 connected to a membrane, not shown.
Bei dieser Art der Einspannung, bei der das Zungenplättchen ausschließlich an seinen beiden Schenkelenden 6 eingespannt ist, bestehen mindestens zwei Möglichkeiten für die Ausbildung einer Grundschwingung, die in Analogie zu den elektrischen Schwingungen des Lechersystems als Gleichtakt- und Gegentaktschwingung bezeichnet werden sollen. Im Fall der Gegentaktschwingung schwingt der mittlere Teil 8 der Zunge mit einem Schwingungsbauch am offenen Ende und einem Knoten am geschlossenen Ende, d. h. am Steg 10 der E-förmigen Zunge. Im Gleichtaktfall schwingt das gesamte E-Stück 3 als einseitig eingespannte Zunge, wobei die beiden äußeren Schenkel 6 am Ort der Einspannung 7 einen Knoten haben und am Steg 10 einen Schwingungsbauch aufweisen. Der mittlere, nicht eingespannte Teile 8 der Zunge verläuft in Richtung der Tangente an das ausgelenkte Ende der schwingenden Zunge und bewegt sich somit in der gewünschten Weise im Spalt.With this type of clamping, in which the tongue plate is only attached to both of its leg ends 6 is clamped, there are at least two possibilities for the formation of a fundamental oscillation, in analogy to the electrical oscillations of the Lecher system as common-mode and differential-mode oscillation should be designated. In the case of the push-pull oscillation, the middle part 8 oscillates Tongue with an antinode at the open end and a knot at the closed end, d. H. at the Web 10 of the E-shaped tongue. In the common-mode case, the entire E-piece 3 vibrates as one-sided clamped Tongue, the two outer legs 6 at the point of restraint 7 have a knot and have an antinode on the web 10. The middle, unrestrained part 8 of the tongue runs in the direction of the tangent to the deflected end of the swinging tongue and thus moves in the desired way in the gap.
Die Lage der Eigenfrequenzen kann jede für sich durch Beschwerung der Zunge erreicht werden. Die Resonanz der Gleichtaktschwingung wird durch Beschwerung des Ouerstegs der Zunge eingestellt, die der Gegentaktschwingung durch Beschwerung des nicht eingespannten Zungensc'henkels. Durch die Breite des Zungensteges läßt sich die Resonanz der Gleichtaktschwingung unabhängig von der Gegentaktschwingung verschieben. Die Dämpfung der Gleichtaktschwingung kann unabhängig von der Gegentaktschwingung mit Hilfe eines am geschlossenen Ende (Steg) der Zunge angebrachten Dämpfungsmittels eingestellt werden.The position of the natural frequencies can be reached individually by weighting the tongue. the The resonance of the common mode oscillation is set by weighting the Ouersteg of the tongue the push-pull oscillation by weighting the unclamped tongue handle. Through the width of the tongue bridge, the resonance of the common mode oscillation can be independent of the differential mode oscillation move. The damping of the common mode oscillation can be independent of the differential mode oscillation with the help of a damping means attached to the closed end (web) of the tongue can be set.
Um den Übertragungsbereich des elektroakustischen Wandlers zu erweitern, wird vorzugsweise die eine Resonanzschwingung an die untere FrequenzgrenzeIn order to expand the transmission range of the electroacoustic transducer, one is preferably Resonance oscillation to the lower frequency limit
,809 67J/201, 809 67J / 201
und die andere Resonanzschwingung in die Mitte des Übertragungsbereiches gelegt.and the other resonance oscillation is placed in the middle of the transmission range.
Der Erfolg dieser Maßnahme bei einem Mikrophon geht aus der in Fig. 2 wiedergegebenen Kurve hervor. Für die Aufnahme dieser Kurve wurde ein Mikrophon im Leerlauf akustisch gemessen, bei dem die Dämpfungsmittel zur Einebnung der einzelnen Resonanzspitzen weggelassen wurden, um den Erfindungsgedanken deutlich zu demonstrieren. Zwischen den beiden Resonanzspitzen 11 und 12 der Zunge entsteht ein ausgeprägtes Minimum. Die Entstehung dieses Minimums läßt sich aus dem elektrischen Ersatzschaltbild (Fig. 3) des mechanischen Systems erklären. In diesem Ersatzschaltbild ist die Impedanz der Membran durch LM und CM angedeutet, während CL die von dem hinter der Membran befindlichen Luftpolster gebildete Kapazität darstellt. Die im Gleichtakt schwingende Zunge bildet einen Reihenresonanzkreis oder Leitkreis L711-C^; ein zu diesem paralleler Leitkreis LZ2-CZz entspricht den in Gegentakt schwingenden Zungenteilen. Die Resonanzfrequenzen der beiden Leitkreise entsprechen den Spitzen 11 und 12 in Fig. 2. Der mit der höheren Frequenz angeregte Leitkreis, z. B. LZl-CZv wirkt als Induktivität und ergibt mit der kapazitiven Komponente des mit niedrigerer Frequenz angeregten Kreises, z. B. -L22-C22, eine Parallelresonanz, die das Minimum zwischen den Spitzen 11 und 12 in Fig. 2 hervorruft. Die Resonanzen lassen sich durch Dämpfungsmaterialien einebnen, z. B. durch Vaseline, Filz, Stoff, Siliconpaste, wie es in Fig. 2 gestrichelt ge-The success of this measure in the case of a microphone can be seen from the curve shown in FIG. To record this curve, a microphone was acoustically measured while idling, in which the damping means for leveling the individual resonance peaks were omitted in order to clearly demonstrate the idea of the invention. A pronounced minimum arises between the two resonance peaks 11 and 12 of the tongue. The origin of this minimum can be explained from the electrical equivalent circuit diagram (Fig. 3) of the mechanical system. In this equivalent circuit diagram, the impedance of the membrane is indicated by L M and C M , while C L represents the capacitance formed by the air cushion located behind the membrane. The tongue vibrating in unison forms a series resonance circuit or guide circuit L 711 -C ^; a guide circle L Z2 -C Zz parallel to this corresponds to the tongue parts oscillating in push-pull. The resonance frequencies of the two guide circles correspond to the tips 11 and 12 in FIG. B. L Zl -C Zv acts as an inductance and results with the capacitive component of the lower frequency excited circuit, z. B. -L 22 -C 22 , a parallel resonance which causes the minimum between the peaks 11 and 12 in FIG. The resonances can be leveled by damping materials, e.g. B. by vaseline, felt, fabric, silicone paste, as shown in Fig. 2 by dashed lines.
Claims (11)
USA.-Patentschriften Nr. 2 163 161, 2 454 425.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,163,161, 2,454,425.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB33108A DE1044169B (en) | 1954-10-22 | 1954-10-22 | Magnetic-electric acoustic transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEB33108A DE1044169B (en) | 1954-10-22 | 1954-10-22 | Magnetic-electric acoustic transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1044169B true DE1044169B (en) | 1958-11-20 |
Family
ID=6963927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEB33108A Pending DE1044169B (en) | 1954-10-22 | 1954-10-22 | Magnetic-electric acoustic transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1044169B (en) |
Cited By (4)
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-
1954
- 1954-10-22 DE DEB33108A patent/DE1044169B/en active Pending
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