DE1095318B - Kohlemikrofon mit beweglicher Tauchelektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kohlemikrofon mit beweglicher Tauchelektrode und einer Anordnung zur selektiven Dämpfung der Resonanzspitze des Übertragungsmaßes in dem Raum zwischen der Membran und der Kapselrückwand.

Es sind Kohlemikrofone mit beweglicher Tauchelektrode bekannt, bei denen der Raum zwischen der Membran und der Kapselrückwand nicht unterteilt ist. Diese Kohlemikrofone weisen bei tiefen Frequenzen einen niedrigen Ausgangspegel auf, zeigen im Bereich der mittleren Frequenz eine starke Anhebung desselben durch die Membranresonanz und bei den oberen Frequenzen wiederum einen Abfall des Pegels. Die Empfindlichkeit dieser Kohlemikrofone bei den tiefen Frequenzen ist wegen des niedrigen Pegels in diesem Bereich sehr gering.

Es sind ferner Kohlemikrofone mit beweglicher Tauchelektrode bekannt, bei denen eine Vergrößerung der Empfindlichkeit bei tiefen Frequenzen durch eine Änderung der Grießkammerkonstruktion und der Elektrodenform erreicht wird. Durch diese Maßnahme wird zwar der Ausgangspegel angehoben, aber noch keine befriedigende Empfindlichkeit bei tiefen Frequenzen erreicht.

Weiter sind Kohlemikrofone mit beweglicher Tauchelektrode bekannt, bei denen der Raum zwischen der Membran und der Kapselrückwand nicht unterteilt, jedoch durch Durchbrüche in der Kapselrückwand an den freien Außenraum hinter der Mikrofonkapsel akustisch angekoppelt ist. Durcih diese Ankopplung des großen Raumes hinter, der Kapselrückwand an den Raum in der Kapsel hinter der Membran wird zwar eine Anhebung des Pegels bei tiefen Frequenzen erreicht, gleichzeitig aber auch eine Unterteilung in zwei einzelne, akustisch wirksame Räume herbeigeführt, die durch ihre unterschiedlichen Volumina bei verschiedenen, nur für den einzelnen Raum bestimmten Eigenfrequenzen selbst schwingen. Die Wirkungsweise dieser bekannten Konstruktion beruht auf der Ausnutzung des Außenraumes als Anti resonator. Dadurch wird zwar der Pegel bei den tiefen Frequenzen angehoben, die Resonanzspitze des Übertragungsmaßes auch geglättet und eine Anhebung des Pegels bei den ol>eren Frequenzen durch die Schwingungen in dem Raum zwischen Membran und Kapselrückwand allein erreicht, aber nur dann, wenn die Räume und Durchbrüche in der Kapselrückwand, die zur akustischen Ankopplung des großen Raumes hinter der Kapselrückwand an den Raum zwischen Membran und Kapselrückwand dienen, in geigneter Weise dimensioniert sind. Eine Überdeckung dieser Durchbrüche in der Kapselrückwand mit Gaze, Seide oder ähnlichen akustisch wirksamen Dämpfungsmitteln zur Verbesserung der Glättung der Resonanzspitze in der Kohlemikrofon
mit beweglicher Tauchelektrode

Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuff enhaus en,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Gerhard Buchmann, Eutingen (Wüxtt.),

und Sieghard Ulmer, Stuttgart-Zurfenhausen,

sind als Erfinder genannt worden

Übertragungskurve ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden. Bei dieser letztgenannten Konstruktion ist jedoch eine Glättung der Übertragungsmaßkurve nur dann in einigermaßen befriedigendem Ausmaß erreichbar, wenn die Eigenresonanz der Membran an jener Stelle dieser Kurve liegt, an der die Antiresonanzstelle des Außenraumes auftritt. Da eine genaue Abstimmung dieser Antiresonanzstelle auf die Resonanzstelle der Membran in der Übertragungsmaßkurve bei Massenherstellung in einer Serienfertigung aber nur sehr schwer durchführbar ist, liegt hier ein Nachteil dieser Konstruktion vor, dessen Beseitigung eines der Ziele der Erfindung bildet.

Es sind weiterhin Kohlemikrofone mit beweglicher Tauchelektrode bekannt, bei denen der Raum zwischen der Membran und der Kapselrückwand durch eine Trennwand unterteilt ist, die aus ähnlichem Material gefertigt und von ähnlicher Form wie die Membran sein kann. Diese Trennwand teilt den Raum hinter der Membran in zwei nahezu gleich große Räume; sie hat die Aufgabe, den Verlauf der Übertragungsmaßkurve zu glätten. Zu diesem Zweck sind Durchbrüche in der Trennwand angeordnet, die mit einem als Dämpfungsmittel geeigneten Stoff, z. B. Schweizer Seide, bedeckt sein können, um eine kritische Dämpfung der Resonanzspitze zu erzielen. Die Anzahl der Durchbrüche kann auch so gewählt werden, daß die gleiche Wirkung auch ohne die Anwendung von Dämpfungsmitteln erreicht wird. Ein solches Kohlemikrofon kann

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je nach der Anzahl oder des Gesamtquerschnitts der Durchbrüche in der Trennwand wie ein mit einem Antiresonator ausgestattetes Mikrofon wirken und weist dann die oben angegebenen Nachteile auf. Die Trennwand mit ihren Durchbrüchen kann aber auch als ein in den Raum zwischen Membran und Kapselrückwand eingebrachtes, durch seinen Strömungswiederstand dämpfendes Mittel wirksam sein, das nicht die ausgeprägte Resonänzspitze wie ein Antiresonator aufweist, sondern lediglich die in der Übertragungsmaßkurve im Bereich der Resonanzfrequenz der Membran auftretenden Resonanzspitzen dämpfen soll. Diese Anordnung des Dämpfungsmittels etwa in der Mitte zwischen Membran und Kapselrückwand hat a1>er den Nachteil, daß seine Dämpfungswirkung nur sehr beschränkt ist. DJe Dämpfungswirkung ist im Bereich der größten Schallschnelle am größten und nimmt mit der Schallschnelle gegen die Kapselrückwand hin stetig ab, da die Bewegungsgeschwindigkeit der schwingenden Luftteilchen ebenfalls von so ihrem Größtwert an der Membran bis auf den Wert Null an der Kapselrückwand stetig abnimmt. Ein etwa in der Mitte zwischen Membran und Kapselrückwand stehendes Dämpfungsmittel kann daher die größtmögliche Dämpfungswirkung gar nicht erreichen. Außerdem weist eine aus dem gleichen Material wie die Membran hergestellte Trennwand von der gleichen Stärke wie die der Membran keine genügend große Steife auf, so daß das als Strömungswiderstand wirkende Dämpfungsmittel nicht wirksam genug werden kann, da die Luft zwischen Membran und Trennwand nicht unbedingt nur durch das den Strömungswiderstand bildende Dämpfungsmittel gepreßt wird, wobei die Schwingungsamplitudeß der Membran bei Resonanzfrequenz gedämpft werden sollen, sondern die Trennwand infolge ihrer geringen Steife selbst immer in Richtung der von der Membran jeweils ausgeführten Schwingung ausweichen wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe, diese bekannte Konstruktion unter Vermeidung der Bildung eines Antiresonators weiter zu verbessern, und sie erreicht dies dadurch, daß die im Vergleich zur Beweglichkeit der Membran starre Trägerwand den Raum hinter der Membran derart unterteilt, daß der Abstand der Membran von der Trägerwand (etwa 0,5 bis 1,5 mm) nur einen kleinen Teil des Abstandes der Membran von der Rückwand des Kapselgehäuses ausmacht.

Eine zweckmäßige Ausbildungsform des Kohlemikrofons nach der Erfindung sieht vor, daß die Trägerwand aus perforiertem Blech besteht, auf dem das Dämpfungsmittel, z. B. feinmaschiges Gewebe, aufgeklebt ist, und daß der Strömungswiderstand des Dämpfungsmittels durch Bespritzen desselben mit Lack auf den gewünschten Wert eingestellt ist.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Trägerwand aus einem Drahtnetz bestehen, bei dem der Grad der Dämpfung durch die verwendete Maschengröße auf den gewünschten Wert eingestellt ist. Bei einem feinmaschigen Drahtnetz kann die Dämpfung durch Bespritzen desselben mit Lack und/ oder durch eine die Maschengröße beeinflussende Oberflächenbehandlung auf den gewünschten Wert gebracht werden.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Trägerwand zusammen mit dem Kohlekammerdeckel und dem Auflagering und einem ihren Abstand zur Membran festlegenden Distanzring als ein einziges Bauelement ausgebildet.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann an Stelle der Trägerwand eine Zwischenwand aus einem selbsttragenden, den Strömungswiderstand bildenden Material verwendet werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß durch die Anordnung der Dämpfungsmittel an der Stelle ihrer größten erreichbaren Wirksamkeit nur die Schwingung der Membran im Bereich ihrer Hauptresonanz gedämpft wird, in den anderen Bereichen jedoch keine merkliche Dämpfung erfolgt. Dies wird bei der Konstruktion nach der Erfindung durch eine Ausbildung der Teile bewirkt, die für Massenfertigung gut geeignet sind und keine komplizierten und zeitraubenden Abstimmvorgänge auf eine optimale Wirkung erfordern.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

Das in der Zeichnung dargestellte Kohlemikrofon ist teilweise im Schnitt gezeigt. Das Gehäuse 2 der Kohlegrießkammer ist in bekannter Weise an der Rückwand 1 des Kapselgehäuses befestigt. Die Kohlegrießkammer ist durch einen Verschluß 14 nach außen hin abgeschlossen. Auf der Membranseite wird sie durch einen Kohlekammerdeckel 3 abgedeckt, durch den die an der Membran 4 befestigte Tauchelektrode 13 in die Kohlegrießkammer eingreift. In dem Kohlekammerdeckel 3 ist in bekannter Weise die Trägerwand 7 für das Dämpfungsmittel 6 befestigt. Die Träger wand 7 ist der Form der Membran 4 angepaßt und mit dieser durch den Distanzring 8 und den Auflagering 9 und den mit Schalleintrittslöchern 11 versehenen Kapseldeckel 5 durch Umbördelung des Kapselrandes 12 mit dem Kapselgehäuse 1 fest verbunden.

Um die Resonanzspitze der Übertragungsmaßkurve, die durdh die Membranresonanz bedingt ist, zu dämpfen, ohne dabei an den außerhalb dieses Bereiches liegenden Kurvenverlauf zu beeinflussen, ist das vorzugsweise aus dichtmaschigem Gewebe, z. B. Müllergaze, bestehende Dämpfungsmittel 6 in einem Abstand von 0,5 oder maximal bis 1,5 mm auf der Trägerwand 7 angeordnet. Die Trägerwand 7 ist im vorliegenden Beispiel mit Durchbrüchen 15 versehen, die mit dem Dämpfungsmittel 6 abgedeckt sind, durch deren Bemessung in Verbindung mit dem Dämpfungsmittel 6 eine Anpassung des Strömungswiderstandes erreicht wird. Die Trägerwand 7 wird zweckmäßig aus Metall oder Kunststoff hergestellt und so dünn gehalten, daß das Volumen 10 des Raumes zwischen der Membran und der Kapselrückwand nicht merklich verkleinert wird.

An Stelle der Trägerwand 7 mit lochartigen Durchbrüchen, z. B. acht Löcher von 2,5 mm Durchmesser, kann auch eine solche aus perforiertem Blech angeordnet sein, auf der das Dämpfungsmittel aufgeklebt ist, das sich über die ganze der Membran4 zugekehrte Trägerwand 7 erstreckt. Durch Bespritzen des feinmaschigen Dämpfungsmittels oder des perforierten Bleches mit Lack kann der Strömungswiderstand beliebig variiert werden.

Eine weitere Abänderung des Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Trägerwand aus einem vorzugsweise feinmaschigen Drahtnetz hergestellt ist, bei dem der Grad der Dämpfung durch die verwendete Maschengröße beliebig gewählt werden kann. Eine weitere Änderung der Dämpfung ist auch durch Bespritzen des Drahtnetzes mit Lack oder durch verschiedene, die Maschenwerte beeinflussende Oberflächenbehandlungen zu erreichen, z. B. durch Verzinken oder dergleichen.

Der Abstand zwischen der Menmbran und dem Dämpfungsmittel 6 bzw. der Trägerwand wird hauptsächlich durch denDistanzring8 bestimmt, der auch mit

dem Auflagering 9 als eine Einheit ausgebildet sein kann, wobei dieser Ring dann eine rillenförmige Aussparung zur Aufnahme des Dämpfungsmittels bzw. der Trägerwand 7 aufweist.

Claims (6)

5 PatentaNSPRccη E:

1. Kohlemikrofon mit beweglicher Tauchelektrode und einer den abgeschlossenen Raum hinter der Membran in zwei Teilräume unterteilenden, mit als Strömungswiderstand wirkenden Dämpfungsmitteln (beispielsweise Gaze) bedeckten Durchbrüchen versehenen, möglichst dicht hinter der Membran angeordneten Trägerwand für diese Dämpfungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vergleich zur Beweglichkeit der Membran starre Trägerwand (7) den Raum hinter der Membran derart unterteilt, daß der Abstand der Membran von der Trägerwand (7) (etwa 0,5 bis 1,5 mm) nur einen kleinen Teil des Abstandes der Membran (4) von der Rückwand des Kapselgehäuses (1) ausmacht.

2. Kohlemikrofon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwand (7) aus perforiertem Blech besteht, auf dem das Dämpfungsmittel (6), z. B. feinmaschiges Gewebe, aufgeklebt ist, und daß der Strömungswiderstand des Dämpfungsmittels (6) durch Bespritzen desselben mit Lack auf den gewünschten Wert eingestellt ist.

3. Kohlemikrofon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwand (7) aus einem Drahtnetz besteht, bei dem der Grad der Dämpfung durch die verwendete Maschengröße auf den gewünschten Wert eingestellt ist.

4. Kohlemikrofon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines feinmaschigen Drahtnetzes die Dämpfung durch Bespritzen desselben mit Lack und/oder durch eine die Maschengröße beeinflussende Oberflächenbehandlung auf den gewünschten Wert gebracht ist.

5. Kohlemikrofon nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwand (7) zusammen mit dem Kohlekammerdeckel (3) und dem Auflagering (9) und einem ihren Abstand zur Membran festlegenden Distanzring (8) als ein einziges Bauelement ausgebildet ist.

6. Abänderung des Kdhlemikrofons nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Trägerwand eine Zwischenwand aus einem selbsttragenden, den Strömungswiderstand bildenden Material verwendet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 873 102, 898 763;
österreichische Patentschrift Nr. 167 568;
britische Patentschrift Nr. 513 160.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 009 679/361 12.60