DE1187678B

DE1187678B - Body-borne sound microphone, especially larynx microphone

Info

Publication number: DE1187678B
Application number: DEP28876A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Peiker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-01
Filing date: 1962-03-01
Publication date: 1965-02-25

Description

Körperschallmikrophon, insbesondere Kehlkopfmikrophon Die Erfindung betrifft ein magnetisches Körperschallmikrophon, insbesondere ein Kehlkopfmikrophon, und bezweckt, ein Mikrophon dieser Art zu schaffen, welches in der Herstellung einfach ist, in einfacher Weise verschiedenen Anforderungen hinsichtlich des Frequenzganges und Frequenzbereiches durch entsprechende Auswahl nur eines oder weniger, einfacher und nicht kostspieliger Teile angepaßt werden kann, und auch starken mechanischen Beanspruchungen, wie Druck, Stoß, Fall auf harte Unterlage, Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen u. dgl. ohne Änderung seiner Eigenschaften zuverlässig widersteht.Structure-borne sound microphone, in particular larynx microphone The invention relates to a magnetic structure-borne sound microphone, in particular a larynx microphone, and aims to provide a microphone of this type which is easy to manufacture is, in a simple manner, different requirements with regard to the frequency response and frequency range by selecting only one or less, easier and not costly parts can be customized, and also strong mechanical ones Stresses such as pressure, impact, falling on a hard surface, temperature and moisture influences and the like reliably withstands without changing its properties.

Die Erfindung geht von einem Mikrophon aus, dessen biegungssteifer Anker von einer elastischen Halterung getragen ist, die unter einer durch die Anziehungskraft des Magneten bewirkten Vorspannung steht.The invention is based on a microphone whose flexurally more rigid Anchor is supported by an elastic bracket, which is under a force of attraction the bias caused by the magnet is.

Erfindungsgemäß ist dieser Anker auf einem Ring (oder ringförmig angeordneten Teilen) aus Gummi oder ähnlichem Material, beispielsweise Weich-PVC, gelagert.According to the invention, this anchor is on a ring (or arranged in a ring Parts) made of rubber or similar material, e.g. soft PVC, stored.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kehlkopfmikrophons hat der Anker ein in einem Gewindering schraubbares zylindrisches Stück, wobei der Gewindering auf dem elastischen Ring angeordnet ist. Durch die auf den Anker wirkende Anziehungskraft des Magnets wird der Gewindering an den aus Gummi, Weich-PVC od. dgl. bestehenden, elastischen Ring, der den äußeren Rand des Luftspaltes des Magnetsystems umschließt, gedrückt, so daß dieser einer elastischen Vorspannung unterworfen ist. Der Gewindering, in welchem der Anker schraubbar ist, ist an der dem elastischen Ring abgewandten Seite mit einem zur Aufnahme des Körperschalls dienenden Kontaktteil verbunden, der vom angrenzenden Gehäusering durch einen Spalt getrennt ist, welcher mit nachgiebigem Dichtungsmaterial ausgefüllt ist.In one embodiment of the larynx microphone according to the invention the anchor has a cylindrical piece that can be screwed into a threaded ring, the Threaded ring is arranged on the elastic ring. By acting on the anchor The force of attraction of the magnet is the threaded ring on the rubber, soft PVC or similar. Like. Existing, elastic ring that forms the outer edge of the air gap of the magnet system encloses, pressed, so that it is subjected to an elastic bias. The threaded ring in which the anchor can be screwed is on the elastic one Ring facing away from the side with a contact part serving to absorb the structure-borne noise connected, which is separated from the adjacent housing ring by a gap, which is filled with flexible sealing material.

Bei dem erfindungsgemäßen Mikrophon wird die Vorspannung des aus Gummi oder ähnlichem Material bestehenden und Dämpfungseigenschaft besitzenden Ringes zur Erzielung der gewünschten Wandlereigenschaften ausgenutzt, wobei von der Feststellung ausgegangen wird, daß ein elastisch vorgespannter Körper aus solchem Material sowohl eine hohe Empfindlichkeit als auch die erforderliche Dämpfung zu erzielen gestattet und es auch erleichtert, die Wandlereigenschaften in bestimmter Weise zu beeinflussen. Durch Drehung des in dem Gewindering schraubbaren Stückes des Ankers kann der Luftspalt des Magnetsystems und damit die Anziehungskraft des Magnets und die Vorspannung des elastischen Ringes und somit dessen Rückstellkraft und dämpfende Eigenschaft verändert werden. Dadurch können sehr verschiedenartige Frequenzkurven des Mikrophons erzielt werden, wobei der elastische Ring aus Gummi oder ähnlichem Material eine hohe Empfindlichkeit und gleichzeitig auch die erforderliche Dämpfung ermöglicht. Außerdem sind bei dem erfindungsgemäßen Mikrophon die schwingungsfähig gelagerten Teile in konstruktiv einfacher Weise sehr zweckmäßig gelagert. Sie können bei starken Stößen ausweichen, kommen aber zuverlässig wieder in ihre ursprüngliche Lage zurück, ähnlich wie die Unruh einer stoßgesicherten Uhr. Daher ist dieses Mikrophon nicht nur in elektroakustischer Hinsicht vorteilhaft, sondern auch mechanisch robust, insbesondere stoßfest.In the microphone according to the invention, the bias is made of rubber or similar material existing and damping property possessing ring exploited to achieve the desired converter properties, whereby from the finding It is assumed that an elastically prestressed body made of such a material both to achieve a high sensitivity as well as the required attenuation and it also makes it easier to influence the converter properties in a certain way. By turning the piece of the armature that can be screwed into the threaded ring, the air gap of the magnet system and thus the force of attraction of the magnet and the preload of the elastic ring and thus its restoring force and damping properties to be changed. This allows very different frequency curves of the microphone can be achieved, the elastic ring made of rubber or similar material a high sensitivity and at the same time also enables the necessary damping. In addition, in the microphone according to the invention, the vibrations are supported Parts stored in a structurally simple manner very expediently. You can at strong Avoid bumps, but reliably return to their original position, similar to the balance wheel of a shockproof watch. Hence this microphone is not only advantageous from an electroacoustic point of view, but also mechanically robust, especially shockproof.

Es ist ein elektroakustischer Wandler bekannt, dessen Membran einen Teil des Gehäuses bildet und durch die Anziehungskraft, welche der Magnet auf den Anker ausübt, vorgespannt ist. Dabei besteht die Membran aus festem, elastisch biegsamem Material, die Dämpfung ist jedenfalls gering. Dabei wird die Vorspannung der Membran nicht zur Erzielung irgendwelcher besonderer Wirkungen benutzt, sie tritt lediglich als unvermeidliche Wirkung des Manets auf.There is an electroacoustic transducer known, the membrane of which a Forms part of the housing and by the force of attraction that the magnet has on the Anchor exerts, is prestressed. The membrane consists of solid, elastically flexible material Material, the attenuation is low in any case. This is the pretension of the membrane not used to achieve any special effects, it only occurs as the inevitable effect of Manet.

Bei einem bekannten Kehlkopfmikrophon, welches nicht magnetischer Art ist, ist der schwingungsfähige Teil auf einer aus Schaumgummi bestehenden Unterlage gelagert. Diese Unterlage ist jedoch nicht vorgespannt.With a known larynx microphone, which is not magnetic Art is, the vibrating part is on a pad made of foam rubber stored. However, this pad is not pre-tensioned.

Es sind auch elektroakustische Wandler für Körperschall bekannt, deren Anker von vorgespannten Federn getragen ist. Die Dämpfung solcher Federn wird aber durch die Vorspannung nicht beeinflußt.There are also known electroacoustic transducers for structure-borne noise whose Anchor of prestressed Springs is worn. The attenuation of such However, springs are not influenced by the preload.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein magnetisches Kehlkopfmikrophon in einem diametralen Schnitt dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention a magnetic larynx microphone shown in a diametrical section.

Das dargestellte Mikrophon hat ein dreiteiliges Gehäuse, bestehend aus einer Kappe 1, einem Gehäusering 2 und einem zur Aufnahme des Körperschalls dienenden, in Gebrauchslage des Mikrophons am Hals des Benutzers anliegenden Kontaktteil 3. In der Kappe 1 ist das Magnetsystem mit einem permanenten Ringmagnet 4, einem Kern 5 mit einer Spule 6 und einer den Ringmagnet 4 mit dem Kern 5 verbindenden Platte 7 angeordnet. Der Anker hat ein kurzes, zylindrisches, mit Gewinde versehenes Stück 8 mit einem Flansch, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des Permanentmagneten 4 entspricht. Das zylindrische Stück 8 ist in das Innengewinde eines Gewinderinges 9 geschraubt, der einen nach außen vorstehenden Flansch hat. Dieser Flansch liegt auf einem elastischen Ring 10 aus Weich-PVC, welcher seinerseits auf einem den Permanentmagneten 4 am in der Zeichnung oberen Rand umschließenden Aufnahmering 11 liegt und durch einen Vorsprung dieses Ringes 11 konzentrisch zum Magnetsystem gehalten ist. Der Aufnahmering 11 und das Magnetsystem sind in den Gehäuseteilen 1 und 2 befestigt. Der Gewindering 9 ist durch die Anziehungskraft des Magnetsystems an den elastischen Ring 10 gedrückt, so daß letzterer elastisch vorgespannt ist. Der Gewindering 9 kann zusätzlich noch mit dem elastischen Ring 10 verbunden sein, beispielsweise durch Vorsprünge oder Spitzen, welche in den elastischen Ring 10 hineingreifen. Der elastische Ring 10 kann auch aus einem anderen Kunststoff ähnlicher Eigenschaften oder aus Gummi bestehen, wobei im letzteren Falle der Gewindering 9 auf den elastischen Ring 10 aufvulkanisiert sein kann. Der Gewindering 9 ist mit dem Gehäuseteil 3 verbunden, z. B. an diesen gekittet. Der Gehäuseteil 3 hat von dem Gehäusering 2 einen Abstand, welcher die im Betrieb des Mikrophons auftretenden Relativbewegungen des Gehäuseteils 3 gegenüber diesem Gehäusering 2 ermöglicht. Dieser Abstand ist zweckmäßig mit einem Dichtungsmittel ausgefüllt. Die mechanischen Eigenschaften (Nachgiebigkeit, Dämpfung) dieser Dichtung sind bei Verwendung eines hinreichend weichen Dichtungsmaterials vernachlässigbar. Es ist jedoch auch möglich, die Eigenschaften der Dichtung zusätzlich zu denen des elastischen Ringes 10 zur Wirkung zu bringen, oder den elastischen Ring 10 abweichend von der gezeichneten, beispielsweisen Ausführung zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 anzuordnen, wobei der Gehäuseteil 3 eine Öffnung erhält, durch welche das Stück 8 des Ankers zur Einstellung und Fixierung des Luftspaltes des Magnetsystems von außen zugänglich ist. Die Öffnung wird nach Einstellung und Fixierung geschlossen, z. B. zugegossen, womit gleichzeitig die Fixierung des zylindrischen Stückes 8 erzielt werden kann. Die weiteren Erläuterungen, welche sich auf die gezeichnete Ausführungsform beziehen, gelten sinngemäß auch für die vorerwähnte Variante.The microphone illustrated has a three-part housing comprised of a cap 1, a housing ring 2 and serving to receive the impact sound, applied in the use position the microphone at the neck of the user contact portion 3. In the cap 1, the magnet system is a permanent ring magnet 4, a core 5 with a coil 6 and a plate 7 connecting the ring magnet 4 to the core 5 . The armature has a short, cylindrical, threaded piece 8 with a flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the permanent magnet 4. The cylindrical piece 8 is screwed into the internal thread of a threaded ring 9 which has an outwardly protruding flange. This flange is located on an elastic ring 10 made of soft PVC, which in turn is located on a permanent magnet 4 in the drawing on the surrounding upper edge receiving ring 11 and is held by a projection of this ring 11 concentric with the magnet system. The receiving ring 11 and the magnet system are fastened in the housing parts 1 and 2. The threaded ring 9 is pressed against the elastic ring 10 by the attractive force of the magnet system, so that the latter is elastically pretensioned. The threaded ring 9 can also be connected to the elastic ring 10 , for example by means of projections or points which reach into the elastic ring 10 . The elastic ring 10 can also consist of another plastic with similar properties or of rubber, in which case the threaded ring 9 can be vulcanized onto the elastic ring 10. The threaded ring 9 is connected to the housing part 3 , for. B. cemented to this. The housing part 3 is at a distance from the housing ring 2 which enables the relative movements of the housing part 3 with respect to this housing ring 2 that occur during operation of the microphone. This distance is expediently filled with a sealant. The mechanical properties (flexibility, damping) of this seal are negligible if a sufficiently soft sealing material is used. However, it is also possible to bring the properties of the seal into effect in addition to those of the elastic ring 10 , or to arrange the elastic ring 10 between the housing parts 2 and 3, deviating from the exemplary embodiment shown, with the housing part 3 being given an opening, through which the piece 8 of the armature for setting and fixing the air gap of the magnet system is accessible from the outside. The opening is closed after setting and fixing, e.g. B. poured, so that the fixation of the cylindrical piece 8 can be achieved at the same time. The further explanations, which relate to the illustrated embodiment, also apply mutatis mutandis to the aforementioned variant.

Das zylindrische Stück 8 wird zur Einstellung der günstigsten Luftspaltweite des Magnetsystems bzw. der günstigsten elastischen Vorspannung des elastischen Ringes 10 in dem Gewindering 9 auf und ab geschraubt und in seiner Lage mit bekannten, geeigneten Mitteln fixiert. Auf diese Weise kann die Frequenzabhängigkeit des Mikrophons fein eingestellt werden. Zur gröberen, stufenweisen Einstellung kann der elastische Ring 10 gegen ähnliche Ringe anderer Materialeigenschaften, anderer Dicke oder mit anderem Innendurchmesser ausgewechselt werden, wobei das zylindrische Stück 8 und der Gewindering 9 beibehalten, oder, wenn erhebliche Änderungen erwünscht sind, ebenfalls ausgewechselt werden können. Beispielsweise kann das zylindrische Stück 8 gegen ein solches kleinerer oder größerer Masse (anderer axialer Länge) und der Gewindering 9 durch einen anderen Ring ersetzt werden, welcher einen Flansch mit kleinerem Außendurchmesser oder an Stelle eines Flansches radial vorstehende Lappen zur Erzielung einer kleineren Auflagefläche auf dem elastischen Ring 10 hat, wodurch eine andere Vorspannung des elastischen Ringes 10 erzielt wird. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise sehr verschiedenartige Frequenzkurven des Mikrophons durch Änderung des Luftspaltes und/oder durch bequemen Austausch einfacherer Teile erzielbar sind. Außerdem hat es sich gezeigt, daß der elastische Ring 10 aus Gummi oder ähnlichem Kunststoff, wie z. B. Weich-PVC, sowohl eine hohe Empfindlichkeit als auch gleichzeitig die erforderliche Dämpfung zu erzielen ermöglicht.The cylindrical piece 8 is screwed up and down in the threaded ring 9 to set the most favorable air gap width of the magnet system or the most favorable elastic bias of the elastic ring 10 and fixed in its position by known, suitable means. In this way, the frequency dependence of the microphone can be finely adjusted. For a coarser, step-by-step adjustment, the elastic ring 10 can be exchanged for similar rings with different material properties, different thicknesses or with different inner diameters, the cylindrical piece 8 and the threaded ring 9 being retained, or, if significant changes are desired, can also be replaced. For example, the cylindrical piece 8 can be replaced by such a smaller or larger mass (different axial length) and the threaded ring 9 by another ring which has a flange with a smaller outer diameter or, instead of a flange, radially protruding lugs to achieve a smaller contact surface on the has elastic ring 10 , whereby a different bias of the elastic ring 10 is achieved. It has been shown that in this way very different frequency curves of the microphone can be achieved by changing the air gap and / or by conveniently replacing simpler parts. It has also been shown that the elastic ring 10 made of rubber or similar plastic, such as. B. soft PVC, both a high sensitivity and at the same time to achieve the necessary damping.

Versuche haben ergeben, daß dieses Mikrophon sehr robust ist, freier Fall aus einer Höhe von 3 m auf einen Steinboden, Werfen des Mikrophons mit voller Wucht gegen eine Mauer, Treten auf das Mikrophon unter gleichzeitiger Drehung führten zu keiner Änderung der elektro-akustischen Übertragungseigenschaften.Tests have shown that this microphone is very robust, free Fall from a height of 3 m on a stone floor, throwing the microphone with full Impact against a wall, stepping on the microphone while turning at the same time does not result in any change in the electro-acoustic transmission properties.

Um das dargestellte und beschriebene Kehlkopfmikrophon als Schüttelschwinger auszubilden, ist der Gehäuseteil 3 statt am Gewindering 9 am Gehäusering 2 zu befestigen und zwischen diesem Gehäuseteil 3, dem Gewindering 9 und dem zylindrischen Stück 8 ein freier Raum zu schaffen, welcher es dem Anker 8, 9 ermöglicht, Schwingungsbewegungen relativ zum Gehäuse auszuführen.In order to design the larynx microphone shown and described as a shaking vibrator, the housing part 3 is to be attached to the housing ring 2 instead of the threaded ring 9 and a free space is to be created between this housing part 3, the threaded ring 9 and the cylindrical piece 8 , which allows the armature 8, 9 enables vibratory movements to be carried out relative to the housing.

Um auch erheblichen mechanischen Beanspruchungen standzuhalten, kann das Gehäuse 1, 2, 3 zweckmäßig aus Metall bestehen. Dabei ist wenigstens der Gehäuseteil 3 an seiner Außenfläche mit einer nichtmetallischen Schicht (z. B. Kunststoff) zu überziehen, damit das Kehlkopfmikrophon auch bei niedrigen Temperaturen angenehm zu tragen ist und bei sehr tiefen Temperaturen, insbesondere bei gleichzeitiger Feuchtigkeit, nicht am Hals des Benutzers anfriert.In order to withstand considerable mechanical loads, can the housing 1, 2, 3 expediently consist of metal. At least the housing part is here 3 with a non-metallic layer (e.g. plastic) on its outer surface Cover it so that the larynx microphone is comfortable even at low temperatures is to be worn and at very low temperatures, especially at the same time Moisture, not frozen on the user's neck.

Der aus Weich-PVC, Gummi oder ähnlichem Kunststoff bestehende elastische Ring 10 kann auch teilweise, oder, wenn die Dämpfung nur klein zu sein braucht oder auf andere Weise, z. B. wie unten angegeben, erzielt wird, ganz durch eine oder mehrere Federn ersetzt werden. Geeignet sind beispielsweise Blattfedern, wobei erfindungsgemäß durch Verwendung geschichteter Blattfedern eine Reibungsdämpfung erzielbar ist. Eine ebene oder am Rand gewellte Federblechplatte oder ein ebener oder gewellter Federblechring oder geschichtete Federn dieser Art sind geeignet. Bei geschichteten Blattfedern können in an sich bekannter Art Zwischenlagen, z. B. aus Gummi oder Kunststoff, zwischen die einzelnen Federbleche eingefügt sein, wodurch eine zusätzliche Dämpfung erzielt wird.The made of soft PVC, rubber or similar plastic elastic ring 10 can also partially, or if the damping need only be small or in some other way, for. B. as indicated below, can be entirely replaced by one or more springs. Leaf springs, for example, are suitable, with friction damping being achievable according to the invention by using layered leaf springs. A flat or corrugated spring sheet metal plate or a flat or corrugated spring sheet metal ring or layered springs of this type are suitable. In the case of layered leaf springs, intermediate layers such. B. made of rubber or plastic, be inserted between the individual spring plates, whereby additional damping is achieved.

Claims

Claims: 1. Magnetic structure-borne sound microphone, in particular the larynx microphone, the rigid armature of which is carried by an elastic holder which is under a bias caused by the attraction of the magnet, characterized in that the armature (8, 9) on a ring (10) or annularly arranged parts made of rubber or similar material, for example soft PVC, is stored.

2. Microphone according to claim 1, characterized in that the armature has a cylindrical piece (8) which can be screwed into a threaded ring (9), the threaded ring (9) being arranged on the elastic ring (10) .

3. Microphone according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic ring (10) encloses the outer edge of the air gap of the magnet system.

4. Microphone according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the armature (8, 9) connected to a contact part (3) serving to absorb the structure-borne noise is.

5. Microphone according to claim 4, characterized in that the for recording the structure-borne noise serving contact part (3) rigidly connected to the armature (8, 9) and is separated from the adjacent housing ring (2) by a gap.

6. microphone according to claim 5, characterized in that the gap is covered with a flexible sealing material is at least partially filled out.

7. Microphone according to claim 5 or 6, characterized characterized in that the gap is at least partially filled by the elastic ring is, which at least part of one of the two mentioned housing parts against each other sealing seal forms. B.

Microphone according to claim 1, 2 or 3, constructed as a shaking vibrator, characterized in that the anchor only through the elastic Ring communicates with the other parts of the microphone.

9. Microphone according to one or more of claims 1 to 8, designed as a larynx microphone, characterized in that the housing (1, 2, 3) consists of metal and at least the contact part (3) intended to lie on the neck of the user on the outside with a the skin is coated with non-freezing material.

10. Microphone after an or several of claims 1 to 9, characterized in that the elastic ring contains at least one resilient sheet metal insert.

11. Microphone after one or more of claims 1 to 10, characterized in that the elastic ring on the him lying part of the armature protrudes radially.

12. Microphone after one or more of Claims 1 to 11, characterized in that tabs protruding from the anchor Pin or the like. Rest on the elastic ring. Considered publications: German Patent No. 821222; USA: Patent Nos. 2,496,483, 2,273,078, 2 804 509, 2202 906.