DE1279099B

DE1279099B - Elastically suspended dynamic microphone based on the pressure gradient principle, with a high-pass filter in its low-frequency output

Info

Publication number: DE1279099B
Application number: DE1966S0106795
Authority: DE
Inventors: Paul Friedrich Warning
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1966-10-29
Filing date: 1966-10-29
Publication date: 1968-10-03

Description

Elastisch aufgehängtes dynamisches Mikrofon nach dem Druckgradientenprinzip, in dessen Niederfrequenzausgang ein Hochpaß liegt Es ist bekannt, daß Druckgradientenmikrofone besonders empfindlich gegen Körperschall und Erschütterungen im Gebiet ihres unteren übertragungsbereiches sind.Elastically suspended dynamic microphone based on the pressure gradient principle, A high-pass filter is located in the low-frequency output. It is known that pressure gradient microphones particularly sensitive to structure-borne noise and vibrations in the area of their lower transmission area are.

Man hat versucht, diesen Fehler dadurch zu beseitigen, daß man beispielsweise mittels eines Hochpasses die tiefen Frequenzen abgeschnitten hat. Das gibt einen einigermaßen brauchbaren Weg, sofern auf eine gute übertragung der tiefen Frequenzen verzichtet wird. Es ist ferner versucht worden, den Körperschall durch Dämpfungsmittel, beispielsweise überziehen des Mikrofongehäuses mit schalldämmenden Materialien zu dämpfen. Aber auch diese Maßnahmen wirken erst etwa ab 0,3 ... 0,5 kHz. Sie können also nur für elektroakustische Wandler benutzt werden, bei denen man auf gute Übertragungseigenschaften der Tiefen verzichtet. Es ist ferner bekannt, das gesamte Mikrofon federnd in einer Haltevorrichtung, beispielsweise einem Rahmen aufzuhängen. Derartige Ausführungen sind nur im Frequenzband oberhalb der mechanischen Resonanzfrequenz der federnden Auffiängung wirksam. Besonders störend wirkt sich dieses bei der mechanischen Resonanzfrequenz aus. In ihr schwingt das Mikrofon oder der elektroakustische Wandler, falls nur dieser federnd aufgehängt ist, bei Stößen mit sehr großer Amplitude. Verlaufen diese Schwingungen senkrecht zur Fläche der Membran, so machen sich diese Schwingungen durch die auf den elektroakustischen Wandler wirkenden Luftdruckunterschiede im Gebiet der Resonanzfragen der mechanischen Aufhängung besonders störend bemerkbar. Diese Körperschallempfindlichkeit der Druckgradientenmikrofone schränkt ihre Anwendung als bewegliche Mikrofone, beispielsweise als Handmikrofone bei Reportagen oder Show-übertragungen weitgehend ein.Attempts have been made to eliminate this error by cutting off the low frequencies, for example by means of a high-pass filter. This is a reasonably useful way, provided that a good transmission of the low frequencies is dispensed with. Attempts have also been made to dampen the structure-borne sound by damping means, for example covering the microphone housing with sound-damping materials. But even these measures only have an effect from 0.3 ... 0.5 kHz. So they can only be used for electroacoustic transducers that do without good transmission properties of the depths. It is also known to suspend the entire microphone in a resilient manner in a holding device, for example a frame. Such designs are only effective in the frequency band above the mechanical resonance frequency of the resilient suspension. This has a particularly disruptive effect with the mechanical resonance frequency. The microphone or the electroacoustic transducer vibrates in it, if only this is resiliently suspended, in the event of shocks with a very large amplitude. If these vibrations run perpendicular to the surface of the membrane, then these vibrations become particularly disturbing due to the air pressure differences acting on the electroacoustic transducer in the area of the resonance issues of the mechanical suspension. This structure-borne sound sensitivity of the pressure gradient microphones largely restricts their use as movable microphones, for example as hand microphones for reports or show broadcasts.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung zeigt Wege mit verhältnismäßig geringem Aufwand, eine gegen Körperschall unempfindliche Anordnung herzustellen.It is the object of the invention to eliminate these disadvantages. The invention shows paths with relatively little effort, one that is insensitive to structure-borne noise Establish arrangement.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrofon nach dem Druckgradientenprinzip, bei dem der elektroakustische Wandler elastisch aufgehängt ist, und in dessen Niederfrequenzausgang ein Hochpaß liegt.The invention relates to a microphone based on the pressure gradient principle, in which the electroacoustic transducer is elastically suspended, and in its low frequency output a high pass lies.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz des Hochpasses mindestens eine Oktave oberhalb der mechanischen Resonanzfrequenz des elastisch aufgehängten elektroakustischen Wandlers liegt und die mechanische Resonanzfrequenz des elastisch aufgehängten elektroakustischen Wandlers unterhalb 100 Hz liegt, beispielsweise bei 30 Hz. Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpaß iin Mikrofongehäuse untergebracht ist.The invention is characterized in that the cutoff frequency of the high-pass filter is at least one octave above the mechanical resonance frequency of the elastically suspended electroacoustic transducer and the mechanical resonance frequency of the elastically suspended electroacoustic transducer is below 100 Hz, for example 30 Hz. An embodiment of the invention is characterized that the high-pass filter is housed in the microphone housing.

Eine Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet*, daß der Hochpaß in dem Volumen des rückwärtigen R/C-Einganges untergebracht ist.An embodiment of the invention is characterized * that the High-pass filter is housed in the volume of the rear R / C input.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpaß ein Reihenresonanzkreis aus einer Induktivität und einer Kapazität ist, bei dem parallel zur Induktivität die Niederfrequenzausgangsspannung abgenommen wird.Another embodiment of the invention is characterized in that that the high-pass filter is a series resonant circuit made up of an inductance and a capacitance is, in which the low-frequency output voltage is decreased in parallel with the inductance will.

Die Ab b. 1 bis 3 sollen die Erfindung erläutern. Die Ab b. 1 zeigt den prinzipiellen Verlauf der Niederfrequenzausgangsspannung U eines Druckgradientenwandlers unter der Voraussetzung, daß dieser Wandler beispielsweise im Gehäuse elastisch aufgehängt ist, die mechanische Resonanz fo . dieser Aufhängung beispielsweise 30 Hz ist, und das Gehäuse einem Antrieb mit veränderlicher Frequenz bei konstanter Beschleunigung senkrecht zur Meinbranebene unterworfen wird. Diese Kurve zeigt besonders klar, daß das mechanische Filter erst etwa ab 100 Hz den Körper- und Erschütterungsschall mit mehr als 12 db dämpft. Mikrofone dieser Art können also mit etwa 120 bis 150 Hz als unterste Frequenz betrieben werden. Sie haben aber dann immer den Nachteil, daß Körperschall im Gebiet der mechanischen Resonanzfrequenz fo" sich sehr störend auswirkt. Die A b b. 2 zeigt den prinzipiellen Verlauf des übertragungsmaßes ü eines Hochpasses, dessen Grenzfrequenz foffp nach dem Erfindungsgedanken beispielsweise auf 60 Hz gelegt ist. Unterhalb dieser Frequenz fällt das übertragungsmaß mit rund 12 db/ Oktave ab. Dieser Hochpaß dämpft also mit mindestens 12 bis 15 db die von der mechanischen Resonanzfrequenz fo . herrührenden Störspannungen.The Ab b. 1 to 3 are intended to explain the invention. The Ab b. 1 shows the basic course of the low-frequency output voltage U of a pressure gradient transducer under the prerequisite that this transducer is elastically suspended in the housing, for example, the mechanical resonance fo . this suspension is, for example, 30 Hz, and the housing is subjected to a drive with variable frequency at constant acceleration perpendicular to the Meinbran plane. This curve shows particularly clearly that the mechanical filter only attenuates structure-borne and vibration-borne noise with more than 12 db from around 100 Hz. Microphones of this type can therefore be operated at around 120 to 150 Hz as the lowest frequency. However, they always have the disadvantage that structure-borne noise has a very disruptive effect in the area of the mechanical resonance frequency fo ". Fig. 2 shows the basic course of the transmission factor ü of a high-pass whose cut-off frequency foffp is set at 60 Hz, for example, according to the concept of the invention . Below this frequency falls from the transmission factor of approximately 12 db / octave. thus, this high-pass filter attenuates at least 12 to 15 db, the resulting from the mechanical resonance frequency fo. interference voltages.

Die Kombination einer mechanischen Aufhängung des elektroakustischen Wandlers mit einer Resonanzfrequenz fo . (30 Hz), die tiefer liegt als die untere Grenzfrequenz foup (60 Hz) eines Hochpasses im Nlikrofonausgang, beseitigt nicht nur die von der mechanischen Resonanzfrequenz herrührende Störspannung in weitem Maße, sondern sie gibt auch die Möglichkeit, einen derartigen Wandler bis zu etwa 70 Hz als unterste Frequenz zu betreiben. Der Erfindungsvorschlag bringt also einen Gewinn von rund einer Oktave im unteren übertragungsbereich.The combination of a mechanical suspension of the electroacoustic transducer with a resonance frequency fo . (30 Hz), which is lower than the lower cut-off frequency foup (60 Hz) of a high-pass filter in the microphone output, not only eliminates the interference voltage resulting from the mechanical resonance frequency to a large extent, but also allows such a converter to be used up to around 70 Hz to operate as the lowest frequency. The inventive proposal thus brings a gain of around an octave in the lower transmission range.

Die Ab b. 3 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel des Hochpasses in Zusaminenschaltung mit dem Mikrofon. Dieses ist in der Abbildung mit 1 bezeichnet, der Hochpaß besteht aus der Kapazität 2 und der Induktivität 3, die beispielsweise aus einer Wicklung auf einem Eisenkern mit Luftspalt besteht. Die NF-Ausgangsspannung wird an den Ausgangsklemmen 4 und 5 parallel zur Induktivität abgenommen. The Ab b. 3 shows a simple embodiment of the high-pass filter connected to the microphone. This is denoted by 1 in the figure, the high-pass filter consists of the capacitance 2 and the inductance 3, which consists, for example, of a winding on an iron core with an air gap. The LF output voltage is taken from output terminals 4 and 5 parallel to the inductance .

Claims

Claims-1. Elastically suspended dynamic microphone according to the pressure gradient principle, in whose low frequency output a - high pass is, d a - characterized in that the limit frequency of the high pass is at least one octave above the mechanical resonance frequency of the elastically suspended electroacoustic transducer and the mechanical resonance frequency of the elastically suspended electroacoustic transducer below 100 Hz, for example at 30 11z.

2. Microphone according to claim 1, characterized in that the high-pass filter is housed in the microphone housing. 3. Microphone according to spoke 1 or 2, characterized in that the high-pass filter is housed in the volume of the rear R / C input. 4. Dynamic microphone according to one or more of the preceding claims, characterized in that the high-pass filter is a series resonant circuit composed of an inductance and a capacitance, in which the low-frequency output voltage is taken off parallel to the inductance.