DE1512663B2 - Schallempfänger nach dem Zweiweg-System - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schallempfänger nach deten Bändchenmikrophon mit großem Schallumweg dem Zweiweg-System, bei dem das zu übertragende oberhalb der oberen Grenzfrequenz die Empfindlich-Frequenzband, das im allgemeinen dem Hörbereich keit des Systems so rasch abfällt, daß man sich sogar entspricht, auf ein Hochton- und ein Tieftonsystem elektrische Filter ersparen kann,
aufgeteilt ist. Solche Schallempfänger sind insbeson- 5 Es handelt sich somit bei der Erfindung um einen dere dann vorteilhaft, wenn sie eine einseitige, vor- Schallempfänger nach dem Zweiweg-System, der eine zugsweise cardioidförmige Richtcharakteristik auf- ausgeprägte einseitige Richtcharakteristik besitzt und weisen sollen, weil infolge der Aufteilung des Fre- zwei elektrodynamische Wandler zur Schallumsetquenzbandes jedes Einzelsystem in dem ihm zugeord- zung enthält, deren Ausgänge elektrisch zusammenneten Frequenzbereich auf optimale Richtwirkung io geschaltet sind, welcher Schallempfänger erfindungsdimensioniert werden kann, was zur Folge hat, daß gemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Tieftondie Richtcharakteristik von der Frequenz praktisch system ein Bändchenmikrophon mit einseitiger Richtunabhängig wird. Charakteristik ist, dem ein großer Schallumweg zu-

Die bisher bekanntgewordenen Schallempfänger geordnet ist, und daß das Hochtonmikrophon ein nach dem Zweiwegsystem mit einseitiger Richtcharak- 15 Tauchspulenmikrophon ist, dessen Frequenzcharakteristik besitzen zwei elektrodynamische Wandler teristik nach den tiefen Frequenzen hin stark abfällt, nach dem Tauchspulenprinzip, wobei das Hochton- Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt der system möglichst klein ausgeführt ist, eine hart ge- Schallumweg bei dem als Bändchenmikrophon auslagerte Membran aufweist und als phasendrehendes gebildeten Tieftonsystem in der Größenordnung von Element ein akustisches Laufzeitglied vom RC-Typ 20 5 bis 10 cm.

aufweist. Das Tieftonsystem hingegen besitzt eine Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist Membran mit einer Eigenresonanz bei etwa 200 bis der Ausgang jedes Systems zu je einem einstufigen 400 Hz, die durch eine Massebelastung, die gleich- Transistorverstärker geführt, deren Ausgänge zusamzeitig Teil eines phasendrehenden Laufzeitgliedes mengeschaltet sind und gemeinsam am Eingang der vom LR-Typ ist, ungefähr an die untere Grenze des 25 folgenden Verstärkerstufe liegen. Es hat sich nämlich Hörbereiches herabgesetzt wird. Ferner ist dafür ge- gezeigt, daß die Verwendung von Transistoren bilsorgt, daß der Schallumweg beim Tieftonsystem liger kommt als die Verwendung von aus Drosseln wesentlich größer ist als der des Hochtonsystems. und Kondensatoren zusammengesetzten Siebgliedern Nichtsdestoweniger sind noch elektrische Filter not- für die Zusammenschaltung vor einem gemeinsamen wendig, um im Überlappungsbereich und darüber 30 Verstärkereingang. Darüber hinaus lassen sich Einhinaus eine störende Beeinflussung des einen Mikro- Streuungen bei Transistoren leichter und mit geringephons im Frequenzbereich des anderen Mikrophons rem Aufwand vermeiden als bei Drosseln, die bei zu verhindern. ungenügender Abschirmung leicht Störspannungen

Die Erfindung verringert diesen Aufwand dadurch, aufnehmen.

daß das Tieftonsystem, das bisher als Tauchspulen- 35 Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung

mikrophon ausgeführt wurde, durch ein Bändchen- können der nachfolgenden Beschreibung an Hand

mikrophon ersetzt wird. Hierbei wurde von folgenden der Zeichnung entnommen werden, in der die F i g. 1

Überlegungen ausgegangen: Der Wirkungsgrad und Kurven zeigt für ein Bändchenmikrophon mit ver-

damit der Frequenzgang eines Bändchenmikrophons schieden großen Schallumwegen, die Fig. 2 den

hängen unter anderem auch vom Schallumweg ab, 4° erfindungsgemäßen Schallempfänger im Schnitt

wenn es sich um ein Mikrophon mit einseitiger Rieht- (F i g. 2 a) und in Vorderansicht (F i g. 2 b), in F i g. 3

Wirkung handelt. Für die Umwandlung hoher Fre- ist der Frequenzgang des Tieftonsystems in Abhängig-

quenzen soll der Schallumweg im Hinblick auf die keit vom Einfallswinkel des Schalles dargestellt, in

Erhaltung der Richtcharakteristik möglichst klein F i g. 4 dasselbe für das Hochtonsystem, F i g. 5

sein, was aber zur Folge hat, daß der Wirkungsgrad 45 schließlich zeigt den Frequenzgang des gesamten

stark absinkt. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades Schallempfängers, ebenfalls mit dem Winkel des

durch Vergrößerung der magnetischen Induktion im Schalleinfalles als Parameter, und F i g. 6 ein elek-

Luftspalt auf jene Werte, wie sie bei Tauchspulen- irisches Teilungsnetzwerk.

systemen schon mit geringen Mitteln erzielbar sind, In Fig. 1 sind verschiedene Frequenzkurven eines ist beim Bändchenmikrophon ohne besonderem Auf- 50 Bändchenmikrophons in Abhängigkeit vom Schallwand nicht möglich. Bei einem Bändchenmikrophon, umweg zwischen der Vorder- und Hinterseite des das den gesamten Hörbereich überstreichen sollte, Bändchens dargestellt. Die Kurven zeigen den Fremußten daher Kompromisse geschlossen werden quenzgang für 10, 5 und 1,5 cm Schallumweg bei zwischen Wirkungsgrad und Höhenumwändlung, einem Winkel von 0° für den Schalleinfall. Es ist klar woraus sich der relativ niedere Wirkungsgrad eines 55 zu erkennen, daß mit zunehmendem Schallumweg d solchen Systems über den ganzen Frequenzbereich einerseits der Wirkungsgrad bei den tiefen Frequenerklärt. Die Frequenzcharakteristiken für verschie- zen zunimmt, die obere Grenzfrequenz hingegen dene Schallumwege zeigt Fig. 1. immer mehr nach unten rückt bzw. der Wirkungsgrad

Die Erfindung macht sich nun die Erkenntnis zu- bei den hohen Frequenzen rasch abnimmt. Aus nutze, daß der Wirkungsgrad eines Bändchenmikro- 60 F i g. 1 ist zu entnehmen, daß sich die Kurve, wie sie phons im Tieftonbereich bei großem Schallumweg sich für einen Schallumweg von 10 cm bei einem wesentlich höher liegt, als im Hochtonbereich, so daß Bändchenmikrophon ergibt, praktisch den für Tiefein entsprechend dimensioniertes System mit einem tonsysteme in Schallempfängern nach dem Zweiweg-Bändchen in dem genannten Frequenzbereich nahezu system idealen Verlauf nähert.

dieselbe Leistung abgibt wie ein Tauchspulensystem, 65 Der Schallempfänger gemäß der Erfindung setzt

wobei sich im Zusammenhang mit einem Schall- sich daher aus einem solchen Bändchenmikrophon

empfänger nach dem Zweiweg-System der Vorteil mit einem Schallumweg von etwa 10 cm als Tiefton-

ergibt, daß bei einem als Tieftonempfänger ausgebil- system und dem an sich bekannten Hochtonsystem,

das als Tauchspulenmikrophon ausgebildet ist, zusammen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wandlers ist in den F i g. 2 a im Schnitt und F i g. 2 b in Vorderansicht dargestellt. Das Tieftonsystem enthält das Bändchen 1 mit dem Magnetsystem 2. Die Rückseite des Mikrophons ist mit einem akustischen Laufzeitglied abgeschlossen, das aus einem akustischen Reibungswiderstand 3 mit angekoppeltem Hohlraum 4 besteht. Im Hohlraum 4 können partiell akustische Dämpfungsmaterialien 4 α untergebracht sein. Ein Transformator T übersetzt den niederen Widerstand des Bändchens auf die Größe des Tauchspulenwiderstandes des Hochtonsystems, das oberhalb des Tieftonsystems angeordnet ist. Das Hochtonsystem besitzt die Membran 5 mit der Tauchspule 6. Das für die Richtwirkung notwendige Laufzeitglied besteht aus den akustischen Reibungswiderständen 7 und dem Hohlraum 8 mit dem Dämpfungsmaterial 9.

Von besonderer Bedeutung ist der kurze Schallumweg ^₁ des Hochtonsystems im Vergleich zum Schallumweg d des Tieftonsystems. Aus den Frequenzkurven für das Tieftonsystem, die in F i g. 3 für 0, 90 und 180° dargestellt sind, ist ersichtlich, daß die Rückwärtsdämpfung (180° Schalleinfall) praktisch konstant um mindestens 20 db unterhalb der Kurven für 0 und 90° Schalleinfall bleibt. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim an sich bekannten Hochtonsystem, dessen Kurven in F i g. 4 gezeigt sind.

Die resultierende Kurve für den kombinierten Schallempfänger ist in F i g. 5 dargestellt. Neben einem hervorragenden horizontalen Frequenzgang bleibt die Rückwärtsdämpfung konstant in einem Abstand von etwa 20 db, und auch die Kurve für 90° Schalleinfall verläuft praktisch parallel zu jener für 0° Schalleinfall. Mann kann also der F i g. 5 entnehmen, daß die Richtcharakteristik über den gesamten Hörbereich beibehalten wird, also im wesentlichen frequenzunabhängig ist.

Im Gegensatz zu dem einfachen Bändchenmikrophon für den gesamten Frequenzbereich weist der erfindungsgemäße Schallempfänger einen hohen Wirkungsgrad und einen ausgeglichenen Frequenzgang über den ganzen Hörbereich auf.

In F i g. 6 ist ein elektrisches Teüungsnetzwerk dargestellt, das eine Drossel 10, zwei Kondensatoren 11 und 12 und den Transformator 13 zur Hinaufsetzung des niedrigen Bändchenwiderstandes enthält. Wie ίο bereits erwähnt, ist ein Teüungsnetzwerk nicht unbedingt erforderlich, jedoch kann es sich als vorteilhaft erweisen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. SchaUempfänger nach dem Zweiweg-System, der eine ausgeprägte einseitige Richtcharakteristik

ao besitzt und zwei elektrodynamische Wandler zur Schallumsetzung enthält, deren Ausgänge elektrisch zusammengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Tieftonsystem ein Bändchenmikrophon mit einseitiger Richtcharakteristik ist, dem ein großer Schallumweg zugeordnet ist, und daß das Hochtonmikrophon ein Tauchspulenmikrophon ist, dessen Frequenzcharakteristik nach den tiefen Frequenzen hin stark abfällt.

2. Schallempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der SchaUumweg bei dem als Bändchenmikrophon ausgebildeten Tieftonsystem in der Größenordnung von 5 bis 10 cm liegt.

3. Schallempfänger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jedes Systems zu je einem einstufigen Transistorverstärker geführt ist, deren Ausgänge zusammengeschaltet sind und gemeinsam am Eingang der folgenden Verstärkerstufe liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen