DE1690477U

DE1690477U - DEVICE FOR TRANSMISSION OF VIBRATIONS, IN PARTICULAR BODY SOUND MICROPHONE.

Info

Publication number: DE1690477U
Application number: DE1950B0003054
Authority: DE
Inventors: Paul Beerwald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-08-10
Filing date: 1950-08-10
Publication date: 1954-12-30

Description

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

CWGv AMTECO R
FRANKFURT AM MATN CWGv AMTECO R
FRANKFURT AM MATN

FRAXKFTTKT Λ. Μ« 14·7·195- FRAXKFTTKT Λ. Μ « 14 · 7 · 195-

β»τ 2998,1/Schuβ »τ 2998.1 / Schu

Ing. Paul Beerwald, Bad-£omburg ν. d.H. Schönbergerstr. 5Ing.Paul Beerwald, Bad- £ omburg ν. i.e. Schoenbergerstrasse 5

Gerät zur Übertragung von Schwingungen, insbesondere Körperschallmikrofon.Device for transmitting vibrations, especially structure-borne sound microphone.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät sur Übertragung von Schwingungen, welches insbesondere als Körperschallmikrofon Verwendung findet, aber aueh für technische Anwendungszwecfce, wie zur Abhörung von Störgeräuschen an Maschinen, in der Tiefbautechnik usw. verwendbar ist.The present invention is a device sur Transmission of vibrations, in particular as a structure-borne sound microphone Is used, but also for technical application purposes, like listening to background noises on machines, can be used in civil engineering, etc.

Eine solche Torrichtung soll auch die kleinsten Schwingungen mit ^extügender Empfindlichkeit aufnehmen, ohne andererseits gegen starke Stösse, wie sie etwa beim Ansetzen der Torrichtung an der Bhtersuchungsstelle auftreten können, beschädigt zu werden* Such a gate direction should absorb even the smallest vibrations with extensive sensitivity, without on the other hand being damaged by strong impacts, such as those that can occur when the gate direction is applied to the examination site.

Es sind; "bereits Geräte dieser Art bekannir, bei denen zwecks erforderlicher Bruehsicherheit durch Begrenzung der Impulse, wie sie bei einem Anstoss entstehen, das Mikrofonsystem in einem besonders geschützten Haum untergebracht ist oder das Mikrofonsystem mit einem genügend festen Konstruktionsteil verbunden ist, der die empfindlichen Teile schützt.There are; "already known devices of this type, for which purpose Required security against bruising by limiting the impulses, as they arise in the event of a bump, the microphone system in is housed in a specially protected area or that Microphone system with a sufficiently solid structural part that protects the sensitive parts.

Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungselement zur Übermittlungder mechanischen Schwingungen an ein Kristallsystem ein in sich deformierbares !iedium, wie Gas oder geschlossenes Luftvolumen fiber der das Kristallsystem angreifenden Membrane vorgesehen ist.The device according to the present invention is, in contrast, essentially characterized in that as a transmission element a deformable medium, such as gas, to transmit the mechanical vibrations to a crystal system or closed volume of air above the crystal system attacking membrane is provided.

Geräte zumDevices for

Geräuschen mit einem im Inneren eines Abschirmgehäuses aufgestellten Mikrofones, wobei als schwingungsdämpfende Elemente" 2rwirsc-hen^_der das Gehäuse abschliessenden Membrane und einer mit dem Mikrofon in Wirkungsverbindung stehenden Scheibe verbunden werden, sind zwar bereits vorgeschlagen worden. Hierbei ist jedoch die Scheibe als federnder Konstruktionsteil zwischen Membrane und Magnetsystem innerhalb des geschlossenen Baumes angeordnet, sodass auf die Membrane ausgeübte Schwingungen das federnde Übertragungselement von beiden Seiten beeinflussen und damit Beeinträchtigungen der Genauigkeit der Schwingungsregistrierung unvermeidlich sind.Noise with an inside a shield case set up microphones, said to be vibration-damping Elements of the membrane closing off the housing and a disc that is operatively connected to the microphone have already been proposed been. Here, however, the disc is a resilient structural part between the membrane and the magnet system within the arranged closed tree, so that vibrations exerted on the membrane the resilient transmission element of affect both sides and thus impairments of the accuracy of the vibration registration are inevitable.

Bei dem Gerät gemäss der Erfindung dagegen ist vor der Membrane ein geschlossenes in sich deformierbares Medium undzwar z.B. ein Luftvolumen, vorgesehen, das nach aussen durch eine elastische Abdeckung die auf diese wirkenden Schwingungen an die Membrane und von dieser auf das Kristallsystem überträgt.In the device according to the invention, however, is before Membrane is a closed, deformable medium and indeed, for example, a volume of air is provided which is directed to the outside by means of an elastic cover, the vibrations acting on it to the membrane and from there to the crystal system transmits.

Bei elektrodynamischen Mikrofonen hat man zwar bereits in einem Schutzgehäuse vor der Membran, die mit einer in den perma· nenten Magneten eintauchenden Sch^ingungsspule verbunden ist, vor der Membran eine SchwingungsaufnehmendeWith electrodynamic microphones one already has in a protective housing in front of the membrane, which is connected to a winding coil immersed in the permanent magnet, a vibration sensor in front of the membrane

Platte angeordnet, die mittels Tastftisschen in Verbindung mit der Membrane im wesentlichen senkrecht zur Unterlage austretende Schallwellen aufnehmen und übertragen soll. Hierbei ist jedoch kein geschlossenes Luftvolumen vorhanden. Im übrigen handelt es sich in Jenem Fall um ein wie erwähntPlate arranged by means of Tastftisschen in connection with emerging from the membrane essentially perpendicular to the base Record and transmit sound waves. However, there is no closed volume of air here. Incidentally, in that case it is one as mentioned

Gerät, das nicht die Einfäc! züge eines Gerätes mit einem piezoelektrischen Mikrofonsystem aufweist.Device that is not the simplicity! trains of a device with a piezoelectric microphone system having.

Die erfindungsgemässe Verwendung des in sich geschlossenen Volumens schützt das empfindliche Kristallsystem einwandfrei vor starken Impulsen, ohne die Bmpfindliegkeit zu beeinträchtigen, es ist sogar geeignet, die Empfindlichkeit wesentlich zu erhöhen..The use according to the invention of the self-contained In terms of volume, the sensitive crystal system perfectly protects against strong impulses without impairing the sensitivity, it is even suitable, the sensitivity is essential to increase ..

Haeh einer besonderen Ausführungsform kann das Volumen auch in seiner Grosse durch Einrichtungen zur Regelung, z.B. Schliess— oder regelbare Öffnungen veränderbar sein. Man kann hierdurch eine Variation der "Härte" des Ijuft— oder Gas— stempeis erreichen und somit das Gerät jeweilig vorliegenden Verhältnissen von vornherein oder während des Verfahrens anpassen,= um somit gewissermassen. eine Klangfarbenregelung zu. erzielen, da beispielsweise durch Vergrösserung der Öffnungen die üefenfrequenzen beeinträchtigt werden können.In a special embodiment, the volume can also be variable in its size by means of regulating devices, for example closing or regulatable openings. In this way one can achieve a variation in the "hardness" of the air or gas feed and thus adapt the device to the prevailing conditions from the outset or during the process, thus to a certain extent. a tone control too. Achieve, since, for example, the uefenfrequenzen can be impaired by enlarging the openings.

Man kann auch weiterhin den geschlossenen luft— oder flüssigkeitsraum noch mit einem weiteren Ausgleichsraum unter Zwischenschaltung regelbarer Durchlässe, wie Ventile, verbinde: und den Ausgleichsraum mit von aussen zu betätigenden Druckvorrichtungen _r wie Pumpen oder dergl. kuppeln.The closed air or liquid space can also be connected to a further compensation space with the interposition of controllable passages, such as valves, and the compensation space can be connected to externally actuated pressure _devices such as pumps or the like.

Hierdurch ist eine beliebige Druckänderung des Gas— oder Flüssigkeitsvolumens möglich.As a result, any change in pressure of the gas - or Liquid volume possible.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines Gerätes gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigenIn the drawing there are two exemplary embodiments Device according to the invention shown. Show it

Pig. 1 ein Körperschallmikrofon, bei dem ein Luftstempel vorhanden ist, in perspektivischer Darstellungsweise, teilweise aufgebrochen,Pig. 1 a structure-borne sound microphone with an air piston is present, in perspective representation, partially broken open,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Mikrophon gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch das Mikrofon gemäss Fig. 1 und nach der Linie IH-III.FIG. 2 shows a cross section through the microphone according to FIG. 1, 3 shows a section through the microphone according to FIGS. 1 and after the line IH-III.

Fig. 4 ebenfalls ein Körperschallmikrofon, bei dem der Luftstempel durch ein Flüssigkeitsvolumen gebildet ist.Fig. 4 also shows a structure-borne sound microphone in which the Air stamp is formed by a volume of liquid.

In dem Gehäuse 1 ist ein Bieger 2 aus piezoelektrischem Material in den Punkten 3 gelagert, während an dem Punkt 4 des Biegers die Unterseite des die Schwingungen übertragenden Stempels angreift, der nach Fig. 1 bi-s 3 aus dem eingeschlossenen Luftvolumen 5 besteht. Der Baum für das Luftvolumen 5 ist einerseits durch eine Membran 6 abgeschlossen _t die auf den Gegenstand aufgelegt wird und andererseits durch Membran ?, die nach dem. Artflagerpunkt 4 hin verjüngt ist. In den Baum führt eine Öffnung 8, die regel— oder verschliessbar ist.In the housing 1, a bender 2 made of piezoelectric material is mounted at points 3, while at point 4 of the bender the underside of the punch which transmits the vibrations and which, according to FIGS. 1 to 3, consists of the enclosed volume of air 5, engages. The tree for the volume of air 5 is the one hand, closed by a membrane 6 _t which is placed on the object and on the other hand by membrane? Which after. Artflagerpunkt 4 is tapered out. An opening 8, which can be regulated or closed, leads into the tree.

Die durch die Membran aufgenommenen Schwingungen werden durch das Luftvolumen über die Membran ? auf den Bieger 2 übertragen,. durch den auf an sich bekannte Weise die Schwingungen gemessen werden können.The vibrations picked up by the membrane are caused by the volume of air over the membrane? transferred to the bender 2 ,. by means of which the vibrations can be measured in a manner known per se.

Fach Fig. 4 wird der Bieger 2 über ein die Schwingungen übertragendes Flüssigkeitsvolumen 9 angegriffen, das von den zwei Membranen 10 und 11 eingegrenzt ist. Die Abmessung der Membran 11 beträgt nur einen Bruchteil der Membran 10, sodass eine Kraft— und Amplitudenübersetzung erreicht wird» Beim Ansetzen des Mikrofons, z.B. an aen menschlichen Körper, etwa den Kehlkopf, werden dadurch die an der Membran 10 auftretenden !deinen Schwingungsamplituden, aber verhältnismässig grosse Kräfte, durch das Flüssigkeitsvolumen 9 auf die Membran 11 so übertragen werden, dass hier zwar kleinere Kräfte^ aber grosse Amplituden auftreten, die unmittelbar auf das Biegelement zur Messung bzw. Übertragung der Schwingungen weitergeleitet werden. In compartment FIG. 4, the bender 2 is attacked via a liquid volume 9 which transmits the vibrations and which is delimited by the two membranes 10 and 11. The size of the membrane 11 is only a fraction of the membrane 10, so that a force and amplitude ratio is achieved "When attaching the microphone, for example at ate human body, such as the larynx are thereby occurring at the membrane 10! Your vibration amplitudes, but relatively large forces through which the liquid volume 9 is transmitted to the membrane 11 in such a way that although smaller forces occur here, large amplitudes occur which are passed on directly to the bending element for measuring or transmitting the vibrations.

Seitlich des Gehäuses 1-' ist eine verschliessbare öffnung oder ein regelbares "Ventil 12 vorgesehen, wodurch der Innendruck des durch die beiden Membrane eingeschlossenen Raumes variiert werden kann oder zur Flüssigkeitsnachfüllung dienen kann.On the side of the housing 1- 'is a closable opening or a controllable "valve 12 is provided, whereby the internal pressure of the space enclosed by the two membranes can be varied or can be used to refill liquid.

Ausserdem ist, wie in gestrichelten Linien angedeutet, in dem Gehäuse 1 * noch ein zusätzlicher Saum* beispielsweise der Hingraum Λ3* vergesenert* der- entweder zur Tergrösserung des Ilüssigke its Volumens 9 oder als Ausgleichsraum mit dem letzten durch eine regelbare Leitung 14- verbunden ist.In addition, as indicated in dashed lines, in the housing 1 * there is an additional seam * for example the entrance space Λ3 * reduced * which - either to increase the liquidity its volume 9 or as a compensation space with the last one by a controllable line 14 - is connected .

Claims

BL54494M19.5*BL54494M19.5 *

- 6 protection claims:

Τ.— Device for the transmission of vibrations, in particular Structure-borne sound microphone, characterized in that as a transmission element a deformable medium to transmit the mechanical vibrations to a crystal system, like gas or closed air volume, over the membrane attacking the crystal system is provided.

2.- Device according to claim 1, characterized by devices, such as controllable valves or controllable connections with compensation chambers for setting the pressure and changing the Volume of the deformable medium.

3 - device according to claims 1 and 2, characterized in that that of the membranes delimiting the deformable volume on both sides, the pressure surface of a membrane is only a fraction of that of the other membrane.