DE1948095A1 - Converter for converting acoustic vibrations into electrical vibrations and vice versa in the form of a membrane with at least one layer of piezoelectric material - Google Patents
Converter for converting acoustic vibrations into electrical vibrations and vice versa in the form of a membrane with at least one layer of piezoelectric materialInfo
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Description
Dipl.-Ing. HORST AUER PHN. 3537.Dipl.-Ing. HORST AUER PHN . 3537 .
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Anmelder: H. V. PU .;.·./ LLotjLAMPenFA3R1EKEN jV / WJM. Pa! · 3η '· .: · -> · "''' t
Applicant: HV PU.;. ·. / LLotjLAMPenFA3R1EKEN jV / WJM.
Akte: PHU- 3537
Anmeldung vomi 19. Sept. 1969File: PHU-3537
Registration dated Sept. 19, 1969
Wandler zur Umwandlung von akustischen Schwingungen in elektrische Schwingungen und umgekehrt in Form einer Membran mit mindestens einer Schicht aus piezoelektrischem Material.Converter for converting acoustic vibrations into electrical vibrations and vice versa in form a membrane with at least one layer of piezoelectric material.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wandler zur Umwandlung von akustischen Schwingungen in elektrische Schwingungen und umgekehrt in Form einer Membran mit mindestens einer Schicht aus piezoelektrischem Material, wobei der Rand der Schwingplatte durch ein Gestell unterstützt wird. Derartige Wandler eignen sich insbesondere zum Einbau in ein Mikrophon.The invention relates to a converter for converting acoustic vibrations into electrical ones Vibrations and vice versa in the form of a membrane with at least one layer of piezoelectric material, the Edge of the vibrating plate is supported by a frame. Such converters are particularly suitable for installation in a microphone.
Aus der nied. P.Anm. 6801923 ist ein Wandler bekannt, dessen Membran in eine Anzahl Elemente aufgeteilt ist. Diese Elemente werden durch ein Gestell flexibel unter-From the lower P. Note 6801923 is a converter known whose membrane is divided into a number of elements. These elements are flexibly under-
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stützt. In der Ausführungsform eines Mikrophons ist dieses Gestell das Mikrophongehäuse oder ein Teil desselben.supports. In the embodiment of a microphone, this is Frame the microphone housing or part of the same.
Die Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass das Gestell aus einer dünnwandigen Büchse besteht, deren eines Ende mit dem Ramd der Membran starr verbunden ist. Dadurch wird der Vorteil erhalten, dass die Membran am Rand nicht senkrecht an der Ebene der Membran schwingen, sondern gut Scharnieren kann.The invention is characterized in that the frame consists of a thin-walled sleeve whose one end is rigidly connected to the ramd of the membrane. Through this the advantage is obtained that the membrane at the edge does not vibrate perpendicular to the plane of the membrane, but can hinge well.
Ein Ausführungsform nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass der Rand der Schwingplatte am Aussenumfang an der Innenseite des Endes der Büchse befestigt ist. Die Membran ist dabei mit einer engen Passung in der Büchse mit einem Klebemittel, beispielsweise Klebstoff, befestigte.An embodiment according to the invention has that Indicates that the edge of the vibrating plate is attached to the outer circumference on the inside of the end of the liner. The membrane is fastened with a tight fit in the sleeve with an adhesive, for example glue.
Ein anderes Ausführungsbeispiel weist das Kennzeichen auf, dass die Büchse kegelförmig ausgebildet und am Ende mit den kleineren Querabmessungen mit dem Rand einwärts abgewinkelt ist, auf welchem Rand die Schwingplatte mit ihrem Rand befestigt ist. Aüciiidiese Befestigung ist mit Klebstoff möglich.Another embodiment is characterized in that the bushing is conical and on The end with the smaller transverse dimensions is angled inwards with the edge, on which edge the vibrating plate with its Edge is attached. This attachment is also made with glue possible.
Für eine gute gelenkige Bewegung der Membran hat es sich als günstig erwiesen, die Aussenabmessungen des abgewinkelten Randes etwas kleiner zu wählen als die der Membran.For a good articulated movement of the membrane, it has proven to be advantageous to choose the outer dimensions of the angled edge to be somewhat smaller than those of the Membrane.
Die Büchse kann sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall hergestellt werden. Im letzteren Fall wird die Wandstärke der Büchse kleiner sein. Wenn die Büchse aus Metall, beispielsweise Messing, hergestellt is-fc, so ist esThe sleeve can be made of both plastic and metal. In the latter case, the Wall thickness of the bushing must be smaller. If the liner is made of metal such as brass, it is -fc, so it is
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besonders günstig, dass der zum Wandler gehörende Verstärker in integrierter Form auf der Büchse angeordnet ist. Die Büchse dient dann zugleich als Leitung für die im integrierten Verstärker verbrauchte Energie. Die Elektroden des Wandlers werden dann unmittelbar mit den Kontakten des integrierten Verstärkers verbunden.particularly favorable that the amplifier belonging to the converter is arranged in an integrated form on the sleeve. The bushing then also serves as a line for the integrated Amplifier consumed energy. The electrodes of the transducer are then directly integrated with the contacts of the Amplifier connected.
Der Wandler mit dem Gestell, weiter mit einem integrierten Verstärker auf diesen Gestell versehen, ist als Ganzes als Einbauelement für Mikrophone auszubilden, was für den Zusammenbau des Mikrophons sehr einfach und zeitersparend ist.The converter with the frame, further provided with an integrated amplifier on this frame, is as Train the whole as a built-in element for microphones, which is very easy and time-saving for assembling the microphone is.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben· Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine zylinderförmige Membran, die in einer zylinderförmigen Büchse befestigt ist,Fig. 1 is a section through a cylindrical Membrane, which is fixed in a cylindrical sleeve,
Fig. 2 eine Draufsicht der zylinderförmigen Membran nach Fig.1,Fig. 2 is a plan view of the cylindrical Membrane according to Fig. 1,
Fig. 3 und 4 einen Schnitt bzw. eine Draufsicht des Gestells in Form einer kegelförmigen Büchse nach der Erfindung,3 and 4 a section and a plan view of the frame in the form of a conical sleeve according to the Invention,
Fig. 5 eine detaillierte Darstellung dieser kegelförmigen Büchse mit einem integrierten Verstärker.Fig. 5 is a detailed representation of this conical sleeve with an integrated amplifier.
In den Figuren besteht der kreisförmig ausgebildete Wandler χ aus zwei Schichten piezoelektrischen Materials 2 und 3, die an der Aussenseite mit zwei aufgedampften metallenen Elektroden 4 bzw. 5 versehen sind. In den FigurenIn the figures, the circular transducer χ consists of two layers of piezoelectric material 2 and 3, which are provided on the outside with two vapor-deposited metal electrodes 4 and 5, respectively. In the figures
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1 und 2 ist der Wandler J. mit einer engen Passung in dem Ende 8 der kreisförmigen Büchse 6 geklebt, wobei die Wandstärke der Büchse dünner ist als die Stärke des Wandlers _!_. Die Büchse 6 ist mit ihrem anderen Ende 9 mit einer festen Basis 7 verklebt. In einer Mikrophonausbildung ist ein gutes Ergebnis erhalten mit Wandlerabmessungen von 15 mm Querschnitt und mit einer Dicke von etwa 300 /um und mit einer P Wandstärke der Büchse von etwa 40 /um.1 and 2 is the J. converter with a tight fit in that Glued end 8 of the circular sleeve 6, the wall thickness of the sleeve being thinner than the thickness of the transducer _! _. The sleeve 6 is at its other end 9 with a fixed Base 7 glued. In a microphone design, a good result is obtained with transducer dimensions of 15 mm in cross section and with a thickness of about 300 / .mu.m and with a wall thickness of the sleeve P of about 40 / .mu.m.
Für die Mikrophonanwendung hat es sich weiter als günstig erwiesen, den wie in Fig. 1 ausgebildeten Wandler 2. auf einer kegelförmig ausgebildeten dünnwandigen Büchse 10 anzuordnen, deren Oberseite 13i d.h. dasjenige Ende, dessen Querabmessungen kleiner sind, mit dem Rand 12 einwärts abgewinkelt ist. Mit diesem abgewinkelten Rand wird der Wandler J_ mit Klebestoff verklebt. Das andere Ende der Büchse Ik ist nach aussen abgewinkelt, welcher abgewinkelte k Rand 15 auf einer festen Basis 16 befestigt ist.For microphone applications it has further proved to be favorable, the as shown in FIG. 1 formed converter 2. au f a cone-shaped thin-walled sleeve 10 to be arranged, the upper face is angled 13i ie that end, the cross dimensions are less with the edge 12 inwardly . The transducer J_ is glued to this angled edge with adhesive. The other end of the bush Ik is angled outwards, which angled edge 15 is fastened on a fixed base 16.
Ausgehend von einem gleichen Wandler sind günstige Ergebnisse erhalten bei einer Wandstärke der Büchse von etwa 100 /um.Starting from the same converter, favorable results are obtained with a wall thickness of the sleeve of about 100 / µm.
Die detaillierte Darstellung nach Fig. 5 zeigt den integrierten Verstärker 20, der an der Innenseite der kegelförmigen Büchse 10 mittels einer metallenen Trägerplatte 21 befestigt ist. Der integrierte Verstärker ist mit einer Anzahl Kontaktstellen versehen, die durch kurze Verbindungsleitungen mit den Kontakten 22 bis 25 verbunden sind, die in der kegelförmigen Büchse 10 um den integrierten Verstär-The detailed illustration of FIG. 5 shows the integrated amplifier 20, which is located on the inside of the conical sleeve 10 is attached by means of a metal support plate 21. The integrated amplifier comes with a Number of contact points provided, which are connected by short connecting lines to the contacts 22 to 25, the in the conical sleeve 10 around the integrated reinforcement
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ker herum angeordnet sind. Die Elektrode 4 ist mit der Kontaktstelle 22 verbunden; diese Verbindung lässt sich durch einen aufgedampften Leiter herstellen. Die Elektrode 5 ist über die metallene Büchse 10 mit einer der Kontaktstellen verbunden.are arranged around. The electrode 4 is with the contact point 22 connected; this connection can be made using a vapor-deposited conductor. The electrode 5 is connected via the metal sleeve 10 to one of the contact points.
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