DE2120001B2

DE2120001B2 - Reversibler elektroakustischer Wandler

Info

Publication number: DE2120001B2
Application number: DE2120001A
Authority: DE
Inventors: Gert Dr.-Ing. Ddr 1609 Senzig Kaszynski; Klaus Ddr 1199 Berlin Lindstaedt
Original assignee: INSTITUT fur NACHRICHTENTECHNIK DDR 1160 BERLIN
Current assignee: INSTITUT fur NACHRICHTENTECHNIK DDR 1160 BERLIN
Priority date: 1970-10-19
Filing date: 1971-04-23
Publication date: 1979-03-22
Also published as: CS158772B1; YU34749B; BG20991A1; HU166721B; DE2120001A1; SU479267A1; DE2120001C3; YU236671A

Description

2. Reversibler elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) aus Metall besteht

3. Reversibler elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) aus Plast besteht

4. Reversibler elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) rechteckf<^rmig ausgebildet ist

5. Reversibler elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Wanale/elemente (3; 4) rechteckförmig ausgebildet sind.

6. Reversibler elektroakustischer Wandler nac Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) am Rande (2) beidseitig zwischen Streifen (S) aus elastischem Material, beispielsweise Silikonkautschuk, gelagert ist.

7. Reversibler elektroakustischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß d>e Streifen (5) beidseitig in je einer Einbettung (6) geführt sind.

Die Erfindung betrifft einen reversiblen elektroakustischer! Wandler, insbesondere für Fernsprechapparate, der sowohl als Mikrofon, als auch als Telefon und als Tonrufschallquelle einsetzbar ist

Bei Fernsprechapparaten wird allgemein eine Erhöhung der Funktionssicherheit, insbesondere eine Verbesserung der Übertragungsgüte und eine Fertigungsratioi.'salisierung angestrebt. Von Einfluß sind unter anderem die zum Einsatz gelangenden elektroakustischer! Wandler.

Ein bekannter Fernsprechapparat (Roberton, J.S.P. und Beadle, A.C. »Das DELTAPHONE«, Elektrisches Nachrichtenwesen 42(1967) 2, S. 129-134) ist mit einem Kohlenmikrofon, einem elektromagnetischen Schwingankersystem als Telefon und einem weiteren elektromagnetischen Wandler für den Tonruf ausgestattet. Von Nachteil ist, daß für jede Funktion eine andere Wandlerausführung eingesetzt ist Kohlenmikrofone selbst haben einen relativ hohen Rauschpegel und Stromverbrauch. Elektromagnetische Wandler besitzen eine geringe Empfindlichkeit und erfordern beim Zusammenbau schwierige Justierarbeiten.

Ein anderer bekannter Fernsprechapparat (Wangensteen, H. und Wessel, T. »DIALOG mit Mikrofonverstärker und Tonruf«, Ericsson Revue 44 (1967) 3, S. 98—110) besitzt zwei gleiche elektrodynamische Wandler, wovon der eine als Mikrofon und als Tonrufschallquelle und der andere als Telefon dient. Vorteilhafterweise ist hier nur noch ein Wandlertyp

ίο eingesetzt Elektrodynamische Wandler haben aber den Nachteil einer relativ großen Mause und komplizierten Justage.

Es sind auch piezoelektrische Mikrofone bekannt (DE-PS 9 59 559 und DE-AS 12 99 724,) bei denen piezoelektrische Wandlerelemente ein- oder beidseitig auf einer Membran angeordnet sind. Die piezoelektrischen Wandlerelemente sind keilförmig beziehungsweise kreisförmig und in Serie geschaltet Die Membran ist eine elektrisch leitende Platte beziehungsweise eine dünne Trägerfolie aus Metall oder Kunststoff.

Es ist ferner ein Mikrofon bekannt (DE-AS 12 84 464) das aus einer Membran und zwei beiderseits der Membran angeordneten, von der Membran gesteuerten Übertragern besteht Als Übertrager dienen durch Druckelemente gesteuerte Transistoren. Zur Erzielung einer höheren Empfindlichkeit ist die Membran als starres Bauteil ausgebildet und über elastisch weiche Halteglieder, in Form einer balgartig geformten Folie, gelagert Dieser Aufbau ist empfindlich gegen mechani sehe Beanspruchungen, wie Stoßen und Rütteln, aufwendig bezüglich der Justage und darum für den Einsatz in Fernsprechapparaten ungeeignet.

Schließlich ist noch ein piezoelektrischer Wandler, sinbesondere Mikrofon bekannt (DE-GM 69 04 678), bei dem eine piezoelektrische Scheibe zwischen Ringen aus elastischem Material, vorzugsweise aus Gummi gelagert ist Die Ringe sind an ihrem äußeren Umfang gegen

Verschiebung gesichert. Bei Zusammenbau des Mikrofon: besteht die Gefahr,

daß von den Ringen auf die piezoelektrische Scheibe eine mechanische Spannung in radialer Richtung übertragen wird; eine schwimmende Lagerung der Scheibe ist somit nicht immer gewährleistet. Alle drei letztgenannten Ausführungen sind speziell für den

Einsatz als Mikrofon vorgesehen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Gebrauchseigenschaften, insbesondere die Vergrößerung des Einsatzbereiches, und die Vereinfachung der Fertigungstechnologie elektroakustischer Wandler.

so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen reversiblen elektroakustischen Wandler zu schaffen, der insbesondere für Fernsprechapparate als Mikrofon, als Telefon und als Tonrufschallquelle geeignet ist. Darüber hinaus soll der Wandler massearm und ohne besonderen

Justieraufwand herstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Wandler mit folgenden im einzelnen an sich bekannten Merkmalen versehen ist:

1) als Membran ist eine dünne biegesteife Platte vorgesehen,

2) die Platte ist an ihrem Rande schwimmend gelagert,

3) an der Platte sind ein- oder beidseitig ein piezoelektrisches Wandlerelement oder mehrere piezoelektrische Wandlerelemente befestigt,

4) die piezoelektrischen Wandlerelemente sind bei Verwendung des Wandlers als Mikrofon gleichpha-

sig hintereinander und bei Verwendung des Wandlers als Schallsender gleichphasig parallel geschaltet.

Der Aufbau dieses Wandlers ist sehr einfach, komplizierte Justierarbeiten entfallen; eine automatisierte Fertigung ist möglich. Streuungen im Übertragungsmaß und in der Obertragungskurve sind stark reduziert. Bei <* er Mikrofonausführung ermöglicht die Hintereinanderschaltung der Wadnlerelemente eine Erhöhung der Empfindlichkeit Bei der Schallsenderausführuiirg wird analog die Kapazität vergrößert Die Platte besteht aus Metall oder Plast und ist vorzugsweise rechteckförmig, wodurch sich günstigere Herstellungs- und Befestigungsbedingungen als bei runder oder ovaler Form ergeben.

Die piezoelektrischen Wandlerelemente sind rechteckförmig ausgebildet Infolgedessen ergeben sich fünstige Herstellungsbedingungen für die Wandlerelemente selbst, die beispielsweise dann gleich mehrfach von größeren Stangen geschnitten werden können. Die Platte ist am Rande beiseitig zwischen Streifen aus einem elastischen Material, beispielsweise Silikonkautschuk, schwimmend gelagert, die in je einer Einbettung geführt sind. Für die Platte ergeben sich dadurch ein größerer Toleranzspielraum und definierte Lagerungsbedingungen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüiirungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein reversibler elektroakustischer Wandler im Querschnitt dargestellt

Die Membran ist eine Platte 1 aus Plast, an der zwei entgegengesetzt polarisierte (Pfeilrichtung) piezoelektrische Wandlerelemente 3; 4 angeordnet sind. Die Platte 1 ist an ihrem Rande 2 zwischen elastischen Streifen 5 aus Silikonkautschuk gelagert, die beidseitig in einer Einbettung 6 geführt sind.

Die piezoelektrischen Wandlerelemente 3; 4 sind auf beiden Seiten mit Metallbelägen 7; 8; 11,12 versehen, an die Leitungen 9; 10; 13; 14 angeschlossen sind. Bei Verwendung des Wandlers als Mikrofon ist die Leitung 13 mit der Leitung 14 verbunden, so daß die Wandlerelemente 3; 4 auf diese Weise gleichphasig hintereinander geschaltet sind. Bei Druck auf die Platte 1 liegt an den Leitungen 9; 10 eine resultierende Piezospannung vor.

Bei Verwendung des Wandlers als Sthsüscndcr ist die Leitung 9 mit der Leitung 14 und die Leitung 10 mit der Leitung 13 verbunden. Die Platte 1 wird bei Anlegen einer Spannung an die Leitungen 9; 10 entsprechend ausgelenkt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reversibler elektroakustischer Wandler, insbesondere für Fernsprechapparate, der als Mikrofon, Telefon und Tonrufschallquelle einsetzbar ist, gekennzeichnet durch im einzelnen an sich bekannte folgende Merkmale:

1) als Membran ist eine dünne biegesteife Platte (1) vorgesehen,

2) die Platte (1) ist an ihrem Rande (2) schwimmend gelagert,

3) an der Platte (1) sind ein- oder beidseitig ein piezoelektrisches Wandlerelement oder mehrere piezoelektrische Wandlerelemente (3; 4) befestigt,

4) die piezoelektrischen Wandlerelemente (3; 4) sind bei Verwendung des Wandlers als Mikrofon gleichphasig hintereinander und bei Verwendimg des Wandlers als Schallsender gleichphasig parallel geschaltet