DE2143970A1 - ELECTROACOUSTIC CONVERTER - Google Patents
ELECTROACOUSTIC CONVERTERInfo
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- H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
Description
Sm 34546-1 Pute ltuiiw.jiteSm 34546-1 Turkey ltuiiw.jite
23.8.1971 ; π . iruj. Heins Meissner 2143970August 23, 1971; π. iruj. Heins Meissner 2143970
I>?---ι. Ing. Erich Bolte, I>? --- ι. Ing.Erich Bolte,
ti..;ik2i.Ttl· Uf. Λ-j.üK.ti ..; ik2i.Ttl · Uf. Λ-j.üK.
BESCHREIBUNG
zur Patentanmeldung derDESCRIPTION
to the patent application of
MICROTEL N.V.MICROTEL N.V.
Sitz
Amsterdam (Niederlande)Seat
Amsterdam, Netherlands)
betreffend:
Elektroakustischer Wandlerconcerning:
Electroacoustic converter
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler, umfassend einen U-Anker, welcher derart gelagert ist, dass der eine Schenkel sich frei in einem von zwei Dauermegneten begrenzten Luftspalt bewegen kann und der andere Schenkel mit den Dauermagneten in einen magnetischen Kreis aufgenommen ist.The invention relates to an electroacoustic transducer, comprising a U-anchor which is mounted such that the one Leg can move freely in an air gap limited by two permanent magnets and the other leg with the permanent magnets in one magnetic circuit is included.
Ein Wandler der obenumschriebenen Art ist aus der U.S. Patentschrift 3.317.991 bekannt.A transducer of the type described above is known from U.S. Patent specification 3,317,991 known.
Boi den aus dieser Patentschrift bekannten Konstruktion ist der Anker derart gelagert, dass das getragene Ende in einer Gefüge von Teilen eingeklemmt ist, was mit sich bringt, dass in den magnetischen Kreis, von dem die Dauermagnete ein Teil sind, parasitische magnetische l/idern tände eingeführt werden, und zwar infolge der Unregelmässigkeiten in den 'leftunfj=-jn der aufeinander aufliegenden Teilen. Alle3 dass kann, zumal wenn der v/andler in I.ia-.senfabrikation hergestellt wird, zu verhältnismässi:j hohenmagnetischen Ubergangswiderständen führen. Dadurch entstehen nicht nur unerwünschte Verluste an Feldstärke in dem wirksamen Luftspalt, sondern es können auch unerwünschte Asymmetrien in dem magnetischen Feld verursacht werden.In the construction known from this patent specification, the armature is mounted in such a way that the carried end is clamped in a structure of parts, which means that parasitic magnetic l / idern would occur in the magnetic circuit of which the permanent magnets are a part due to the irregularities in the 'leftun f j = -jn of the parts resting on one another. All of this can lead to relatively high magnetic contact resistances, especially if the converter is manufactured in the factory. This not only results in undesirable losses of field strength in the effective air gap, but undesirable asymmetries in the magnetic field can also be caused.
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Ausserdem ist bei dieser bekannten Ausführung eine ziemlich umständliche Bearbeitung erforderlich, den freien Ankerschenkel in dem freien Luftspalt zu zentrieren, was in fabrikationstechnischer Hinsicht weniger zusagt.In addition, a rather cumbersome processing is required in this known design, the free armature leg in to center the free air gap, which is less appealing from a manufacturing point of view.
Zweck der Erfindung ist, obige Nachteile zu beheben und einen elektroakustischen Wandler zu schaffen, der sich in einfacher V/eise herstellen lässt, und bei dem das magnetische Feld in dem wirksamen Luftspalt optimalisiert ist. Dabei ist bestrebt gewesen, Verluste und Asymmetrien in dem magnetischen Feld auf ein Minirum zurückzubringen.The purpose of the invention is to remedy the above disadvantages and to create an electroacoustic transducer that can be used in a simple manner can be produced, and in which the magnetic field in the effective air gap is optimized. The aim was to avoid losses and bring asymmetries back to a minimum in the magnetic field.
Die elektroakustische Vorrichtung nach der Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete in Anlage an einem entsprechenden Innenwandteil eines aus magnetoleitendem Werkstoff hergestell ten Innen- ^ gehäuses angeordnet sind, welches Gehäuse ausschliesslich an der dem Anker zugekehrten Seite mit einer Öffnung versehen ist.The electroacoustic device according to the invention is thereby characterized in that the permanent magnets in contact with a corresponding inner wall part of an interior made of magnetoconductive material ^ housing are arranged, which housing exclusively on the Armature facing side is provided with an opening.
Damit gewährleistet wird, dass auch die Symmetrie des magnetischen Kreises für den Wechselflux optimal ist, ist der sich nicht in dem Luftspalt befindende Schenkel des U-Ankers, in Anlage an einem entsprechenden Aussenwandteil des Innengehäuses an diesem befestigt. Durch die symmetrische Konfiguration dieses Innengehäuses wird nun auch die Symmetrie des magnetischen Kreis für den Wechselflux gewährleistet.This ensures that the symmetry of the magnetic Circle is optimal for the alternating flux, which is not in the leg of the U-anchor located in the air gap, in contact with a corresponding one Outer wall part of the inner housing attached to this. Due to the symmetrical configuration of this inner housing, the symmetry of the magnetic circuit for the alternating flux is now guaranteed.
In diesem Zusammenhang wird bemerkt, dass mit einer nach der Erfindung vorgeschlagenen Ausfürhrungsform eine bessere magnetische Abschirmung erhalten wird als mit z.B. aus obiger U.S. Patentschrift bekannten Konstruktionen, bei denen der Luftspalt an zwei oder mehreren Seiten offen ist. Dadurch, dass bei einem erfindungsgemass ausgeführten B Wandler das besagte Innengehäuse ausschliesslich an der dem Anker zugekehrten Seite mit einer Öffnung versehen ist, werden störende Strahlungseffekte, sowie auch die Störungsempfindlichkeit erheblich verringort. Diese eigenschaften lassen sich mit Vorteil dann ausnutzen, wenn ein Wandler in kleinstbemessenen Hörapparaten angewendet werden soll, in welchen Apparaten ein ?'ikrophin und ein Telephon verhältnismässig dicht beieinander angeordnet sind. Bei solchen Apparaten ist es wichtig, dass die magnetische Kopplung zwischen Mikrophon und Telephon möglichst schwach ist, weil beim überschreiten einer bestimmten Verstärkurigsgrenze ein Generieren auftreten kann. liit einem erf indungsgemäsr. ausgeführten Wandler, bei dem eine solche magnetische Kopplung auf ein Minimum beschränkt ist, ist daher eine verhältnismässig hohe Verstärkung nnch zulässig.In this context it is noted that with an embodiment proposed according to the invention, a better magnetic one Shielding is obtained as with e.g. Patent specification known constructions in which the air gap on two or more Sides is open. The fact that in one carried out according to the invention B converter the said inner housing exclusively on the one facing the armature Side is provided with an opening, disturbing radiation effects, as well as the sensitivity to interference is considerably reduced. These properties can then be used to advantage if a Transducers to be used in the smallest-sized hearing aids, in which apparatus a microphin and a telephone relatively tight are arranged together. With such devices it is important that the magnetic coupling between microphone and telephone is as good as possible is weak, because when a certain gain limit is exceeded generating can occur. liit one according to the invention. executed Converter in which such a magnetic coupling is limited to a minimum, a relatively high gain is therefore permissible.
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"3" £143970" 3 " £ 143,970
Zwar nennt die U.S. 1 atentsohxäft LTassi«ahmen zur Verringerung der Stossempfindlichkeit eines elektroakustischer! Wandlers, diese jedoch haben den Nachteil, dass ein Teil des Aussengehäuses des Wandlers in den magnetischen Kreis für den Gleichflux aufgenommen ist, während eine mechanische Kopplung zwischen dem Anker und dem I'agriet einerseits und diesem Gehäuse andererseits besteht. Las brir t mit sich, dass die Zentrallage des freien Endes des Ankers in dem wirksamen Luftspalt möglicherweise nicht beibehalten wird, wenn der Wandler Stössen ausgesetzt wird, wodurch geringe Verformungen des Gehäuses entstehen können. Weil Zentrierung des freien Ankerendes in dem wirksamen Luftspalt besonders kritisch ist (die zulässigen Toleranzen liegen in der iirössenordnung von einigen Mikrons), können geringe Verformungen des Wandlers diesen für weitere Anwendung ungeeignet machen.It is true that the US 1 atentsohxäft calls LTassi “imitations to reduce the shock sensitivity of an electroacoustic! Converter, but these have the disadvantage that part of the outer housing of the converter is included in the magnetic circuit for the constant flux, while there is a mechanical coupling between the armature and the armature on the one hand and this housing on the other. This implies that the central position of the free end of the armature in the effective air gap may not be maintained if the transducer is exposed to impacts, which can result in slight deformations of the housing. Because centering the free armature end in the effective air gap is particularly critical (the permissible tolerances are in the order of a few microns), slight deformations of the transducer can make it unsuitable for further applications.
Zur Behebung dieser Nachteile ist der erfindungsgemässe Wandler weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Spule und das Innengehäuse mit einer Seite -iner Montageplatte fest verbunden sind, an deren anderer Seite eine Fembrai-platte federend befestigt ist, wobei der Antriebsstift für diese IJembranplatte sich durch eine in dieser Montageplatte befindliche Öffnung hindurch erstreckt, und in nächster Hähe des Innengehäuses an dem beweglichen Schenkel des Ankers angeordnet ist.The converter according to the invention is used to remedy these disadvantages further characterized in that the coil and the inner housing with one side of a mounting plate are firmly connected, on the other side a Fembrai plate is spring-mounted, the drive pin for this membrane plate is replaced by one located in this mounting plate Opening extends therethrough, and next to the inner housing on the movable leg of the armature is arranged.
Zur v/eiteren Verringerung der Stossemi^findliehkeit ist der erfindungrsgemässe Wandler dadurch gekennzeichnet, dass diese Kontageplatte mit dem an ihr angeordneten Motor derart in einem von einem Deckel und einem behälter gebildeten Aussengehäuse der Vorrichtung angeordnet ist, dass das genannte Innengehäuse und der Anker sich in einem solchen Abstand von diesem Aussengehäuse befindet, dass sie sich auch bei geringer Verformung oder Eindruck mg davon nicht berühren.In order to further reduce the resistance to impacts, the device according to the invention is used Converter characterized in that this contact plate with the motor arranged on it in such a way in one of a cover and a Container formed outer housing of the device is arranged that said inner housing and the armature are located at such a distance from this outer housing that they are even with slight deformation or do not touch the impression mg of it.
Im Nachstehenden wird die jirfindun;? an Hand eines Ausführungsbeispiels und unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert:The following is the jirfindun ;? on the basis of an exemplary embodiment and explained in more detail with reference to the drawing:
Es zeigen:Show it:
Pig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Wandlers im Schaubild; undPig. 1 shows an embodiment of the converter according to the invention in Graph; and
Fig. 2 einen Schnitt der wiedergegebenen Ausführungsform über die Linie H-II in Fig. 1.Fig. 2 is a section of the embodiment shown on the Line H-II in Fig. 1.
Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform stellt ein mit 1 bezeichneter Kasten mit einem auf ihn passenden Deckel 2 ein Au ;βengehsuse für den Wandler dar. In diesen Kasten passt eine Wontageplatte 3» in der einerseits der elektromagnetische als Motor bezeichnete Teil des Wandlers, andererseits eine Membranplatte 9 gelagert sind. Wie auch in .'•'ig. 2 scher.,.- ;h wiedergegeben enthält der besagte MotorIn the embodiment shown in FIG. 1, a box labeled 1 with a lid 2 that fits on it constitutes an outer casing for the converter. A mounting plate 3 »fits into this box in which, on the one hand, the electromagnetic part of the transducer, referred to as the motor, and, on the other hand, a membrane plate 9 are mounted. As in . '•' ig. 2 shear., .-; h reproduced contains the said engine
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ein Innengehäuse 4» das aus magneto leitendem Werkstoff hergestellt ist und zur Aufnahme zweier Dauermagnete 5 und 6 dient, welche Magnete einen Luftspalt begrenzen, in dem sich das freie -',ride eines U-Ankers 7 bewegen kann. Beide Dauermagnete 5 und 6 lassen sich in einfacher V/eise an einem entsprechenden Innenwand teil des Innengehäuses 4 anordnen, wobei richtige Laije dieser Magnete F;ewährleistet ist. Der Anker 7 ist ein [Γ-förnäg gebotener streifen aus ;: ;_p;netoleitendem L"etall, z.'. /U-Letall. Das eine finde dieses Ankers 7 ist an der Unterseite des Innengehäuses 4 befestigt, während das andere linde sich durch die einzige Öffnung des Gehäuses 4 hindurch bis in den Luftspalt zwischen den Magneten 5 und 6 erstreck1.. In diesem Luftspalt herrscht ein starkes konstantes magnetisches Feld, das durch I'agnetisierung der Magnete 5 und 6 erzeugt wird. Um einen der Schenkel des Ankers 7 herum ist eine bpule 8 angeordnet und zwar so, dass diese Spule den -"-nker nirgends berührt. Diese Spule 8 und das Gehäuse 4 sind auf de1· ein_;n Seite der Kontageplatte 3 befestigt, whärend auf deren anderer Seite die Membrane 9 befestigt ist, und zwar so, dass sie über die Rille 10 federnd auf dieser Montageplatte abgestützt ist. Diese Membrane besteht aus einer dünnen und verhältnismässir steifen Platte z.B. aus Leichtmetall und ist über die Rille 10 auch luftdicht auf der Kontageplatte abgestützt. Durch Fertigung der Rille 10 aus dünner Folie ist erzielt, dass es zum Antrieben der Membranplatte 9 in Vertikalrichtung in bezug auf die Lontageplatte 3 nur geringer Kräfte bedarf. Ein Antriebsstift oder- streifen 11 erstreckt sich durch eine in der Montageplatte 3 angeordnete Öffnung hindurch bis zum freie Ende des Ankers 7 und ist dort in nächster Nähe des Gehäuses 4 z.B. durch eine Stumpfschweisse an diesem Ankerende befestigt. Das andere Ende des W Antriebsstiftes 11 ist an der Membrane befestigt, -^ie Tiefe des ehergenannten Kastens 1 wurden derart gewählt, dass sich dessen Boden in Abstand vm den Teilen befindet, die an der Unterseite der Montageplatte 3 befestigt sind.an inner housing 4 »which is made of magneto-conductive material and serves to accommodate two permanent magnets 5 and 6, which magnets delimit an air gap in which the free - ', ride of a U-armature 7 can move. Both permanent magnets 5 and 6 can be arranged in a simple V / eise on a corresponding inner wall part of the inner housing 4, the correct position of these magnets F ; e being ensured. The anchor 7 is a [Γ-förnäg offered strip;:; _p; netolleitendem L "etall, z extends through the only opening of the housing 4 into the air gap between the magnets 5 and 6 1. In this air gap there is a strong, constant magnetic field which is generated by magnetizing the magnets 5 and 6. Around one of the legs A coil 8 is arranged around the armature 7 in such a way that this coil does not touch the armature anywhere. This coil 8 and the housing 4 are IN_ on de 1 · n side of the Kontageplatte 3 attached whärend the diaphragm 9 is mounted on the other side, namely, that it is so supported on the groove 10 resiliently on this mounting plate. This membrane consists of a thin and r verhältnismässi rigid plate, for example made of light metal and is air-tightly over the groove 10 is also supported on the Kontageplatte. By producing the groove 10 from thin foil, it is achieved that only small forces are required to drive the membrane plate 9 in the vertical direction with respect to the mounting plate 3. A drive pin or strip 11 extends through an opening arranged in the mounting plate 3 to the free end of the armature 7 and is there attached to this armature end in close proximity to the housing 4, for example by butt welding. The other end of W drive pin 11 is fixed to the membrane, - ^ ie depth of said box rather 1 were chosen such that its floor is spaced vm is the parts which are attached to the underside of the mounting plate. 3
Der Raum über der Membranplatte 9 wird begrenzt durch den Deckel 2, der in Fig. 1 in angehobener Lage dargestellt ist. In Bereitschaftslage des Wandlers ist dieser Deckel 2 mit seinem Unterrand auf dem Oberrand des Kastens 1 luftdicht befestigt, wobei auch eine mechanisch starke Verbindung erhalten wird. Dieser Deckel 2 weist eine Öffnung 12 auf.The space above the membrane plate 9 is limited by the cover 2, which is shown in Fig. 1 in the raised position. In the standby position of the converter, this cover 2 is with its lower edge on the upper edge of the box 1 attached airtight, a mechanically strong connection is also obtained. This cover 2 has an opening 12.
Bei einer so ausgeführten Konstruktion sind sowohl der -"-nker wie die Magnete nur mit dem Innengehäuse 4 verbunden, so dass dieses Gefüge frei von dem durch den Kasten und den Deckel 2 gebildeten AussengehäuseWith a construction carried out in this way, the - "- nker as well as the magnets are only connected to the inner housing 4, so that this structure free of the outer housing formed by the box and the cover 2
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des .'.andlers &n,-?eordnet ist, was die Dtossempfindlichkeit im wesentlichem Geisse verringert, währer(igeringfügige Verformungen oder Beschädigungen dieses durch den Deckel und den Kasten gebildeten Auasengehäuses die jute Wirkung des V/andlers nicht beeinträchtigen.des. '. andlers & n, -? e is arranged, which essentially reduces the sensitivity to shock, while minor deformations or damage to this outer casing formed by the lid and the box do not impair the effective effect of the vendor.
strömt d'.rch die Spule B ein elektrischer Strom, entsteht in dem Anker 7 ein magnetischer ^lux, wodurch das freie dnde 14 (Fig. '-) dieses Ankors magnetisch in bezug auf das feste i'inde 13 ( «''ij. '-) dieses -mkers und daa mit diesem festen Unde ma^netoleitend verbimdene Innen-jehäuse 4 polarisiert wird. Infolge dieser Polarisation erfährt dieses freie linde ■ieg --inkers eini-5 Kraft in dem durch die iJan ermahne to erzeugten Felde, wodurch sich in Vertikalrichtung eino Verstellung ergibt. In dieser ■.-.eiso lassen sich elektrische Schwingungen in mechanische Wand 1 en, welche üi-er ;!r>n ^ntri ebss tif t 1.1 auf die I.embrane übertra.-en werden und sodann als akustische schwingungen aus der Öffnung 12 hinaus-treten können. Der Wandler- ist dann als Telephon v/irksam. Der wandler kann auch zur .fand lung akustischer Schwingungen in entsprechende elektrische Üchwingiirrion angewendet we.rd.en. Diese akustischen Schwingungen können über die ,Voiubrane. und den Antrieb.;stift das freie ^nde des Ankers- in Bewegung versetzen, wodurch in dem -"-nker ein We.chse1 flux erzeugt wird, der dann seinerseitz in der Spule einen iitrom induziert.If an electric current flows through the coil B, a magnetic lux arises in the armature 7, whereby the free end 14 (Fig. '-) of this armature is magnetic in relation to the fixed end 13 («''ij . '-) this -mkers and that with this fixed unde the inner casing 4 is polarized. As a result of this polarization, this free linden ■ ieg --inkers experiences a i-5 force in the field generated by the iJan ermahne to, which results in an adjustment in the vertical direction. In this way, electrical vibrations can be transmitted in mechanical walls, which are transmitted to the membrane via the diaphragm, and then as acoustic vibrations from the opening 12 can step outside. The converter is then effective as a telephone. The transducer can also be used to find acoustic oscillations in corresponding electrical oscillations. These acoustic vibrations can be transmitted via the, Voiubrane. ., and the drive; tack free ^ walls of Ankers- moving enable, whereby in the - generated flux nker a We.chse 1 which then iitrom induced in the coil of its seitz a - ".
Eia gemäss dej?· Erfindung ausgeführter elektro-akustischer Wandler hat ein hohes Rendjemen.t während sich seine Konstruktion im- Fabrikationsablauf leicht durokfuhren lässt und dem Hersteller zusagen dürfte. Eia according to the invention designed electro-acoustic transducer has a high yield while its construction can be easily carried out in the manufacturing process and should appeal to the manufacturer.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Claims (4)
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Amsterdam, NiederlandeMicrotel NV
Van Hallatraat 181
Amsterdam, Netherlands
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