DE2257358A1

DE2257358A1 - Elektrisches mikrophon

Info

Publication number: DE2257358A1
Application number: DE2257358A
Authority: DE
Inventors: Jan-Olof Hedman
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1972-11-20
Publication date: 1973-06-14
Also published as: FR2162194A1; FI57679B; IT971396B; NO132015C; FI57679C; NL7216115A; US3812575A; AU467222B2; SE362571B; GB1365257A; DE2257358B2; DK141150B; ES409005A1; NO132015B; DE2257358C3; FR2162194B1; JPS4864917A; JPS5816000B2; CH555123A; BR7208381D0

Description

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Dr.-Ing. HAND RUSGHKE OipJ.-liig.n3NZ AGULAR

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!Eelefonaktiebolaget L M Ericsson, 126 25 Stockholm (Schweden)

Elektrisches Mikrophon

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Mikrophons, das eine ortsfeste und eine bewegbare Elektrode aufweist. Die bewegbare Elektrode besteht aus einer ersten metallisierten Kunststoffolie und aus einer zweiten, elektrostatisch polarisierten Kunststoffolie. ,

In der U*S,-Patentschrift Nr* 3 436 492 ist ein elektrisches Mikrophon der genannten Art beschrieben, das eine ortsfeste Elektrode in Form eines feldgesteuerten Halbleiterelementes aufweist, über deren Steuerfläche eine elektrische Folie ange- · ordnet ist, die als Membran wirkt. Die dem Halbleiterelement abgewandte Seite der elektrischen Folie ist mit einer dünnen Metallschicht belegt, die die bewegbare Elektrode des Mikrophons bildet. Zwischen der elektrischen Folie und dem Halbleiterelement befindet sich ein mikroskopisch kleiner Spalt, der eine Folge von Unregelmäßigkeiten an den einander zugewandten Seiten der Bauteile ist. Bei dieser Grundausführung des elektrischen Mikrophons besteht eine große Kapazität zwischen der ortsfesten und

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der bewegbaren Elektrode, so dass dieses Mikrophon den Vorzug einer hohen Empfindlichkeit aufweist.

Zum Herstellen dieses bekannten Mikrophons sind zwei Verfahrensschritte erforderlich und zwar muss die elektrische Folie erstens metallisiert und zweitens elektrostatisch polarisiert werden. Die Reihenfolge dieser beiden Fertigungsschritte kann nicht umgekehrt werden, da die Metallisierung die Polarisationsladungen neutralisieren würde. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die aufgetragene Metallschicht zu der großen Gefahr einer Beschädigung des Dielektrikums bei der Polarisation führt.

Nach der Erfindung wird diese Gefahr dadurch vermieden, dass bei den genannten beiden Herstellungsschritten anstelle einer einzelnen Kunststoffolie oder elektrischen Folie zwei gesonderte Kunststoffolien verwendet werden, die später mit einander zu zwei in Kaskade geschaltete Membrane des elektrischen Mikrophons vereinigt werden. Dieses Herstellungsverfahren weist den Vorzug auf, dass für die beiden Kunststoffolien verschiedene Materialien gewählt werden können derart, dass die metallisierte Folie einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist» wodurch das Mikrophon nicht temperaturempfindlich ist, während die elektrostatisch polarisierte Folie, d.h. die elektrische Folie einen hohen Widerstandswert erhält, wodurch die Lebensdauer des Mikrophons wesentlich verlängert wird» Wie sich gezeigt hat, können die genannten Anforderungen an das Material am besten von Polyester und Teflon erfüllt werden.

Das elektrische Mikronphon nach der Erfindung weist noch den weiteren Vorzug auf, dass die Anzahl der mechanischen Kontaktstellen als Folge von Unregelmäßigkeiten an den Oberflächen der ortsfesten und der bewegbaren Elektrode geringer ist als bei bekannten derartigen Mikrophonen, so dass der Spalt zwischen den Elektroden gleichmäßiger verteilt ist, wodurch die mechanische Verformung des Mikrophons vermindert wird.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. Die beiliegende Zeichnung zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Mikrophon, das eine ortsfeste Elektrode in Form einer metallischen Baaisplatte 1 und eine bewegbare Elektrode aufweist, die

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aus einer ersten Membran 2 und aus einer zweiten Membran 3 besteht, die von einer zwischen den beiden Elektroden angeordneten elektrischen Folie gebildet wird» Die Membrane 2 und 3 sind so angeordnet, dass sie kaskadenartig bei einer Schwingbewegung der Membrane wirken, die von akustischen Wellen verursacht wird, welche beiden Membrane aus einer metallisierten Polyesterfolie bezw. aus einer elektrostatisch polarisierten Teflonfolie bestehen. Wegen des niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Polyesterfolie von ungefähr 27 x 10"⁶/°G ist die Empfindlichkeit des Mikrophons von der Temperatur verhältnismäßig unabhängig, während der sehr hohe Widerstandswert des !Deflons von 2*10 Ohm/Meter zur Folge hat, dass die Polarisationsladungen mit der Zeit nur sehr langsam schwinden, so dass das Mikrophon eine lange Lebensdauer aufweist.

Das erfindungsgemäße elektrische Mikrophon weist die herkömmliche Kapsel 4 mit den Schallö'ehern 5 auf. Die ortsfeste elektrische Elektrode ist in an eich bekannter Weise mit Luftkanälen 6 versehen. Die Schallwellen dringen durch die Öffnungen 5 in das Mikrophon ein und betätigen die kaskadenartig wirkenden gesonderten Membrane 2 und 3» wobei zwischen einem mit der ortsfesten Elektrode 1 verbundenen elektrischen Leiter 7 und einem

mit der bewegbaren Elektrode verbundenen elektrischen Leiter 8 eine Signalspannung erzeugt wird. Ein Teil des Leiters 7 ist als leder ausgestaltet, die an der ortsfesten Elektrode 1 anliegt.

Für die beiden Elektroden 1 und 2 werden vorzugsweise Werkstoffe gewählt, die im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, damit das Mikrophon weitgehend temperaturunampfindlich ist.

Im Rahmen der Erfindung sind bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform natürlich gewisse Abänderungen möglich, Beispielsweise können zusätzlich zu der elektrischen Folie zwischen der ortsfesten Elektrode 1 und der bewegbaren Elektrode 2 zusätzlich eine oder mehrere Kunststoffolien angeordnet werden, die Membrane des elektrischen Mikrophons bilden und die mechanische Verformung auf einen feststehenden Wert herabsetzen·

Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüch

1. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Mikrophons, das eine ortsfeste und eine bewegbare Elektrode aufweist, die aus einer ersten metallisierten Kunststoffolie und aus einer zweiten, elektrostatisch polarisierten Kunststoffolie besteht, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ersten Herstellungsschritt die erste Kunststoffolie metallisiert wird, während die zweite Kunststoffolie polarisiert wird, und dass bei einem zweiten Herstellungsschritt die metallisierte Kunststoffolie mit der polarisierten Kunststoffolie und der ortsfesten Elektrode zusammengesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den ersten Herstellungsechritt eine erste Kunststoffolie gewählt wird, die im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist wie die ortsfeste Elektrode, während für die zweite Kunststoffolie ein Material gewählt wird, das einen hohen elektrischen Widerstandswert aufweist.

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