DE2357302A1

DE2357302A1 - Mikrophon mit einer zylinderfoermig ausgebildeten mikrophonkapsel

Info

Publication number: DE2357302A1
Application number: DE2357302A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Penning
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-12-06
Filing date: 1973-11-16
Publication date: 1974-06-12
Also published as: FR2210071B1; FR2210071A1; JPS4990522A; NL7216501A; GB1456673A; US3944759A

Description

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Ar.·./ ·. N. Y. Γύι'.ιμϊ ■-■ .-.-.j. :.....v:.-;-ki

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üou.-.uvo.v.; 15. NOV. 1973

"IJikrophon mit einer zylinaerförmig ausgetildeten Llikropiionkapsel"

In der Mikrophontechnik zeigt sich in den letzten Jahren eii weitgehende Lliniaturisierung. Die Mikrophone werden imner schlanker in Stabform ausgebildet.

Auch sind bereits klein bemessene Kassetten-Tonbandgeräte mit eingebautem Mikrophon auf dem Markt erschienen. Diese letzte.ren Mikrophone -. gegebenenfalls herausnehmbar - dürfen nur wenig Flata beanspruchen.

Die dazu besonders geeigneten Llikrophone sind Kondensator-.mikrophone und insbesondere sind diese mit einer Elektretmembran verseiier Diese llembran ist meistens in eine ringförmige Fassung aufgenommen, die zugleich die plattenförmig ausgebildete Hinterelektrode umfasst» La diese Konstruktion Eusserst einfach ist und die Lleiabran zu einer erforderlichen Energieabgabe nur einen geringen Querschnitt braucht, werden die Abmessungen der Lükrophonkapsel sehr gering und die Höhe kann

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sogar kleiner werde-α als der Dutchmen es er.

Das Einbauen von elektronischen Schaltungen in integrierter Form hat auf die Abmessungen sowie das Gewicht der Mikrophonkapsel nahezu keinen Einfluss.

Auf diese "weise sind sogenannte Leichtgewicht-Elektretmikrophonkapseln im Handel, die bei einem Durchmesser von 12 mm ein. Gewicht von 3g haben. Gerade für diese Leichtgewichtkapsein ist eine dröhnfreie Aufhängung im Mikrophongehäuse - bzw. im Kalter, der einen Teil eines Kassetten-Tonbandgerätes bildet - besonders wichtig und es muss deshalb von einer anderen Aufhängungsart als der bisher üblichen bei schwereren Mikrophonkapseln ausgegangen werden.

Die Erfindung besieht sich auf ein Mikrophon mit einer zylinderförmig ausgebildeten Kapsel, die mit Hilfe mindestens einer elastischen Aufhängemembran unter Bildung eines ringförmigen Luftspaltes mit einem Mikrophongehäuse in demselben aufgehängt ist»

Dabei ist unter einem Llikrophongehäuse auch eine Fassung wie in einem Kassetten-Tonbandgerät - zu verstehen.

Ein derartiges Mikrophon ist aus der österreichischen

Patentschrift 243 34^· bekannt. Darin ist eine Kikrophonkapsel auf beiden. Seiten mit einem Stift versehen, Vielehe Stifte je zentral in einer Aufhängemembran befestigt sind. Die Mikrophonkapsel ist stabförmig ausgebildet und mit einem elektrodynamischen Mikrophonsystem mit einem in der Kapsel eingebauten dahinterliegenden Mikrophonverstärker versehen. Das Ganze ist nicht nur schwer sondern auch in der Konstruktion kompliziert.

Die Erfindung -weist das Kennzeichen auf, dass lediglich

eine Aufhängemembran eine Leichtgewichtmikrophonkapsel trägt, w.obei die' akustische Membran der Mikrophonkapsel mit der Aufhängemembrän in nahezu einer Ebene liegt. Aus einer Vielzahl von Proben hat es sich herausgestellt, dass die Tatsache, dass die beiden Membranen in nur einer Ebene

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liegen, den besten '-iiderstand gegen den Einfluss von Schwingungen von aussen (sogenannten case-noise) auf die akustische Lleiabran bildet.

Au-f; diese \7exse ist eine dröhnfreie Aufhängung gewährleistet wobei die Schwingungsfrequenz des Aufhänge syst eins unterhalb 100 Hz liegt.

Me Aufhängemembran kann an der Stelle des Luftspaltes aus einer oder mehreren Rillen bestehen, welche den Luftspalt in akustischer Hinsicht völlig abschliessen. Der letzte Abschluss ist notwendig um in der Frequenzkurve störende Spitzen im Bereich über 2000 Hz zu vermeide

Der Innenrand einer Rille kann zum Einklemmen und Befestige:: der iilikrophonkapsel benutzt werden; dazu ist zur weiteren Verstärkung der Innenrand der Rille mit einem zungenförmigen Rand versehen, der um den JJikrophonrand gebogen ist und daran zusammen mit dem Innenrard der Rille durch Verkleben befestigt wird.

Die Aufhängemembran muss mit einem Unterstützungsrand

versehen werden, der zugleich mit einer umgebogenen Zunge versehen werden kann.

Besonders gut funktioniert eine Aufhängemembran, die mit

zyiel einander gegenüberliegenden Zungen versehen ist. Diese können recht-.eckig sein und in dazu angepassten Aussparungen im Hikrophongehäuse ruhen·

Pur eine gute dröhnfreie Aufhängung ist es erforderlich, dass das Material der Aufhängemembran eine grosse innerliche Dämpfung aufweist. Besonders günstig sind dazu Butylkautschuk oder Polyvinylchlorid (PVG).

Auch kann die Aufhängemembran aus Polykarbonatfolie her- . gestellt werden; da jedoch die innerliche Dämpfung dieses Uaterials gerir. ist, ist trotz der Schwingungsfrequenz unter 50 Hz der Einfluss des sogenannten>Hcase-noise" grosser. . . . -

"■■;-.■ ■ Bei einer besonders günstigen Ausführungsform .ist der ..

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Innenrand der Rille m±x einem zylinderfdrmigen Teil versehen, der um die ;..ikrophonkapsel greift. Bei Verwendung von Butylkautschuk ist die Kikrophonkapsel dabei sehr geschmeidig aufgehängt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

j'ig. 1 bis J eine erfindungsgemässe Aufhängenerabran, v/ob ei Fig. 1 eine Draufsicht, i'ig. 2 einen Schnitt und Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Ilikrophonkapsel zeigt,

Fig. 4-6 eine Abwandlung der Aufhängemenbran nach r'ig. 1, wobei l⁽'ig. 4 einen Schnitt, -''ig. 5 eine Draufsicht und i'ig. 6 einen Schnitt durch eine zum Teil aufgeschnittene '.iikrophonkapsel ά erstellt, Pig, 7 eine Frequenzkurve,

Fig. 8 und $ eine aus Butylkautschuk bestehende Aufhängung nach der Erfindung, wobei Fig. 8 einen Schnitt und Pig. 9 eine Draui'sicht zeigt,

Die Aufhängemembran nach Pig. 1 bis 3 besteht aus dem

Material Polykarbonat und zeigt eine einzige Rille 1 , die zylinderförnig ausgebildet ist. Die Innenseite 2 dient zur Äufnahne der Ilikrophonkapsel Die Aufhängemembran wird auf die Mikrophonkapsel geschoben. Die .-Lbir.cssuBt· der Innenseite 2 der Aufhängemenbran ist derart, dass das Aufschieben klemnend erfolgt.

Die Innenseite 2 ist mit einem zungenförtiigen Rand 4 versehen, die um die Mikrophonkapsel ^ greift.

Die Mikrophonkapsel £ wird durch Verkleben an der ijmenseite 2 und am Rand 4 befestigt»

Die Aufhängejaeiabran. ist en zwei einander gegenüberliegenden Seiten iait Zungen 5 versehen, die in Aussparungen 6 eines Gestells 7 fallen. Die Breite der Kille 1 entspricht der dos Spaltes 8 zwischen der Ilikrophonkapsfi] J und dem Gestell 7· ^as Gestell 7 ist in Fig* 5 auf £;c]ip:;:atische Y/c-ise dargcct&llt und bildet einen Teil eines Ilikrophon-

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gehäuses. Die Ausscnsoite 9 der Rille \ ist gegenüber der Innenseite 2 konzentrisch. Die Aufhängemembran ist auch saugend bzw. klemmend am Gestell 7 befestigt.

Die Aufhängemembran nach Fig. 4 bis 6 ist eine Abwandlung vom Typ nach den Fig. 1 bis 3· Die Zungen 5 sind nicht an?/esend, dagegen jedoch ein zungenförmiger Unterstützungsrand 10, der um ein nicht dargestelltes Gestell greift.

In Jj'ig. 6 ist ein Teil der Llikrophonkapsel 3 auf ge schnitt en. Diese Kapsel ist vom elektrostatischen Typ und enthält eine Elektretmembran als akustische Membran 11, die auf einer Hinterelektrode 12 liegt die aus gesintertem keramischem Material besteht. Die Elektretmembran ist an der von der Sinterelektrode 12 abgewandten Seite mit einer Elektrode versehen, die aus einer aufgedampften Goldschicht besteht, deren Dicke einige /tun beträgt. Die Dicke der Elektretfolie beträgt 20 /um. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass die Fläche der akustischen Membran 11 der der Aufhängemembran nahezu entspricht.

In ü'ig. 7 wird durch 20 die i'requenzkurve der verwendeten Elektretmikrophonkapsel· ohne Aufhängung dargestellt. Auf der horizontalen Achse ist die Frequenz in Hz gegenüber der von der Kapsel abgegebenen in mV dargestellten Spannung E auf der vertikalen Achse aufgetragen.

Eine zweite Frequenzkurve 21 ist die Kurve der Aufhängung

selbst. Sie weist bei etv/a 70 Hz eine Resonanzspitze 22 auf, die niedriger liegt als die erforderliche Ilona (= 100 Hz).

In der Kurve 21 ist zugleich der Unterschied im Material ersichtlich. Bei Verwendung von Material mit geringer innerlicher Dämpfung - in diesem J>'all Polykarbonat - ist die Resonanzspitze stärker und liegt bei ca. 10 mV (durch 23 bezeichnet).

Bei Verwendung von Butylkautschuk - also Material mit e£»,sr starken innerlichen Dämpfung - ist die iiesonanzspitze wesentlich, niedri-

ger und liegt bei ca. 2,5 mV (durch 24 bezeichnet).

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-D-

Bei VezTwondung /er. Zungen 3 verschiebt sich die Resonanzfrequenz etwas nach links und auf diese Weise wird eine niedrigere Resonanzfrequenz erreicht·

Die Frequenzkurven nach Fig. 7 gehören zu der Aufhängemembran nach den Fig. 4 bis

Diese aus Polykarbonat bzvi. Butylkautschuk; hergestellte Aufhängemembran hat die folgenden Abmessungen: Dicke: 40 /um. Innendurchmesser^ 10,5 mm

Aussendurchinesseri 15 j 9 ™n· Rillenbreite: 1,9 mm. Rillenhöhe: 2,0 mm. Masse der Mirkophonkapsel: 3g·

Um das Verkleben der Liikrophonkapsel zu vermeiden ist die Aufhängemembran mit einem zylin&erförmigen Teil 30 versehen, der in einem einwärts gebogenen Rand J1 endet und dessen Abmessungen derart sin·: dass damit die ganze MifcrophonkEpsel umfasst wird. - ,

Das Material dieser Aufhängemembran ist geschmeidig und besteht beispielsweise aus Butylkautschuk oder Silikonkautschuk.

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Claims

Patent ansprüchefi

1J Mikrophon mit einer zylinderförmig ausgebildeten Mikrophonkapsel, die mit Hilfe mindestens einer elastischen Aufhängemembran unter Bildung eines ringförmigen Luftspaltes mit einem Mikrophongehäuse in demselben zentral aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine Aufhängemembran eine Leichtgewichtmikrophonkapsel trägt, wobei die akustische Membran der Mikrophonkapsel mit der Aufhängemembran in nahezu einer Ebene liegt.

2. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle des L_uitspaltes die Aufhängemembran aus einer oder Mehreren Killen besteht, die den Luftspalt in akustischer Hinsicht völlig abschlie sen.

3. Mikrophon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrophonkapsel im Innenrand einer Rille eingeklemmt ist.

A. Mikrophon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an

der Stelle der Einklemmung der Innenrand der Rille mit einem zungenförmigen Rand versehen ist, der um die Mikrophonkapsel gebogen ist.

5. Mikrophon nach Anspruch 2, 5 oder 4j dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängemembran ausserhalb des Luftspaltes mit einer Unterstützung versehen ist.

6. .Mikrophon nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Uriterstutzungsrand mit einer umgebogenen Zunge versehen ist.

7. Mikrophon nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterstützungsrand mit zwei einander gegenüberliegenden Zungen versehen ist.

8. Mikrophon nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Liaterial der Aufhängemembran eine grosse innerliche Dämpfung aufweist, wie beispielsweise Butylkautschuk.

9. Mikrophon nach Anspruch 4 ^u*id 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrand der Rille in einen sylinderförmigen Teil übergeht,

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der völlig um die ILT.krcph.on'cppF'il gi-eix't.

10. Mikrophon nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Liikrophonkapsel eine Elektretmembran enthält, deren Durchmesser kleiner ist als 20 mm und wobei die Kasse der Kapsel weniger ist als 10 g.

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