DE2430068A1 - Kondensatormikrophon - Google Patents
KondensatormikrophonInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
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- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Description
7300 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 24, Postfach 348
21. Juni 1971I Telefon
PA Io8 eh Stuttgart (0711)356539
35 9619 Telex 07256610 smru
Telegramme Patentschutz Esslingenneckar
AKG Akustische u. Kino-Geräte Gesellschaft m.b.H.
in Wien 15·,Brunhildengasse 1 (Österreich)
Kondensatormikrophon
Gegenstand der Erfindung ist ein Kondensatormikrophon,
bestehend aus einer mit Erhebungen versehenen Gegenelektrode und einer Membran, wobei entweder die Elektrode
und bzw. oder die Membran aus elektretisierbaren Materialien
bestehen und die Membrane in geringem Abstand vor der Oberfläche der Gegenelektrode angeordnet ist.
Eine derartige Kondensatormikrophonkapsel ist üblicherweise so aufgebaut, daß einer planen, an ihrer Oberfläche
leitenden Elektrode eine ebenfalls elektrisch leitende Membran in einem geringen Abstand gegenüberliegt. Die
Elektrode kann z.B. direkt aus einem Metall oder auch aus Kunststoff bestehen, dessen Oberfläche metallisiert wurde.
Im allgemeinen beträgt der Abstand zwischen Elektrode und Membran 30 - 40/at wobei die notwendige Isolationsschicht
entweder durch einen dünnen Lacküberzug der Elektrode oder durch Verwendung von einseitig bedampften Kunststoffolien
gewonnen wird.
Derartige Mikrophonkapseln werden üblicherweise über einen hochohmigen-Widerstand mit einer Spannungsquelle
verbunden, wobei diese extern angelegte Spannung zirka 60 V
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. Infolge der Bewegung der üeabran korast ·· direkt
xu ■' jMUinungsachwankungen, dl« aitt·!· hoohohaig·* Verstärker
abgenoaaen werden« Solen· Kapeelkonatruktionra bedeuten
einen hohen feinMo&anisensn Aufwand und bringen 9ohvi«rlfäceiten
in der Serienfertigung Kit sich. Des entgegensuwirken
wurde vorgeeehlagen, uegenelektrodea alt £rhebungen *u τ·γ-••hen»
dl· dl« K#fcbr»n in »«hr«r«n Funkt·» b»w. Bereichen
unt«ratütatv womit »in· «inf«ob*r« Hont«^· νηά »ucü B*tri«beeiciiertieit
gewährleistet wird. B«r »acshteil liegt »b*r darin,
daii derartige Konatruktionen eineraeita die wirk·««· Keebrar,-flache
hera,baet*en, ander·«!ta dl· H«a¥rma la ihrer Bewecliehkeit,
behindern, waa sich inabeeondere b«i Kapeeln alt nieren-
försuifimr Uichtohmntkterietik la eine» Yerluat an napfindliohkeit
äuäert.
Tm. !alt Hilf· derartiger 21a3naH«ea ia allgeaein«n
opti&ale akuatiaoiie Wanalar^lgenaohrnften nicht erralehbar
aind, Yereiohtete aan bi« Jetet in 4mr Praxia auf partiell·
Unteretütaang der ge»paaat«a Heabran and baute kapeeln üblicher
ieohnik.
Die Kapfindliohk«lt der Kond^xuiatomikrophonkapaeln
iat direkt proportional der angelegten uleiefcepanaung - Polariaatlonsapannung
genannt - und ee let daher alnnroll, dieae
eo groö wie eöglioh su aachen, Praktisoh 1st diea nur bi·
xu eines beatiaaten urenxwert eöglioh, der dann erreicht wird«
wenn bei Auftreten extrea hoher rohalldrüoke, Winddrücke o.K«
die Meiibran infolge der elektrostatisch·» Anxiehangakraft sloa
nach Aufhören derselben nicht sehr tos der Elektrode abhebt.
Da.» hel«tf die neehanlsohe HÜokatellkraft dar iieabran auä in
allen i allen grööer als dl· elektroetatiaohe Anslehttngskraft
- auch in ?alle des AufHe^ena ä*r «eabran auf u»r Kiekt rode •ein.
}<ei Verwendung τοη Kiekt ret folien als Henbran 1st
infolge der nicht bo ^lelohaäSigen LadungsTerteilung auf einer
una unterechiedliohen liadungen auf verschiedenen Folien
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•ine susätsliche Schwierigkeit gegeben, di· bis jet st nur
dadurch su lösen war, daß der Abstand swisehen Membran
und Elektrode entsprechend groS itemecht wurde. Eaait ist ein erheblioher Eapflndllehkeltsverlust in Kauf su nehcen.
Die Verhältniese sind ähnlich ungünstig, wenn
die Klektrode selbst «us Slektrstmaterial »it metallislerter
Oberfläche besteht.
Um nun diese Kachteile su vermeiden, wird erfindungsgeaäi
vorgeschlagen, bei einem Mikrophon der eingangs
beschriebenen Art die aus der Oberfläche der Gegenelektrode
vorstehenden Erhebungen niedriger su machen, als es den Abstand »wischen Gegenelektrode und Hestbran entspricht,
so das bei normaler tiohallbeaufsehlagung des Mikrophons
ein für die liettbransohwingungen hlndsrnlsfreier Haut»
erhalten bleibt.
Geasäö der Erfindung liegt also die rteabran im
^oraalfall völlig frei von jeder Untere tut einig von selten
der Gegenelektrode, so daß sie als (Jansee den Schallschwlngungen
folgen kann. Tritt nun «ine der vorstehend beschriebenen extremen Beanspruchungen auf, die ein Anklatschen
der iietabran an der Gegenelektrode sur Folge hatte, wenn es
sich UK ein Kondensatornlkrophon konventioneller Bauart handelte,
dann steht diese» Anklatschen belo erfiridungegeiaäßen
Mikrophon ein Hindernis in Fora der von der Gegenelektrode
ausgehenden Krhebung 1st Wege, die sumlndest das Anlegen
einer größeren Hembranflache an der Gegenelektroae verhindern,
wenn nicht sogar auesehlieüen, daß überhaupt eine Berührung
mit der eigentlichen Kiektrode sustaade koamt.
Da In dieeem Fall die auftretende elektrostatische
Kraft nur einen Bruchteil jener Kraft darstellt, die
bei satte» Anliegen der Kembran an der Gegenelektrode auftritt,
reicht die mechanische Spannung der Membran vollkottuen
&ua, um ei· wieder in die Huhelage surUokxubrin^en,
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wenn die äuBere i.rafteinwirkung Aufgehört hat.
Sollten dl« &u£eren krafteinwirkungen so gro8
««in, dafi es trots der Krhebungen su «in·« satten Aufliefen
auf aer Gegenelektrode ko&at, eo reicht die infolge
dee punktftfnaigen Aufllegens der Membran auf den einsel-
n*n Erhebungen verbrüderte hUcltetellkraft i**er nc oh aus,
die Aeabran nach /.ufhören dieeer j.räftβ wieder abauheben.
lie Erfindung let allgemein für kapasltlre
Wandler imwenäbar, beaondera vorteilhaft aber für eolche,
die die PolarieationeepannXing aus den Klektret-Prineip
gewinnen, wobei e« unerheblich ist, ob Klektretfolien
oder Klektret-Klektroden Verwendung finden.
Pie Erfindung entöglieht eer die Polarieatlone»
epaanung au erhöhen, oder bei Anwendung dee Blektreteffektes
den Abet and su verringern, vat eo die Kepflndllehkeit
weeentlloh su erh&ien.
übllcherwelae genügt ee, us den effekt der erfindungagea&3en
iiaQnahae su erreichen, die aua der Oberflüche
der Cregenelektrode vorstehenden Erhebungen, die
▼oraiigeweiee ein« «ylindrieohe ueetalt haben, an ihrer,
der Heebran zugewendeten Btirneeite plan su suiehen. ^s
hat eich jedooh «eeeigt, daM eioh d«tr Effekt noch τβτ-beueern
lädt, und «war dadurch, daä aan die vorgenannt»
Stirnfläche der Erhebungen nicht plan, sondern konkav auebildet.
Buren diese HaSnahse wird die Keabran bei eatte*
Anliegen auf diesen Erhebungen geswungen, eine wellenartig· Fora ansunehaen, wodurch infolge amr ülegeetelfe der
heabran das satte Aufliegen an «er Klektrode veiter erschwert wird.
weitere Kineelheiten der Erfindung können der
folgenden iiesohreibung an Hand der Zeichnungen entnoaaen
werden, in der
?iii.1 einen ^uerechnittdurch ein erfindungegeaäS
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ausgebildet·· Kondenaatontlkrophon la Nonealsu-
•tand s*Lgt,
Pig.2 hingegen dl· Lag· der ^abrtm bei uuSergewohnlichen
Pig.2 hingegen dl· Lag· der ^abrtm bei uuSergewohnlichen
Druekverhaltniaeen od.dgl. erkennen läöt, und
r'iß.5 einen Querschnitt duroh «in« «ehr stark vergrößerte
Da· In yig·1 echeaatieoh la nuerechnitt dargestellte Xondsneatoralkrophon let nicht aeßetabegerecht
gecelohnet, dinn n «oll ja nur 4a· Prlnslp der ürfln~
an Hand der Zeiehnungefißuren erläutert werden. Di·
de« Mikrophone, belapielewelee eine I.ltktretfolie,
ist elt 1 beaelohnetj «le let a« oberen Hand ein·· au·
Ieoli»raaterlal hergestellten rlngfamigen Teile· 2 befestigt, beinpleleweie· durch kleben. Die tegenelektrode 3
let η» unteren Hand doe ringförmigen Liirpere 2 eingeeetst.
Die Gegenelektrode beeitet einen ringförmigen Vorsprung 5'»
der Ihr· üintauchtlefe in den Hohlraun 4·· rlngförstigen
Teile· 2 definiert. Übliohenrei»· bettitet die Gegenelektrode 3 eine Ansanl von Bonrungen 4, so daß «in· Verbindung
wischen der niederen Luftkaauter hinter der Meebran nlt
der Auäenluft hergestellt werden kann· Auf den Stegen xwl~
•ohen den Bohrungen 4 der Gegenelektrode 3 »lnd nun vorxugeweiee
In regeliiäeiger Verteilung die erfindungsgeaäSen
Krhebungen 5 angeordnet. Ihre Kttbe «nteprlcht nun nicht
Kehr, wie bekannt, des gan*en Abetand m «riechen Oegen-•lektrode
und üeabran, sondern si· elnd niedriger und mnamn
In eine« Abstand ο von dar Menbranunt^reelt« entfernt· trenn
»an die Erhebungen 5 nicht allcu «ahlreich »achen will, dann
let ·β aweckaaülg, dl· Höhe der Krhebungen Über 6mr Q*g9nelektrode
etwa 2/5 a au oachen. Yür dl« Keabran verbleibt
dann ein freier Kaum alt der liöhe ο * 1/3 a. In des ei·
ungehindert schwingen kann. Xn der j-rajci· beträgt der Abstand
a etwa 4OyUa.
Bei übergroßer Beanspruchung der "enbran 1 wird
diese gegen die Gegenelektrode 3 gedruckt. Infolge der auf
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ά·τ Gegenelektrode 3 angeordneten Erhebungen 5 wird nun
erfindungsgeaftä da· »atte Aufliegen der fteabran 1 en der
Gegenelektrode 3 verhindert. Bie Keabran 1 wird daher
•in· Lage 1 * einnehmen, «1· sie angenähert la Schnitt in
Pig.2 dargestellt let. BIe Erhebungen 5 wirken ale Unterstützung
für die Heabran 1* und verhindern, dal dl«·« »it den Ton Erhebungen 5 freien Pltiehen der Gegenelektrode 3
in Berührung können. Da die elektrostatisch· Ansiehung··
kraft direkt proportional alt der Bsrührungsflitah· «unlaat,
anderseits aber quadratisch alt dea Abstand der gegenüber»
liegenden Flächen abniaat, let ersiehtlleh, da8 bei eines
KondensatorBlicrophoB geaäl der Erfindung die Wirkung der
elektrostatischen Ansiehung la Falle einer Überbeanssruchung
der Heabran nur «inen Bruchteil jener auaaaoht, die
bei ein·» satt«n Aufliegen der Heabran 1 an der Gegenelektrode
3 suetande kä»·. liei der erf indungsgeaäSen Ausbildung
•Ines KondenaatoraiJOOphons reicht daher auf jeden Fall die
aeehanisehe Spannung der üeabran 1 aus, um diese nach dea
Aufhören awr t) her beanspruchung wieder in die Moraallage surUoksubrlngen·
wie bereits erwühnt, können die Srhebungen 5
al· kleine Zylinder alt einer ebenen» der Heabran suge~
kehrten Stlmeelte ausgebildet sein. Es hat sich Jedoch besondere
dann als vorteilhaft erwiesen, wenn die ttuSeren
/rufte eo grotf sind, das di· tfeebran auf der eigentlichen
j ,1 eic trod· sub Aufliegen kosjit» die Stirnseite 5* einer solchen
Erhebung su vertiefen, also konkav aussubllden, wie
dies in rin.3 la Sohnitt dargestellt ist. Damit wird die
sechanisohe Spannung der Heabran und soait di· KUckstellkraft
wesentlich erhöht.
In der Praxis hat es sieh geselgt, daß das erflndungsgwsäue
Kondeneatoralkrophon la Vergleich su imn bisher
bekannt gewordenen Konstruktionen entweder hohe Kapfladltchkelt
oder bei Btlndestene gleicher Bapfindllehkeit eine wesentlich
besser« Reproduslerbarkelt bei gröÄerer Wlderetandsflgegen
ilberbelastungen aller Art aufweist«
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Claims (2)
- -T-Patentansprüche ;\\jl Kondensatoralkrophon, bestehend aus einer alt Erhebungen versehenen Gegenelektrode und einer i'esbran, wobei entweder die Elektrode und bzw, oder die >leabran *ue elektretleierbaren Materialien bestehen und die K«bbran in gerinne» Abstand Tor der Oberfläche der (folienelektrode angeordnet 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Oberfläche der Gegenelektrode (3)vorstehenden Erhebungen (5) niedriger sind als dea Abstand (a) swinchen Gegenelektrode (3) und Heabran (1) entspricht, so daß bei norultr Sehallbe aufschlämmung des Mikrophone ein für die Keebranschwingungen hindernisfreier ttaua erhalten bleibt.
- 2. Kondensatoraiikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennselchnet, dai» die Höhe der aus u«*r oberfläche der üegenelektrode (3) Torstehenden Erhebungen (S) otwa 2/3 dee Abotandee (a) «wischen der Membran (1) und der Oberfläche der Gegenelektrode (3) entspricht.3· Kondeneatoraikrophon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennxelchnet, d&S die ^tirneelte (5*) der Erhebung (5)t dl* der Heabran (1) sugew«ndet let, konkav ausgebildet let (Fig.3).4« tlondeneatorstlkrophon nach einen üer An fcle 3, dadurch gekenneeichnet, daü die t-tlrnBeite (ij·) der Erhebung (5), die der Meabran (1) zugewendet lot, nicht Etetalllsiert 1st.09-883/101 2Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT562473A AT323257B (de) | 1973-06-26 | 1973-06-26 | Kondensatormikrophon |
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DE2430068C2 DE2430068C2 (de) | 1983-05-05 |
Family
ID=3577829
Family Applications (1)
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