DE2445687B2 - Mikrophon mit elektrostatischer Kapsel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrophon mit einer elektrostatischen Mikrophonkapsel, von der mindestens eine der Elektroden mit einem hochohmigen Widerstand einer elektronischen Schaltung verbunden ist.

Aus der US-Patentschrift 33 00 585 ist ein derartiges Mikrophon bekannt, wobei die elektrostatische Mikrophonkapsel eine Elektretmembran beinhaltet, die den Vorteil aufweist, daß sie keine äußeren Polarisationsmittel benötigt. Das Mikrophon enthält weiter einen eingebauten Mikrophonverstärker, mit einem hochohmigen Eingangswiderstand — Leckwiderstand — der ersten Transistorstufe, der in der Größenordnung von Mi2 liegt. Der Mikrophonverstärker sowie der hochohmige Eingangswiderstand ist meistens als integrierte Schaltung ausgebildet.

Die Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß der Widerstand durch einen aus einem schwach leitenden Kunststoff bestehenden Konstruktionsteil der Kapsel gebildet wird.

Damit wird der Vorteil erreicht, daß ein normaler Hinterelektrode oder ein Klemmring einer Membran in der Mikrophonkapsel die zusätzliche Funktion eines Widerstandes erfüllt, wodurch eine wesentliche Einsparung der Montagearbeiten an einer derartigen elektronischen Schaltung, im allgemeinen des Mikrophonverstärkers, erzielt wird.

Es sei bemerkt, daß es bereits bekannt ist, Kunststoffen, die im allgemeinen isolierend sind, durch Hinzufügung geringfügiger Mengen eines Metall- oder to Kohlenstoffpulvers eine dosierte Leitfähigkeit zu erteilen. Derartige Kunststoffe werden beispielsweise oft für die elektrische Abschirmung von Kabeln verwendet (siehe US-Patentschrift 32 77 418, niederländische Offenlegungsschriften 65 14 033 und 66 09 499). Der hochohmige Widerstand kann einen Teil der Speiseschaltung für die Polarisationsspannung sowie einen Teil der Eingangsschaltung des zugehörigen Mikrophonverstärkers bilden.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist ein Kondensatormikrophon, dessen elektrostatische Kapsel im wesentlichen aus einer gut leitenden Membran aufgebaut ist, die mittels eines anliegenden ersten Ringes aus schwach leitendem Kunststoff klemmend auf einer isolierenden Fassung befestigt ist, wobei die Fassung di3 gut leitende hintere Elektrode und einen anliegenden aus schwach leitendem Kunststoff bestehenden zweiten Ring umfaßt, und wobei ein Ring einen Teil der Speisesehaltung und der andere Ring einen Teil der Eingangsschaltung des Mikrophonverstärkers bil-)o det.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist ein Kondensatormikrophon, dessen elektrostatische Kapsel eine Elektretmembran enthält, wobei eine ringförmige Fassung der hinteren Elektrode aus schwach leitendem Kunststoff besteht und einen Teil der Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärkers bildet.

Gute Resultate wurden erhalten mit Kunststoff, das aus leitendem Silikongummi besteht, sowie mit leitendem Polypropylen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein elektrostatisches Mikrophon mit einem Ring und einer Fassung aus schwach leitendem Kunststoff nach der Erfindung,

F i g. 2 das elektrostatische Mikrophon nach F i g. 1 in einer Schaltung mit dem Polarisationswiderstand als Konstruktionsteil der Kapsel,

F i g. 3 dasselbe Mikrophon, mit dem Leckwiderstand V) des Eingangstransistors als Konstruktionsteil der Kapsel,

Fig.4 ein Elektretkondensatormikrophon mit einer Fassung aus schwach leitendem Kunststoff,

Fig. 5 die Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärkers mit dem darin aufgenommenen Elektretkondensatormikrophon nach F i g. 4.

Die elektrostatische Mikrophonkapsel nach Fig. 1 hat eine Membran 1, die aus Metall oder gut leitender Polypropylenfolie besteht. Diese Membran ist in der Kapsel zwischen zwei Ringen klemmend befestigt. Der erste Ring 2 ist leitend (Metall); der zweite Ring 3 besteht aus schwach leitendem Material. Der Ring 3 liegt an der Metallkappe 4 an, die an der Vorderseite mit einer Anzahl Schalleintrittsöffnungen 5 versehen ist.
b5 Das aus der Membran I, den Ringen 2 und 3 und dei Kappe 4 bestehende Gefüge drückt auf ein isolierendes Gestell 6. das zugleich als Fassung für die metallene Hinterclektrode 7 wirksam ist. Ein Abschlußring 8 aus

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schwach leitendem Kunststoff liegt an der hinteren Elektrode an und ist weiter mit dem Metallring 9 galvanisch verbunden.

Die hintere Elektrcde 7 ist mit dem Ansch.'uß 10 mit dem Eingang des in der Kapsel (nicht sichtbar) eingebauten Mikrophonverstärkers verbunden.

Das Schakbild nach Fig.2 zeigt uen Teil des Einganges eines Mikrophonverstärkers mit dem ersten Transistor 20 vom sogenannten FET-Typ, dessen Quelle 21 an eine Speisespannung und dessen Senke 22 einerseits an den Widerstand 23 und andererseits an den Ausgang 24 angeschlossen ist.

Die Basis 25 ist mit der Eingangsklemme 26 und dem hochohmigen Leckwiderstand 27 verbunden. Die Eingangsklemme 26 ist über die Eingangskapazität 28 mit einer der Elektroden des elektrostatischen Mikrophons 29 verbunden. Dieser Kapazität wird die Polarisationsspannung über den hochohmigen Widerstand 31 zugeführt, der als schwachleitender Ring 3 ausgebildet ist. Die andere Elektrode 30 des elektrostatischen Mikrophons ist mit den Widerständen 27 und 23 verbunden.

Nach dieser Schaltung werden die Ringe 8 und 9 der Mikrophonkapsel nicht benutzt.
In der Schaltung nach F i g. 3 ist das elektrostatische Mikrophon in den Speisezweig der Polarisationsspannung aufgenommen. Der Widerstand 31 wird durch den schwach leitendem Ring 3 gebildet, der Leckwiderstand 27 durch den ebenfalls schwach leitenden Klemmring 8. 1-n F i g. 4 wird ein Teil einer Kondensatorelektretkapsei dargestellt. Die Membran 40, die aus Elektretfolie besteht, ist durch die Metallkappe 42 klemmend auf der Fassung 41 befestigt. Die Fassung 41 umfaßt die hintere Elektrode 43, die aus gesintertem keramischen Material besteht. Die Fassung 41 besteht aus schwach leitendem

ιϊ Kunststoff, dessen Gesamtwiderstand zwischen 200 und 1000 M Ohm liegt.

Im Schaltbild ist die Elektretkondensaiorkapsel parallel zum Leckwiderstand 27 an die Basis 25 des Eingpngstransistors 20 geschaltet. Der Widerstand 27

>υ besteht aus der Fassung 41 aus schwach leitendem Kunststoff.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mikrophon mit einer elektrostatischen Mikrophonkapsel, von der mindestens eine der Elektroden mit einem hochohmigen Widerstand einer elektronischen Schaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand durch einen aus einem schwach leitenden Kunststoff bestehenden Konstruktionsteil der Kapsel gebildet wird.

2. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen Teil der Speiseschaltung für die Polarisationsspannung bildet.

3. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen Teil der Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärkers bildet.

4. Mikrophon nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Kapsel im wesentlichen aus einer gut leitenden Membran aufgebaut ist, die mittels eines anliegenden ersten Ringes aus schwach leitendem Kunststoff auf einer isolierenden Fassung klemmend befestigt ist, wobei die Fassung die gut leitende hintere Elektrode und einen anliegenden aus schwach leitendem Kunststoff bestehenden zweiten Ring umfaßt, und wobei der erste Ring einen Teil der Speiseschaltung und der zweite Ring einen Teil der Eingangsschaltung des Mikrophonverstärkers bildet.

5. Mikrophon nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Kapsel eine Elektretmembran enthält, wobei eine ringförmige Fassung der hinteren Elektrode aus schwach leitendem Kunststoff besteht und einen Teil der Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärkers bildet.

6. Mikrophon nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus leitendem Silikongummi besteht.

7. Mikrophon nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus leitendem Polypropylen besteht.