DE2558881C2 - Kondensatormikrophon - Google Patents

Description

d) ein in Isolierstoff eingebettetes aktives Element mit Elektroden (15a, 156.15ςλ von denen eine

mit der Gegenelektrode (6) verbunden ist, 15 Die Erfindung betrifft ein Kondensatormikrophon

e) einen an die Membran (3) bzw. die Gegenelek- entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. irode (6) angrenzenden, durch einen Hohlraum Ein Kondensatormikrophon der im Oberbegriff des im Iso'ierstoff gebildeten Schallraum (8), Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist durch die DE-OS

gekennzeichnet durch die Kombinationfol- 21 49 192bekannt

gender Merkmale: 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kondensatormikrophon dieser Gattung so auszubilden, daß

f) ein erstes Isolierstoffglied (7,107) stützt die Ge- es auf gerichteten Empfang (mit frei wählbarer Richtgenelektrode (6) ab und ist mit wenigstens ei- charakteristik) umschaltbar ist wobei jedoch das aktive nem Schallraum (8) versehen; Element einerseits gut geschützt angeordnet sein soll,

g) ein. unter dem ersten Isolierstoffglied (7, 107) 25 andererseits jedoch keinen nachteiligen Einfluß auf die angeordnetes zweites Isolierstoffglied (9, 109) Richtcharakteristik ausüben darf.

ist mit einer öffnung (13,113) versehen, die mit Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

dem im ersten Isolierstoffglied (7,107) vorgese- Kombination der kennzeichnenden Merkmale des An-

henen Schallraum (8) akustisch verbunden ist; Spruches 1 gelöst

h) unter dem zweiten Isolierstoffglied (9, 109) ist μ Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung ergibt sich

ein drittes Isolierstoffglied (14,114) angeordnet, durch die im zweiten Isolierstoffglied vorgesehene öff-

in den das aktive Element eingebettet ist; nung eine Richtwirkung. Da das erste und zweite Iso-

i) eine im Gehäuse (1,100) neben dem dritten Iso- lierstoffglied gesonderte Teile sind und da ferner das das lierstoffglied (14,114) vorgesehene zweite Öff- aktive Element enthaltende dritte Isolierstoffglied als nung (1 d, XMa)steht mit der im zweiten Isolier- 35 gesondertes Element unter dem zweiten Isolierstoffstoffglied (9, 109) vorgesehenen öffnung (13, glied angeordnet ist, ergibt sich eine gut geschützte La-113) in Verbindung; ge des aktiven Elementes.

j) die eine Elektrode (\5a) des aktiven Elementes Da ferner die im zweiten Isolierstoffglied vorgeseheist mit der Gegenelektrode (6) über ein Verbin- ne öffnung und insbesondere die im Gehäuse vorgesedungselement (24) verbunden; 40 hene zweite öffnung neben dem dritten Isolierstoffglied

k) zwischen dem im ersten Isolierstolfglied (7,107) angeordnet sind, wird selbst bei einer Unterbringung

vorgesehenen Schallraum (8) und der im zwei- des aktiven Elementes im Zentrum des Gehäuses ein

ten Isolierstoffglied (9,1 09) vorgesehenen off- nachteiliger Einfluß auf die Richtcharakteristik des Mi-

nung (13, 113) ist ein akustisches Widerstands- krophons vermieden.

element (11) angeordnet. 45 Die Unterbringung des akustischen Widerstandselementes zwischen dem ersten Isolierstoffglied und dem

2. Kondensatormikrophon nach Anspruch 1, da- zweiten Isolierstoffglied, d.h. zwischen gesonderten durch gekennzeichnet, daß das zweite Isolierstoff- Elementen, ergibt nicht nur einen einfachen konstruktiglied (9) eine zentrale öffnung (9a) aufweist, in der ven Aufbau, sondern auch die Möglichkeit, die Fredie eine Elektrode (t5a) des aktiven Elementes über 50 quenzcharakteristik des Richtmikrophons auf einfache das Verbindungselement (24) mit der Gegenelektro- Weise zu beeinflussen.

de (6) verbunden ist. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

3. Kondensatormikrophon nach Anspruch 1, da- Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zudurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (1) vor- sammenhang mit der Beschreibung einiger in der Zeichgesehene zweite öffnung (\D) über einen Hohlraum 55 nung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. In (14a^ mit der im zweiten Isolierstoffglied (9) vorgese- der Zeichnung zeigt

henen Öffnung (13) in Verbindung steht. Fig. 1 einen Querschnitt eines Kondensatormikro-

4. Kondensatormikrophon nach Anspruch 3, da- phons gemäß der Erfindung,

durch gekennzeichnet, daß in diesem Hohlraum Fig.2, 3 und 4 perspektivische Darstellungen von

(14ajdas bewegliche Element (19a, 20) eines Ventiles 60 Verbindungsteilen, die in dem Kondensatormikrophon

(V) angeordnet ist, durch das die im zweiten Isolier- der F i g. 1 verwendet werden können,

Stoffglied (9) vorgesehene öffnung (13) verschließ- F i g. 5 und 6 im Schnitt Teildarstellungen des Mikro-

bar ist. phons,

5. Kondensatormikrophon nach Anspruch 2, da- F i g. 7 und 9 perspektivische Darstellungen von ein durch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige aus- 05 aktives Element umgebenden Gießblöcken zur Verwengebildete Verbindungselement (24) einen H-förmi- dung für ein Mikrophon der Erfindung,

gen Ausschnitt (24ί^aufweist, durch den zwei flexi- Fig.8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIlI in

ble Leiter (24a,} gebildet werden, zwischen die die F i g. 7,

Fig. 10 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Kondensatormikrophons der Erfindung,

Fi g. 11 eine perspektivische Darstellung eines ein aktives Element umgebenden Gießblocics zur Verwendung für das Mikrophon in der Ausführungsform der F ig. 10,

Fi g. 12 eine Aufsicht des Isolierkörpers der Ausführungsform in F i g. 10,

F i g. 13 einen Querschnitt längs der Linie XIIIXIIl in Fig. Uinid

F i g. 14 eine Ansicht des Isolierkörpers in F i g. 12 von unten.

In F i g. 1 hat ein zylindrisches Abschirmgehäuse 1, das z. B. aus Aluminium hergestellt ist, mehrere öffnungen 2 an seiner Oberseite la, damit erste Schallwellen in das Mikrophon gelangen können. Eine elektrische Membran 3, die einen elektrisch leitenden Ring 4 an ihrem oberen Rand hat, ist in dem Gehäuse 1 angeordnet und liegt am Ende des Gehäuses 1 an. Eine Festelektrodenanordnung BP besteht aus einer festen Gegenelektrode 6 und einem ersten und einem zweiten Isolierglied 7 und 9. Die Gegenelektrode 6, die aus Metall hergestellt ist, ist in das erste Isolierglied 7 eingesetzt, das aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, so daß sie während des Formvorganges eingekapselt wird, und ihre obere Oberfläche liegt mit der oberen Oberfläche des ersten Isolierglieds 7 in einer Ebene, so daß ihre Oberflächen der Membran 3 gegenüberliegen. Das erste Isolierglied 7 ist zylindrisch geformt und hat mehrere öffnungen 8 zur Bildung einer Schallkammer, die auf iinem Krris um ihre Mitte angeordnet sind. Das zweite Isoiierglied 9, das ebenfalls aus Kunststoffmaterial besieht, ist zylindrisch geformt und hat eine Öffnung 13, um einen Luftverbindungsweg zu schaffen, der mit den öffnungen 8 über einen ringförmigen Hohlraum 10 verbunden ist, der in der oberen Oberfläche ausgebildet ist Zwischen den öffnungen 8 und dem Hohlraum 10 ist zur Bildung einer bestimmten Widerstandszusammenwirkung mit den Hohlräumen der öffnungen 8 und 13 und dem Hohlraum 10 ein akustisches Widerstandselement 11 vorhanden, das z. B. aus einem Gewebematerial besteht. Außerdem ist das zweite Isolierglied 9 mit einer zentralen Öffnung 9a versehen, um das Einsetzen des hinteren Teils der Gegenelektrode 6 zu ermöglichen. Ein ringförmiger Abstandshalter 5 aus Isoliermaterial ist zwischen der Membran 3 und dem Isolierglied 7 in dem Gehäuse 1 eingesetzt, wie gezeigt ist. Ein Gießblock 14 ist unter der Festelektrodenanorönung BP vorgesehen, der zylindrisch ist und aus Isoliermaterial besteht. Ein aktives Element AE, das in F i g. 8 gezeigt ist, und das ein FET oder eine integrierte Schaltung sein kann, wie sie für einen Vorverstärker und Impedanzwandler verwendet werden, und mehrere Leitungen 15a, 156 und 15c werden in dem Block 14 während des Formvorgangs eingekapselt, wie in der zuvor erwähnten US-PS 37 75 572 beschrieben ist. Der Block 14 ist mit einem Hohlraum 14a versehen, wie Fi g. 1 zeigt, um das Einsetzen eines Führungsteils 9b des zweiten Isolierglieds 9 zu ermöglichen, so daß der Raum 14a einen Verbindungsweg bildet, der nicht nur mit der Öffnung 13, sondern auch mit der öffnung Ic/in dem Gehäuse ! verbunden ist. Wenn ein FET für einen Vorverstärker verwendet wird, der in den Block 14 eingegossen ist, werden Elektroden 15a, 15£> und 15c mit der Gate-, Source- und Drain-Elektrode des FET verbunden, und die Elekirode 15a erstreckt sich zu der oberen Oberfläche des Blocks 14 als Eingangsanschluß und die übrigen Elektroden erstrecken sich zu dem unteren Ende des Blocks 14 als Ausgangsanschlüsse.

Wie es allgemein erforderlich ist, iiiuß die Gegenelektrode 6 mit einem Eingangsanschluß des Vorverstärkers verbunden werden, was gemäß dieser Ausführungsform d'irch Verbindung der hinteren Oberfläche 6b der Gegenelektrode 6 mit der Elektrode 15a über ein Verbindungsteil 24 geschieht, das Fig.2 zeigt Das Verbindungsteil 24 ist scheibenförmig, besteht aus leitendem

ίο Material und ist mit einem H-förmigen Ausschnitt 24b versehen, dessen Breite kleiner als die Breite der Elektrode 15a ist, sowie mit zwei streifenartigen, flexiblen Leitern 24a Da die Gegenelektrode 6 eine Ausnehmung 6a hat, wird die Elektrode 15a in die Ausnehmung 6a durch den Ausschnitt 24b unter Verformung der Streifen 24a eingesetzt, so daß die Gegenelektrode 6 mit der Elektrode 15a über das Verbindungsteil 24 verbunden ist Da die Leiter 24a flexibel sind, erfolgt die Verbindung leicht und sicher. Zwischen der Rückseite des Blocks 14 und dem Verbindungsteil 24 ist ein Isolierglied 26 aus Gummi vorhanden, um den Block 14 und das Verbindungsteil 24 zu isolieren und als Stoßdämpfer zu wirken.

Eine Abschirmplatte 17 ist unter dem Block 14 und eine gedruckte Schaltungsplatte 18 ist unter der Abschirmplatte 17 angeordnet. Die Platte 18 ist durch ein Ende Ic des Gehäuses 1 festgeklemmt, so daß alle Teile 4, 3, 5, 7, 9, 6, 14, 17 und 18 in dem Gehäuse 1 eingeschlossen und festgeklemmt sind. Die gedruckte Schaltungsplatte 18 wird mit einer bestimmten Schaltung versehen, die Elektroden i5b und 15c werden durch die Platte gesteckt und dann angelötet Die Platte 18 ist auch mit einem Erdungsanschluß 16 versehen, der mit dem Gehäuse 1 über einen bestimmten Schaltungsteil 16a auf der Platte 18 verbunden ist

Das Mikrophon kann von ungerichteteni auf gerichteten Empfang und umgekehrt geschaltet werden. Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Gehäuse 1 mit einer zusätzlichen Öffnung Ic/an seiner Seitenfläche \b versehen, damit zweite Schallwellen in das Mikrophon gelangen können, so daß die öffnung id mit der öffnung 13 verbunden ist. Wenn ein Verbindungsweg von der öffnung Ic/ zu der Öffnung 13 geöffnet wird, hat das Mikrophon gerichteten Empfang, wenn dieser Weg jedoch geschlossen wird, hat das Mikrophon ungerichteten Empfang.

Um den Verbindungsweg zu schließen, ist bei dieser ersten Ausführungsform das Mikrophon mit einem kolbenartigen Ventil V versehen, das aus einem Gleitstift 19 besteht der eine Scheibenplatte 19a, eine Gummischeibe 20 und eine Feder 22 zwischen einem Anschlag 21 und der Platte 18 hat. Der Stift 19 ist an einem Lagerteil 23 verschiebbar gelagert, das an der Abschirmplatte 17 befestigt ist. Das Ventil V wird durch die Vorspan-

nung der Feder 22 normalerweise von der öffnung 13 entfernt gehalten. Entsprechend dem Mikrophon dieser Ausführungsform wird die akustische Frequenzcharakteristik durch die Masse der Membran 3 und den Schallraum der öffnungen 8 bestimmt, und die Empfindlichkeit für Schallwellen hängt vcn dem Gesamthohlraum der Öffnungen 8 und 13 ab, so daß, wenn der Gesamthohlraum vergrößert wird, die Empfindlichkeit in dem unteren Frequenzbereich zunimmt. Wenn der Verbindungsweg zwischen den öffnungen Ic/und 13 durch die Gummischeibe 20 des Ventils V geschlossen wird, wird der Schallraum verringert, das Mikrophon auf ungerichteten Empfang umgeschaltet und die Empfindlichkeit im unteren Frequenzbereich verringert.

F i g. 3 zeigt ein flexibles Verbindungsteil 124, das anstelle des Verbindungsteils 24 in F i g. 2 verwendet werden kann. F i g. 4 zeigt ein becherförmiges Verbindungsteil 224, das anstelle des Verbindungsteils in F i g. 2 oder 3 verwendet werden kann. Wenn das Verbindungsteil 5 124 in F i g. 3 verwendet wird, ist die Elektrode 15a kurzgeschlossen und zwischen einer Gegenelektrode 6 ohne Ausnehmung und dem Block 14 angeordnet, wie F i g. 5 zeigt. Da das Verbindungsteil 124 eine Federwirkung hat, kann die Elektrode 15a mit der Gegenelektrode 6 über das Verbindungsteil 124 verbunden werden. F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verbindungsteils 324, das aus leitendem Gummi besteht. F i g. 8 zeigt einen Gießblock 214, der anstelle des Blocks 14 in den F i g. 1 und 7 verwendet werden kann. Der Block 214 ist mit einer öffnung 214a zur Verbindung mit einer entfernten Gehäuseöffnung 1 d (nicht gezeigt) versehen.

Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform des Mikrophons gemäß der Erfindung. Das Mikrophon der F i g. 10 ist in der gleichen Weise aufgebaut wie die erste Ausführungsform, jedoch sind das zweite Isolierglied 109 und der Gießblock 114 abgewandelt Wie gezeigt ist, ist der Gießblock 14 mit einem flachen Abschnitt 114a versehen, wie Fig. 11 zeigt, um mit einem vorstehenden Führungsteil 1096 des zweiten Isolierglieds 108 zusammenzuwirken. Wie die Fig. 10,12,13 und 14 zeigen, hat das zweite Isolierglied 109, das zwischen dem ersten Isolierglied 107 und dem Block 114 angeordnet ist, den einstückig mit ihm verbundenen Führungsteil 1096, der zu dem Abschnitt 114a des Blocks 114 vorsteht, der einen Verbindungsweg bildet und eine öffnung 113 hat, die mit der öffnung 8 über einen ringförmigen Hohlraum 10 verbunden ist. Der nach unten vorstehende Führungsteil 1096 erstreckt sich zur Außenseite des Gehäuses 10 durch die Schaltungsplatte 118, so daß zweite Schallwellen in das Mikrophon gelangen können, wenn die öffnung 113a durch den wahlweise verstellbaren Ventilstift 119 und die Gummiplatte 120 nicht verschlossen ist. Ein Teil der Abschirmplatte 117 dient als Erdungsanschluß 116, der sich durch die Platte 118 erstreckt Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß ein äußerst einfaches, kompaktes und leicht zusammenbaubares Mikrophon geschaffen wurde. Frühere Produktionsprobleme wurden bei einer wesentlichen Einsparung an Ausfallkosten gelöst und gleichzeitig wurden die Einfachheit und die elektrische Qualität aufrechterhalten. Die Richtungssteuerung ist in einfacher, bei bekannten Systemen nicht berücksichtigter Weise in dem gleichen Gehäuse eingebaut

50

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

55

Claims (1)

1 2

Elektrode (15a^des aktiven Elementes eingreift

Patentansprüche: 6- Kondensatormikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Isolierstoff-

I.Kondensatormikrophon, enthaltend glied (109) einen seitlichen Fübrungsteil (\09b) für

5 das dritte Isolierstoffglied (t 14) aufweist.

a) ein Gehäuse (1, 100) mit einer ersten öffnung 7. Kondensatormikrophon nach Anspruch 6, da-(2), durch gekennzeichnet, daß in dem seitlichen Fth-

b) eine unter dieser öffnung (2) angeordnete rungsteil (109/>;die öffnung (113) vorgesehen ist die Membran (3), mit der zweiten Öffnung (i 13a^ des Gehäuses (100)

c) eine unter dieser Membran (3) angeordnete, io in Verbindung steht durch Isolierstoff abgestützte Gegenelektrode