DE2612563A1

DE2612563A1 - Elektroakustischer wandler

Info

Publication number: DE2612563A1
Application number: DE19762612563
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Baier; Wolfgang Dipl Phys Boehme
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1976-03-24
Publication date: 1977-09-29

Description

Elektroakustischer Wandler
Die Erfindung tetrifft einen elektroakustischen Wandler mit einer mit einer piezoelektriechen Schicht versehenen in einem Wandler gehäuse angeordneten Membran, wobei ein vor der Membran liegender Bereich über ein Vorvolumen und zumindest eine im Wandlergehäuse vorgesehene Öffnung an die Außenluft angekoppelt unc. ein hinter der Membran liegender Bereich mit einem das Wandlergehäuse laftdicht verschließenden Einsatz versehen ist, und wobei zwischen Membran und Einsatz ein elastische Eigenschaften aufweisender Forirörper angeordnet ist, der an der Membran zumindest teilweise druckausübend anliegt.
Wandler, deren hinter der Membran befindliches Volumen luftdicht abgeschlossen ist, sind bekannt (I)T-OS 1 817 431). Weiterhin ist es bekannt, den hinter der Membran liegenden Bereich von Wandlern zur Verbesserung des Frequenzganges mit einem Füllstoff auszufüllen, wobei der Füllstoff Baumwolle, Filz, Schaumstoff (I?T-OS 2 165 572) sein kann. Dieser Füllstoff liegt zumindest teilweise an der Membran-Rückseite an. Weiterhin ist es bekannt (DT-OS 1 961 217), die mit einer piezoelektrischen Schicht versehene Membran mit ihrem Randbereich in ein Gehäuse einzukleben oder in einem gesonderten lagerkörper zu halten.
Diese bekannten Maßnahmen zur Lagerung einer mit einer piezoelektrischen Schicht versehenen Membran sind jedoch aufwendig, da die Verwendung eines Lagerkörpers die Herstellungskosten eines Wandlers erhöht und ein Einkleben einer Membran einen beträchtlichen Zeitaufwand bedeutet, durch den außerdem ein nachträgliches Austauschen der Membran ohne deren Zerstörung praktisch unmöglich. ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bekannte Wandler der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß deren Herstellungskosten gesenkt werden und ein Austauschen der Membran dennnoch möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Teil der Formkörpers in einem Aufnahmeraum gehalten ist und daß ein anderer den Aufnahmeraum überragender Teil den druckausübenden an der Membran anliegenden Bereich Dildet.
Dadurch erübrigt sich also eine Lagerung der Membran lediglich in deren Randbereich. Die Membran kann demnach einfach bis zu einem Anschlag in ein Gehäuse eingelegt werden, wodurch die Membran auf der einen Seite gelagert ist. Das Gegenlager bildet der Formkörper, wodurch sich wegen dessen elastische Eigenschaften ein verbessertes Frequenzverhalten zusätzlich einstellt. Durch das Einsetzen des Formkörpers in den Aufnahmeraum des beschriebenen Einsatzes ist ein unverrückbares Festlegen des Formkörpers gewährleistet.
Formkörper und Aufnahmeraum des Einsatzes sind zweckmäßigerweise zylinderförmig ausgebildet, wodurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
Die äußere Wandung des Einsatzes ist derart bemessen, daß der Einsats zwischen den Schenkeln eines durch einen U-förmigen Körper gebildeten Wandlergehäuses angeordnet werden kann.
Um ein Herausfallen des Einsatzes auf dem Wandlergehäuse zu verhindern, sind die Schenkel des Wandlergehäuses federnd ausgebildet und auf der Innenseite des äußeren Randbereichs sit zumin dest einer Rastnass versehen, die nach dem Einlegen des Einsatzes hinter diesen verrastem.
Ist das Wandlergehäuse durch einen kreisförmigen einseitig effemen Nohlkörper gebildet, so ist es zweckmäßig, daß dessen äußer@ Randbereich an der dem Hohlraum zugewanaten Seite mit einer umlaufenden Rastnase versehen ist.
Der ein Lager bildende Anschlag für den Randbereich der Membran wird in vorteilhafter Weise dadurch gebildet, daß der Hohlkörper ringförmig ausgebildet und innenseitig mit einem ringförmigen Ansatz versehen ist, der ein Gegenlager für den Randbereich der Membran bildet.
Es ist zweckmäßig, wenn der ringförmige Ansatz durch einen elatische Eigenschaften aufweisenden Ring gebildet ist, der ein Gegenlager für die Membran bildet und wegen dessen elastische Eigenschaften die Reproduzierbarkeit des Frequenzganges verbessert wird.
Der gemäß der Erfindung ausgebildete Wandler eignet sich wegen seiner Einfachheit besonders als elektronischer Schallgeber (Wek--ker) für Bernsprechgeräte, so daß der elektromechanische Wecker durch diesen ersetzt werden kann.
In Verbindung mit einem Relalationsgenerator mit Thyristor können durch die Resonanzfrequenz des Piezowandlers Phasenbedingungen entstehen, die als Rückwirkung auf den Thyristor deren Durchschalten beeinflussen. Dabei ändern sich die Amplituden der überlager ten Frequenz und es können sporadische Klangänderungen auftreten.
Dieses nachteilige Verhalten kann durch oben beschriebene Lagerung der Piezowandlerplatte behoben werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Abbildung näher erläutert.
Die Abbildung zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Xandler. Dieser weist ein U-förmig ausgebildetes Gehäuse 1 auf, dessen Schenkel 2 federnde Eigenschaften aufweisen. Das Gehäuse ist mit einer Resonatoröffnung 3 versehen. In das Gehäuse ist eine mit einer piezoelektrischen Schicht versehene Membran 4, die als Plate ausgebildet ist, eingesetst und zwar derart, daß diese an den Ansätzen 5 des U-förmigen Körpers anliegt. Zwischen Membran und Resonatoröffnung 3 ist ein Raum 6 vorgesehen, der ein Resonatorvolumen bildet. Das Gehäuse 1 ist durch einen Einsatz 7 verschlossen. Dieser Einsatz ist mit einem Aufnahmeraum 8 versehen, in dem ein elastische Eigenschaften aufweisender Formkörper 9 eingesetzt ist, der an der Rückseite der Membran anliegt. Rastennasen 10 sorgen für einen sicheren Halt des Einsatzes im Gehäuse.
7 Patentansprüche 1 Figur

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Elcktroakustischer Wandler mit einer mit einer piezoelektrischen Schicht versehenen in einem Wandlergehäuse angeordneten Membran, wobei ein vor der Membran liegender Bereich über ein Vorvolumen und zumindest im Wandlergehäuse vorgesehene Öffnung an die Außenluft angekoppelt wid ein hinter der Membran liegender Bereich mit einem das Wandlergehäuse luftdicht verschließenden satz versehen ist, und wobei zwischen Membran und Einsatz ein elastische Eigenschaften aufwelsender Formkörper angeordnet ist, der an der Membran zumindest teilweise druckausübend anliegt, d a d.u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Teil des Formkörpers (9) in einem Aufnahmeraum (8) des Einsatzes (7) gehalten ist und daß elu anderer den Aufnahmeraum (8) des Formkörpers überragender Teil den durchausübenden an der Membran (4) anliegenden Bereich bildet.
2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß Formkörper (9) und Aufnahmeraum (8) zylinderförmig ausgebildet sind.
3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e an n z e i G h n e t, daß der Einsatz (7) zwischen den Scherkeln (2) eines durch einen U-förmigen Körner gebildeten Wandler gehäuses (1) angeordnet ist.
4. Elektroakustischer Wandler nach Aspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e 1 c h n e t, daß die Schenkel (2) federnd ausgebildet und das Wandlergehäuse auf der Innenseite des äußeren Randbereichs mit zumindest einer Rastnase (10) versehen sind.
5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Wandlergehäuse (i) durch einen kreisförmigen einseitig offenen Hohlkörper gebildet ist, dessen äußerer Randbereich an der dem Hohlraum zugewandten Seite mit einer umlaufenden Rastnase (10) versehen ist.
6 Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 5, d a d u r c ii g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Hohlkörper ringförmig ausgebildet und innenseitig mit einem ringförmigen Ansatz (5) versehen ist, der ein Gegenlager für den Randbereich der Membran bildet.
7. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c n n e t, daß der ringförmige Ansatz (5) durch einen elastische Eigenschaften aufweisenden Ring gebildet ist.