DE2810813A1

DE2810813A1 - Temperaturstabiles elektret-mikrofon

Info

Publication number: DE2810813A1
Application number: DE19782810813
Authority: DE
Inventors: Nils-Erik Agneus; Hans-Eric Maansson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DK142340C; GB1575874A; NO140450B; CA1084153A; FR2385288B1; IT7821534A0; NO781052L; NO140450C; US4142073A; NL7803009A; ES468174A1; IT1093606B; SE398588B; DK142340B; FR2385288A1; AU3425478A; AU516257B2; CH626765A5; DK128378A

Description

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TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON, STOCKHOLM / SCHWEDEN

Temperaturstabiles Elektret-Mikrofon

Die Erfindung betrifft ein temperaturstabiles Elektret-Mikrofon, in dem ein metallisierter Plastikfilm, der wenigstens auf einer Seite eine Reliefmusterprägung aufweist, über einen polarisierten Plastikfilm gespannt und an einer darunter befindlichen festen Elektrode befestigt ist.

In der schwedischen Patentschrift 362 571 ist ein derartiges Elektret-Mikrofon beschrieben. Zwischen den Plastikfilmen und der festen Elektrode sind mikroskopisch kleine Luftspalte ausgebildet aufgrund der Unregelmassigkeiten ihrer Oberflächen. Diese mikroskopisch kleinen Luftspalte lassen im Elektret-Mikrofon einen hohen Kapazitätswert entstehen und damit auch eine hohe Empfindlichkeit. Der Nachteil, der

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damit verbunden ist, ergibt sich jedoch durch Schwankungen der Empfindlichkeit, die dadurch auftreten können, dass die Luftspalte nicht hinreichend genau bestimmt sind. So sind z.B. die Spannungsverhältnisse in den Plastikfilmen eine in dieser Beziehung kritische Grosse, da sich die Filme durch Alterungsbedingungen dehnen können. Im schwedischen Patent Nr. 74.10408-4 wird als Gegenmassnahme ein polarisierter Plastikfilm mit einem Reliefmuster verwendet, das mit Hilfe einer Glasgewebeschicht auf beiden Seiten eingeprägt ist.

Mit Hinblick auf eine Temperaturstabilität wäre es erstrebenswert, Materialien zu verwenden, die gleiche thermische Dehnungseigenschaften besitzen und zwar für die Plastikfilme und für die feste Elektrode des Elektret-Mikrofons. Das Material des polarisierten Plastikfilms muss jedoch hauptsächlich im Hinblick darauf ausgewählt werden, dass ein möglichst hoher Widerstandswert erzielt wird, so dass in der Praxis ein Material mit einem thermischen Dehnungsfaktor verwendet werden muss, der erheblich grosser ist als der thermische Dehnungsfaktor derjenigen Materialien, die sich für einen metallisierten Plastikfilm oder für die feste Elektrode eignen. Bei dem aus der oben genannten Patentveröffentlichung bekannten Elektret-Mikrofon besteht deshalb die Gefahr, dass bei Wärmeeinwirkung der polarisierte Plastikfilm unter dem metallisierten Plastikfilm Falten bildet oder sich verwirft. Da aber die Empfindlichkeit eines Elektret-Mikrofons mit dem Quadrat der effektiven Membranfläche abnimmt, ergibt eine derartige Kräuselung aufgrund von Wärmeeinwirkung eine drastische Verringerung des Ausgangssignals des Elektretmikrofons.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein temperaturstabiles Elektret-Mikrofon zu schaffen, in dem der polarisierte

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ORIGINAL INSPECTED

Plastikfilm bei einer auftretenden Erwärmung sich unter dem metallisierten Plastikfilm nicht kräuselt oder verwirft. Die Lösung dieser Aufgabe findet sich in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird und die einen Querschnitt durch ein Mikrofon nach der Erfindung zeigt.

Das in der Zeichnung dargestellte Elektret-Mikrofon mit bewegbarer Elektrode in Form eines ersten Plastikfilms 1 aus Mylar zeigt das in dieser Elektrode über einen zweiten Plastikfilm 2 aus Teflon gespannt und an einer darunter befindlichen festen Elektrode befestigt ist, welche aus einer metallischen Grundplatte 3 besteht. Der erste Plastikfilm 1 ist auf seiner Oberseite mit einer Metallschicht 4 belegt, während der zweite Plastikfilm 2 so polarisiert ist, dass er Elektret-Ladungen enthält. Der zweite Plastikfilm ist zusätzlich mit einem Reliefmuster versehen, indem seine beiden Flächen mit einem Glasgewebe geprägt worden sind gemäss dem Verfahren, wie es im schwedischen Patent Nr. 74.10408-4 dargestellt ist.

Das Elektret-Mikrofon hat eine Isolierstoffabdeckung 5 mit einer metallischen Sprechplatte 6, in der Schallöffnungen 7 angebracht sind. Die metallische Grundplatte 3 ist in bekannter Weise mit Luftkanälen 8 ausgestattet. Schallwellen setzen die beiden Plastikfilme 1 und 2 über die Schallöcher 7 so in Bewegung, dass sie in Schwingung geraten und eine Signalspannung hervorrufen, die zwischen dem elektrischen Anschluss 9 der metallischen Grundplatte 3 und einem weiteren Anschluss 10 auf

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der metallischen Oberflächenschicht 4 des Plastikfilms 1 abgenommen werden kann. Die elektrische Anschlussverbindung ist als Kontaktfeder ausgebildet, die an der metallischen Basisplatte 3 anliegt, während der zweite elektrische Anschluss 10 zur Befestigung der Sprechplatte 6 an der Abdeckung 5 und damit auch des Plastikfilms 1 auf der Grundplatte 3 dient.

Im Hinblick auf die Temperaturstabilität sind Materialien mit vorzugsweise niedrigen und im wesentlichen gleichen thermischen Dehnungskoeffizienten als Plastikfilme 1 und 2 und metallisierte Grundplatte 3 zu verwenden. Dies lässt sich erzielen, wenn für den metallisierten Plastikfilm 1 das gewählte Material einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 17 χ 10 /⁰C hat, ist jedoch nicht zu erzielen für den polarisierten Plastikfilm 2, dessen Material Teflon hauptsächlich im Hinblick auf das Erreichen eines möglichst maximalen Widerstandswertes gewählt wird, der bei etwa 2 χ 10 ohm-m liegt, während der thermische Dehnungskoeffizient verhältnismässig gross ist mit 100 χ 10 /C.

Erfindungsgemäss wird das Problem der Temperaturstabilität des Elektret-Mikrofons dadurch gelöst, dass der polarisierte und mit Wellenmuster geprägte Plastikfilm 2 eine kleinere Flächenausdehnung als die darunter liegende metallische Basisplatte 3 hat und konzentrisch darauf mit Hilfe des metallisierten Plastikfilms 1 befestigt wird. Der Plastikfilm 2 erhält als Folge davon einen verbleibenden thermischen Dehnungsspielraum, womit ausgeschlossen wird, dass durch Wärmeeinfluss Kräuselungen unter dem metallisierten Film 1 wegen seiner grösseren thermischen Dehnungseigenschaften entstehen.

Die Erfindung basiert auf der Erfahrung, dass das in den

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Plastikfilm 2 eingeprägte Wellenmuster einen genau definierten Luftspalt im Elektret-Mikrofon ergibt, ohne dass der Plastikfilm 2 für sich über die Basisplatte 3 gespannt werden muss, wie es in der oben genannten schwedischen Patentschrift Nr. 74-10408-4 beschrieben ist. Die Flächenverringerung des Plastikfilms 2 ergibt nur eine geringfügige Verringerung der wirksamen Membranfläche, während sich in sonstigen Beziehungen keine Nachteile gezeigt haben. Ausser der besseren Temperaturstabilität konnte aufgrund des geringeren Materialverbrauchs eine Kosteneinsparung erzielt werden und es besteht die Möglichkeit, dass das Elektret-Mikrofon eine längere Lebensdauer hat, da der Plastikfilm 2, wie deutlich aus der Zeichnung hervorgeht, von dem metallisierten Plastikfilm 1 gut umschlossen wird. Damit kann keine Feuchtigkeit hinzutreten, die für die Elektret-Ladungen einenEntladewiderstand darstellen würde, zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Plastikfilms 2.

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Claims

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TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON, STOCKHOLM / SCHWEDEN

Temperaturstabiles Elektret-Mikrofon

PATENTANSPRUCH

Temperaturstabiles Elektret-Mikrofon, in dem ein metallisierter Plastikfilm, der wenigstens auf einer Seite eine Reliefmusterprägung aufweist, über einen polarisierten Plastikfilm gespannt und an einer darunter befindlichen festen Elektrode befestigt ist, dadurch gekennzeich net, dass der Flächenbereich der festen Elektrode (3) grosser als der des polarisierten Plastikfilms (2) ist und dieser mittels des metallisierten Plastikfilms (1) konzentrisch auf der festen Elektrode (3) festgelegt ist.

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