DE2911917C2

DE2911917C2 - Elektroakustischer Wandler nach dem piezoelektrischen Prinzip

Info

Publication number: DE2911917C2
Application number: DE19792911917
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 3002 Wedemark Rutschke
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1983-08-11
Also published as: DE2911917A1

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein elektroakustischer Wandler nach dem piezoelektrischen Prinzip. Dieser Wandler besteht aus einem Wandlergehäuse, einer dasselbe in akustische Volumina unterteilenden Zwischenplatte, einem Membranspannrahmen, welcher gegebenenfalls mit der Zwischenplatte und/oder dem Wandlergehäuse integriert sein kann, einer Membran aus einer Folie mit piezoelektrischen Eigenschaften und einem dieselbe mechanisch vorspannenden elastischen Stützelement.

Das Prinzip eines solchen Wandlers ist bereits in der deutschen Auslegeschrift 19 02 849 beschrieben. Besondere Ausführungsformen, bei denen die Membran eine geeignete Vorspannung durch ein elastisches Stützelement erhalten, sind beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift OS 25 06 711 beziehungsweise 25 06 709 beschrieben. Bei diesen Ausführungsformen befindet sich das elastische Stützelement, beispielsweise ein Schaumstoffpolster, zwischen einer Grundplatte und der Membran aus piezoelektrischer Folie.

Bei Wandlern dieser Bauart wird das Übertragungsmaß stark von den an die Membran angekoppelten Volumen abhängig. Um eine gute akustische Beeinflussung des Übertragungsmaßes bzw. des Frequenzgangs zu erreichen, muß das erste Volumen hinter der Membran möglichst klein sein. Dies bedingt einerseits eine sehr geringe Bauhöhe des elastischen Stützelementes. Da aber andererseits die Elastizität des Stützelements sehr hoch sein soll, um einen guten Wirkungsgrad des Wandlers zu erzielen, wäre wiederum eine große Bauhöhe des Stützelements erforderlich. Diesen einander widersprechenden Forderungen wird in der bereits oben genannten deutschen Offenlegungsschrift

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5C-25 06 709 durch eine Kombination von mehreren elastischen hintereinander angeordneten Stützelementen in aufwendiger Art entsprochen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und einen Wandler zu schaffen, dessen Frequenzgang unabhängig von den konstruktiven Bedingungen in weitem Bereich wählbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Wandler nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs darin, daß das elastische Stützelement in bezug auf die Schalleinfallrichtung vor der Membran angeordnet ist, so daß das von der Membranrückseite und der Zwischenplatte begrenzte Volumen zur Bestimmung des Übertragungsmaßes beliebig einstellbar ist

Um dieses Volumen besonders klein wählen zu können, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte der Form der vorgespannten Membran angeglichen ist Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß bei Verwendung eines elastischen akustisch durchlässigen Stoffes für das vor der Membran angeordnete Stützelement gleichzeitig eine Dämpfung für den Einsprachebereich bei Verwendung eines Mikrofons erreicht wird und somit auch ein Staub- und Popschutz vorhanden ist

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert, wobei

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Wandler als Mikrofon und

F i g. 2 und F i g. 3 je eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers zeigen.

In dem Gehäuse 1 ist eine Zwischenplatte 2 angeordnet, die das Gehäuseinnenvolumen in die Teilvolumen 3 und 4 aufteilt. Die Zwischenplatte 2 ist in bekannter Weise mittels der Bohrungen 5 akustisch durchlässig gestaltet, wobei die Bohrungen in bekannter Weise akustische Massen und/oder Widerstände darstellen können. Die Membran 6, dip aus einer Folie mit piezoelektrischen Eigenschaften besteht, ist in einem Membranspannrahmen 7 gehalten, der, wie nicht weiter ausgeführt zu werden braucht, mit der Zwischenplatte 2 oder dem Wandlergehäuse 1 integriert sein kann. In erfindungsgemäßer Weise enthält die Membran 6 eine geeignete Vorspannung durch ein elastisches Stützelement 8, das beispielsweise aus einem akustisch durchlässigem Schaumstoff gebildet werden kann.

Der aus der mit dem Bezugspfeil gekennzeichneten Schalleinfallsrichtuiig einfallende Schall wird durch die in dem Gehäuse 1 befindlichen Bohrungen 9 auf die Vorderseite der Membran 6 geleitet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Wandlers nach der Erfindung befinden sich die Schalleinlässe

9 zweckmäßigerweise nur im Bereich der an das Gehäuse angrenzenden Oberfläche des elastischen Stützelementes 8, so daß der Schall die Membran nur durch das Stützelement erreichen kann. Bei geeigneter Bemessung der akustischen Eigenschaften des Stützmaterials wird hierbei ein besonders guter Staubschutz, aber auch ein Schutz gegen Popstörungen erreicht.

Durch die Anordnung des elastischen Stützelements in bezug auf die Schalleinlaßrichtung vor der Membran kann das hinter der Membran 6 entstandene Volumen

10 beliebig klein gewählt werden, wodurch sich in Verbindung mit den Schalldurchlässen 5 der Zwischenplatte 2 und dem hinter der Zwischenplatte befindlichen Volumen 3 eine optimale Abgleichung des Übertragungsmaßes des Wandlers möglich ist. Aufgrund der

besonderen Anordnung des Stützelementes vor der Membran kann das Volumen 10 zwischen Membran und Grundplatte außerordentlich klein gewählt werden, wenn nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Zwischenplatte der Form der durch das Stützelement vorgespannten Membran angeglichen wird, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform des Wandlers nach der Erfindung ist vorgesehen, daß, wie in Fig.3 dargestellt ist, das Stützelement 8 annähernd die Form eines Ringes aufweist. Durch diese Formgebung kanu in besonders einfacher Weise die Vorspannung der Membran abgestimmt werden. Es ist gefunden worden, daß durch die konzentrische Bohrung im elastischen Stützelement ein besonders linearer Frequenzgang bewirkt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Pa^ntansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler nach dem piezoelektrischen Prinzip, bestehend aus einem Wandlergehäuse, einer dasselbe in akustische Volumina unterteilenden Zwischenplatte, einem Membranspannrahmen, welcher gegebenenfalls mit der Zwischenplatte und/oder dem Wandlergehäuse integriert sein kann, einer Membran aus einer Folie mit piezoelektrischen Eigenschaften und einem Ό dieselbe mechanisch vorspannenden elastischen Stützelement, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützelement (8) in bezug auf die Schalleinfallsrichtung vor der Membran (6) angeordnet ist, so daß das von der Membranrückseite und der Zwischenplatte begrenzte Volumen (10) zur Bestimmung des Übertragungsmaßes beliebig einstellbar ist

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch geionnzeichnet, daß die Zwischenplatte (2) ^o der Form der vorgespannten Membran (6) angeglichen ist.

3. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stützelement (8) die Form eines Ringes -5 aufweist.

4. Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleinlaßöffnungen (9) im Bereich der an das Gehäuse angrenzenden Fläche des elastischen Stützelements Jo (8) angeordne; sind.