DE29500074U1 - Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon - Google Patents

Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon

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DE29500074U1 DE29500074U DE29500074U DE29500074U1 DE 29500074 U1 DE29500074 U1 DE 29500074U1 DE 29500074 U DE29500074 U DE 29500074U DE 29500074 U DE29500074 U DE 29500074U DE 29500074 U1 DE29500074 U1 DE 29500074U1
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Description

- 1 Piezokeramiecher Schallwandler als Mikrofon
1. Technisches Gebiet
Elektronik
2. Stand der Technik, Fundstellen
Entfällt, da es eine neue Erfindung ist. In dieser Porin ist die Erfindung noch nicht auf dem Markt erhältlich.
3. Problem der Erfindung
a) zu hohe Kosten eines handelsüblichen Mikrofones b) zu starke Rauschentwicklung bei Aufnahmen mit einem Mikrofon oder einem herkömmlichen Mikrofonverstärker
c) Mikrofone müssen mit einer zusätzlichen Spannungsquelle betrieben werden
d) zu hoher technischer Aufwand bei vielen Anwendungsmöglichkeiten mit Mikrofonen
e) Sprachbehinderte können sich nicht akustisch artikulieren
4. Schutzbegehren der Erfindung
Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon allgemein und für das von mir entwickelte Zubehör, sowie die Art und Weise der von mir in Kombination konstruierten Mikrofon- und NP-Verstärker.
5. Gewerbliche Anwendung
a) Punk und Fernsehen - Aufnahmegeräte allgemein, Unterwasseraufnahmen, Tieraufnahmen
b) Wechselsprechanlagen
, c) Infrarotlicht kann hörbar gemacht werden
"5® d) polizeiliche Observationen - akustische AuSenüber-
wachung von Gebäuden, akustische überwachung von Fahrzeugen und Personen
e) Kinderspielzeug
f) in der Industrie - Pehlersuchstetoskope für Maschi
nen und Motoren, Gas- und Wasserrohren, Heizkörper
g) in der Medizin - Stetoskop, zur Atemüberwachung, Sprachverstärker für Behinderte
und Komapatienten
6. Vorteilhafte Wirkung
4/5 billiger als handelsübliche Mikrofone, in der SMD-Technik auf kleinstem Raum anzubringen, überhaupt platzsparender Einbau, gute Tarnung möglich, unempfindlicher im Vergleich zu Mikrofonen, Bearbeitung der Oberfläche ist möglich, z* B* anstreichen und bekleben,
50 % bis 80 % geringeres Rauschen bei Betrieb, natürlichere Klang- und Sprachwiedergabe, wesentlich besseres Klangvolumen im Background (Life-Konzerte, Tieraufnahmen, Sportübertragungen), Verwendungsmöglichkeit ohne zusätzliche Spannungsquelle direkt als Mikrofon,
unmittelbar an einem NF-Verstärker zu verwenden, direkt an einem Mikrofonverstärker anzuschließen* auch in Kombination Mikrofon- NF-Verstärker zu betreiben,
wesentlich höhere Belastung spannungsseitig, funktioniert ohne Anpaßschaltung
74 Beispiele für Verwendung
a) Sprachhalsband für medizinische Zwecke - Figur 1 -
Das von mir entwickelte Sprachhalsband hat den Zweck sprachbehinderten Menschen akustische Artikulierung
zu ermöglichen. Bei Komapatienten kann man geflüsterte oder gemurmelte Worte in der Aufwachphase verständlich machen. Das Halsband macht die Sprachvibration der Stimmbänder hörbar. Die Atmung der Intensivpatienten kann hiermit überwacht werden,
b) Fehlersuchstetoskop für industrielle Zwecke
- Figuren 2 und 3 -
Die von mir konstruierten Fehlersuchstetoskope kann
man einsetzen zur Überprüfung von unregelmäßigen Motorengerauschen. Durchflutende Heizkörper können
kontrolliert werden. Ferner ist ausströmendes G-as
hörbar zu machen sowie Wasserläufe in Rohren. Beim
Betrieb eines Computers sind Fehlerquellen akustisch festzustellen.
c) Parabolspiegel für Funk und Fernsehen
- Figur 4 -
Der von mir konzipierte Parabolspiegel ist bei Außenaufnahmen hervorragend geeignet. Er gibt z. B. Tieraufnahmen naturgetreu im 3 - D - Klang wieder.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 das Sprachhalsband
1 das Stretchband
2 den Pilzlappen
3 den Piezokeramischen Schallwandler 4- den Klettverschluß
5 dte abgeschirmte Leitung
Das Sprachhalsband 1 wird so angelegt, daß der Piezokeramieche Schallwandler 3» der unter dem Pilzlappen 2 eingenäht ist, rechts oder links neben dem Kehlkopf platziert wird. Mit dem KlettverschluS 4 ist das Sprachhalsband individuell einstellbar. Die abgeschirmte Leitung ist am Modell mit einem 3,5 mm Klinkenstecker Mono ausgestattet.
Figur 2 das Fehlersuchstetoskop magnetisch
1 das Flächenmagnet 1,5 mm &khgr; 27 ram fH
2 das Flächenmagnet 1 15 nun &khgr; 32 mm &phgr;
3 das Piezo
4 die PVC Abdeckplatte 32 mm j>
5 die abgeschirmte leitung
6 das PVC Rohr 32 mm i>
Der Piezo 3 ist direkt auf dem Flächenmagnet 1 aufgeklebt und wird durch das PVC Rohr 6 umgeben. Auf der Abdeckplatte 4 ist ein zweiter Flächenmagnet 2 angebracht. Somit ist es direkt oder indirekt zu verwenden. An der abgeschirmten leitung 5 befindet sich bei dem Muster ein 3,5 mm Klinkenstecker Mono.
- 3 —
Figur 3 das handmäßige Fehlersuchstetoskop
1 der Trichter aus PE 30 ram ji
2 das Crepla 2 mm &khgr; 30 mm i>
3 das Piezo
4 die abgeschirmte Leitung
5 die Gummitüllen
6 das PVC Rohr 16 mm &phgr; 90 mm lang
Der Piezo 3 ist in einer kleinen eingefrästen Nut im Trichter 1 ebenflächig eingeklebt. Geschlitzt
und gepolstert wird der Piezo 3 durch das mit doppelseitigem Klebeband befestigte 2 mm Crepla 2.
Um eine bessere Griffigkeit zu erlangen wurde das Trichtereride im PVC - Rohr 6, dieses wiederum ausgepolstert durch zwei Gummitüllen 5f eingelassen.
Figur 4 der Parabolspiegel
1 die Halterungen aus weißem Draht 1,5 ram ji gehärtet 110 mm lang, 3 Stück
2 die Halbschale 80 mm j> außen, 64 &psgr;&pgr;&igr; i> innen
3 das Piezo
4 die Halbschale 250 mm j(5 außen, 210 mm &phgr; innen
5 die abgeschirmte Leitung
6 die Halbkugel 80 mm jrf
7 der kegelförmige Fuß
8 die Standfläche 195mm &khgr; 155mm &khgr; 23mm
9 der Windschutz aus Kunstfaserwatte
Mit den Halterungen 1 wird die Halbschale 2 an der Halbschale 4 an drei Punkten befestigt. Die Teile 1, 2 und 4 werden mit de» kegelförmigen PuS 7 auf der Standfläche 8 gehalten. In der Halbschale 2 ist der Piezo 3 in Gießharz eingebettet. Durch die Halbkugel 6 in der Halbschale 4 werden die auftreffenden Schallwellen umgelenkt. Dadurch erzielt man den 3-D Klangeffekt, An der abgeschirmten leitung 5 ist modellseitig ein 3»5 mm Klinkenstecker Mono angeschlossen. Das Modell besteht bis auf Standfläche und Halterungen aus Styropor.
Weiteres Zubehör der Einheit ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 5 das Piezo als Mikrofon
1 die Filzabdeckung
2 der Flächenmagnet 1,5 mm &khgr; 32 mmm &phgr;
3 das Piezo
4 die Rändelmutter für Klinkenbuchse
5 die Klinkenbuchse 3,5 mm Stereo
6 der PVC - Ring 32 mm &phgr;
Ein vielseitig einsetzbares Piezo - Mikrofon, das in der Hosentasche mitgeführt werden kann. Mit der Magnetfläche 2 auf allen metallischen Flächen zu befestigen. Der Piezo 3 und die Stereo Klinkenbuchse 5 sind in einem PVC - Ring 6 von 32 mm &phgr; und 16 mm Breite eingebaut. Die Filzabdeckung 1 dient als Schutz und wirkt optisch.
·» 6 —
Figur 6 das SaugfuQ - Piezo - Mikrofon
1 die Jilzabdeckung
2 die PVC Abdeckplatte 32 ram &phgr;
3 das Piezo
4 der öumraieaugfuS
5 die abgeschirmte Leitung
6 der PVC Ring 32 mm i>
Das Piezo - Mikrofon hat eine Breite von 7 mm. Mit seinem Gummisaugfuß 4 ist es überall einzusetzen* Der Piezo 3 wird von einem PVC Ring 6 umschlossen. Die Abdeckplatte 2 "besteht aus PVO mit 32 mm 6, An der abgeschirmten leitung 5 ist modellseitig ein 3»5 mm Klinkenstecker angebracht»
Figur 7 das Unterwasser - Piezo - Mikrofon Stereo
1 die zwei Halbschalen aus weißem PYC
2 der PVC - Ring 32 mm j5
3 das Piezo links und rechts
4 das PVC - Rohr 8 mm j>
5 die abgeschirmte leitung für linken und rechten Kanal
Die beiden PVC - Halbschalen 1 schließen luft- und wasserdicht den PVC - Ring 2 mit den aufgeklebten Piezos 3 sowie das PVC - Rohr 4 fest ein. Durch das PVC - Rohr 4 werden die beiden abgeschirmten Leitungen 5 zu den Piezos 3 linker und rechter Kanal geführt. Dieses Piezo - Mikrofon ist für zwei getrennte Mono Aufnahmen oder für Stereo Aufnahmen geeignet. Das Muster ist an beiden abgeschirmten leitungen 5 mit je einem Klinkenstecker 3(5 mm ausgestattet.
Figur 8 das Trichter - Piezo - Mikrofon
1 die weiSe PVC - Halbschale
2 der Trichter aus PE
3 das Piezo
4 das PVC - Rohr 26 mm 6
Durch die PVC - Halbschale 1 werden die Schallwellen gebündelt und geben dadurch ein sattes Klangvolumen wieder. Der Piezo 3 ist direkt auf dem 1 ram dünnen Boden der PVC - Halbschale 1 aufgeklebt. Das Ganze ist wiederum in Kunstfaserwatte gebettet und in dem Trichter 2 mit Heißkunststoffkleber eingeklebt. Das PVC - Rohr 4 ist über das Endstück des Trichters X geschoben und verklebt. So läßt sich das Trichter Piezo - Mikrofon auf jedem handelsüblichen Mikrofonhalter befestigen. An der abgeschirmten leitung 5 ist bei dem Modell ein 3»5 ram Klinkenstecker Mono angebracht.
- 5&Ggr;"
Pigur 9 der in Kombination gebaute Mikrofon -NP-Verstärker
1 der Gehäusedeckel
2 das Gehäuse
3 die Piezos links und rechts
4 die Befestigungselemente
5 die Klinkenbuchse 3,5 rnm Stereo Ausgang rechts
6 die Klinkenbuchse 3,5 mm Mono Eingang links
7 die Klinkenbuchse 3,5 mm Stereo Ausgang links
8 die Klinkenbuchse 3,5 mm Mono Eingang rechts
9 die LED - Passungen
10 die LED*s 5 mm i> rot
11 der Drehknopf für Mikrofonverstärker laut / leise
12 der Drehknopf für NP-Verstärker laut / leise
13 der An- und Auskippschalter mit on/off Emblem für Mikrofon - NP - Verstärker
14 der An- und Auskippschalter mit on/off Emblem für die Rauschsperre des Mikrofonverstärkers
15 der An- und Auskippschalter mit on/off Emblem für die NP - Verstärker Ausgangspegelverdopplung
16 das Bateriefach für 2 &khgr; 9 V Block / Akku
17 die sechs GuminlfÜ3e
18 der lautsprecher
19 das Abdeckschutzgitter für Lautsprecher
20 die bestückte Leiterplatine
21 die Gehäuserückwand
- 10 -
Der Gehäusedeckel 1 ist mit vier Schrauben durch die Befestigungselemente 4 an dem Gehäuse 2 befestigt. In den Gehäusefrontdeckel 1 Bind sowohl der lautsprecher 18, der Piezo 3 links, die Mono Klinkenbuchse 6 für Eingang links und die Stereo Klinkenbuchse 5 für Ausgang rechts eingebaut. In der G-ehäuserückwand 21 sind der Piezo 3 rechts, die Mono Klinkenbuchse 8 für Eingang rechts, die Stereo Klinkenbuchse 7 für Ausgang links sowie das Bateriefach 16 eingebaut. Auf der rechten Seite des Gehäuses 2 befinden sich die beiden Leuchtdioden 10, die dann in Punktion sind, wenn der Schalter 13 betätigt wird um den Mikrofon - NP - Verstärker einzuschalten. Mit dem Drehknopf 11 wird die Empfindlichkeit des Mikrofonverstärkers eingestellt und mit dem Drehknopf 12 verändert man die Lautstärke des NP - VerstärkerB» Mit dem Kippschalter 14 wird die Rauschsperre des integrierten Mikrofonverstärkers ein- oder ausgeschaltet* Mit dem Kippschalter 15 wird beim Einschalten die Verstärkung des NP » Verstärkers etwa um 10 dB verdoppelt. Die obere Einheit des Modelles ist für die Betätigung des rechten Kanales konstruiert und die untere Einheit 1st für die Punktion des linken Kanales entwlkkelt.
- 11 -
Figur 10 der Schaltplan des kombinierten Mikrofon NF - Verstärkers
Die Widerstände: 1 - 10OiQ 1 - Elko 47 »
t		 uF
R 2 - 56 &Lgr; CVl m &eegr; 47
R 3 - 1 .&OHgr; 3 m 100 UF
R 4 - 56 K 4 « Elko 100 uF
R 5 « 10 K 5 - Elko 470 uF
R 6 - 1 M 6 - Elko 100 uF
R 7 - 10 K 7 - &eegr; 22
R 8 - 10 K 8 « Tantal 4,7 UF
R 9 « 390 &OHgr; 9 « Tantal 4,7 uF
R 10 « Tantal 4,7 UF
11 » Tantal 22 UF
Die Kondensatoren;
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Die Potentiometer: P 1 - 50 K P 2 « 100 K
Die Spulen: L 1 - 470 uH L 2 &bgr; 470 pH
Die Transistoren: 7 1 - BC 548 C
Die NF - Leistungs IC*s: IC 1 - A 210 K 10 W
mit Kühlkörper austauschbar gegen ein IC TBA 810 S 5 W mit Kühlfahnen
Die Typenbezeichnung auf dem Kühlkörper des IC A 210 K muQ zu C 2 zeigen.
1,5 V
20 mA
2 IC Fassungen Kontaktstifte 4, 5, 12 und wurden entfernt
Die IiED*s:
2 IED*s rot Durchlaßspannung Durchlaßstrom
Die Piezo*s:
Piezo 1 » Aufnahme linker Kanal Piezo 2 · Aufnahme rechter Kanal Die lautsprecher:
4Q^ 1,5 W belastbar bis 8 W IS 1 ■ linker Kanal LS 2 - rechter Kanal
» 12 -
•1p «,
Die Klinkenbuchsen:
KIiBu 1 Stereo auf Mono mit Schalter für linken Kanal
Ausgang
KIiBu 2 Stereo auf Mono mit Schalter für rechten Kanal Ausgang
KIiBu 3 Mono mit Schalter für linken Kanal Eingang KIiBu 4 Mono mit Schalter für rechten Kanal Eingang
Aus zeichentechnischen G-ründen mußte ich diese Zeichenart der IC - Passung bzw. des IC wählen. Platinenseitig habe ich im Modell zwei IC Passungen eingebaut, damit man die IC*s auch einfach austauschen kann. Die Kontaktstifte 4, 5t 12 und 13 habe ich entfernt, da die IC*s DIL/12 sind. Die Klinkenbuchsen KHBu 1 und KIiBu 2 habe ich bewußt in Stereo auf Mono eingebaut, damit auch die auf dem Markt erhältlichen Stereo Kopf- und Ohrhörer voll zu nutzen sind. Mit einem entsprechenden Adapter ist die Modellkonstruktion auch als Stereo Verstärker zu verwenden. Der Lautsprecher LS 2 ist im Verstärkergehäuse eingebaut und der Lautsprecher LS 1 ist als Zweitgerät anzuschlie3en. Eingang und Ausgang des Schaltplanes sowie die Schalter und Potentiometer sind mit denen des Verstärkergehäuses identisch. Da die beiden Schaltungen bis auf den linken und den rechten " Kanal M seitengleich sind, habe ich nur eine Seite des Schaltplanes beschriftet. Somit ist der Stromlaufplan auf der anderen Seite besser zu verfolgen und zu kontrollieren.

Claims (1)

  1. Schutzansprüche
    (zweiteilige Fassung)
    1. Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon dadurch gekennzeichnet,
    daß er unter dem vorzugsweise benutzten Filzlappen (2) auf dem mit einem Klettverschluß (4) ausgestatteten vorzugsweise benutzten Stretchband (1) eingenäht ist·.
    2. Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon nach Schutz ansprach 1
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er auf dem Flächenmagnet (1) aufgeklebt ist und von dem vorzugsweise benutzten PVG Rohr (6) umgeben wird, auf dessen Rückseite sich der auf der vorzugsweise benutzten PVG Abdeckplatte (A) aufgeklebte Flächenmagnet (2) befindet.
    3. Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon nach Schutz ansprach 1 und 2
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er durch das mit doppelseitigem Klebeband befestigte, vorzugsweise benutzte Grepla (2) geschützt in einer kleinen eingefrästen Mat im trichter (1), dessen Ende, ausgepolstert, durch zwei vorzugsweise benutzte Gummitüllen (5), in dem vorzugsweise benutzten PYC Rohr (6) eingelassen wurde, ebenflächig, eingeklebt ist.
    4. Piezokeramischer Schallwandler- als Mikrofon nach Schutzansprach 1 bis 3
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er in der Halbschale (2) des Parabolspiegels mit vorzugsweise benutzten Gießharz eingebettet ist, die
    2 -
    an drei Punkten durch die Halterungen (1) an der Halbschale (4·)» in der die Schallwellen umlenkende Halbkugel (&bgr;) eingeklebt ist. und die durch, den kegelförmigen Fuß (?) auf der Standfläche (8) gehalten wird, befestigt ist.
    PiezokeramLscher Schallwandler als Mikrofon nach Schutzanspruch 1 bis 4
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er geschützt durch die Torzugsweise benutzte Pilzabdeckung (1) direkt mit der Stereo Klinkenbuchse (.5) verbunden in dem vorzugsweise benutzten PYO Rohr (6) eingeklebt ist, auf dessen Rückseite sich der aufgeklebte Flächenmagnet (2) befindet .
    Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon nach Schutzanspruch 1 bis 5
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er mit der vorzugsweise benutzten Filzabdekkung (1) geschützt durch den vorzugsweise benutzten PTO Ring (&bgr;) umschlossen wir/d, auf dessen Rückseite der vorzugsweise benutzte G-ummisaugfuß (4-) in der aufgeklebten vorzugsweise benutzten PYO Abdeckplatte (2) eingelassen ist.
    Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon nach Schutzanspruch 1 bis 6
    dadurch gekennzeichnet,
    daß err in doppelter· Ausführung (Zwei-Kanal) auf beiden Seiten des durch zwei vorzugsweise benutzte. PYO Halbschalen (1) wasserdicht umschlossenen vorzugsweise benutzten PYO Ringes (2) aufgeklebt ist, in den die durch das vorzugsweise benutzte PYO Rohr (4) geführten Zuleitungen (5) münden.
    8. Piez.okeramisdb.er Schallwandler als Mikrofon nach Sdfmtzanspruch 1 bis 7
    dadurch gekennzeichnet,
    daJ3 er auf den Boden der· vorzugsweise benutzten PYO Halbschale (1) aufgeklebt ist, die in den Trichter (2) eingelassen ist, dessen Endstück in das vorzugsweise benutzte PYO Rohr (4) führt.
    9'. Pie&zgr;okeramischer Schallwandler als Mikrofon nach Schutzanspruch 1 bis 8
    dadurch gekennzeichnet,
    daß er in zweifacher (Stereo) Ausführung in dem. vorzugsweise benutzten kombinierten Mikrofon-HP-Yerstärkergehäuse (2), einmal im Gehäusedeckel (1) und einmal in der Gehäuserückwand (21), aufgeklebt ist.
    10. Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon, nach Schmtzanspruch. 1 bis 9·
    dadurch, gekennzeichnet,
    daß er in zweifacher (Stereo) Ausführung durch die Singangsklinkenbuchsen (KIiBu 3 und KIiBu. 4) rerbunden ist und diese wiederum verbunden sind mit dem linken und rechten vorzugsweise benutzten kombinierten Mikrofon.-Ni1-Verstärker, die durch die vorzugsweise benutzten Tantal-Kondensatoren (0 8 bis 0 11), die vorzugsweise benutzten Spulen (11) Ausgangspegelverdoppler und (L 2) Rauschsperre hervorgehoben werden, die wiederum mit den Ausgangsklinkenbuchsen (KIiBu 1 und KIiBu. 2) verbunden sind und durch diese sind die Lautsprecher (LS 1 und LS 2) verbunden.«
DE29500074U 1995-01-04 1995-01-04 Piezokeramischer Schallwandler als Mikrofon Expired - Lifetime DE29500074U1 (de)

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