DE3313408A1

DE3313408A1 - Mikrophon

Info

Publication number: DE3313408A1
Application number: DE19833313408
Authority: DE
Inventors: Yasushi Iwaki Fukshima Endou
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1982-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1983-10-20
Also published as: FR2525062A1; JPS58178700A; SE8302029L; GB8310040D0; GB2120900A; SE8302029D0

Description

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Mikrophon

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mikrophon zur Erzeugung eines Signals, das einen Körper verwendet, öder aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist_s insbesondere auf ein Mikrophon, das einen piezoelektrischen Körper für eine Membran verwendet.

Es ist bereits ein Mikrophon vorgeschlagen worden₉ das eine Membran als Film aus einem polymeren piezoelektrischen Material, beispielsweise PVDF (Polyvenylidenfluorid) verwendet, die Elektroden hat, welche an deren beiden Seiten ausgebildet sind. Es sind verschiedene Untersuchungen betreffend die praktische Brauchbarkeit eines derartigen Mikrophons angestellt worden. Zahlreiche Typen von Mikrophonen₃ die bekannt sind, benutzen einen piezoelektrischen Körper für eine Expansions/Kontraktions-Betriebsweise. Aus diesem Grund ist die Schwingungsamplitude einer derartigen Membran klein, und das Ausgangssignal ist ebenfalls klein«, . .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» ein Mikrophon zu schaffen, das einen piezoelektrischen Körper in einer Verformungs-Betriebsweise auf eine Weise verwendet, daß ein großes Ausgangssignal erzielt werden kann.

Desweiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mikrophon zu schaffen, das einen großen Rauschabstand hat. Schließlich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,, ein Mikrophon zu schaffen_s das einfach herzustellen ist.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Figuren im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Mikrophons gemäß.der vorliegenden Erfindung für einen Fernsprechapparat zusammen mit einen Prinzipschaltbild für eine Empfängerschaltung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Mikrophons.

Fig. 1 zeigt, wie bereits erläutert, ein Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung in Anwendung auf ein . Mikrophon für einen Fernsprechapparat.

Eine konische Membran 2 ist innerhalb eines Gehäuses 1 derart angeordnet, daß ihr Umfang an den Seitenwänden des Ge- häuses 1 gehalten wird. Die Membran 2 kann eine Metall- oder Plastikmembran sein, wie sie herkömmlicherweise für ein Kohlemikrophon oder dergl. verwendet wird. Ein spitzer Teil 2a der Membran 2 ist an einem Schenkel 3a einer U-förmigen Feder 3 aus Phophörbronze oder dergl. über ein Dämp- fungsteil 4 durch Klebung öder dergl. befestigt. Das Ende eines anderen Schenkels,3b der Feder 3 ist mittels eines Halteteils 5 angebracht. Ein Körper 6, der aus einem piezoelektrischen Material besteht, ist mit einem zentralen, bogenförmigen Abschnitt 3c der Feder 3 verklebt. Der piezo- elektrische Körper 6 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material, beispielsweise aus einem polymeren piezoelektrischen Material, z. B. aus PVDF, wie zuvor beschrieben. Der piezoelektrische Körper 6 hat eine dünne, blechartige Form, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und Elektroden 7 u.

sind an den beiden Seiten des piezoelektrischen Körpers 6 ausgebildet. Von den Elektroden 7 u. 8 aus erstrecken sich Schnuradern 9 u. 10, die mit einem Anschluß 11 bzw.. einem Anschluß 12 verbunden sind, welche Anschlüsse sich durch . eine Seitenwand des Gehäuses T erstrecken. Die Anschlüsse 11 u. 12 sind mit EingangskTemmen 16 u. 17. einer externen Empfängerschaltung 15 über eine Schnurader 13 bzw. eine Schnurader 14 verbunden. Die Empfängerschaltung 15 weist einen Aufbau auf, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, und enthält einen Feldeffekttransistor FET 18, der ein Ausgangssignal Eq an Ausgangsklemmen 19 u. 20 erzeugt. An der Seite des Gehäuses 1, die der Membran 2 gegenüberliegt, sind zahlreiche Löcher 21 zum Aufnehmen von Schallwellen ausgebildet.

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Bei dfeni Mikrophon der zuvor erläuterten Konstruktion ist, wenn die konische MembranΛ einem Schal!druck durch die Löcher 21 ausgesetzt wird, die gesamte Auslenkung der Membran 2" an dem· spitzen Teil 2a .konzentriert. Aufgrund der Aufnähme^dieser Auslenkung der Membran 2 bewegt sich der Schenkel 3a der Feder 3 vsrMkfLl. Tn₁Ricjitungen, die durch einen Pfeil ^ angedeutet sind. Dadurch wird der piezoelektrische

^; Körper 6^vWformt,: wodurch er eine Spannung erzeugt. Die Spa.nn^:un'§" an dem piezoelektrischen Körper 6 wird durch den Feldeffekttransistor F=ET ;18;.;νerstarkt, um das Ausgangssigffäl "E_n^iZ¹U =gföw

In diesem F^:äl 1; wi pd, da der piezoelektrische Körper 6 durch die Aus! enkting'y erformt wird, ein, großes Ausgangssignal erzielt. In dem vorliegenden,Fall der Konstruktion dieses Ausführungsbetspiels für die vorliegende Erfindung ist, da der piezoelektrische -JCorper .&. durch keinerlei Störeinwirkungen auf grund^eTektromagnetischer Wellen beeinflußt wird, der Ratfschabstand verbessert. Deswelteren ist, da der piezoeiektfisGhe Körper 6 im wesentlichen, im Zentrum einer flachen Feder angeordnet und das ; fe<Jermateri al dann zu einer ■Ü^Forni gebogen werden kann, die Teilverarbeitung einfach, ^i; und die.^: Herstell u ng s sch ritte für, ein er findung s gemäßes Mi -"-krophofi sind daher vereinfacht.

* Bei dem zuvor hieschriebenenAusführungsbe.i spiel hat die -Membran'2' eine konische Form* Indessen kann die Membran 2

eine Form (umgekehrte Kuppel form) haben, die einen TeTl -'einer Kugel darstellt. J)\q .,F-o.rm der Membran 2 muß nur derart beschaffen sein, daß .die Auslenkung aufgrund der Aufnahme eines Sehalldrucks auf ihren am ,weitesten vorstehen- ;den Abschnitt konzentriert is_;t. Pas Dämpfungsteil 4 kann ■^? fortgelassen werden. Wenn allerdings Schalldruck mit einer . hohöw Frequenz auf:gen:ommen wird,, kann es zu Prellungen zwisehen der Weinbrand: und der. Feder 3 kommen. Daher wird das iDa'itipfun-gstei 1 4 verwe;nd^t, _:um.,dies auszuschließen. Falls die i*pfängerscha:ltun^ 15 /internal b dies Gehäuses 1 untergebracht ist, wobei die Ausgangsklemmen 19 u. 20 sich von dem

Gehäuse 1 aus nach außen erstrecken, wird der Rauschabstand noch weiter verbessert. In Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Mikrophon ist der spitze Teil 2a. der Membran an einem der Schenkel, nämlich 3a, der im wesentlichen U-

5förmigen Feder 3 befestigt, deren anderer Schenkel 3b fest gelagert ist. Der piezoelektrische Körper 6, der die Elek-

■ troden 7 u. 8 enthält, ist im wesentlichen dem zentralen Abschnitt 3c der Feder 3 zugeordnet, um so das .Ausgangssignal zu erzeugen. Daher wird, da der piezoelektrische Körper 6 unter seiner eigenen Verformung schwingt, ein großes Ausgangssignal erzielt, der Rauschabstand kann verbessert . werden, und die Herstellungsschritte können vereinfacht werden. .

15

Patentanwalt

20 25 30 35

Claims

DipL-lng. H. MITSCHERUI¹Ch*' " * *..*'.." D-8000 MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN . Steinsdorfstraße 10

Dr. rer.n.t. W. KÖRBER » ^(0M) *²⁹⁶⁶⁸⁴ Dipl.-Ing. J. SCHM1DT-EVERS .

PATENTANWÄLTE 13 4 1983

Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha .9-11 H or i dome-c ho 1-chome
Rihonbashi, Chuo-ku, Tokyo, Japan

Ansprüche:

Mikrophon, dadurch gekennzei chnet , daß ein spitzer Teil (2a) einer Membran (2) an einem Schenkel (3a) einer im wesentlichen U-förmigen Feder (3), deren anderer Schenkel (3b) fest gelagert ist, befestigt ist und. daß ein piezoelektrischer Körper (6) mit Elektroden (7, 8) in einem im wesentlichen zentralen Abschnitt (3c) der Feder (3) derart angebracht ist, daß ein Ausgangssignal aus dem . piezoelektrischen Körper (6) gewonnen werden kann.
2. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der piezoelektrische Körper (6) aus einem polymeren piezoelektrischen Material besteht.
.3. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Membran (2) eine konische Form hat.
4. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η. -

ζ e i chnet , daß.die Membran (2) eine umgekehrte Kuppel form hat.
5. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß die Feder (3) und der piezoelektrische Körper (6.) in einem Gehäuse (1) untergebracht sind, das Anschlüsse (11, 12).hat, an denen das Ausgangssignal von dem piezoelektrischen Körper (6) abgenommen werden kann
6. Mikrophon nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -

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-2-

lzei chnet , daß eine Empfängerschaltung (15) zum Ver stärken des Ausgangssignals des piezoelektrischen Körpers (6) innerhalb des Gehäuses U) angeordnet ist.

5
7. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß ein Dämpfungsteil (4) zwischen der Membran (2) und der Feder (3) angeordnet ist.