DE350502C - Mikrophon fuer geraeuschvolle Plaetze, zu dessen beiden Membranseiten Schallwellen aus entfernten Schallquellen freien Zugang haben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mikrophone (telephonische Sender) und hat zum Gegenstände die Schaffung eines Mikrophons zum Gebrauch an geräuschvollen Plätzen, wie z. B. auf einem Flugzeug. Das neue Mikrophon spricht auf solche »Schallwellen« (d. h. die Reihen von Luftdruckschwankungen, die durch den Schall hervorgerufen werden) an, die es von einer Quelle in der Nähe der Vorderwand der Mikrophonmembran erreichen,· während es im wesentlichen unempfindlich auf Schallwellen von anderen Quellen ist. Das Mikrophon macht eine klare Wiedergabe von Wörtern möglich, die durch eine Person gesprochen werden, welche sich auf einem sehr geräuschvollen Platz unterhält.

Die Erfindung hat Verbesserungen solcher Mikrophone zum Gegenstande, welche nur für Schallwellen empfindlich sind, die von einer dicht an einer der beiden Membranseiten befindlichen Quelle kommen. Solche Mikrophone sprechen ferner bis zu einem gewissen Grade auf Töne höherer Schwingungszahl an, die von entfernteren aber nicht in der Ebene der Membran liegenden Quellen ausgehen, weil derartige Schallwellen die beiden Seiten der Membran nicht vollkommen gleichzeitig erreichen und infolgedessen einen gewissen Druckunterschied auf den beiden Seiten erzeugen.

Die Erfindung schafft Einrichtungen, durch die bewirkt wird, daß alle von irgendeinem Punkt der einen Seite, der Membran, nämlich

der Rückseite, kommenden Schallwellen, wie auch alle von Punkten in oder in der Nähe einer die Membran enthaltenden Ebene kommenden Wellen die beiden Membranseiten gleichzeitig odernäherungsweise gleichzeitig und mit im wesentlichen der gleichen Stärke treffen. Um dies zu erreichen, wird die Membran so eingebaut, daß SchallweHen, die sie von der Kante aus erreichen, ihre beiden Seiten gleichlo' zeitig treffen, und es wird ein Schallschirm hinter der Membran angeordnet, um zu verhindern, daß von der Rückseite der Membran kommende SchallwellenunmittelbarZugangzurHinterfläche der Membran haben.

iS Der Schirm ist so angeordnet, daß die von der Hinterseite der Membran kommenden Schallwellen um den Schirm herumgehen und sich der Membran aus der Richtung der Kante | nähern müssen, so daß sie infolgedessen auf ' beide Membranseiten im gleichen Augenblick , und mit der gleichen Stärke aufprallen. Die j Innenfläche des Schallschirmes, d. h.'die Fläche, j die der Membran zugekehrt ist, ist zweckmäßiger- f weise mit schallverzehrenden Stoffen ausgestat- ; as tet, um ein Zurückwerfen der Schallwellen vom , Schirm zu verhindern sowie Resonanzwirkungen | auszuschließen, die in dem zwischen Membran j und Schirm eingeschlossenen Luftraum bei , bestimmten Schwingungszahlen auftreten könn- , ten, wenn kein schallverzehrender Stoff benutzt I würde.

Die Erfindung weist ein weiteres Merkmal auf, das zwar besonders wirksam ist in Ver- I bindung mit den übrigen Merkmalen der Er- j findung, das jedoch allgemein zwecks Verbesserung der Übertragung der Sprache von ge- I räuschvollen Plätzen aus geeignet ist. Es hat \ sich herausgestellt, daß jemand, der an einem ' geräuschvollen Platze spricht, unwillkürlich j seine Stimme so erhebt, daß er fast in das ^{ Mikrophon hineinschreit. Bei Verwendung solcher Mikrophonmembranen, wie sie gewöhnlich \ Anwendung rinden, verursacht dieses Schreien eine so starke Schwingung sowohl der gebenden \ wie der empfangenden Membran, daß die Worte j für die empfangende Person am Hörer nicht ! deutlich verständlich sind. Um diese Schwie- \ rigkeit zu vermeiden, ist das Mikrophon mit ι einer Membran versehen, die eine verhältnismäßig hohe natürliche Schwingungszahl besitzt, was zweckmäßig dadurch erreicht wird, daß i einfach die Dicke der Membran im Verhältnis zu ihrem Durchmesser vergrößert wird; wenn z. B. eine Membran aus dem gebräuchlichen ! Stoff und mit dem üblichen Durchmesser zwei- oder dreimal so dick gemacht wird wie ge- ' wohnlich, so besitzt sie eine Schwingungszahl von etwa 2000 in der Sekunde gegenüber einer i normalen Schwingungszahl der üblichen Mi- ; krophonmembran von etwa 800 in der Se- i kun.de. Eine Membran solcher vergleichsweise ' ' hohen Schwingungszahl ist sehr viel wenigerempfindlich, und die Schwingungen, die in ihr durch sehr Jautes Hineinsprechen hervorgerufen werden, sind ähnlich denen, die in einer gewöhnliehen Mikrophonmembran durch mäßige Erhebung der Stimme hervorgerufen werden. Die Benutzung einer solchen Membran hat den weiteren Vorteil, daß sie sämtliche schwachen ; Schwingungen ausschaltet, die von Schallwellen herrühren, die von außerhalb gelegenen Quellen kommen und nicht durch die vorgesehenen Einj richtungen vollständig ausgeglichen sind. ι Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung beschrieben werden, die besondere Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es ist in der Zeichnung
Abb. ι ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform eines Mikrophons gemäß der Erfindung,

Abb. 2 eine schaubildliche Darstellung dazu und

Abb. 3 ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform.

Bei dem Mikrophon^nach Abb. 1 und 2 umschließt das Gehäuse 20 mit der Stirnplatte 21 den üblichen Kohlenwiderstand 22, der mit der Membran d² in Verbindung stehl. Die Stirnwand trägt den üblichen Schalltrichter 23, der wie gewöhnlich durch öffnungen 24 den Schallwellen Zugang zu* der Vorderseite der Membran gewährt. Das Gehäuse besitzt in einer zur Membran parallelen, unmittelbar hinter ihr liegenden Ebene Öffnungen 25, und die Stirnwand öffnungen 26. Die Öffnungen 25 und 26 sind zueinander in ein geeignetes Gesamtflächenverhältnis gebracht, so daß sie den von der Kante der Membran aus zufließenden Schallwellen einen sich im wesentlichen ausgleichenden Zugang zu den beiden Membranseiten gewähren. Die Schallwellen, die von außen rück- ' wärts zufließen, werden durch das Gehäuse gehindert, unmittelbar zur Rückseite der Membran zu gelangen, und sie können nur abgelenkt durch die Öffnungen die Membran näherungsweise in Richtung von der Membrankante aus erreichen mit der schon erläuterten Ausgleichwirkung. Wird der Schalltrichter benutzt, so hält er die Stimme des Benutzers zusammen und läßt die Druckschwankungen unmittelbar und nur einseitig auf die Membranmitte einwirken. Das Mundstück und der Kopf des Benutzers zusammen mit dem undurchbrochenen Teil der Stirnfläche 21 schützen die Vorderseite der Membran in weitem Maße vor unerwünschten Schallwellen, die von Punkten außerhalb der Vorderseite der Membran ausgehen. Das Ergebnis ist eine außerordentlich weitgehende Unterdrückung aller unerwünschten Geräusche und eine sehr wirksame Übermittlung der Sprache auf dem normalen Wege. Die Einrichtung ist daher besonders wertvoll

für die Anwendung an solchen Plätzen wie Flugzeugen, wo es erwünscht ist, sie zwischen dem. Kopf des Benutzers und der Geräusch verursachenden Maschine vor ihm und in nicht zu großer Entfernung anzubringen, sowie an verschiedenen anderen geräuschvollen Plätzen, für die die Nützlichkeit der Vorrichtung aus dem hier angegebenen Beispiel und den dargelegten Prinzipien der Bauart und Wirkungsweise ohne weiteres ersichtlich ist.

In vielen Fällen kann das Innere des Gehäuses um den Kohlenwiderstand herum mit Filz oder sonst geeignetem Füllgut 27 ausgestattet sein, das ein Zurückwerfen des Schalls im Ge-^X5 häuseinneren und Resonanzwirkungen verhindert.

Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der das Gehäuse 30 einen nach hinten vorspringenden Teil 40 besitzt, der den Kohlenwiderstand 41 einschließt, ferner einen Flansch 42 aufweist, an den der Rand 43 des Vorderstückes 44 unter Zwischenfügung von Abstandsstücken 45 mittels durch diese hindurchgreifender Schrauben 46 befestigt ist. Diese Anordnung läßt einen Ringspalt 47 zwischen Gehäuse und Membranrückseite. Die Vorderplatte 44 hat gleichfalls eine geeignete Anzahl oder Gesamtfläche von Öffnungen 48, deren Wirkung die der Öffnungen 47 ausgleicht. Die Membran d³ wird in einem dünnen Ringspalt 49 gehalten, und dieser Ring liegt in einer Vertiefung an der Rückseite der Stirnplatte. Der Kohlenwiderstand hat ein Köpfchen 51, das auf der Mitte der Membranrückseite aufruht. Es kann eine schalldämpfende Füllung 52 vorgesehen sein, wie dies bei Abb. 1 erläutert wurde. Die öffnung 47 und die öffnungen 48 ermöglichen' den annähernd in Richtung der Membrankante ankommenden Schallwellen den Zugang zu beiden Membranseiten.

Das Prinzip der Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus den vorangegangenen Erläuterungen mit genügender Deutlichkeit.

Die Membran d^s in Abb. 3 ist so steif, daß sie eine natürliche Schwingungszahl von annähernd 2000 in der Sekunde besitzt, so daß sie zwar verhältnismäßig unempfindlich für Sprache mit gewöhnlicher Stimmerhebung ist, daß sie jedoch mit erhobener Stimme gesprochene Wörter deutlich überträgt. Bei der dargestellten Vorrichtung ist die erforderliche Steifigkeit für diesen Zweck dadurch erreicht, daß die Membran aus dem gewöhnlich für Fern-Sprechmembranen benutzten Stoff aber in größerer Dicke als diese hergestellt ist. In diesem besonderen Falle besitzt die Membran etwa das Doppelte der normalen Dicke für den gezeichneten -Durchmesser. Die verhältnismäßige Stärke ist in der Zeichnung der Anschaulichkeit halber erheblich übertrieben.

Die Ausschaltung oder Verminderung der Außengeräusche ist nicht nur für die Person am Empfangsende der Leitung wichtig, sondern auch für den Benutzer des Mikrophons; weil etwaige laute und störende Geräusche sich auch dem,Ohr des Benutzers des Mikrophons durch seinen eigenen Hörer mitteilen und die Sprechtöne beeinträchtigen, die seinem Hörer von dem anderen Leitungsende zufließen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Mikrophon für geräuschvolle Plätze, zu dessen beiden Membranseiten Schallwellen aus entfernten Schallquellen freien Zugang haben, dadurch gekennzeichnet, daß nahe hinter der Membran ein Schallschirm derart angeordnet ist, daß er den freien Zugang der Schallwellen zur Membranrückseite wesentlich nur in zur Membranebene gleichlaufenden Richtungen zuläßt.

2. Mikrophon für geräuschvolle Plätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseitig den Schallwellen ausgesetzte Membran in an sich bekannter Weise vergleichsweise steif und derart ausgebildet wird, daß sie eine sekundliche Eigenschwingungszahl von 2000 und darüber besitzt, zu dem Zwecke, sie gegen die aus größerer Entfernung kommenden, auf beide Seiten treffenden schwächeren Schallwellen völlig unempfindlich zu machen.

3. Mikrophon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallschirm auf der der Membran zugekehrten Seite mit schallverzehrendem Stoff derart bekleidet ist, daß dadurch der freie Zugang der Schallwellen zur Membranrückseite in Richtung der Membranebenejnicht behindert wird, dagegen eine Schallspiegelung sowie Resonanzwirkungen ? des ^ Raumes hinter der Membran unterdrückt werden.

4. Mikrophon nach Anspruch χ oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Mikrophongehäuse an sich bekannter Form mit fester, zugleich den Schallschirm bildender Rückwand und die Vorderseite der Membran zum Teil abdeckender, den Schalltrichter tragender Stirnwand zwischen Stirn- und Rückwand nahe hinter der Membranebene Schallöffnungen angebracht sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.