DE438385C

DE438385C - Gluehkathodenmikrophon

Info

Publication number: DE438385C
Application number: DEN23050D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-04-02
Filing date: 1924-04-02
Publication date: 1926-12-18

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein masseloses Mikrophon, dessen schallempfindliche mikrophonische Stelle durch eine ionisierte Gasstrecke gebildet wird, die zwischen einem kathodischen Glühkörper und einem in loser Berührung damit stehenden anodischen Halbleiter hergestellt ist. Das aus diesem Halbleiter, einer anodischen Zuleitung und dem kathodischen Glühkörper bestehende System wird in Reihe mit einer

ίο Stromquelle von geeigneter Spannung (zwischen io und 300 Volt) und einem Kopplungsorgan geschaltet, das die Fernleitung induktiv oder auf andere Art anschließt. Die von den Schallwellen der Sprache durch Beeinflussung der Gasstrecke hervorgerufenen Stromänderungen werden auf die Fernleitung übertragen und können am anderen Ende in bekannter Art zur Wahrnehmung gebracht werden.

Die ionisierte Gasstrecke wird beispielsweise zwischen einem anodischen Silitstab und einem um ihn gewickelten kathodischen Glühdraht hergestellt, wobei der Silitstab den Halbleiter bildet. Es ist dafür zu sorgen, daß der Draht nur punkt- oder strichweise am Silit anliegt. Zu diesem Zweck wird der Silitstab z. B. kantig ausgebildet und der vorher zu einer Spirale gewundene Draht lose darübergestreift. Oder der Silitstab wird mit Längsrillen oder -rippen versehen und der Draht auf ihn aufgewickelt. Bei einem glatten, runden Silitstab benutzt man, um das punktweise Anliegen zu erreichen, ein tordiertes Metallband als kathodischen Glühkörper.

Diese Wickelformen ermöglichen im besonderen eine bequeme Regulierung der Gasstrecke durch mehr oder weniger starkes Anziehen des Drahtes. Zu gleichem Zweck kann man statt dessen die größere oder geringere Wärmeausdehnung des Drahtes benutzen, die bei größerem oder geringerem Heizstrom entsteht. Im übri-

gen sind mannigfaltige andere Bauformen möglich. Beispielsweise, kann an Stelle des Halbleiters der kathodische Glühkörper der Träger des Systems sein'. So kann man einen anodischen Draht, der mit einem Halbleiter überzogen ist, auf einen kathodischen Nemststift aufwickeln. Die Herstellung eines solchen Halbleiterüberzuges kann entweder durch Aufbringen einer Paste aus Marquardscher Masse ίο u. dgl. oder vermittels einer geeigneten Oberflächenbehandlung des anodischen Leiters geschehen. Besteht dieser aus Metall, so besteht die Behandlung wesentlich in einer Oxydierung dieses Metalls. Selbstverständlich ist nur ein Oxyd benutzbar, das im erhitzten Zustand halbleitend ist.

An Stelle eines anodischen gewickelten Leiters kann auch ein anodisches Leiternetz benutzt werden.

Im übrigen ist es vorteilhaft, das mikrophonische System im Brennpunkt eines Parabolreflektors oder im Grunde eines Schalltrichters anzuordnen. Der Reflektor und ebenso der Schalltrichter kann mit einer spannungslosen Membran verschlossen und mit indifferentem Gas von Atmosphärendruck gefüllt werden, um die Glühkathode gegen Oxydierung und Zerstörung zu schützen. Man kann die Gasfüllung auf einen Behälter beschränken, in dem lediglieh das System untergebracht ist. Benutzt man kein Gas, so muß als Material für den Glühdraht Edelmetall (Platin, Iridium) verwendet oder mit Edelmetall überzogener Draht (Platinmanteldraht) benutzt werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung beruht auf einer ionischen und elektronischen Entladung, die zwischen dem Glühkörper und dem Halbleiter übergeht. Dabei ist es möglich, durch Einschluß des Kontaktsystems in Edelgas eine +0 Herabsetzung der Durchschlagspannung, d. h. der Klemmenspannung, der Vorrichtung zu erzielen. Die Versuche sind mit Batteriespannungen von 10 bis 500 Volt in der oben angegebenen Schaltung gemacht worden. Gegenüber den bekannten Kathodophonen, deren Anode als Entladungsdüse ausgebildet ist, die mit Luftabstand der Kathode gegenübersteht, ist durch den vermittels des Halbleiters ermöglichten engen Zusammenbau der Anode und Kathode eine Verkürzung der Gasstrecke und demzufolge eine Steigerung des die Gasstrecke durchfließenden Stromes von der Größenordnung 10-⁵ Amp. auf etwa 10-² Amp. erzielt. Dadurch wird die Notwendigkeit erspart, den Strom zum Zwecke der Fernleitung verstärken zu müssen.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

In Abb. ι ist im Brennpunkt eines Parabolreflektors α ein in Abb. 3 näher veranschaulichter Silitstab δ angeordnet, der mit einem Gliihdraht d weitgängig und lose bewickelt und in der anodischen Metallgabel f gelagert ist. Die Gabel f ist leitend mit der Klemme g, die Enden des Drahtes d sind mit den Klemmen h, i verbunden. Zwischen den Klemmen h, i liegt •die Heizbatterie e für den Draht d und ein Regulierwiderstand k mit Gleitkontakt, zwischen den Klemmen g, i eine Anodenbatterie 0 nebst einem Regulierwiderstand?» mit Gleitkontakt und eine Kopplungsspule s, die die Fernleitung t induktiv anschließt. Die Öffnung des Reflektors α ist mit einer Kautschukhaut η verschlossen; bei J>_ wird Edelgas oder Stickstoff von Atmosphärendruck eingeführt. Die Schallwellen treffen in Richtung der Pfeile auf die Kautschukhaut n, gehen fast ungeschwächt durch diese hindurch und beeinflussen das mikrophonische Kontaktsystem b, d in der gewünschten Weise.

In Abb. 4 und 5 sind die mikrophonischen Kontaktstellen im vergrößerten Maßstab dargestellt. Die punktierten Linien r, die in Abb. 4 die Lufträume zwischen dem Drahtquerschnitt und der Süitstaboberfiache ausfüllen, stellen die Entladungsbahnen der Ionen und Elektronen dar, die vom kathodischen Draht d zum anodischen Silitstab b übergehen. Sie werden durch die Schallwellen beeinflußt und setzen die letzteren in proportionale elektrische Schwingungen im Stromkreis b, g, m, s, 0, d (Abb. 1) um.

In Abb. 5 ist statt eines runden Drahtes ein tordiertes Metallband d_x vorausgesetzt; bei r_x ist veranschaulicht, wie sich die Entladungsstellen ausbilden.

Abb. 2 stellt schematisch eine andere Anordnung des Systems b, d dar, und zwar ist dasselbe vor der engeren Öffnung seines Sprechtrichters « angeordnet, der die Schallwellen (s. die Pfeile) auf das System b, d konzentriert.

In Abb. 6 wird das mikrophonische System durch einen Süitkegel b_x und eine flach darnmgelegte konische Platinbandspirale d₂ gebildet, deren Enden wiederum an den Klemmen h, i liegen. Die Anschlußklemme g des Silitkegels b_x ist als Schraublagerung ausgebildet, um den Süitkegel mehr oder weniger in die Bandspirale eindrücken zu können, wodurch der mikrophonische Kontakt reguliert wird. Das ganze System ist wiederum im Brennpunkt eines Parabolreflektors α angeordnet.

Abb. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der kathodische Glühdraht d_s als konische Spirale in einem Silitblock b₂ gelagert ist und die Schallwellen durch einen Sprechtrichter w zugeführt werden, der auf der anodischen Metallfassung ν des Silitblocks aufgesetzt ist. Im Bügel dieser Fassung ist der Schraubgriff ζ gelagert, der, von seinem Körper isoliert, die Glühspirale d_s trägt. Die Enden des letzteren sind mit ι',- V bezeichnet; sie werden mit denselben ,_

Leitungen verbunden wie die Klemmen i, h in Abb. i. Der Bügel ν selbst und also der SiKtblock b._z liegt an der Klemme g, die ebenfalls entsprechend Abb. ι anzuschließen ist. Dreht man den Griff ζ nach links oder rechts, so wird die Glühspirale d_s mehr oder weniger in den Silitblock b₂ hineingedrückt, wodurch die Gasstrecke reguliert wird.

In allen Abbildungen kann entsprechend

ίο dem früher Gesagten das Silit durch einen anderen geeigneten Halbleiter ersetzt werden. In Abb. 3 kann an die Stelle des Silitstiftes b ein Nemststift treten, wenn er isoliert in der Gabel f gelagert und zwischen die Klemmen i, h (Abb. i) geschaltet wird. Der Spiraldraht d ist alsdann die Anode, die an Klemme g zu legen ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Glühkathodenmikrophon, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Schallwellen beeinflußbare ionisierte Gasstrecke zwischen einem kathodischen Glühkörper und einer mit diesem unter Zwischenfügung eines Halbleiters in Berührung stehenden Anode hergestellt ist, wobei zwischen Anode und Kathode eine Stromquelle von etwa 10 bis 300 Volt Spannung und ein die Fernleitung anschließendes Kopplungsorgan geschaltet ist.
2. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der drei Teile — kathodischer Teil, anodischer Teil, Halbleiter — der Träger der beiden anderen ist.
3. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem anodischen Leiter ein Halbleiter getragen wird, an welchem ein kathodischer Glühkörper punkt- oder strichweise anliegt.
4. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein anodischer Leiter mit einem Halbleiterüberzug versehen und atif diesen ein kathodischer Glühdraht gewickelt ist.
5. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kathodischer Nemststift mit einem einen Halbleiterüberzug tragenden anodischen Leiter umwickelt oder mit einem solchen Leiternetz überzogen ist.
6. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein anodischer Silitstab mit einem kathodischen Glühdraht bewickelt ist.
7. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der anodische Halfoleiterträger mit Längsrippen oder -rillen versehen ist.
8. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der um den glatten anodischen Halbleiterträger gewickelte Glühdraht aus einem tordierten Metallband besteht.
9. Glühkathodenmikrophon nach Ansprach ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit der Gasstrecke zwischen

! Kathode und Halbleiter durch mechanische Spannung des fadenförmigen Elementes regelbar ist.
10. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Regulierung der Empfindlichkeit dienende Änderung der Gasstrecke zwischen Kathode und Halbleiter durch die vom Heizstrom abhängige Wärmeausdehnung des fadenförmigen Elementes hergestellt wird.
11. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrophonische Kontakteinrichtung im Brennpunkt eines Parabolreflektors oder am Grunde eines Schallwellen auffangenden Trichters angeordnet ist.
12. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte Ende eines Sprechtrichters sich der außerhalb des Trichters liegenden mikrophonischen Kontakteinrichtung möglichst eng anschmiegt.
13. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem trichterförmigen, ausgehöhlten Halbleiterblock, auf den der Sprechtrichter anschließend aufgesetzt ist, der kathodische Glühdraht als konische Spirale angeordnet und durch eine an seinem Ende angreifende Stellschraube mehr oder weniger gespannt und zuin Anliegen an die Trichterwand des Halbleiters gebracht werden kann, während die Anode durch ein auf den Halbleiterblock geschobenes Metallrohr gebildet wird.
14. Glühkathodenmikrophon nach Anspruch ι bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe in einem von einer spannungslosen Membran geschlossenen, mit indifferentem Gas oder Edelgas von Atmosphärendruck gefüllten Behälter angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.