DE642693C - Koernermikrophon, bei dem die Koernerkammer besondere Vorratsraeume enthaelt - Google Patents

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf Körnermikrophone, insbesondere in Handfernsprechern. Es sind bereits Körnermikrophone bekanntgeworden, bei denen die KÖrnerkammer besondere Vorratsräume enthält, deren • Inhalt in der stromführenden· Zone der Füllung· bed jeder Winkellage des Mikrophons einen gewissen Mindestdruck aufrechterhält und von denen sich einer ringförmig um die Basis der einen Elektrode herum erstreckt. Voraussetzung für diese Wirkung ist jedoch, daß sich die Körner ähnlich wie eine Flüssigkeit verhalten. Diese Voraussetzung war aber bei den bekannten Konstruktionen nur mangelhaft erfüllt. Bei den bekannten Anordnungen besaß die Körnerkammer einten im wesentlichen H-förmigen Querschnitt, und die Elektroden waren als Plattenelektroden ausgebildet. Diese Konstruktion bringt es mit sich, daß Kanten entstehen, in denen sich die Kohlekörner bei einer Lageänderung des Mikrophons leicht festsetzen können. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die mit der Membran verbundene Elektrode, um deren Basis herum sich der eine Vorratsraum erstreckt, halbkugelförmig in die ebenfalls im wesentlichen halbkugelförmige Körnerkammer hineinragt und daß sich ein zweiter Vorratsraum gegenüber dem Scheitel der halbkugelförmigien Elektrode befindet.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist ein fast völlig reibungsloser Austausch der Füllung zwischen den einzelnen Räumen möglich. Dadurch wird nicht nur für alle Lagen des Mikrophons ein gewisser statischer Mindestdruck der Kohlekörner und damit ein guter und gleichmäßiger Stromübergang gewährleistet, sondern durch den leichten Austausch der Füllung der Vorratsräume durch die aktive Zone hindurch wird ein Backen der Kohlekömer in der aktiven Zone verhindert und dadurch eine gute Durcharbeitung der Füllung bei Schwingungen der Elektrode und die Beibehaltung eines niedrigen Wider-Standes zwischen den Elektroden des Mikrophons im Betriebe erreicht.

Es sei erwähnt, daß gewölbte oder konische Elektronen bei Kohlekörnermiknophonen an sich bekannt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei im folgenden an Hand der Abbildungen beschrieben.

Abb. ι zeigt ein Mikrotelephon teilweise im Schnitt, das lein Mikrophon gemäß der Erfindung 'enthält.

Abb-. 2 zeigt das Mikrophon im Querschnitt.

Abb. 3 ist eine teilweise Vorderansicht des Mikrophons der Abb. 2.

Abb. 4 zeigt die Einzelteile des beweg- 60" liehen Systems in perspektivischer Ansicht und vergrößert.

Abb. S ist eine vergrößerte schematische Darstellung, die die Gestaltung und die relativen Abmessungen der schwingenden Elektrode und des die Gegenelektrode ent'.¹ haltenden ausgesparten Ringgliedes veranschaulicht.

In Abb. ι ist io der Handgriff des Mikro-* telephone, an dessen einem Ende ein Hörer 11 und an dessen anderem Ende ein Mikrophon befestigt sind. Das Mikrophon besteht aus einer Kapsel, die allgemein mit 12 bezeichnet ist tind die auf einer Schulter des gewölbten Teiles 13 sitzt; dieses Teil ist mit einem Ring 14 verschraubt, der seinerseits auf den Handgriff io aufgeschraubt ist.

Eine Einsprache 15 ist auf das gewölbte Teil 13 aufgeschraubt und klemmt die Mikrophonkapsel 12 ,fest. Letztere besteht, wie aus den Abb. 2 und 3 deutlicher ersichtlich, aus einem gewölbten Gehäuse 16, beispielsweise aus Metall, mit einem röhrenförmigen, mit einem äußeren Gewinde versehenen Teil 17 auf der einen Seite und einem ringförmigen Sitz 18 auf der anderen Seite. Eine gewölbte Membran 19, deren Hauptteil kegelstumpfförmig ist, sitzt mit ihrem Rande in der ringförmigen Aussparung 18. Mehrere Dämpfungsringe aus Papier u. dgl. liegen zu beiden Seiten des Randes der Membran. Die Membran 19 kann aus Leichtmetall, z.B. Aluminiumlegierung, hergestellt und mit mehreren radialen Rippen 21 ungleicher Länge versehen sein, um zu bewirken, daß die Membran über einen weiten Frequenzbereich als Ganzes, also nach Art eines Kolbens, schwingt. Eine feuchtigkeitsundurchlässige Haut 22 z. B. aus ölgetränkter Seide liegt auf der Vorderfläche der Membran 19 und ist zusammen mit einem durchlöcherten Schutzdeckel 23 und einer 4.0 Unterlegscheibe 24 mittels eines gebördelten Bandes 25 auf das Gehäuse 16 gepreßt.

Die Membran 19 ist in der Mitte mit einer Öffnung versehen, in der ein kuppeiförmiges Teil 26 befestigt ist. Dieses Glied, hat einen Rand 27 mit mehreren Lappen 28. Das kuppelförmige Teil kann aus Aluminiumlegierung sein, vorzugsweise besteht es jedoch aus Messing, und seine innere Oberfläche hat 'einen Goldüberzug mit Rücksicht auf seine Verwendung als Elektrode. Eine biegsame Scheibe 30, die z. B. aus Seide besteht, liegt zwischen dem Flansch 27 und einer Schulter 29 der Membran. Eine biegsame metallische Spinne beispielsweise aus ausgeglühtem Kupfer tritt durch die Öffnung in der Membran hindurch. Sie besitzt einen ringförmigen Flanschteil 31 und mehrere radial nach außen verlaufende Arme 32; durch die Lappen 28, die über den Flansch 31 herumgebogen, werden, wird sie an dem Flansch 29 befestigt. Die Abschlußscheibe 30 und die Arme 32 sind ferner zwischen einem Flansch 33 des Gehäuses 16 und einem Isolierring 34 beispielsweise aus keramischem '-"'Material eingespannt. Die Arme 32 bilden eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Elektrode 26 und dem Gehäuse 16.

An dem Isolierteil 34 ist eine beispielsweise aus Messing bestehende feste Elektrode befestigt. Sie besitzt einen gewölbten Teil 35, dessen innere Oberfläche vergoldet sein kann, und einen ringförmigen Flansch 36, der auf seiner einen Seite mehrere Ringnuten 37 aufweist. Die feste Elektrode ist koaxial mit der schwingenden Elektrode 26 und dem Isolierteil 34 angeordnet und kann an letzterem mit einem passenden Kitt befestigt werden. Um eine gute Haftung zwischen dem Flansch 36 und dem Isolierteil 34 sicherzustellen, kann man den Kitt durch den Flansch hindurch erhitzen, so daß er sich über die aneinanderstoßenden Flächen von Flansch und Isolierteil gleichmäßig verteilt. Die Ringnuten 37 nehmen den überschüssigen Kitt auf und verhindern, daß der Kitt auf die inneren Oberflächen des Isolierteiles und des gewölbten Teiles 34 der festen Elektrode gelangt. Die feste Elektrode und der Isolierteil 34 können an dem Gehäuse 16 durch eine Überwurfmutter 38 befestigt werden, die mit der röhrenförmigen Verlängerung 17 verschraubt ist und sich gegen einen metallischen Ring 39 legt, der seinerseits auf einer isolierenden Unterlegscheibe 40 auf dem Flansch 36 ruht. Eine Metallkappe 41 ist über den Rand des gewölbten Teiles 35 der festen Elektrode gebördelt und schließt die Öffnung in diesem Teil. Die feste Elektrode 3 5, die schwingende Elektrode 26, die Abschlußscheibe 30 und das Isolierglied 34 bilden eine Kammer, die im wesentlichen mit zerkleinertem, widerstandsabhängigem Material, z. B. Kohlekörner, gefüllt ist.

Die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 35 und 26 und dem äußeren Stromkreis wird, wie aus Abb. 1 ersichtlich, durch ein paar Metallfedern 43 und 44 hergestellt, die auf dem gewölbten Gehäuse 13 befestigt und gegen dieses sowohl wie gegeneinander isoliert sind. Die Feder 43 legt sich gegen die Kappe 41 und die Feder 44 gegen die Überwurfmutter 3 8 und ist dadurch . mit der Elektrode 26 über das Gehäuse 16 und die Spinne 31,32 elektrisch verbunden.

Bei der Benutzung wird das in Abb. 1 dargestellte Mikrotelephon und dementsprechend auch die Mikrophonkapsel selbst in die verschiedensten Lagen gebracht. Infolgedessen bewegt sich das Füllmaterial der Kömerkammer unter der Wirkung der Schwerkraft. Da die Sendeeigenschaften des Mikrophons weitgehend abhängig sind von dem Kontakt-

druck der Elektroden und der Füllung, ist es im Interesse einer gleichmäßigen und befriedigenden Übertragungsgüte erwünscht·-daß der Druck für alle Lagen, in denen das Mikrophon im Betrieb gehalten werden kann, im wesentlichen gleichförmig bleibt. Insbesondere aus diesem Grunde haben die Elektrode 26 und die anderen/ die Körnerkammer bildenden Teile derartige Abmessungen 'und eine derartige Anordnung, wie noch im einzelnen beschrieben werden wird.

Abb. S zeigt deutlich, daß die schwingende ■ Elektrode 26 'einen im wesentlichen halbkugelförmigen Teil vom Radius ^₁ und einen zylindrischen Teil vom Durchmesser D₁ besitzt; .der Mittelpunkt des halbkugelförmigen Teiles hat von der Basis des zylindrischen .. Teiles eine Entfernung A₁. Die innere Oberfläche des Isolierteiles 34 besitzt zwei entgegengesetzt gekrümmte Teile; der eine ist konkav und hat den Radius R₃, der andere ist konvex und hat den Radius R^ Die Mittelpunkte der Radien R₃ liegen auf einer Linie, '·■ die unter dem Mittelpunkt des halbkugel-2ä förmigen Teiles der schwingenden Elektrode • in einer Entfernung A₃ liegt. Der kleinste und größte Durchmesser der Öffnung des Isolierteiles 34 ist D₂ bzw. D₃.

ι Wie aus Abb. 5 hervorgeht, bilden die 3d Elektroden 26 und 35, der IsoHerring34 und die Abschlußscheibe 30 einen Raum, der zwei verhältnismäßig große Kammern C und D enthält, die über .einen verengten Durchgang E miteinander verbunden sind. Da das zerkleinerte Material, wie z. B. Kohlekörner, sich annähernd wie eine Flüssigkeit verhält, sorgt das Material in den Kammern C !und D für alle Lagen des Mikrophons für eine gewisse Druckhöhe an der verengten Durchgangsstelle, so daß zwischen dem Material einer größeren Zone, zum mindesten dem Teil zwischen den Punkten A 'und B, der schwingenden Elektrode 26 ein guter und hoher Kontaktdruck erzielt wird. Das Material, das diesen Teilen gegenüberliegt, wird entsprechend den Schwingungen der Membran und demgemäß der Elektrode 26 gut durchgearbeitet, so daß der Strom zwischen den Elektroden 26 und 35 gut moduliert wird. Ferner hat sich gezeigt, daß die beschriebene Anordung der die Körnerkammer bildenden Elemente ein Backen der Füllung verhindert, so daß das Material stets lose in ,der Kammer liegt und gegenüber Schwingungen der Elektrode26 empfindlich bleibt.

Ausgedehnte Versuche haben bewiesen, daß in einem Mikrophon der beschriebenen Art die höchste Stromdichte zwischen den Elektroden 26 und 35 für alle Lagen des Mikrophons in dem zwischen den Punkten^, und B Hegenden Biereich auftritt. Dieser Stromweg besitzt einen niedrigen Widerstand, und die ihn bildenden Körner werden von den Schwingungen der Elektrode 26 gut bewegt, so daß 'eine günstige Modulation bei geringem Widerstand erzielt wird.

Bei einer besonderen Ausführung hatten die einzelnen Teile folgende Abmessungen:

₂ 5 ₃ 35

Ri = ο, 63 mm, D₁= 5,7 mm, D₂= 8,9 mm, D₃= 16,s mm, A₁ = 0,95 mm, A₂ = 2,03 mm, A₈ = 2,22 mm.

Ein derartiges Mikrophon ist wiederholt über einen Winkelbereich von 360⁰ ohne merkbare Änderungen in Güte und Wirkungsgrad in Betrieb gewesen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Kömermikrophon, bei dem die Körnerkammer besondere Vorratsräume enthält, deren Inhalt in der stromführenden Zone der Füllung bei jeder Winkellage des Mikrophons einen gewissen Mindestdruck aufrechterhält und von denen sich einer ringförmig um 'die Basis der einen Elektrode herum erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß 'die mit der Membran verbundene Elektrode (26), um deren Basis herum sich der eine Vorratsraum (C) erstreckt, halbkugelförmig in die ebenfalls im wesentlichen halbkugelförmige Körnerkammer hineinragt und daß sich ein zweiter Vorratsraum (D) gegenüber dem Scheitel der halbkugelförmigien Elektrode befindet.
2. 2. Kömermikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorratsraum durch 'eine topfförmige Vertiefung der ringförmigen Gegenelektrode (35) gebildet ist, die durch einen Deckel (41) aus leitendem Material abgeschlossen ist.
3. 3. Körnermikrophon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle halbkugelförmige Elektrode (26) an ihrer Basis Lappen (28) trägt, mit denen sie an dem verjüngten Ende der konischen Membran (19) derart befestigt ist, daß dabei gleichzeitig eine aus biegsamem Werkstoff, z. B. Seide, bestehende Abschlußscheibe (30) für die Körnerkammer und vorzugsweise auch eine besondere, zur Stromzuleitung dienende > Spinne (32) mit erfaßt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen