DE69719585T2 - Integrierter Mikrophon/Verstärker-Einheit, und eine Verstärkermodule dafür - Google Patents

Integrierter Mikrophon/Verstärker-Einheit, und eine Verstärkermodule dafür Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrofon mit integriertem Verstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Mikrofone finden u. a., aber nicht ausschließlich Einsatz in Hörgeräten.
  • Derartige Mikrofone haben sich als empfindlich gegenüber Störsignalen insbesondere im HF-Bereich erwiesen. Eine wichtige Quelle von HF-Signalen, die derartige Mikrofone stören können, sind GSM-Telefone sowie digitale Schnurlos-Telefone, bspw. DECT-Telefone. Solche Geräte senden bei 900 MHz bzw. 1,8 GHz Signale, die zu für den Benutzer wahrnehmbaren Störungen führen können. Diese Störungen können ein solches Ausmaß annehmen, dass der Träger eines Hörgeräts ein GSM- oder DECT-Telefon nicht mehr sinnvoll benutzen kann.
  • Es ist daher ein wichtiges Ziel der vorliegenden Endung, ein Mikrofon mit integriertem Verstärker anzugeben, bei dem Störsignale im Allgemeinen und HF-Störsignale im Besonderen, wie sie bspw. von GSM-Telefonen erzeugt werden, hinreichend unterdrückt werden.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, weist eine erfindungsgemäße integrierte Mikrofon/ Verstärker-Einheit die Merkmale nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 auf. Dabei werden die vom Mikrofon u. U. abgegebenen Störsignale effektiv kurzgeschlossen und am Auftreten am Ausgang der integrierten Einheit gehindert. Vorzugsweise ist dieser Kurzschluss nach Masse gelegt. Ein Wert von etwa 30 pF hat sich für eine gute Unterdrückung von mehr als 20 dB bei Frequenzen, die im Einsatz eines GSM-Telefons auftreten, als sinnvoll erwiesen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den miniaturisierten Aufbau eines Verstärkermoduls für eine solche Mikrofon/Verstärker-Einheit. In einer makroskopischen Umgebung lassen sich zwei kapazitive Entkopplungen ziemlich leicht mit zwei Kondensatoren realisieren. In Miniatur-Umgebungen wie bspw. Hörgeräten ist jedoch für diese kein Raum.
  • Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine für Hörgeräte geeignete miniaturisierte Mikrofon/Verstärker-Einheit anzugeben, bei der die kapazitiven Entkopplungen mit minimalem Raumbedarf realisiert sind. Hierzu sind erfindungsgemäß die kapazitiven Entkopplungen unter Anwendung der Dickschichttechnik in das Verstärkermodul der Mikrofon/Verstärker-Einheit integriert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verstärkermodul mit vorhandenen Modulen ohne kapazitive Entkopplung kompatibel und austauschbar. Dies bedeutet u. a., dass die kapazitiven Entkopplungen in das Verstärkermodul so eingebaut werden müssen, dass die Größe des Moduls gleich bleibt und die Anschlusspunkte die gleichen bleiben. In einer Ausführungsform erreicht die vorliegende Erfindung dieses Ziel, indem dort die kapazitiven Entkopplungen in die Anschlusspunkte eingebaut sind, in einer anderen durch Anordnen der kapazitiven Entkopplungen auf der gegenüber liegenden Seite des Moduls.
  • Diese sowie andere Aspekte, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun anhand bevorzugter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • 1A zeigt den Stromlauf einer erfindungsgemäßen integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit;
  • 1B zeigt den Stromlauf einer Variante der erfindungsgemäßen integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit;
  • 2A zeigt schaubildlich als Perspektive die Hauptbestandteile einer erfindungsgemäßen integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit im zerlegten Zustand;
  • 2B zeigt schaubildlich als Perspektive die integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit nach 2A im zusammengesetzten Zustand; 2C zeigt die integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit nach 2A schaubildlich im zusammengesetzten Zustand;
  • 3 zeigt schaubildlich ein bekanntes Verstärkermodul von oben, um die Topologie zu erläutern;
  • 4A-C zeigen die Topologie eines erfindungsgemäßen Verstärkermoduls; 4D zeigt schaubildlich einen Schnitt in der Ebene D-D der 4C; 5A entspricht der 4A, zeigt aber die Topologie einer Variante nach 1B;
  • 5B zeigt eine Topologie analog zur 4C; und
  • 6A-C zeigen schaubildlich die Topologie einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die 6A eine Draufsicht und die 6B-C Unteransichten sind.
  • Die Erfindung ist nicht ausschließlich, aber insbesondere nützlich für Hörgeräte und daher anhand eines solchen als praktisches Beispiel beschrieben.
  • Anhand der 1 und 2 werden zunächst der Aufbau und die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen integrierten Mikrofon/Verstärker-Einheit 1 erläutert. Die – auch kurz als "Mikrofon" bezeichnete – Mikrofon/Verstärker-Einheit 1 weist ein kästchenförmiges Gehäuse 10 und einen Deckel 11, eine Schalleintrittsdüse 12, eine Rückplatte 13 mit einer geladenen Elektret-Schicht, eine Membran 14, eine Befestigungsplatte 15 und ein Verstärkermodul 100 auf. Die Kombination der Rückplatte 13 mit der Membran 14 wird als Mikrofonkapsel 2 bezeichnet. Im zusammengesetzten Zustand (2C) sind die Rückplatte 13 mit der Membran 14 nahe dem Boden des Gehäuses 10, die Befestigungsplatte 15 auf dem Gehäuse 10 und das Verstärkermodul 100 auf der Befestigungsplatte 15 befestigt. Der Deckel 11 ist auf das Modul 100 so aufgesetzt, dass seine elektrischen Anschlüssen 5, 6, 7 freiliegen. Schall erreicht das Innere des Gehäuses 10 über die Schalleintrittsdüse 12 und verursacht Bewegungen der Membran 14 derart, dass die Elektret-Mikrofonkapsel 2 ein elektrisches Kapselsignal abgibt. Die Elektret-Mikrofonkapsel 2 ist mit Verbindungsdrähten 17, die sich durch eine Durchgangsöffnung 16 in der Befestigungsplatte 15 erstrecken, mit Eingangsanschlüssen 3, 4 des einen Teil der Einheit 1 bildenden Verstärkermoduls 100 verbunden, um das Kapselsignal in es einzuspeisen. Die elektrischen Anschlüsse 5, 6, 7 weisen zwei Anschlüsse 5, 7 zur Versorgung des Moduls 100 mit von elektrischem Strom sowie einen Ausgangsanschluss 6 für das Verstärkerausgangssignal (auch als "Mikrofonsignal" bezeichnet) auf. Einer (7) der Versorgungsanschlusspunkte ist mit einem (4) der Eingangsanschlüsse verbunden; dieser Versorgungsanschluss 7 ist auch als Masseanschluss bezeichnet. Der andere Versorgungsanschluss 5 ist gewöhnlich bezüglich des Masseanschlusses 7 positiv.
  • Da das Wesen und der Aufbau der Einheit 1 – insbesondere der Aufbau der Membran 14 und des Mikrofons 2 – darüber hinaus nicht erfindungswesentlich sind und eine Kenntnis derselben für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist, soll nicht weiter ausführlich auf sie eingegangen werden. Zur Arbeitsweise eines elektroakustischen Wandlers der Elektret-Art und möglichen Aufbaubeispielen für einen solchen sei auf die EP 0 533 284 verwiesen, deren Inhalt durch die Bezugnahme als Teil der vorliegenden Anmeldung gelten soll.
  • Das Verstärkermodul 100 weist einen Verstärker 110 auf, bei dem es sich im dargestellten Fall um einen Feldeffekttransistor in Source-Folgerschaltung handelt. Der Verstärker 110 hat einen Eingang 111, der mit einem Mikrofoneingang 3 verbunden ist und der über einen ersten Widerstand R1 an den Masseanschluss 7 gelegt ist. Ein Versorgungseingang 112 des Verstärkers 110 ist mit dem Versorgungseingang 5 verbunden, ein Ausgang 113 des Verstärkers 110 über einen zweiten Widerstand R2 mit dem Masseanschluss 7 und weiterhin mit dem Ausgangsanschluss 6.
  • Nach einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung liegen eine erste kapazitive (Ent-)Kopplung 8 zwischen dem Ausgangsanschluss 6 und dem Masseanschluss 7 und eine zweite kapazitive (Ent-)Kopplung 9 zwischen dem Versorgungseingang 5 und dem Masseanschluss 7 vor. Die Kapazitätswerte der beiden kapazitiven (Ent-)Kopplungen 8, 9 betragen in geeigneter Umgebung ca.
  • 30 pF. Um die Unterdrückung bei bestimmten Frequenzen zu optimieren, kann ggf. ein anderer Kapazitätswert gewählt werden.
  • Falls HF-Störungen – bspw. in Folge der Nähe eines GSM-Telefons – auftreten, werden diese durch die kapazitive Entkopplung nach Masse kurzgeschlossen. Das dann am Ausgang 6 abnehmbare Signale ist also von derartigen Störsignalen frei. Andererseits ist der Kapazitätswert so niedrig, dass dessen Impedanz keinen Einfluss auf das NF-Signal des Mikrofons hat.
  • Wie in 1A gezeigt, bilden die kapazitiven Entkopplungen 8, 9 vorzugsweise Teil des Verstärkermoduls 100, da das Verstärkermodul 100 selbst dann am Ausgang 6 ein von Störungen befreites Mikrofonsignal liefert. Wie unten ausführlicher erläutert, kann dann das Verstärkermodul 100 so aufgebaut sein, dass es mit den kapazitiven Entkopplungen 8, 9 zusammen gegen vorhandene Module austauschbar ist, denen dieses Merkmal fehlt.
  • Die 1 B zeigt eine Variante 100' des in der 1A gezeigten Verstärkermoduls 100, bei der neben der Masseverbindung 7 eine zusätzliche Masseverbindung 7' vorliegt. Die kapazitiven Entkopplungen 8, 9 sind dann bezüglich dieser zusätzlichen Masseverbindung 7' realisiert; abgesehen davon ist das Verstärkermodul 100' mit dem Verstärkermodul 100 der 1A identisch. Der Vorteil einer zusätzlichen Masseverbindung 7' ist, dass die Masseverbindung für die HF-Störsignale von der für die NF-Mikrofonsignale getrennt und so die Empfindlichkeit der Einheit 1 gegenüber HF-Störsignalen weiter verringert ist. Vorzugsweise ist die HF-Masseverbindung 7' mit dem leitfähigen Gehäuse 10, 11 der Einheit 1 verbunden; aus Gründen der Einfachheit ist diese Verbindung jedoch nicht gezeigt. Die NF-Masseverbindung 7 lässt sich dann über eine Drossel (nicht gezeigt) mit der HF-Masseverbindung 7' zusammenführen.
  • Unter Bezug auf die 3 soll nun der Aufbau eines beispielhaften bekannten, allgemein mit dem Bezugszeichen 99 bezeichneten Verstärkermoduls beschrieben werden. Das Modul 99 weist einen plättchenförmigen Träger 120 aus einem elektrisch isolierenden Stoff wie Al2O3 in einer Dicke von etwa 0,254 mm auf. Der Träger 120 ist im wesentlichen quadratisch und hat vier Kanten 121, 122, 123, 124 einer Länge von jeweils etwa 2,8 mm. Auf den Träger 120 ist ein Leitungsmuster aus einem leiffähigen Stoff wie Kupfer oder vorzugsweise einer AgPd-Legierung mit einer Dicke von etwa 10–14 μm aufgebracht. Dieses Muster weist eine erste Fläche 131 zum Befestigen des Verstärkers 110 auf. Auf dem Träger 120 sind nahe der ersten Fläche 131 Kontaktflächen 132, 133, 134 angeordnet, mit denen der Verstärker 110 mittels Drahtkontaktierungen verbunden werden kann. Diese Kontaktflächen 132, 133, 134 sind aus Gold in einer Dicke von etwa 10–12 μm hergestellt.
  • Das Leitungsmuster aus leiffähigem Stoff weist weiterhin fünf Flächen auf, d. h. die Mikrofon-Anschlusspunkte 3, 4, den Versorgungseingang 5, den Masseanschluss 7 und den Signalausgangsanschluss 6. Der Versorgungseingang 5, der Signalausgangsanschluss 6 und der Masseanschluss 7 sind – in 3 von oben nach unten – entlang der ersten Kante 121 des Trägers 120 angeordnet. Die Verstärkerfläche 131 und die Mikrofonanschlusspunkte 3, 4 liegen – in 3 von oben nach unten – entlang der dritten Kante 123 der ersten Kante 121 gegenüber.
  • Das Leitungsmuster weist weiterhin einige Verbindungsleitungen auf wie folgt. Entlang der zweiten Kante 122 des Trägers 120 verbindet eine erste Leiterbahn 141 den Mikrofonanschlusspunkt 4 mit dem Masseanschluss 7. Eine zweite Leiterbahn 142 verbindet den anderen Mikrofonanschlusspunkt 3 mit der Ver stärkerfläche 131. Eine dritte Leiterbahn 143 verbindet die erste Gold-Kontaktfläche 132 mit dem Versorgungseingang 5.
  • Quer zur ersten Leiterbahn 141 liegen zwei Widerstandsflächen 161, 162, die die Widerstände R, R2 bilden. Die erste Widerstandsfläche 161 ist mittels einer vierten Leiterbahn 144 mit der dritten Gold-Kontaktfläche 134 verbunden. Die zweite Widerstandsfläche 162 ist mittels einer fünften Leiterbahn 145 mit der zweiten Gold-Kontaktfläche 133 verbunden. Diese fünfte Leiterbahn 145 ist mittels einer sechsten Leiterbahn 146 an den Signalausgangsanschluss 6 gelegt.
  • Wie bereits festgestellt, ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine kapazitive Entkopplung zwischen den Verbindungsflächen 5, 7 und zwischen den Verbindungsflächen 6, 7, wobei die Gestalt und die Größe der Verbindungsflächen 5, 6 und 7 auf dem Träger 120 und – aus akustischen Gründen – das Luftvolumen im vom Gehäuse 10 und vom Deckel 11 umschlossenen Raum erhalten bleiben sollen.
  • In einem ersten Ansatz löst die vorliegende Erfindung diese Aufgabe mit einer leitfähigen Basisfläche unter jeder der Anschlussflächen 5, 6 unter Zwischenlage dielektrischer Zwischenschichten zwischen diesen Verbindungsflächen 5, 6, wobei die leitfähigen Basisflächen mit einem Masseanschluss verbunden sind. Die Anschlussflächen 5, 6 selbst bilden zusammen mit den leitfähigen Basisflächen einen Kondensator. Vorzugsweise sind die leitfähigen Basisflächen integriert ausgebildet; das Gleiche gilt für die dielektrischen Zwischenflächen. Dieser Ansatz soll anhand der 4A-C, die die verschiedenen Schichten des erfindungsgemäßen Moduls 100 zeigen, sowie der 4D erläutert werden, die einen Schnitt in der Ebene D-D der 4 zeigt. In den 4A-D sind die glei chen oder vergleichbare Teile wie in 3 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die 4A stellt die Grund-Topologie einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls 100 dar. Ein Vergleich mit der 3 zeigt, dass die Anschlussflächen 5, 6, 7 durch eine einzelne leitfähige Basisfläche 151 ersetzt sind, die entlang der ersten Kante 121 des Trägers 120 verläuft und mit der ersten Leiterbahn 141 verbunden ist. Die sechste Leiterbahn 146 fehlt und die dritte Leiterbahn 143 ist durch eine kurze Verbindung 147 ersetzt, die nur zur ersten Gold-Kontaktfläche 132 führt.
  • Die 4B zeigt eine dielektrische Isolierschicht 152 über einem Teil der Basisfläche 151 aufgetragen. Die 4C zeigt, dass danach ein zweites Muster aus leitfähigem Material – bspw. Kupfer, aber vorzugsweise AgPd – in einer Dicke von 10–14 μm auf die dielektrische Schicht 152 aufgetragen wurde. Dieses zweite Muster weist eine erste Fläche 153, die mittels einer Leiterbahn 154 an die kurze Leiterbahn 147 geführt ist, und eine zweite Fläche 155 auf, die mittels einer Leiterbahn 156 mit der fünften Leiterbahn 145 verbunden ist.
  • Hinsichtlich ihrer Lage und Funktion entsprechen die Flächen 153, 155 den Anschlusspunkten 5, 6, während hinsichtlich der Lage und Funktion der nicht vom Dielektrikum 152 bedeckte Teil 157 der leitfähigen Fläche 152 dem Masseanschluss 7 entspricht. Darüberhinaus sind die Flächen 153, 155 jeweils kapazitiv mit der leitfähigen Fläche 151 und somit mit dem Flächenteil 157 gekoppelt; die Kapazität kann durch geeignete Wahl der Art und Dicke des Dielektrikums etwa 30 pF betragen. In einer geeigneten Ausführungsform ist jede Fläche 153, 155 etwa 0,7 × 0,7 mm groß und hat das Dielektrikum eine Dicke von etwa 40 μm und einen ε-Wert größer als 200. Ein geeigneter Stoff ist von der Fa. Du Pont bspw. unter der Typenbezeichnung 8229S im Handel. Das Aufbringen des Dielektrikums auf die Basisfläche 151 und das Auftragen eines zweiten Musters aus leitfähigem Material auf die dielektrische Schicht 152 können nach an sich bekannten Verfahren erfolgen, wie für den Fachmann einzusehen ist. Entsprechend ist für den Fachmann einzusehen, dass beim Auftragen des Dielektrikums sorgfältig darauf zu achten ist, dass es eine durchgehende, d. h. von Unterbrechungen freie Schicht bildet, da derartige Unterbrechungen einem Kurzschluss zwischen den Flächen 153, 155 einerseits und 151 andererseits gleichkommen.
  • Danach kann ein isolierender Rahmen 158 bspw. aus Glas auf den Träger 120 aufgebracht werden, wobei Öffnungen im Rahmen mit den Anschlussflächen 153, 155 und 157 ausgerichtet sind. Die Öffnungen im Rahmen lassen sich mit Lot 159 – bspw. 62Sn/36Pb/2Ag – füllen; vergl. die Schnittdarstellung 4D. Wie ersichtlich, ist das Aussehen der Anschlusspunkte 5, 6 und 7 gegenüber dem Bekannten Modul 99 unverändert; jedoch liegen die kapazitiven Entkopplungen 8, 9 vor, ohne zusätzlichen Raum zu beanspruchen.
  • Wie für den Fachmann einzusehen ist, ist auf dem Träger 120 ein Verstärker 110 – bspw. ein JFET des Typs J2N4338 – vorgesehen, dessen Anschlüsse bspw. über Drahtkontaktierungen mit den Flächen 132, 133, 134 verbunden sind; danach werden zum Schutz der FET und die Drahtkontaktierungen insgesamt bspw. in ein Harz eingekapselt. Da diese Schritte nicht Teil der Erfindung sind und für sie bereits zur Herstellung des bekannten Moduls 99 eingesetzte Verfahrensweisen anwendbar sind, sind sie hier nicht ausführlicher diskutiert oder ausgeführt.
  • Wie also ersichtlich, erhält man durch Anbringen der kapazitiven Entkopplungen unmittelbar unter den Anschlussflächen eine 100%ige Austauschbarkeit, ohne das akustische Volumen zu beeinträchtigen.
  • Für den Fachmann ist einzusehen, dass die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sich abändern lässt, ohne den erfinderischen Grundgedanken bzw. dessen Schutzumfang zu verlassen. Bspw. lässt die kapazitive Entkopplung zwischen dem Ausgangsanschluss 6 und dem Masseanschluss 7 sich durch eine solche zwischen dem Ausgangsanschluss 6 und dem Versorgungsanschluss 5 ersetzen, da HF-Störsignale auch dadurch kurzgeschlossen werden. Beim Vorliegen eines zusätzlichen Ausgangsanschlusses 7' - vergl. 1B – lässt dieser sich ggf. als HF-Speiseanschluss betrachten. Falls erwünscht, lässt der Versorgungsanschluss 7 sich auch kapazitiv mit dem zusätzlichen Ausgangsanschluss 7' koppeln.
  • Weiterhin lässt sich eine andere Verstärkerschaltung auswählen. Im dargestellten Beispiel ist der Verstärker 110 ein Trennverstärker; er kann aber auch das Signal anheben bzw. verstärken. Der Verstärker 110 kann auch ein integrierter Schaltkreis sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist auf der leitfähigen Fläche 151 eine einzige dielektrische Schicht 152 vorgesehen, die sich unter beiden Flächen 153, 155 erstreckt. Diese Anordnung ist bevorzugt; prinzipiell ist es auch möglich, unter den Flächen 153, 155 jeweils eine eigene dielektrische Schicht vorzusehen.
  • Die 5A zeigt die Grund-Topologie einer Variante 100' des Verstärkermoduls, der der Stromlauf der 1 B zu Grunde liegt. Die gleichen oder vergleich bare Teile der 3 bzw. 4A-D sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Ein Vergleich mit der 3 zeigt, dass die Anschlussflächen 5, 6 durch eine einzige leitfähige Fläche 171 ersetzt sind, die – im Gegensatz zur 4B – keine elektrische Verbindung zur Anschlussfläche 7 aufweist. An der dritten Kante 123 des Trägers 120 sind die Flächen 4, 3 und 131 geringfügig reduziert und/oder zur zweiten Kante 122 verschoben, um Raum für eine HF-Massefläche 7' zu schaffen, die von einer Leiterbahn 172 entlang der vierten Kante 124 mit der Fläche 171 verbunden ist.
  • Auf mit den 4B und 4C vergleichbare Weise ist über der Fläche 171 eine dielektrische Schicht 152 angeordnet, auf der sich die leitfähigen Flächen 153, 155 befinden, die durch Leiterbahnen 154, 156 mit den Leiterbahnen 147 bzw. 145 (5B) verbunden sind.
  • Bisher wurde die Erfindung anhand einer Ausführungsform beschrieben, in der auf dem Modul 100 planare Anschlusspunkte ausgebildet sind. In diesem Fall ist ein planarer Anschlusspunkt zweckmäßigerweise als Belag eines in das Modul zu integrierenden Kondensators benutzbar. Jedoch kann auch die Rückseite des Trägers zum Aufbau von Kondensatoren ausgenutzt werden, wie nun für einen Träger 220 in einer Konfiguration erläutert werden soll, die sich von der des Trägers 120 unterscheidet, wobei jedoch der Stromlauf gleich dem bereits beschriebenen ist. Im Gegensatz zum Träger 120 sind auf dem Träger 220 keine Anschlussflächen ausgebildet, sondern es sind Anschlussstifte 203, 204, 205, 206, 207 an ihm befestigt, die im zu beschreibenden Beispiel parallel zur Trägerebene verlaufen. Eine solche Ausführungsform des Verstärkermoduls ist bekannt; auch hier besteht der Wunsch, das Modul mit einer Störunterdrückung zu versehen, aber seine Gestalt und Größe sowie die Lage der Anschlussstifte zu erhalten.
  • Die 6A zeigt einen länglichen Träger 220 mit Abmessungen von ca. 5 mm × ca. 1,6 mm. Gleiche Bezugszeichen wie in 3 bezeichnen gleiche oder vergleichbare Teile. Die erste Leiterbahn 141 liegt an einem ersten Ende des Trägers 220 und verläuft über im wesentlichen dessen gesamte Breite. Auf diese erste Leiterbahn 141 sind zwei Stifte 204, 207 aufgelötet, die über den Rand des Träger 220 hinaus vorstehen und die Anschlusspunkte 4, 7 bilden. Die beiden Stifte 204, 207 können auch von einem einzigen durchgehenden Stift gebildet werden.
  • Auf vergleichbare Weise ist die dritte Leiterbahn 143 am anderen Ende des Trägers 220 angeordnet; sie erstreckt sich im wesentlichen über dessen gesamte Breite. Auf diese dritte Leiterbahn 143 ist ein Stift 205 aufgelötet, der auf der gleichen Seite des Trägers 220 wie der erwähnte Stift 207 über den Rand des Trägers 220 hinaus vorsteht, um den Anschlusspunkt 5 zu bilden. Zwischen den Stiften 205, 207 ist auf die fünfte Leiterbahn 145 ein Stift 206 gelötet, um den Anschlusspunkt 6 auszubilden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Stift 203 auf die zweite Leiterbahn 142 gelötet und bildet dort den Anschlusspunkt 3. Die Stifte können auch auf andere Weise festgelegt sein; Lötungen sind jedoch bevorzugt. In dieser Ausführungsform fehlt die dritte Gold-Kontaktfläche 134, da die zweite Leiterbahn 142 auch die Fläche 131 mit dem ersten Widerstand 161 verbindet.
  • Die zur 6A diskutierten Teile befinden sich auf der ersten Hauptfläche (Seite) des Trägers 220 und können nach Art und Lage identisch mit den Teilen eines bekannten Moduls sein. Auf der anderen Hauptfläche (Seite) des Trägers 220 sind erfindungsgemäß Einrichtungen angeordnet, die eine kapazitive (Ent-) Kopplung 8 zwischen den Stiften 205, 207 sowie eine kapazitive (Ent-)Kopplung 9 zwischen den Stiften 206, 207 besorgen, wie anhand der 6B und 6C zu beschreiben sein wird.
  • Wie die 6B zeigt, befindet sich auf der anderen Hauptfläche des Trägers 220 ebenfalls ein Muster aus leitfähigen Schichten. Dieses Muster weist zwei im wesentlichen quadratische Grundflächen 231, 232 auf, die eine Leiterbahn 233 miteinander verbindet. Auf dem Träger 220 sind drei Löcher 234, 235, 236 auf der Höhe der dritten Leiterbahn 143, der fünften Leiterbahn 145 und der ersten Leiterbahn 141 vorgesehen. Das Muster auf der anderen Hauptfläche des Trägers 220 weist weiterhin drei Kontaktflächen 237, 238 und 239 auf, die um die Löcher 234, 235 bzw. 236 herum verlaufen und durch diese hindurch elektrisch mit der dritten, fünften bzw. ersten Leiterbahn 143, 145 bzw. 141 verbunden sind – bspw. mittels (nicht gezeigter) Hohlnieten, die durch die Löcher geführt und beiderseits verlötet sind. Die dritte Kontaktfläche 238 ist mit der Fläche 232 so verbunden, dass beide Grundflächen 231, 232 elektrisch mit dem Anschlusspunkt 7 verschaltet sind.
  • Die beiden Grundflächen 231, 232 üben die gleiche Funktion aus wie die zur 4A diskutierte Grundfläche 151.
  • Die 6C zeigt, dass über den beiden Grundflächen 231, 232 dielektrische Schichten 241 bzw. 242 angeordnet sind, die gemeinsam die gleiche Funktion ausüben wie die anhand der 4B diskutierte Grundfläche 152.
  • Über diesen dielektrischen Flächen 241, 242 sind leitfähige Flächen 243 bzw. 244 angeordnet, die mittels der Leiterbahnen 245 bzw. 246 mit den Kontaktflächen 237 bzw. 238 verbunden sind. So sind die leitfähige Fläche 243 mit dem Anschlusspunkt 5 und die leitfähige Fläche 244 mit dem Anschlusspunkt 6 elektrisch leitend verbunden.
  • Wie ersichtlich, bilden die leitfähige Fläche 243 und die Grundfläche 231 zusammen mit der dielektrischen Schicht 241 zwischen ihnen einen Kondensator, der die kapazitive (Ent-)Kopplung 9 bildet; desgl. bilden die leitfähige Fläche 244 und die Grundfläche 232 zusammen mit der dielektrischen Schicht 242 zwischen ihnen einen Kondensator 8, der die kapazitive (Ent-)Kopplung 8 bildet.
  • Vorzugsweise ist über der anderen Hauptfläche des Trägers 220 eine Schutzschicht bspw. aus Glas angeordnet.
  • Es ist einzusehen, dass an den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen Variationen und Modifikationen möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen niedergelegt ist, zu verlassen. So ist bspw. wie beschrieben das Mikrofon 2 ein Elektret-Mikrofon; dies ist jedoch nicht nötig.

Claims (10)

  1. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit (1), mit: einem Mikrofon (2) zum Erzeugen eines Mikrofonsignals ansprechend auf Schallwellen; und einem Verstärker (110), der einen Eingang (111), der mit dem Mikrofon (2) gekoppelt ist, sowie einen Ausgang (113) aufweist, der mit einem Ausgangsanschluss (6) der Mikrofon-/Verstärker-Einheit (1) zum Bereitstellen eines verstärkten Mikrofonsignals gekoppelt ist; wobei die Mikrofon-/Verstärker-Einheit mit zwei Speiseverbindungen (5, 7) zum Anschluss an eine Stromquelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsanschluss (113) des Verstärkers mit mindestens einer (7) der Speiseverbindungen kapazitiv gekoppelt (8) ist und dass die mindestens eine Speiseverbindung (7) zusätzlich mit der andern Speiseverbindung (5) kapazitiv gekoppelt (9) ist.
  2. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 1, bei der die eine Speiseverbindung (7) eine Masseverbindung ist.
  3. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kapazitätswerte der beiden kapazitiven Kopplungen (8, 9) im Wesentlichen gleich sind.
  4. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 3, bei der die Kapazitätswerte im Wesentlichen etwa 30 pF betragen.
  5. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, deren Verstärker ein Modul (100) ist, mit: einem plattenförmigen Träger (120; 220) mit einer ersten Oberfläche; wobei der Verstärker (110) auf der ersten Fläche des Trägers (120; 220) angeordnet ist und auf dem Träger (120; 220) Einrichtungen (151, 152, 155; 232, 242, 244) vorgesehen sind, die eine kapazitive Kopplung (8) zwischen der Ausgangsverbindung (6) und der Masseverbindung (7) oder der Speiseverbindung (5) herstellen; und wobei auf dem Träger (120; 220) Einrichtungen (151, 152, 153; 231, 241, 243) vorgesehen sind, die eine kapazitive Kopplung (9) zwischen der Speiseverbindung (5) und der Masseverbindung (7) herstellen; und wobei die kapazitiven Kopplungseinrichtungen (151, 152, 153, 155; 231, 232, 241, 242, 243, 244) in Dickschichttechnik hergestellt sind.
  6. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 5, bei der auf der ersten Oberfläche des Trägers (120) eine leitfähige Fläche (151) angeordnet ist, die elektrisch mit der Masseverbindung (7) verbunden ist, wobei über der leitfähigen Fläche (151) eine dielektrische Schicht (152) und über der dielektrischen Schicht (152) leitfähige Flächen (153, 155) angeordnet sind, die somit mit der leitenden Fläche (151) kapazitiv gekoppelt sind und auch als Speiseverbindung (5) bzw. Ausgangsverbindung (6) arbeiten.
  7. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 6, bei der die Verbindung (7) von einem Teil (157) der leitfähigen Fläche (151) gebildet wird, der nicht von der dielektrischen Schicht (152) abgedeckt ist.
  8. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 5, bei der auf der von der ersten Fläche abgewandten Rückseite des Trägers (220) eine leitfähige Fläche (231, 232, 233) angeordnet ist, die über eine Öffnung (236) im Träger (220) mit der Masseverbindung (7) verbunden ist; wobei über der leitfähigen Fläche eine dielektrische Schicht (241, 242) ist; und wobei über der dielektrischen Schicht leitfähige Flächen (243, 244) angeordnet sind, die somit mit der leitfähigen Fläche (231, 232) kapazitiv gekoppelt sind, und wobei die genannten Flächen über Öffnungen (234, 235) im Träger (220) mit der Speiseverbindung (5) bzw. der Ausgangsverbindung (6) elektrisch verbunden sind.
  9. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach einem der Ansprüche 5-8, bei der eine zusätzliche Ausgangsverbindung (7') vorliegt, wobei die Speiseverbindung (5) und die Ausgangsverbindung (6) und optional auch die Masseverbindung (7) kapazitiv mit der zusätzlichen Ausgangsverbindung (7') gekoppelt sind.
  10. Integrierte Mikrofon-/Verstärker-Einheit nach Anspruch 9, bei der auf der ersten Fläche des Trägers (120) eine leitfähige Fläche (171) angeordnet ist, die mit der zweiten Masseverbindung (7') elektrisch verbunden (172) ist, wobei über der leitfähigen Fläche (171) eine dielektrische Schicht (152) und über der dielektrischen Schicht (152) leitfähige Flächen (153, 155) angeordnet sind, die somit mit der leitfähigen Fläche (171) kapazitiv gekoppelt sind und auch als Speiseverbindung (5) bzw. Ausgangsverbindung (6) arbeiten.
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