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Querstrommikrofon Der Gegenstand der Erfindung ist ein Querstrommikrofon.
Die Erfindung bezweckt eine die Wirkungsweise eines solchen Mikrofons verbessernde
Ausbildung.
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Bei Querstrommikrofonen, bei welchen die Strombahn parallel zur Membran
verläuft, ist es von besonderer Wichtigkeit, daß in jeder Lage das Grießmaterial
mit der Membran und mit den Elektroden der Körnerkammer in Berührung bleibt.
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Bei den bisher bekannten Anordnungen wurden diese Forderungen nur
in einem ungenügenden Maße erfüllt. So ist es bekannt, Querstrommikrofone mit mehreren
langgestreckten parallelen Kohlekörnerkammern zu versehen und sie mit einer gerippten
Membran ,abzuschließen. Bei diesen Anordnungen wird zwar durch die Formgebung eine
versteifte Membran erzielt und die Berührungsfläche zwischen Kohlegrieß und der
Membran vergrößert, aber die Formgebung der Membran allein kann ein Ablösen der
Kohleschicht in bestimmter Lage von der Membran bzw. eine Verminderung des Berührungsdruckes
zwischen Kohlegrieß und Membran nicht verhindern. Es sind auch Kohlekörnerkammern
bekannt, die einen kegelförmigen oder gewölbten Boden besitzen und .auf der anderen
Seite durch eine ebene Membran abgeschlossen werden. Bei diesen Anordnungen besteht
der Nachteil, daß die Kohlekörnerkammern die Neigung haben, sich unter dem Einfluß
der Schwerkraft von der Membran fortzuhewegen, wodurch der Berührungsdruck vermindert
wird. Weiterhin sind Mikrofone bekannt, die eine Kammer besitzen, die eine kegelformähnliche
Ausbildung aufweist. Brei diesen bekannten Mikrofonen besitzt aber die Strombahn
keine wesentliche Komponente parallel zur Membran, und der Stromweg ist viel zu
kurz, um eine. gute -Durchsteuerung der Grießstrecke durch die Membran zu erzielen.
Die bei diesen bekannten Mikrofonen verwendete Membran kann außerdem nicht kolbenartig
schwingen. Bei Längsstrommikrofonen ist es bekannt, eine nahezu konische Kohlekörnerkammerform
zu erreichen durch entsprechende Ausbildung der Elektroden.
Dies
läßt sich aber bei Querstrommikrofonen nicht durchführen, und außerdem muß bei Querstrommikrofonen
bei horizontaler Lage ihrer Membran auf einen guten Berührungs= druck zwischen Membran
und Kohlekörnerkammer besonders Rücksicht genommen werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht nun eine gute Lagenunabhängigkeit
des Querstrommikrofons dadurch, daß eine an sich bekannte kegelförmige Membran den
Kohlegrieß des Mikrofons beeinflußt, welcher in einer Kammer untergebracht ist,
die im wesentlichen von der kegelförmigen Membran einerseits und von einem hierzu
parallelen oder nahezu parallelen, von einem sich zwischen den Elektroden erstreckenden
Isolierkörper gebildeten Kegelmantel andererseits begrenzt und durch Filzeinlagen
in radial. verlaufende Strombahnen gleichbleibenden Querschnitts unterteilt ist.
Dadurch erhält der von dem Strom durchflossene Grieß zwischen der äußeren und inneren
Elektrode in jeder Lage, die das Querstrommikrofon einnehmen kann, einen zur Richtung
der auf den Kohlegrieß einwirkenden Schwerkraft geneigten Teil. So wird erreicht,
daß auch in der ungünstigsten Lage des Querstrommikrofons die unter dem Einfluß
der Schwerkraft stehenden Körner des Kohlegrießes immer mit einem gewissen Druck
an der Membran anliegen, was bei Querstrommikrofonen von besonderer Wichtigkeit
ist, mit Rücksicht auf die lagenunabhängige, gleichmäßige Durchsteuerung des zwischen
den Elektroden sich befindenden Grießes. Mit der Formgebung der Membran und des
Kammerbodens wird außerdem eine vollständige Unterbrechungsfreiheit erzielt, da
in keiner Lage des Mikrofons der Kohlegrieß sich vollkommen von den Elektroden trennen
kann bzw. die Elektroden ganz aus der Grießschicht herausragen können. Die Verwendung
der an sich schon gegebenen Form der Membran und die Formgebung des an sich schon
vorhandenen Isolierkörpers vereinfachen wesentlich den Aufbau der Kammer. Die Verwendung
einer Formmembrar. gewährleistet eine gleichmäßige Durchsteuerung, da sie kolbenartig
schwingt. Die Unterteilung der Kammer durch Filzeinlagen ermöglicht aber eine gleichmäßige
Verteilung der Stromdichte über die Länge der Strombahnen, wabei Fülldruck und Füllhöhe
klein gehalten werden können. Dadurch werden auch nichtlineare Verzerrungen vermieden.
Der Filz kann mittels Lack an der Membran befestigt werden, so daß er an der Durchsteuerung
des Grießes mit teilnimmt und ein sicheres Haften des Filzbelages an seinen Rändern
erreicht wird. Der Filz übt dabei eine geringere dämpfende Wirkung auf die Membran
aus als dies der Fall wäre, wenn er in der bisher üblichen Weise durch zusätzliche
Klebemittel an der Membran befestigt werden würde. Zweckmäßigerweise wird man den
zwischen den Elektroden befindlichen, den Boden der Körnerkammer bil-.denden Isolierkörper
mit Vertiefungen versehen, welche als Vorratskammer für den Kohlegrieß dienen und
aus welchen der Kohlegrieß bei entsprechender Lage des Mikrofons gegen die Elektroden
zu fließt.
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Die Kohlekörnerkammer kann dabei entweder kegelig erhaben oder kegelig
vertieft ausgebildet sein. Die erstere Formgebung hat den Vorteil, daß die Membran
näher an die akustische Quelle, d. h. an den Mund des Benutzers herangebracht werden
kann und daß große Lufträume vor der Membran vermieden werden, welche sich in bestimmten
Fällen ungünstig auf den Frequenzgang des Mikrofons auswirken.
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Bei den kegel.ig vertieft ausgebildeten Kohlekörnerkammern können
ebenfalls große Lufträume vor der Membran vermieden werden dadurch, daß man zwischen
der Einsprache und der Membran einen Füllkörper einfügt, der sich der Form der Membran
einerseits und der Form der Einsprache andererseits anpaßt.
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Eine weitere Verbesserung der Anordnung gemäß der Erfindung wird.
dadurch erzielt, daß man den Kammerboden, d. h. den zwischen den Elektroden befindlichen,
den Kammerboden bildenden isolierenden Teil, aus keramischem Material herstellt.
Das keramische Material besitzt :eine im Verhältnis zu den übrigen Isolierstoffen,
wie z. B. Isolierpreßstoff oder Hartgummi, größere Wärmeleitfähigkeit, wodurch die
Betriebsverhältnisse für das Mikrofon wesentlich verbessert werden. Dies ist besonders
wichtig bei Querstrommikrofonen, die eine hohe Gleichstromleistung aufnehmen. Statt
des keramischen Materials kann man z. B. auch lackiertes Metall nehmen, wie das
an sich schon vorgeschlagen wurde.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben
und dargestellt.
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Es bedeutet die Fig. i einen Querschnitt durch das Mikrofon gemäß
der Erfindung, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Querstrommikrofons gemäß
der Erfindung, Fig.3 eine Unteransicht der Membran mit dem Filzbelag.
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Das Mikrofon besteht, wie aus Fig. i ersichtlich, aus einem Gehäuse
i, das in an sich bekannter Weise durch eine mit öffnungen versehene Deckplatte
2 abgeschlossen ist, die durch einen Ring 3 durch Umbördelung
an
dem Gehäuse i befestigt wird und gleichzeitig damit die übrigen Teile des Mikrofons
mit dem Gehäuse i festlegt. Die Kammer für den Kohlegrieß wird einerseits durch
eine Formmembran 5 gebildet, welche vorzugsweise aus Leichtmetall besteht und andererseits
durch einen Isolierkörper 6, der beispielsweise aus keramischen Stoffen hergestellt
ist. Der Isolierkörper 6 erstreckt sich zwischen einer äußeren ringförmigen Elektrode
7 und einer inneren zentralen Elektrode B. Die Elektrode 8 stützt sich federnd gegen
das Gehäuse i ab vermittels einer Blattfeder 9, welche gleichzeitig in Verbindung
mit der Stromzuführung io steht, die isoliert von dem Gehäuse i an diesem angebracht
ist. Die Ringelektrode 7 steht mit dem Gehäuse i in leitender Verbindung. Die Membran
5 und der Isolierkörper 6 bilden eine Kohlekörnerkammer von konischer Grundform,
welche, wie die Fig. i zeigt, kegelig vertieft und, wie die Fig.2 zeigt, kegel,ig
erhaben sein kann. Die Kohlekörnerkammer q. wird in radiale Strombahnen gleichen
Querschnitts mittels eines an der Membran 5 befestigten Filzbelages i i unterteilt,
dessen Formgebung aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Der Filzbelag 11 stützt sich dabei
gegen den Isolierkörper 6 ab. Um ein sicheres Anhaften des Filzbelages i i an der
Membran 5 zu gewährleisten, wird der Filz mittels Lack befestigt. Die Anbringung
des Filzbelages i i an der Membran 5 hat den Vorteil, daß der Filzbelag selbst an
der Durchsteuerung des Grießes teilnehmen kann. Die konische Form der Körnerkammer
q. bewirkt, daß der unter dem Einfuß der Schwerkraft stehende Grieß bei horizontaler
Lage des Mikrofons eine gewisse Druckkomponente auf die Membran besitzt, wodurch
der mechanische Kontakt zwischen ihm und der Membran auch in dieser ungünstigsten
Lage gut aufrechterhalten wird, so daß eine ,einwandfreie Durchsteuerung des Grießes
bewirkt wird. Außerdem wird erreicht, daß die Elektroden 7 und 8 in jeder Lage des
Mikrofons immer mit dem Grieß in Berührung stehen. Zweckmäßigerweise wird man der
zentralen Elektrode 8 ebenfalls zur Erhöhung der Lagenunabhängigkeit eine kegelige
Form verteilen bei entsprechender Ausbildung des dieser Elektrode gegenüberliegenden
Teiles der Membran. Wie aus den Fig. i und 2 ersichtlich, besitzt der Isolierkörper
6 Vertiefungen 12, die als Vorratskammern für den Kohlegrieß dienen.
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Die Elektroden 7 können in dem aus keramischem Material bestehenden
Isolierkörper eingebrannt sein. Um den vor der Membran 5 liegenden Luftraum bei
der kegelig vertieften Ausführung gemäß Fig. i zu verringern und damit einen besseren
Frequenzgang des Querstrommikrofons zu erzielen, kann ein diesen Luftraum größtenteils
ausfüllender Füllkörper 13 angeordnet werden, welcher im Prinzip in Fig. i gestrichelt
angedeutet ist.