DE754294C

DE754294C - Vorrichtung zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik von Mikrophonen

Info

Publication number: DE754294C
Application number: DER105770D
Authority: DE
Inventors: Barton Kreuzer
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1938-08-05
Filing date: 1939-08-04
Publication date: 1953-04-27
Also published as: US2239503A

Description

AUSGEGEBEN AM 27. APRIL 1953

REICHS PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a² GRUPPE 14m

R 105770 Villa/21 a²

Barton Kreuzer, Los Angeles, Kalif. (V. St. A.) ist als Erfinder genannt worden

Radio Corporation of America, New York (V. St. A.)

Vorrichtung zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik

von Mikrophonen

Patentiert im Deutschen Reich vom 4. August 1939 an

Patenterteilung bekanntgemacht am 31. August 1944

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Vorrichtung zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik von Mikrophonen, insbesondere. Druckmikrophonen, unter Berücksichtigung des Winkels, unter dem die Schallwellen auf das Mikrophon treffen. Die erwähnte Mikrophonart ist praktisch als in ihrer Empfindlichkeit richtungsunabhängig anzusehen. Auf bestimmten Anwendungsgebieten, z. B. auf dem Tonfilmgebiet, ist jedoch häufig ein richtungsempfindliches Mikrophon erwünscht, um Schallwellen, die von einer bestimmten Stelle kommen, konzentrieren zu können und um weiterhin die unerwünschten und reflektierten Schallwellen! von den Räumen seitlich oder hinter dem Mikrophon daran zu hindern, dieses zu beeinflussen.

Bekanntlich bringt die Benutzung einer Schallwand oder eines Schallreflektors in Verbindung mit einem Druckmikrophon eine ao gewisse Richtungsempfindlichkeit mit sich. Insbesondere wird die Empfindlichkeit des Mikrophons für Schallwellen, die von vorn auf das Mikrophon auftreffen, vergrößert gegenüber solchen Schallwellen, die von rückwärts auf das Mikrophon auftreffen. Die

Frequenzcharakteristik eines solchen Mikrophons ist jedoch, in erheblichem Maße von dem Einfallswinkel der auftreffenden Schallwellen abhängig. Dies trifft besonders für das Frequenzgebiet um etwa 3000 Hertz zu. In diesem Frequenzbereich ist die Empfindlichkeit eines normalen richtungsempfindlichen Druckmikrophons sehr hoch für einen Einfallswinkel von etwa o°. Die Empfindlichkeit fällt aber schnell bei höheren Einfallswinkeln ab. Dieses Verhalten ist besonders unerwünscht, da nicht nur ungleiche Empfindlichkeit bei verschiedenen Frequenzen und gleichem Einfallswinkel vorhanden ist, sondem da auch die Empfindlichkeit bei der gleichen Frequenz unter verschiedenen Einfallswinkeln verschieden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der bekannten Anordnung, durch die die Frequenzempfindlichkeit für einen bestimmten Einfallswinkel oder zwischen verschiedenen Einfallswinkeln vergleichmäßigt wird. Dieses geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß die Ablenkuwgswand aus einem ebenen, mit einer Schalldurchlaßöffnung versehenen, der Vorderseite des Mikrophons zugeordneten Teil und einem sich ringförmig daran anschließenden, nach dem Mikrophon zu abgebogenen Teil besteht. Durch die neue Anordnung wird u. a. auch die Empfindlichkeit für die von der rückwärtigen Seite des Mikrophons kommenden Schallwellen herabgesetzt.

Die Vorteile dieser Anordnung machen sich bei allen Druckmikrophonen bemerkbar, also sowohl bei Mikrophonen der Membrantype (Kohlemikrophone, Kondensatormikrophone) oder auch bei als Druckempfänger ausgebildeten Bändchenmikrophonen. Jedoch machen sich die Vorzüge der neuen Anordnung besonders bei den Druekempfängern der Membrantype bemerkbar.

Die Erfindung soll an Hand der Abbildungen beispielsweise erläutert werden. Abb. ι zeigt eine teilweise Schnittansicht eines Druckmikrophons mit der ernndungsh gemäßen Vorrichtung;

Abb. 2 ist eine Draufsicht der Abb. 1; Abb. 3 zeigt eine der bisher üblichen: Ausführungsformen; in

Abb. 4 ist die Frequenzcharakteristik des Mikrophons nach Abb. 3 graphisch dargestellt:

Abb. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Frequenzcharakteristik des Mikrophons nach Abb. 1 und 2;

Abb. 6 gibt Erläuterungen zu den Abb. 4 und 5.

In Abb. ι und 2 ist ein Druckmikrophon 4 gezeigt, das ein sphärisches Gehäuse 5 besitzt, in dem die wirkenden Teile des Mikrophons untergebracht sind, so die Membran 6 mit dem Spulenteil 7 zwischen den Polen des Magneten 8. Ein Schirm 9 überbrückt die Öffnung des Gehäuses 5. Auf drei Bolzen 11, 12, 13 ist eine sphärische Wand 15 (im Schnitt gezeichnet) befestigt, und zwar mittels Schrauben 16. Die Wand 15 weist eine öffnung 18 auf, die entsprechend der Größe des Schirmes 9 ist. Oberhalb der öffnung 18 ist ein Schirm 20 angebracht, der mittels eines Ringes 21 mit Hilfe der Schrauben 16 auf der Wand 15 festgehalten wird.

Die Wand 15, die für ein Mikrophon mit einem Außendurchmesser von etwa 7 cm gute Ergebnisse zeitigte, hatte einen Außendurchmesser von etwa 10 cm, eine Tiefe von etwa 2 cm, eine Öffnung von etwa 2,5 cm, eine Wanddicke von 0,3 cm und einen Krümmungsradius für die äußere Umrandung von 6,3 cm. Diese Wand in Verbindung mit dem Mikrophon 4 ergab eine gleichmäßigere Frequenzcharakteristik als' die Mikrophontype mit einer flachen Wand 22 entsprechend der Abb. 3.

Um den Unterschied zwischen den beiden Arten der benutzten Wände zu zeigen, sei Bezug genommen auf die Abb. 4, 5, 6.

Abb. 4 zeigt gemessene Frequenzcharakteristiken, und zwar für die Mikrophontype mit flacher Wand, und zwar bei vier verschiedenen Schalleinfallswinkeln, nämlich o°, 30⁰, 6o°, 90⁰.

Abb. 5 zeigt die entsprechenden Kurven, und zwar mit einem Mikrophon gemäß der Erfindung. Die Abszissen dieser Kurven erstrecken sich von 70 bis 10 000 Hertz. Bei dem Vergleich der Abb. 4 und 5 ist zu beobachten, daß in Abb. 4 die Kurve mit dem Einfallswinkel Null eine starke Empfindlichkeit bei etwa 3500 Hertz zeigt, während die entsprechende Kurve in Abb. 5 verhältnismäßig flach bis 4000 Hertz verläuft. Die Spitze liegt erst etwa bei 6000 Hertz. Diese Spitze ist weiterhin nicht so hoch wie die Spitze in Abb. 4 bei 3500 Hertz. Weiterhin ist deutlich zu sehen, daß die Kurven in Abb. 5 im allgemeinen mehr ausgeglichen verlaufen, d. h. die Verschiedenheit der Empfindlichkeit für verschiedene Einfallswinkel bis etwa 90⁰ ist in sich gleichmäßiger geworden. Die in dem Ausführunigsbeispiel dargestellte Wand ist sphärisch abgebogen, da das Mikrophon, für das diese Wand benutzt werden soll, ein kugelförmiges Gehäuse besitzt.

Selbstverständlich kann die Form dieser Wand auch davon etwas abweichend gewählt werden, sofern sie sich der Mikrophongehäuse-"orm anpaßt. Die Form der Wand soll dabei derart sein, daß das durch sie bedingte Resonanzgebiet außerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches zu liegen kommt. Weiter-

hin kann die Wand wellig ausgebildet sein, um dadurch Reflexionen und stehende Wellen zu vermeiden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Frequenzcharakteristik von Mikrophonen bei Besprechung' unter verschiedenen Einfallswinkeln unter Benutzung einer vor der Schalleintrittsöffnung des Mikrophons angeordneten Schallablenkungswand, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkungswand. aus einem ebenen, mit einer Schalldurchlaßöffnung versehenen, der Vorderseite des Mikrophons zugeordneten Teil und einem sich ringförmig daran anschließenden, nach dem Mikrophon zu abgehobenen Teil besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, daidurch gekennzeichnet, daß die äußere Form der Schallablenkungswand ähnlich der äußeren Form des benutzten Mikrophons ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von sphärisch ausgebildeten Mikrophonen die Schallablenkungswand ebenfalls sphärisch ausgebildet ist und daß die Krümmung dieser Wand und die Krümmung des Mikrophongehäuses im wesentlichen auf den gleichen Krümmungsmittelpunkt bezogen ist.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 573 874;

schweizerische Patentschrift Nr. 195 377;

USA.-Patentschriften Nr. 1 892 645,
ι 991 002, 2 028 685.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen