DE857205C

DE857205C - Piezoelektrisches Schallgeraet

Info

Publication number: DE857205C
Application number: DET2437D
Authority: DE
Inventors: Volkmar Rosenberg
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-07-31
Filing date: 1941-07-31
Publication date: 1952-11-27

Description

Piezoelektrisches Schallgerät Die fürLautsprecher- undMikrofonzweckeneuerdingshäufig benutzten piezoelektrischen Kristallelemente bestehen im allgemeinen aus zwei zu einer Doppelplatte vereinigten Kristallplatten mit sich kreuzendenDehnungsachsen, so daß dereineKristall sich in einer Diagonalen zusammenzieht, während die entsprechende Diagonale der zweiten Platte sich auszudehnen versucht, wenn diese der gleichen Spannung unterworfen, werden. Die Doppelplatte verbiegt sich dementsprechend in Form einer Sattelfläche. Umgekehrt werden Spannungen hervorgerufen, wenn die Doppelplatte so beansprucht wird, daß die Diagonale der einen Platte verkürzt, während die entsprechende Diagonale der anderen Platte gedehnt wird, d. 'h. wenn also die Beanspruchung so ist, daß wieder eine Sattelfläche entsteht. Solche Doppelplatten hat man bisher meist in rechteckiger Form für Schallgeräte benutzt, und zwar in der Weise, daß die Doppelplatte an drei Eckpunkten mehr oder weniger nachgiebig gehalten wird, während die vierte Ecke mit der Membran verbunden wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß das Festlegen der drei Ecken eine beträchtliche Dämpfung der Schwingungen verursacht.
Ferner isst bekannt, ein piezoelektrisches Mikrofon in der Weise aufzubauen, daß gegenüberliegende Ecken über einen Bügel miteinander verbunden sind, der an der Spitze einer kegel- oder kalottenförmigen Membran angreift. Bei den bekannten Einrichtungen wurden hierbei die gegenüberliegenden, nicht mit der Membran verbundenen Ecken festgehalten. Eine weiter bekannte Abwandlung dieser Bauart besteht darin, auch die beiden festgehaltenen Ecken über einen Bügel, der aber nach der anderen Seite gerichtet isst als der ersterwähnte Bügel, mit einer Membran zu verbinden, so also ein doppelt wirkendes Mikrofon mit nach entgegengesetzten Seiten liegenden Membranen zu schaffen. Auch diese Anordnungen befriedigen nicht hinsichtlich der Dämpfung und der verhältnismäßig schwierigen Montage. Sie kommen nur für Spezialzwecke in Frage.
Weiter ist bekannt, die Doppelplatte zwischen zwei kreuzförmigen Puffern aus nachgiebigem Werkstoff, die durch einen entsprechenden Steg festgeklemmt werden, zu lagern, so daß die Platte in vier frei schwingende Quadrate aufgeteilt wird'. Auch bei dieser Anordnung ist die Dämpfung noch verhältnismäßig groß, da die Lagen der kreuzförmigen Puffer in der Praxis nicht genügend genau mit den tatsächlich vorhandenen Achsen in Übereinstimmung gebracht werden können.
Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten piezoelektrischen Schallgeräte, insbesondere der Mikrofone, mit aus einer rechteckigen Doppelplatte gebildetem, bei der Beanspruchung sich in Form einer Sattelfläche deformierendem, piezoelektrischem Element, dadurch vermieden, daß die Kristallplatte *nur im Schnittpunkt der Diagonalen gelagert ist und daß zwei gegenüberliegende Ecken über einen Bügel mit der Membran verbunden sind, während die anderen beiden Ecken frei und ungedämpft schwingen können. Dadurch wird bei einfachstem Aufbau des Schallgerätes eine sehr dämpfungsarme Lagerung erreicht, so daß die Reizschwelle bzw. der Wirkungsgrad bei im übrigen kleinen Abmessungen dies Schallgerätes optimale Werte hat.
Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung. Soweit gleiche Teile dargestellt sind, sind sie mit gleichen Bezugszeichen, versehen. Die Abb. i zeigt einen Schnitt durch die Aufhängevorrichtung ohne die Membran und den Membranbügel. Im Gehäuse i wird die viereckige Doppelplatte 2 auf einem nachgiebigen Puffer3 gelagert. Oberhalb dieses Puffers 3 und der Plattee ist ein weiterer Puffer4 vorgesehen, der durch den Steg 5 mit bestimmter Kraft gegen die Doppelplatte 2 gedrückt wird. Der Anpressungsdruck kann durch den Abstand zwischen Gehäuseboden und Haltesteg festgelegt werden. Der Steg 5 wird durch Schrauben 6 im Gehäuse gehalten. Als Werkstoff für die im Kreuzungspunkt der Diagonalen der rechteckigen Platte angebrachten beiden Puffer eignen sich beispielsweise Vinylharze, Polyvinylchlori.de oder andere thermoplastische Polystyrole. Selbstverständlich können auch kautschukhaltige Stoffe oder synthetischer Gummi für den vorliegenden; Zweck Verwendung finden. Die plastischen Stoffe haben den Vorzug einfacher Herstellung des Schallgerätes. Selbstverständlich sind unter entsprechender Formgebung auch nichtelastische Stoffe für die Lagerung verwendbar.
Abb. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Schallgerätes. Die im Beispiel dargestellte Kristalldoppelplatte 2 hat quadratische Form. Die Doppelplatte 2 wird in den Schnittpunkten der Diagonalen durch die beiden Puffer 3 und ¢ gefaßt, von denen einer, 3, unmittelbar auf dem Gehäuseboden aufliegt und der andere, 4, durch. einen Steg 5 angedrückt wird. Die Distanzstücke für die Lagerung des Stegs 5 sind mit 7 bezeichnet. An den Ecken 8 und 9 der Platte 2 greift der Kopplungsbügel io an, der mit der Membran i i bei 12 verbunden ist. Die Membran i i selbst ist am Rand festgeklebt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Piezoelektrisches Schallumsetzungsgerät, insbesondere Mikrofon oder Kopfhörer, mit aus einer rechteckigen Doppelplatte gebildetem, bei der Beanspruchung sich in: Form einer Sattelfläche deformierendem, piezoelektrischem Element, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristall doppelplatte nur im Schnittpunkt der Diagonalen gelagert ist und daß zwei gegenüberliegende Ecken über einen Bügel mit der Membran verbunden sind, während die beiden anderen Ecken frei schwingen können.
2. Schallumsetzungs:gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallplatte zwischen zwei Puffern aus elastischem Werkstoff, wie natürlicher oder künstlicher Gummi, synthetischen Harzen, wie Polystyrole od. dgl. oder durch entsprechend geformte unelastische Stoffe festgeklemmt ist.
3. Schallumsetzungsgerät nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Kristalldoppelplatte und der Puffer ein mit dem Gehäuse verbundener schmaler Steg dient, der sich über den Schnittpunkt der Diagonalen der rechteckigen Platte erstreckt.
4. Schallu.msetzungsgerät nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck auf die Kristalldoppelplatte im Lagerungspunkt bzw. in der Lagerfläche durch den Abstand zwischen Gehäuseboden und Haltesteg festgelegt ist.