DE892773C - Kondensator-Mikrofon - Google Patents

Description

• Kondensator-Mikrofon Bei einemKondensator-Mikrofon bildet bekanntlich eine feste Elektrode zusammen mit einer dünnen leitenden Membran einen Kondensator, dessen: Kapazität sich beim Bewegen der Membran durch die auftreffenden Schallwellen ändert. Man ist bestrebt, einem Kondensator-Mikrofon eine möglichst große Empfindlichkeit und große Kapazität zu geben. Die große Empfindlichkeit ist erwünscht, um zwischen Mikrofon und Lautsprecher mit geringer Verstärkung auszukommen. Die große Kapazität ist envünscht, um zwischen Mikrofon und Verstärker eine längere Leitung, z. B. von 1o m, einschalten oder das Mikrofon über zwei Übertrager mit dem Verstärker verbinden zu können,wo@bei dann zwischen die beidenÜbertrager eine noch längere Leitung, z. B. von 200 m, eingeschaltet werden kann. Es sei erwähnt, daß durch die Kapazität der Leitung, die parallel zur Mikrofonkapazität liegt, die vomil@rafon abge gebene Spannung verringert wird, wenn die Leitungskapazität sich der Größe der Mikrofonkapazität nähert; andererseits kann bei größerer -Mikrofonkapazität eine günstigere Anpassung erzielt werden.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Kondensator-Mikrofan und bezweckt die Schaffung eines solchen mit möglichst großer Empfindlichkeit und möglichst großer Kapazität. Um dies zu erreichen, muß man bei geeigneter Größe .der Membran -den Abstand zwischen den Belegungen, d. h. zwischen fester und schwingender Elektrode, klein machen und, um die Steifigkeit der dazwischen eingeschlossenen Luftmenge auszuschalten, .einen an sich bekanntenDruckausgleich, beispielsweise in Form vom Bohrungen, in der festen Elektrode vorsehen.
• Erfindungsgemäß besteht nun bei einem derartigen Mikrofon das Di:elektrikum zwischen fester und schwingender Elektrode aus einem kompressiblen und einem festen Isolierstoffteil, und :der feste Teil des Dielektrikums aus einem auf der festen Elektrode, z. B. aus Aluminium, aufgewachsenen, nicht leitenden Umsetzungsprodukt, z. B. aus Alum#iniumioxyd.
• Die Anordnung des festen Isolierstoffteiles gewährleistet höchste Betriebssicherheit, da Kurzschlüsse und Spannungsüberschläge selbst bei kleinen Abständen zwischen den Elektroden und großen Membranamplituden verhindert werden. Seine Ausbildung als aufgewachsene: Metallverbindung läßt sehr geringe Schichtstärken (Größenordnung etwa io-5 cm) und hohe Dielektrizitätskonstante, d.. h. eine hohe Kapazität zu.
• Die Herstellung der aufgewachsenen, nicht leitenden Umsetzungsschicht wird zweckmäßiigerweise elektrolytisch, wie es bei der Fertliaung von Elektrolytkondensatoren bekannt ist, vorgenommen, weil dabei in einfachster Weise gleichmäßig dünne Schichten gebildet werden können. Als Metall für die feste Elektrode kommen daher bevorzugt Aluminium, Tantal, Magnesium, Zirkon und ähnliche in Betracht.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsheispiele eines Kondensator-Mikrofons, gemäß der Erfindung dargestellt.
• Die Fig. i zeigt ein Mikrofon, bei welchem durch Aufrauhen der festen Elektrode i bewirkt wird, daß die Membran nur auf einzelnen Spitzen zur Anlage kommt. Die Elektrode i besteht z. B,. aus Aluminium. Dasselbe wird durch eine chemische, elektrochemische oder mechanische Behandlung aufgerauht. Die hierbei zweckmäßigen Aufrauhverfahien sind an sich ebenfalls aus der Elektrolytkondensatorfabrikation bekannt. Auf der Oberfläche des Aluminiums ergeben sich stark ausgeprägte Spitzen, wie sie im stark, vergrößerten Maßstab in der Fig. i zu erkennen sind. Das so vorbehandelte Aluminium wird nun einer elektrolytischen Behandlung unterzogen, wobei sich eine im wesentlichen aus Aluminiumoxyd beistehende Schicht an der Oberfläche der festen Elektrode bildet. Die Schicht ist in der Fig. i gestrichelt dargestellt und mit 2 bezeichnet. Als Membran wird eine Metallschicht 3 benutzt, welche auf einer aus Kunststoff bestehenden Folie 4. aufgedampft sein. kann. Zweckmäßig wird hierzu eine Silberschichtbenutzt.
• Die Membran besteht also im ganzen aus der Metallschicht 3 -und der Kunststoffolie 4. Um zu verhindern, daß die zwischen Mem#brun 3 und Elektrode i eingeschlossene Luft die Schwingungen der Membran infolge ihrer Steifheit zu stark hemmt, sind in der Elektrode i Löcher 6 zum Druckausgleich vorgesehen.
• Unter der Einwirkung des Schalldruckes schwingen die zwischen den Rauhigkeitsspitzen liegenden Membranteile hin und her, wobei die: erförderlichen Kapazitätsschwankungen entstehen.
• Die Fig. 2 zeigt ein Kondensator-Mikrofon, b-°i welchem zwischen der aus der Metallschicht 7 und der Isolierstoffolie 8 bestehenden Membran und der festen Elektrode 9 eine: durchlöcherte Zwischenlage io, ebenfalls aus Isoliermaterial bestehend, vorgesehen ist, welche zur Bildung des kompressiblen Teiles des Dielektrikums dient. Die feste Elektrode 9 besteht wiederum aus einem Material, wie Aluminium, und weist zwecks Verringerung der Luftpolstersteifigkeit Löcher i i auf. Die nicht leitende Oberfläche der Elektrode 9, der feste Teil des Dielektrikums, ist mit 9' bezeichnet.
• Die aus Isolierstoff bestehende Zwischenlage io soll möglichst dünn ausgeführt werden, da mit abnehmendem Abstand zwischen den Elektroden die Empfindlichkeit des Mikrofons und dessen Kapazität wächst. Die Zwischenschicht io kann daher auch aus einem aufgespritzten .durchlöcherten Isolierlackfilm bestehen.
• In der Fig. 3 ist ein Kondensator-Mikrofon gezeigt; bei welchem der Abstand zwischen der aus der Metallschicht 12 und der Isolierstofolie 13 be@-stehenden Membran und der festen, z. B. aus Aluminium bestehenden Elektrode 14 zur Bildung des kompiressibilen Teiles des Dielektrikums durch verstärkte Stellen der den festen Teil des Dielektrikums darstellenden Umsetzungsschicht der feisten Elektrode hervorgerufen wird. Diese verstärkten Stellen sind in der Fig.3 mit 15 bezeichnet, während mit 16 das feste Dielektrikum benannt ist.
• Die Ausbildung dieser stellenweise verstärkten Dielektrikumsschicht kann durch entsprechendes Abdecken der Oberfläche der festen Elektrode 14. erreicht werden, so daß an bestimmten Stellen die Aluminiumoxydschicht dicker wird. Man überzieht zunächst die ganze Aluminiumelektrode 14 mit einer Umsotzungsschicht und deckt dann die Stellten, an denen die Membran schwingen soll, z. B. mittels eines Lackes, ab, z. B. an den schraffierten Stellen der Fig. q.. Die dazwischenliegenden Stege werden weiter behandelt, so daß sich dort ein höheres Niveau von Aluminiumoxyd als an den abgedeckten Stellen der festen Elektrode 14 ergibt. DerAbdecklack wird dann durch ein Lösungsmittel entfernt. Die Abstufung in -der, Höhe der Aluminiumoxydschicht kann durch entsprechend lange Ausbildungszeit in jedem gewünschten Umfang erzielt werden. Zur Verringerung der Steifigkeit des eingeschlossenen Luftpolsters sind wiederum Löcher 1(J vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kondensator-Mikrofon mitDruckausgleich des zwischen den Elektroden eingeschlossenen Luftpolsters, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum zwischen fester Elektrode, und schwingender Membran aus einem kompressiblen und einem festen Isolierstoffteil besteht und daß der feste Teil des Dielektrikums aus einem auf der festen Elektrode, z. B. aus Aluminium, aufgewachsenen, nicht leitenden Umsetzungsprodukt, z. B. aus Aluminiumoxyd, besteht. a. Kondensator-Mikrofon mitDruckausgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der festen Elektrode vor der Erzeugung der nicht leitenden Schicht aufgerauht wird und die nicht leitend gestalteten Spitzen dieser Aufrauhung zur Auflage der Membran dienen. 3. Kondensator-Mikrofon mitDruckau:sgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum aus der nicht leitenden, auf der festen Elektrode aufgewachsenen Umsetzungsschicht und einem durch eine darauf angeordnete durchlöcherte Isiolierzwischenlage gebildeten Luftpolster besteht. q.. Kondensator-Mikrofon mitDruckausgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzelichnet, daß das Dielektrikum aus der nicht leitenden, auf der festen Elektrode aufgewachsenen Umsetzungsschicht und einem durch einen darauf angeordneten durchlöcherten Lackfilm gebildeten Luftpolster besteht. 5. Kondensator-Mikrofon mitDruckausgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum aus der nicht leitenden, auf der festen Elektrode aufgewachsenen Umsetzungsschicht und einem durch das an einzelnen Stellen verstärkt ausgebildete Umsetzungsprodukt gebildeten Luftpolster besteht.