DE947084C

DE947084C - microphone

Info

Publication number: DE947084C
Application number: DEP40788A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Joachim Griese
Original assignee: LAB WENNEBOSTEL DR ING SENNHEI
Current assignee: LAB WENNEBOSTEL DR ING SENNHEI
Priority date: 1949-04-26
Filing date: 1949-04-26
Publication date: 1956-08-09

Description

Mikrofon Die Erfindung bezieht sich. auf ein Mikrofon, das. aus. dem eigentlichen: Mikrofonsystem und einer akustischen Leitung in Form eines. Rohreis besteht, das. die Schallwellen der Mikro@fonmemb,ran. zuführt. Um in dein Rohr stehende Wellen und damit Rohrresonanzen zu vermeiden;, wird; mit Hilfe einer Geschwindigkeitstransformation das Rohr an die Membran eines. Tauchspulmikrofons angepaßt.Microphone The invention relates to. on a microphone that. from. to the actual: microphone system and an acoustic line in the form of a. Paddy rice consists, that. the sound waves of the microphone member, ran. feeds. To stand in your pipe To avoid waves and thus pipe resonances ;, will; with the help of a speed transformation the tube to the membrane of a. Moving coil microphones adapted.

Durch geringe Fehlanpassungen des Rohres an das System können Wirkungen erzielt werden., die zur Entzerrung des Frequenzganges des Mikro, fons erwünscht sind. So, kann beispielsweise die Hauptfrequenz des Rohres zur Anhebung die, tiefsten Frequenzen verwendet werden,. Gegenstand der Erfindung sind zusätzliche Maßnahmen zur Verbesserung des. Frequenzganges. durch akustische Entzerrungsmittel an; eineue oder beiden Rohrenden.Small mismatches of the pipe to the system can have effects can be achieved., desired for equalizing the frequency response of the microphone are. For example, the main frequency of the pipe can be used to raise the lowest frequency Frequencies are used. The invention relates to additional measures to improve the frequency response. by acoustic equalization means on; another or both pipe ends.

Im folgenden wird' als Beispiel das Rohr mit einem Tauchspulsystem kombiniert. Die gleichen Maßnahmen, ergeben aber auch bei anderen Mikrofonarten ähnliche Wirkungen.In the following, the pipe with a moving coil system is used as an example combined. The same measures, but also apply to other types of microphone similar effects.

Zur Anpassung des. Rohres an ein Tauch:s.pulsystercn mit Hilfe einer Geschwindigkeitstransformation ist im allgemeinen ein: Verhältnis von wirksamer Membranfläche zum Rohrquerschnitt vom etwa io : i zu wählen. Für eine Membran, von a cm Durchmesser ergibt sich daraus beispielsweise ein Rohrdurchmesser von etwa 6;5 mm. Die Dämpfung eines Rohres dieser Weite und einer Länge von i,5 m ist in Abb. i durch die Kurve I in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt. Die Kurve II zeige das Zusammenwirken einessolchen einfachen, Rohres, mit dem Mikrofonsystem. Der Ausgleich der Rohrdämpfung durch diel Eigen schaften des. Systems gedingt nur einigermaßen bei mittleren Frequenzen, nach hohen Frequenzen sinkt die Empfindlichkeit ab. Bei tiefen Frequenzen treten Rohrresonanzen in. Erscheinung, die dadurch verursacht werden., daß hier die Membrans.üeife relativ zu groß ist, also eine Fehlanpassung vorliegt.To adapt the tube to a dive: s.pulsystercn with the help of a Speed transformation is generally a: ratio of more effective The membrane area to the pipe cross-section should be about io: i. For a membrane, of a cm in diameter results in a pipe diameter of about 6; 5 mm. The attenuation of a pipe of this width and a length of 1.5 m is in Fig. I represented by the curve I as a function of the frequency. the Curve II shows the interaction of such a simple pipe with the microphone system. The compensation of the pipe attenuation by the properties of the system is only possible Somewhat at medium frequencies, after high frequencies the sensitivity drops away. Tube resonances occur at low frequencies. This is a phenomenon caused by this that the Membrans.üeife is relatively too large here, so a mismatch is present.

Die Abb:.2 zeigt oben, einen schematischen Schnitt durch ein Rohrrnlikrofon mit Höhen und Tiefenentzerrungen und darunter die entsprechende elektrische Ersatzschaltung. Verwendet wurde die so:genannte Zweianalogie, bei der sich Kräfte und Ströme,, Schnellen und Spannungen, Massen und Kapazitäten sowie Steifen und, Induktivitäten-einander gegenüberstehen.Figure 2 above shows a schematic section through a tubular microphone with treble and bass equalization and below the corresponding electrical equivalent circuit. The so-called two-analogy was used, in which forces and currents, accelerate and voltages, masses and capacitances as well as stiffeners and, inductances-one another face.

Am vorderen. Ende des Rohrres (Schallaufnahme) befindet sich ein kurzer zylindrischer Hohlraum mit einer eirsteav Resonanz bei io ooo Hz. Zur Zeichnung der elektrischen Ersatzschaltung ist an.-genommen worden., daß an der Zylinderöffnung ein Luftstopfen dar Masse M3 und' der Steife S3 schwingt. In der elektrischen Analogie entspricht dem Schalldruck im freiarL Schallfeld PL der Strom Lt, der Masse M3 die Kapazität C3 und der Steife S3 die Induktivität L3. Der Schwingkreis wirkt als Resonanztransformatox, der bei iooooHz die homogene elektrische Leitung mit seinem Reso, nanzstrom speis;'. Der zylindeischei Hohlraum ist also recht geeignet, dien. Empfindlichkeitsab@fas1 des Mikrofons nach hohen Frequenzen auszugleichen,. Natürlich kann. dieser Hohlraum auch eine andere Form haben, z. B. kann auch wies bei einem Helmholzresonator die Schallaufnahrneöffnung enger als der Raumquerschnitt sein.At the front. At the end of the Rohrres (sound recording) there is a short one cylindrical cavity with an eirsteav resonance at 10,000 Hz. Refer to the drawing the electrical equivalent circuit has been assumed. that at the cylinder opening An air plug represents mass M3 and the stiffener S3 oscillates. In the electrical analogy corresponds to the sound pressure in the free sound field PL the current Lt, the mass M3 the The capacitance C3 and the stiffness S3 the inductance L3. The oscillating circuit acts as a resonance transformer, which feeds the homogeneous electrical line with its resonance current at 10000 Hz. The zylindeischei cavity is therefore quite suitable for serving. Sensitivityab @ fas1 equalize the microphone for high frequencies. Of course you can. this cavity also have a different shape, e.g. B. can also be pointed out with a Helmholz resonator Sound absorption opening must be narrower than the cross-section of the room.

Am anderen Ende der akustischen Leitung befindet sich ein zweiter flacherer Raum der SteifeS4. Diese Steife ist in der elektrischen Ersatzschaltung durch die InduktivitätL4 dargestellt wordlen. Bevor auf die Wirkung dieses Raumeis: eingegangen wird, sollen die übrigen Elemente Reis. Schwingungssystems. behandelt werdlen: Der Hohlraurn ist über einem ringförmigen Schlitz, der mit einem Dämpfungsmaterial gefüllt ist, mit einem nicht besonders. gezeichneten Luftraum im Mikrofongehäuse ver'bunden'. @ Masse M2 und Dämpfung W2 Reis Schlitzes werden in der Ersatzschaltung durch die Elemente C2 und R2 vertreten. C1 ersetzt die Masse H1 der Membran und der Spulet' L1 die Steife der Membraneinspannung S1, L2 die Steife S2 des Luftpolsters. hinter der Membran und R1 den mechanischen Dämpfungswiderstand W1. Die Geschwindigkeitstransformation dies Schalles beim Übergang vom Querschnitt des Rohres auf den Querschnitt der Membran, wird durch den Trans formator dargestellt.There is a second one at the other end of the acoustic line S4 flat stiffness space. This stiffness is in the electrical equivalent circuit represented by the inductance L4. Before looking at the effect of this space ice: the remaining elements are said to be rice. Vibration system. treated werdlen: The cavity is above an annular slot that is covered with a damping material is filled with one not particularly. drawn air space in the microphone housing tied together'. @ Ground M2 and damping W2 rice slot are in the equivalent circuit represented by the elements C2 and R2. C1 replaces the mass H1 of the membrane and the coil 'L1 is the stiffness of the membrane restraint S1, L2 the stiffness of the air cushion S2. behind the membrane and R1 the mechanical damping resistance W1. The speed transformation this sound at the transition from the cross-section of the pipe to the cross-section of the membrane, is represented by the transformer.

Während der Eingangswiderstand des Mikro, fonsystems bei mittleren Frequenzen rein, ohnvisch ist, überwiegt bei höchsten Frequenzen die Wirkung der Kapazität C" Die Induktivität L4 dient nun dazu, die kapazitive Komponente des Mikro, foneingamgswiderstandes am oberem Ende des übertragungsbereiches zu kompensieren. Es eirgibt sich daxaus ebenfalls- eine höhere Empfindlichkeit des Mikrofons für die höchsten Frequenzen.While the input resistance of the microphone system is at average Frequencies is pure, ohnvic, the effect of the predominates at the highest frequencies Capacitance C "The inductance L4 now serves to reduce the capacitive component of the micro, to compensate for input resistance at the upper end of the transmission range. There is also a higher sensitivity of the microphone for the highest frequencies.

Am unteren Ende des. Übertragungsbereiches überwiegt hingegen die Wirkung der Induktivität L1. Da hier die Rohrdämpfung klein ist, so führt bereits eine geringe Fehlanpassung schon. zu einer nennienswertm Welligkeit des. Frequenzganges, wie es auch in der Kurvei II der Abb. i zum Ausdruck kommt. Die Kapazität C2 und! der Widerstand; R2 dienen nun dazu., diese Welligkeit durch. Verbesserung der Anpassung zu verringern.At the lower end of the transmission range, on the other hand, predominates Effect of inductance L1. Since the pipe attenuation is small here, it already leads a slight mismatch does. to a nominal ripple of the frequency response, as it is also expressed in curve II in Fig. i. The capacity C2 and! the resistance; R2 are now used to., This ripple through. Improve customization to reduce.

Mit den: beschriebenen Entzierrungsmaßnahmen ergibt sich der in Kurve III der Abb. i dargestellte recht günstige Frequenzgang für däs Mikrofon. Die Abb. 3 zeigt in. Beispielen die praktische Ausführung dies zylindrischen, Hohlraumes am Rohranfang. Die Kugel 3" schützt die Rohröffnung gegen Staub. und Regen und dienet gleichzeitig zur Befestigung einer Aufsatzscheib:c, mit der in bestimmten. Fällen eine gewisse einseitige Richtwirkung des Mikroföns. erzielt werden kann.. Die Scheibe 3b und 3, erfüllt eine ähnliche Aufgabe .wie die menschliche Ohrmuschel. Die Kurve IV der Abb: i zeigt den Frequenzgang des Mikrofons mit aufgesetzter Scheibe bei Beschallung von Normalrichtung: Man erkannt den Empfindlichkeits: anstieg nach höheren, Frequenzen.With the de-decorating measures described, the result is the very favorable frequency response for the microphone shown in curve III of Fig. I. Fig. 3 shows in. Examples the practical implementation of this cylindrical, cavity at the beginning of the pipe. The ball 3 ″ protects the pipe opening against dust and rain and serves at the same time to attach an attachment disk: c, with which a certain one-sided directional effect of the microphone can be achieved in certain cases .. The disks 3b and 3 fulfill a similar task Like the human auricle. Curve IV of Fig: i shows the frequency response of the microphone with the disc attached when sounding from the normal direction: One recognizes the sensitivity: increase towards higher frequencies.

Die Aufsatzscheibe kann gemäß Abb. 3 b und: 3 c mit einer Klammer allseitig beweglich: an der kugelförmigen Schallaufnahme biefes.tigt werden,. Zweckmäßigerweise wird man. diese Scheibe aus einem. durchsichtigen Material, z. B. Kunstglas, fertigen.The attachment disk can be fastened with a clamp as shown in Fig. 3 b and: 3 c Movable in all directions: must be attached to the spherical sound pick-up. Appropriately one will. this disc from one. transparent material, e.g. B. Art glass, manufacture.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Microphone, in which the membrane is in communication with the free sound field through a tube, characterized in that on one or on both tubes. Acoustic equalization means can be provided to improve rice frequency response. z. Microdon according to: Claim i, characterized in that a resonator for increasing the high frequencies is located at the beginning of the pipe (sound = recording). 3. Microphone according to claim i and 2, characterized in that; that the ResonatoT is shaped as a spherical cap, which at the same time: protects the pipe opening against dirt and moisture. q .. Microphone according to claim i, characterized by a disk attached to the sound pick-up for pressure damming. 5. Microphone according to claim. i and ¢, characterized in that the pane is made of a transparent material, for example synthetic glass. 6-. Microphone according to Claims 1 and 5, characterized in that the disc is movable on all sides with a clamp on the spherical sound pick-up. is attached. 7. Microphone according to claim I, characterized in that between. Tube and microphone system a small cavity to compensate for the mass inhibition of the membrane at high frequencies. B. Mikrodon according to claim I, characterized in that the space in front of the membrane of the microphone is connected to a larger cavity in the microphone housing via an air slot. G. Microfora: according to Claims 1 and 8, characterized in that the slot is filled with a sound-absorbing material: Publications under consideration: German Patent No. 590 736; "Akustische Zeitschrift", 1938, pp. 259/270.