DE968257C - Symmetrisches elektroakustisches Schallumsetzgeraet, vorzugsweise Kondensatormikrophon, mit nierenfoermiger Richtcharakteristik - Google Patents

Description

Es sind elektroakustische Schallumsetzgeräte, vorzugsweise Kondensatormikrophone, mit nierenförmiger Richtcharakteristik bekannt. Die Wirkungsweise dieser Mikrophone beruht darauf, daß in einem Frequenzbereich großer Wellenlängen das Mikrophon als Gradientenmikrophon arbeitet, während es in einem Bereich kurzer Wellenlängen vorwiegend ein Druckempfänger ist. Damit die Empfindlichkeit des Kondensatormikrophons von

ίο der Frequenz möglichst unabhängig ist, ist es erforderlich, daß für große Wellenlängen eine reibungsgehemmte und für kleine Wellenlängen eine steifgehemmte Membran vorhanden ist. Eine derartige Anordnung ist durch ein unsymmetrisch aufgebautes Kondensatormikrophon bekanntgeworden.

Diese bekannte Anordnung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Fig. 1 a zeigt den Querschnitt durch ein Kondensatormikrophon mit zwei Membranen ι und 2, hinter denen je ein perforiertes Blech 3 und 4 mit verschieden starken Durchlässigkeiten angeordnet sind, von denen das Blech 3 lediglich als Gegenelektrode dient, während das Blech 4 solche Öffnungen aufweist, daß es Luftreibung erzeugt. Fig. ib zeigt die schematische Verteilung von Steifigkeit S und Reibung r auf die beiden Seiten des Mikrophons. In den Fig. 1 c und 1 d schließlich ist ein mechanisches und ein elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung dargestellt. Durch den Widerstand R und die Kapazität C werden die Reibungs- und Steifigkeitsglieder repräsentiert. Man sieht aus der Zeichnung die unsymmetrische

Anordnung der verschiedenen Glieder, die für das Zustandekommen der nierenförmigen Richtcharakteristik mit frequenzunabhängiger Empfindlichkeit beim Kondensatormikrophon maßgebend sind.
Die geschilderte bekannte Anordnung hat freilich den Nachteil, daß infolge des unsymmetrischen Aufbaus der Anordnung ihre Anwendbarkeit in räumlicher Beziehung eingeschränkt ist.

Es sind nun auch schon symmetrisch aufgebaute

ίο Kondensatormikrophone mit nierenförmiger Richtcharakteristik bekannt, wie sie in Fig. 2 skizziert sind. In Fig. 2 a ist die mechanische Anordnung dargestellt, während Fig. 2 b und 2 c ein mechanisches bzw. elektrisches Ersatzschaltbild wiedergeben.

Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in der Fig. i. Bei dieser Anordnung ist die Reibungshemmung auf beiden Membranen gleichmäßig verteilt. Hierbei ergibt sich zwar auch eine nierenförmige Richtcharakteristik. Es wird jedoch keine gleichmäßige Empfindlichkeit über alle Wellenlängenbereiche erzielt, weil die für das Gradientenmikrophon erforderliche Reibungshemmung symmetrisch auf die beiden Membranen verteilt ist und diese infolgedessen für den Wirkungsbereich des Mikrophons als Druckempfänger, d. h. für die kurzen Wellenlängen eine zu starke Dämpfung der Membran liefern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des symmetrisch aufgebauten elektroakustischen Schallumsetzgerätes mit den Vorteilen der gleichmäßigen Empfindlichkeit über alle Wellenbereiche unter Vermeidung der geschilderten Nachteile zu verknüpfen. Die Erfindung geht dabei von einem an sich bekannten symmetrischen elektroakustischen Schallumsetzgerät, vorzugsweise Kondensatormikrophon, mit nierenförmiger Richtcharakteristik aus, das zwei Membranen mit für sich geringer Eigendämpfung und ein Reibungsglied derart enthält, daß für tiefe Frequenzen eine Kopplung der Membranen stattfindet, während für hohe Frequenzen die Kopplung der Membranen aufhört. DieLösung der angegebenen Aufgabe wird nach dem Erfindungsgedanken dadurch ermöglicht, daß das Reibungsglied in der Mitte des Schallweges zwischen den zwei Membranen zugeordneten perforierten Gegenelektroden mit Abstand von diesen angeordnet ist. Das Reibungsglied kann in an sich bekannter Weise aus perforierten Platten und einem Faserstoff bestehen. Es kann aus zwei perforierten Blechen aufgebaut sein, die zwischen sich eine Watteschicht od. dgl. einschließen. Zweckmäßig besteht es in an sich bereits vorgeschlagener Weise aus porösem Kunststoff.

In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Schallumsetzgerätes nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. 3 a zeigt insbesondere den Querschnitt durch ein Kondensatormikrophon. Die beiden Membranen 1 und 2 sowie die beiden Gegenelektroden 3 und 5 sind völlig gleichartig und symmetrisch zueinander aufgebaut. In der Mitte zwischen beiden befindet sich ein Reibungsglied r. In den Fig. 3 b und 3 c ist wiederum je ein mechanisches und ein elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung nach Fig. 3 a dargestellt. Besonders das elektrische Ersatzschaltbild nach Fig. 3 c zeigt, daß sich die Reibungshemmung bei entsprechender Dimensionierung selbsttätig für die oberen Frequenzen abschaltet. Durch die besondere Lage der beiden Gegenelektroden beiderseits des Reibungsgliedes, von denen die beiden Membranen mit Abstand angeordnet sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät vermieden, daß wie bei der bekannten Anordnung eine Reibungshemmung zwischen Membran und Gegenelektrode auftritt.

In an sich bekannter Weise sind Schaltmittel vorzusehen, durch die beide Systemhälften 1 und 3 einerseits und 2 und 4 andererseits einzeln oder in Parallel- bzw. Differenzschaltung wahlweise in Stufen oder stetig umgeschaltet werden können, um besondere Richteffekte zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Symmetrisches elektroakustisches Schallumsetzgerät, vorzugsweise Kondensatormikrophon, mit nierenförmiger Richtcharakteristik, das zwei Membranen mit für sich geringer Eigendämpfung und ein Reibungsglied derart enthält, daß für tiefe Frequenzen eine Kopplung der Membranen stattfindet, während für hohe Frequenzen die Kopplung der Membranen aufhört, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibungsglied in der Mitte des Schallweges zwischen zwei den Membranen zugeordneten perforierten Gegenelektroden mit Abstand von diesen angeordnet ist.

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   In Betracht gezogene Druckschriften:
   FTZ, 1950, Heft 7, S. 248 bis 253.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©709 872/40 1.58