DE973581C - Kapazitiver elektroakustischer Wandler, vorzugsweise kapazitives Mikrofon - Google Patents

Kapazitiver elektroakustischer Wandler, vorzugsweise kapazitives Mikrofon

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DE973581C
DE973581C DES22746A DES0022746A DE973581C DE 973581 C DE973581 C DE 973581C DE S22746 A DES22746 A DE S22746A DE S0022746 A DES0022746 A DE S0022746A DE 973581 C DE973581 C DE 973581C
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DE
Germany
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capacitive
microphone
baffle
electroacoustic transducer
curved
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Expired
Application number
DES22746A
Other languages
English (en)
Inventor
Heinrich Dipl-Ing Kalusche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00Electrostatic transducers
    • H04R19/04Microphones

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)

Description

Bei kapazitiven elektroakustischen Wandlern, vorzugsweise kapazitiven Mikrofonen, ergeben sich besondere Verhältnisse, wenn die Aufgabe gegeben ist, eine möglichst geringe Bündelung der abzustrahlenden bzw. zu empfangenden Energie zu erzielen. Versucht man nämlich, diese Aufgabe dadurch zu erfüllen, daß die Abmessungen des Wandlers verkleinert werden, so sinkt gleichzeitig die Kapazität, wodurch die Anpassungsverhältnisse an den Verstärker verschlechtert wejden. Dieses Problem kommt besonders dann zum Tragen, wenn die Abstimmung des Wandlers auf eine weit oberhalb io kHz liegende Frequenz gelegt wird, damit der Frequenzbereich über die bisherige allgemein übliche Grenze von io kHz hinaus erweitert wird. Bei diesen hohen Frequenzen treten nämlich die Bündelung der Strahlungsenergie und allgemeine Schallfeldverzerrungen in erhöhtem Maße auf. Die Bedingungen, die Kapazität groß zu halten und dabei Schallfeldverzerrungen zu vermeiden, widersprechen sich hierbei.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wandler zu schaffen, welcher bei hinreichender Kapazität noch eine brauchbare Abstrahlcharakteristik aufweist und vor allem Verzerrungen durch eine vorteilhafte mechanische Ausführung vermeidet.
Die Erfindung betrifft einen kapazitiven elektroakustischen Wandler, vorzugsweise kapazitives Mikrofon, insbesondere mit hoher Abstimmung, dessen strahlende Fläche als schmaler, langgestreckter, ζ. B. rechteckiger Streifen ausgebildet ist.
Es ist bereits ein elektrostatischer Lautsprecher bekannt, der auf der Membran eines dynamischen Lautsprechers befestigt ist und dessen konusförmige strahlende Fläche in senkrecht zueinander stehenden Richtungen gekrümmt ist. Die strahlende Fläche ist hierbei kreisförmig. Diese Anordnung hat ferner die Nachteile, daß einerseits das Membrangewicht des dynamischen Systems vergrößert wird und daß andererseits das elektrostatische ίο System mechanischen Biegebeanspruchungen unterworfen ist.
Es ist ferner bereits ein Kondensatormikrofon bekannt, dessen Membran die Mantelfläche eines stabförmigen Körpers mit elliptischem Querschnitt bildet. Diese Anordnung hat jedoch ebenso wie die bekannten Wandler mit rechteckiger in ihrer Längserstreckung gekrümmter Membran den Nachteil, daß infolge einer ungünstigen Spannungsverteilung die Membranränder lose aufliegen und klirren können.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß die strahlende Fläche sowohl in ihrer Längserstreckung als auch senkrecht dazu gekrümmt ist. Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die strahlende Fläche in mehrere, gegebenenfalls unter sich gleichartige Teilflächen auf getrennten elektrostatischen Wandlern unterteilt ist, welche elektrisch untereinander parallel geschaltet sind. Es ist ferner zweckmäßig, daß mindestens der eine Querschnitt der gekrümmten Schallwand kreisförmig ist.
Es muß noch darauf hingewiesen werden, daß es
bekannt ist, Mikrofone mit ebener Membran z. B.
für Meßzwecke in ein kugelförmiges Gehäuse derart einzubauen, daß vor der Membran irgendwelche Höhlungen vermieden sind.
An Hand der Zeichnung, in der eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt ist, sei der Erfindungsgedanke näher erläutert.
In Fig. ι ist ein Diagramm aufgetragen, bei dem die Ordinatenwerte die Schalldruckstauung an einem scheibenförmig vorausgesetzten Mikrofon angeben, während auf der Abszisse die Frequenz in kHz aufgetragen ist. Das Bild zeigt, daß die Schalldruckstauung mit zunehmender Frequenz zunächst ansteigt und bei noch höheren Frequenzen eine gewisse periodische Schwankung durchmacht. Die bekannten kapazitiven Mikrofone, verschiedentlich auch Kondensatormikrofone genannt, arbeiten nur in dem ersten Anstiegsgebiet dieser Kurve bis zu etwa 10 000 Hz. Erst beim Überschreiten dieses Bereiches treten, wie die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen gezeigt haben, Schallfeldverzerrungen auf, die durch die Schalldruckstauungsschwankungen des weiteren Kurvenverlaufs dargestellt sind. Im Diagramm Fig. ι kann man an Stelle des in kHz aufgetragenen Frequenzmaßstabes auf der Abszisse auch das Verhältnis Mikrofondurchmesser D zur Schallwellenlänge! auftragen und erhält dann vergleichbare Kurven für verschiedene Mikrofondurchmesser.
In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der sich die strahlende Fläche 1 und die Gegenplatte 3 des Kondensatormikrofons auf einem Ringkörper 5 (Torus) befinden. Fig. 3 a zeigt die Anordnung im Grundriß und Fig. 3 b im Querschnitt. Die Verstärkeranode 4 ist hier nicht innerhalb des Ringkörpers 5, sondern in dem vom Ringkörper umschlossenen freien Raum angeordnet. Bei dieser Anordnung ist zweckmäßig noch ein weiteres Gehäuse vorzusehen, das in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist unter Umständen zweckmäßig, an Stelle eines Mikrofons mit Längserstrekkung zwei oder mehrere elektrisch parallel geschaltete Einzelelemente übereinander anzuordnen, die zweckmäßigerweise unter sich gleichartig sind und jedes gegebenenfalls quadratische oder kreisförmige Strahlungsoberfläche besitzen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Kapazitiver elektroakustischer Wandler, vorzugsweise kapazitives Mikrofon, insbesondere mit hoher Abstimmung, dessen strahlende Fläche als schmaler, langgestreckter, z. B. rechteckiger Streifen, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlende Fläche (1) sowohl in ihrer Längserstreckung als auch senkrecht dazu gekrümmt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlende Fläche in mehrere, gegebenenfalls unter sich gleichartige Teilflächen auf getrennten elektrostatischen Wandlern unterteilt ist, welche elektrisch untereinander parallel geschaltet sind.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Querschnitt der gekrümmten Schallwand kreisförmig ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwand eine Kugel, Ellipsoid oder Torus ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Schallwand derart bemessen ist, daß vor der Strahlungsfläche ein derartiger Stauungsdruck entsteht, dessen auf die Frequenz bezogene Kurve bis zu den höchsten Nutzfrequenzen von beispielsweise 15 bis 20 kHz einen glatten, gegebenenfalls monoton ansteigenden, Verlauf besitzt.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 528018, 527627; USA.-Patentschrift Nr. 1 975 80 r.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909 745/13 3.60
DES22746A 1951-04-15 1951-04-15 Kapazitiver elektroakustischer Wandler, vorzugsweise kapazitives Mikrofon Expired DE973581C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1219087B (de) * 1960-02-16 1966-06-16 Alexander Schaaf Elektrostatisches Wiedergabegeraet

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