DEP0012787DA - Piezoelektrischer Schallschwinger - Google Patents

Description

Da piezolektrische Schallschwinger sehr leicht sind, so machen sie ohne weiteres sämtliche Erschütterungen ihrer Unterlagen mit, d. h. sie sind sehr körperschallempfindlich. Dies ist besonders bei Mikrophoen störend. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bereist bekannt, zwei getrennte piezoelektrische Schwinger, deren jeder aus einer Biegeschwingung ausführenden Doppelplatte besteht, in der Weise zu einer Einheit zu kombinieren und elektrisch zusammenzuschalten, daß in der gleichen Richtung erfolgende Durchbiegungen der beiden zueinander parallelen Plattenpaare einander in der Wirkung aufheben, während sich die Wirkung der entgegengerichteten Biegungen addieren. Dies ist die sogenannte Klangzellenanordnung (DRP 680 487). Diese Anordnung ist nur druckempfindlich, jedoch unempfindlich gegen Erschütterungen.

Der Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß sie zwei vollständige piezoelektrische Schwingungssysteme erforderlich macht.

Es sind ferner piezoelektrische Unterwasserschallempfänger bekannt, bei denen der druckempfindliche Longitudinalschwingungen ausführende Kristall symmetrisch zwischen zwei gleichartigen Membranen eingespannt ist, die beide vom Schalldruck beaufschlagt werden. Diese Anordnung o ist jedoch auf solche Kristallschwinger beschränkt, die Longitudinalschwingungen ausführen.

Die Erfindung beschreitet einen völlig anderen Weg zur Lösung der gleichen Aufgabe und vermeidet dabei den abgegebenen Nachteil

Der körperschallempfindliche piezoelektrische Schallschwinger nach der Erfindung besteht aus einem piezoelektrischen Schwingungsbebilde mit Schereffekt, also z. B. Torsions-, Sattel- oder Biegeschwingungen, der zwischen zwei gleichartigen und parallelen Membranen derart unsymmetrisch angespannt ist, daß die beiden Membranen an solchen Stellen der Kristallschwinger angreifen, die während des Schwingens entgegengesetzte Bewegungsrichtungen haben. Dabei sind die Membranen derart mit ihren Rückseiten durch ein gemeinsames Gehäuse gegen den Außenrand abgeschlossen, daß kein akustischer Rückschluß zwischen der Innen- und Vorderseite der Membranen entsteht. Die Anordnung erklärt es, daß nur entgegengerichteten Durchbiegungen der Membranen eine Erregung des Schwingers bewirken, während gleichgerichtete Durchbiegungen der beiden Membranen ohne Wirkung auf den Schwinger bleiben.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Und zar handelt es sich um eine besonders einfache Lösung des Erfindungsgedankens mittels eines Sattelschwingers. 1 und 2 bedeuten zwei Konusmembranen die symmetrisch zueinander in einem ringförmigen Gehäuse 3 zueinander angeordnet sind. 4 bedeutet eine Sattelschwingungen ausführende piezoelektrische Doppelplatte aus Seignettesalz von quadratischem Querschnitt. Die Membran 1 ist durch die Stege 6 und 7 mit zwei diamentralen Ecken des Kristalls verbunden, während die Membranen 2 über die Stege 8 und 9 auf die beiden anderen Ecken des Kristalls arbeitet. Der Kristall ist so geschnitten, daß die Eckpunkte entweder gerade in die b- und c-Achse oder in deren Winkelhalbierende fallen. Allgemein ist zu sagen, daß die größte Wirkung erzielt wird, wenn die Befestigungsstellen für die Membranen stellen von größter Amplitude sind. Denkt man sich den Apparat als Mikrophon arbeitend, so ist ohne weiteres klar, daß Sattelschwin- gungen nur dann zustande kommen, wann die Durchbiegungen der beiden Membranen 1 und 2 entgegengesetzte Richtungen haben, d. h. wenn auf das ganze System ein äußerer Schalldruck ausgeübt wird. Erschütterungen hingegen, die vom Träger 5 des Mikrophons auf diese übertragen werden und die eine Durchbiegung der beiden Membranen in gleicher Richtung zur Folge haben, bewirken, auch eine Verschiebung sämtlicher vier Ecken der Kristallplatten in der gleichen Richtung; das heißt, es kommt überhaupt keine Durchbiegung, sondern nur eine Parallelverschiebung des ganzen Kristallschwingers zu sich selbst zustande.

Die Ausbildung des Kristallschwingers nach der Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Sattelschwinger braucht nicht quadratisch zu sein, wie überhaupt auch andere piezoelektrische Indikatoren benutzt werden können. Bei Verwendung eines quadratischen oder runden Sattelschwingers läßt sich die größstmögliche Ausgewogenheit der ganzen Anordnung erzielen.

Die Gestaltung des Gehäuses und der Membranen ist zweckmäßig möglichst symmetrisch vorzunehmen.

Besondere Bedeutung hat die Erfindung für Mikrophone an Schwerhörigengeräten.

Claims (3)

1.) Körperschallempfindlicher piezoelektrischer Schallschwinger, vorzugsweise Mikrophon dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Scherung anspringendes piezoelektrisches Schwingungsgebilde mit zwei gleichartigen, parallel zueinander angeordneten Membranen derart unsymmetrisch verbunden ist, daß die Befestigungsstelle der einen Membrane entgegengesetzt gerichtete Schwingungen ausführt wie die Befestigungsstelle der anderen Membran.

2.) Schallempfänger nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallschwinger ein Sattelschwinger ist, beispielsweise eine an sich bekannte Doppelplatte aus Seignettesalz, dessen eines diametrales Eckpunktpaar mit der einen Membran verbunden ist, während das dazu symmetrische andere diametrale Eckpunktpaar mit der anderen Membran verbunden ist.

3.) Verwendung der Schallschwingers nach Anspruch 1 und 2 als Schwerhörigenmikrophon.