EP0007435A1 - Electro-acoustic transducer - Google Patents

Electro-acoustic transducer Download PDF

Info

Publication number
EP0007435A1
EP0007435A1 EP79102026A EP79102026A EP0007435A1 EP 0007435 A1 EP0007435 A1 EP 0007435A1 EP 79102026 A EP79102026 A EP 79102026A EP 79102026 A EP79102026 A EP 79102026A EP 0007435 A1 EP0007435 A1 EP 0007435A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
partial
layer
piezoelectric layer
transducer
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP79102026A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Konrad Dr. Walliser
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0007435A1 publication Critical patent/EP0007435A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Abstract

An electro-acoustic transducer (e.g. for use as a microphone in telephone systems) has a transducer plate (1) clamped at its periphery and having a piezoelectric layer (2). In order to reduce the increase in sensitivity which would otherwise be caused by the fourth harmonic resonance of the plate, the piezoelectric layer (2) is so dimensioned that, in use, the circular node which is characteristic of the fourth harmonic lies within the piezoelectric layer. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einer an ihrem Randbereich mit Hilfe von zwei Lagerkörpern eingespannten auf Biegung beanspruchten mit einer piezoelektrischen Schicht versehenen Wandlerplatte, die in dem, zur Übertragung bestimmten Frequenzgang neben der der Grundschwingung der Wandlerplatte entsprechende Resonanzspitze (0/0) auch Teilschwingungen höherer Ordnung, insbesondere die durch die erste unterteilte durch die Schwiagungsmode (0,1) durch einen Knotenkreis gekennzeichnete vierten Teilschwingung ausbildet.The invention relates to an electroacoustic transducer with a transducer plate, which is clamped at its edge area with the aid of two bearing bodies and is provided with a piezoelectric layer, which also has partial vibrations in the frequency response intended for transmission in addition to the resonance peak (0/0) corresponding to the fundamental vibration of the transducer plate higher order, in particular the fourth partial oscillation characterized by the first divided oscillation mode (0,1) by a node circle.

Ein derartiger Wandler ist durch die DE-PS 1 961 217 bekannt. Bei dieser Patentschrift werden sowohl Grundschwingung als auch die Teilschwingung höherer Ordnung, insbesondere die durch einen Knotenkreis gekennzeichnete Teilschwingung vierter Ordnung in den zur Ubertragung bestimmten Frequenzbereich des Wandlers verlagert, um einen möglichst hohen Übertragungsfaktor zu erzielen.Such a converter is known from DE-PS 1 961 217. In this patent specification, both the fundamental vibration and the higher-order partial vibration, in particular the fourth-order partial vibration characterized by a node circuit, are shifted into the frequency range of the transducer intended for transmission in order to achieve the highest possible transmission factor.

Dies kann entweder durch die Wandlerplatte selbst erzielt werden oder bei vorgegebener Wandlerplatte durch deren Einspannung, insbesondere deren Einspannung im Randbereich.This can be done either by the converter plate itself be aimed or with a given converter plate by its clamping, in particular its clamping in the edge area.

Die beiden erwähnten Schwingungsformen treten auf und werden durch entsprechende Maßnahmen am Wandler wieder soweit gedämpft, daß sich im Übertragungsbereich ein ausgeglichener, annähernd stetig zu höheren Frequenzen ansteigender Übertragungsfaktor einstellt. Dabei wird die Grundresonanz durch bekannte Absorptionsresonatoren gedämpft, die Teilschwingung vierter Ordnung kann u.a. durch besondere Ausgestaltung der Lagerkörper gedämpft werden.The two forms of vibration mentioned occur and are damped again by appropriate measures on the converter to such an extent that a balanced transmission factor, which increases almost continuously to higher frequencies, is established in the transmission range. The basic resonance is damped by known absorption resonators, the fourth-order partial oscillation can, among other things. be damped by special design of the bearing body.

Weiterhin kann diese Teilschwingung durch Dämpfungsstoffe gedämpft werden, z.B. durch eine in die Wandlerfassung eingeklebte Dämpfungsseide.This partial vibration can also be damped by damping materials, e.g. thanks to a damping silk glued into the transducer socket.

-Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu weisen, wie die durch die vierte Teilschwingung hervorgerufene Empfindlichkeitsüberhöhung-durch konstruktiv einfache Mittel gedämpft werden kann.It is the object of the present invention to show a way in which the increase in sensitivity caused by the fourth partial oscillation can be damped by structurally simple means.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die piezoelektrische Schicht so bemessen ist, daß sich der Knotenkreis der vierten Teilschwingung innerhalb der Piezoschicht ausbildet.This object is achieved according to the invention in that the piezoelectric layer is dimensioned such that the node circle of the fourth partial oscillation forms within the piezo layer.

Damit können eine besondere Ausgestaltung der Lagerkörper und/oder zusätzliche Dämpfungsstoffe entfallen. Je mehr der Knotenkreis in den mit der Piezoschicht versehene Bereich liegt, desto mehr kann die Überhöhung abgebaut werden.A special configuration of the bearing body and / or additional damping substances can thus be dispensed with. The more the node circle lies in the area provided with the piezo layer, the more the superelevation can be reduced.

Vorteilhaft ist es, wenn die Piezoschicht kreissymmetrisch ausgebildet ist und beidseitig mit je einer radialsymmetrischen Elektrode versehen ist.It is advantageous if the piezo layer is circularly symmetrical and on both sides with one radial symmetrical electrode is provided.

Dadurch kann die Überhöhung weiter abgebaut werden.This allows the cant to be reduced further.

Günstigen Einfluß auf den Abbau der Empfindlichkeitsüberhöhung haben eine quadratische, hexagonale, pentagonale oder oktogonale Form der Piezoschicht.A square, hexagonal, pentagonal or octagonal shape of the piezo layer has a favorable influence on the reduction of the sensitivity increase.

Die vierte Teilschwingung mit einem Knotenkreis entspricht z.B. bei quadratischer Form der Piezoschicht der fünften Teilschwingung. Der Durchmesser des Knotenkreises ist dabei kleiner als bei einer radialsymmetrischen Piezoschicht, so daß mit kleineren und damit kostengünstigeren Piezoschichten derselbe Effekt gemäß der Erfindung erzielt werden kann.The fourth partial vibration with a node circle corresponds e.g. with a square shape of the piezo layer of the fifth partial vibration. The diameter of the knot circle is smaller than in the case of a radially symmetrical piezo layer, so that the same effect according to the invention can be achieved with smaller and therefore less expensive piezo layers.

Als weiterer Vorteil dieser Schichten ist der bei der Herstellung der Scheiben geringer anfallende Verschnitt erwähnenswert.Another advantage of these layers is the less waste that occurs during the production of the panes.

Im folgenden sei die Erfindung anhand einer Abbildung näher erläutert. Diese Abbildung zeigt eine Wandlerplatte 1, die aus Aluminium besteht und einen Durchmesser 2R von 43 mm und 250µm Dicke aufweist. Die Wandlerplatte ist mit einer kreisförmigen Piezoschicht 2(Radius R, 150 µm Dicke) versehen, die radialsymmetrisch auf dieser Wandlerglatte angeordnet ist. Die dieser Schicht 2 beidseitig zugeordneten Elektroden sind aus zeichnerischen Gründen nicht gezeigt. Ebenfalls nicht gezeigt ist die Lagerung der Wandlerplatte, die aber in dem hier geschilderten Fall in einem Silikonring oder zwischen zwei Silikonringen gelagert ist. Wie die graphische Darstellung nun zeigt, weist die viertel Teilschwingung mehrere Nulldurchgänge auf, und zwar in der Einspannung 3,4 und am Knotenkreis 5, der einen Radius von R aufweist. Es ist aus dieser Darstellung völlig einleutend, daß die Überhöhung der Empfindlichkeit (Amplitude W) integriert über die schwingende Fläche desto mehr abgebaut werden kann, je mehr der Knotendurchmesser in den Bereich der Piezoschicht 2 verlegt ist.The invention is explained in more detail below with the aid of an illustration. This figure shows a converter plate 1, which is made of aluminum and has a diameter 2R of 43 mm and a thickness of 250 μm. The transducer plate is provided with a circular piezo layer 2 (radius R, 150 µm thick), which is arranged on this transducer smooth in a radially symmetrical manner. The electrodes assigned to this layer 2 on both sides are not shown for reasons of drawing. Also not shown is the mounting of the converter plate, but in the case described here it is mounted in a silicone ring or between two silicone rings. As the graphic representation shows, the fourth partial oscillation has several zero crossings, namely in the clamping 3.4 and at the node circle 5, which has a radius of R. It is completely obvious from this presentation that the Exaggeration of the sensitivity (amplitude W) integrated over the vibrating surface, the more can be reduced, the more the node diameter is moved into the area of the piezo layer 2.

Claims (3)

1. Elektroakustischer Wandler mit einer an ihrem Randbereich mit Hilfe von Lagerkörpern eingespannten auf Biegung beanspruchten mit einer piezoelektrischen Schicht versehenen Wandlerplatte, die in dem zur Übertragung bestimmten Frequenzgang neben der der Grundschwinguag der Wandlerplatte entsprechende Resonanzspitze (0/0) auch Teilschwingungen höherer Ordnung, insbesondere die durch die erste unterteilte durch die Schwingungsmode (0,1) durch einen. Knotenkreis gekennzeichnete vierte Teilschwingung ausbildet, dadurch gekennzeichnet , daß die piezoelektrische Schicht so bemessen ist, daß sich der Knotenkreis der vierten Teilschwingung sich innerhalb der Piezoschicht ausbildet.1. Electroacoustic transducer with a transducer plate, which is clamped at its edge area with the aid of bearing bodies and is provided with a piezoelectric layer, which, in addition to the resonance peak (0/0) corresponding to the fundamental vibration balance of the transducer plate, also has partial vibrations of a higher order, in particular, in the frequency response intended for transmission that divided by the first by the vibration mode (0,1) by a. Forms the fourth partial oscillation characterized by the node circle, characterized in that the piezoelectric layer is dimensioned such that the node circle of the fourth partial oscillation is formed within the piezo layer. 2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, d a - durch gekennzeichnet , daß die Piezoschicht kreissymmetrisch ausgebildet ist und beidseitig mit je einer radialsymmetrischen Elektrode versehen ist.2. Electroacoustic transducer according to claim 1, d a - characterized in that the piezo layer is circularly symmetrical and is provided on both sides with a radially symmetrical electrode. 3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Piezoschicht quadratische hexagonale, pentagonale oder oktogonale Form aufweist.3. Electroacoustic transducer according to claim 2, characterized in that the piezo layer has a square hexagonal, pentagonal or octagonal shape.
EP79102026A 1978-07-17 1979-06-19 Electro-acoustic transducer Withdrawn EP0007435A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782831377 DE2831377A1 (en) 1978-07-17 1978-07-17 ELECTROACOUSTIC CONVERTER
DE2831377 1978-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0007435A1 true EP0007435A1 (en) 1980-02-06

Family

ID=6044600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP79102026A Withdrawn EP0007435A1 (en) 1978-07-17 1979-06-19 Electro-acoustic transducer

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0007435A1 (en)
JP (1) JPS5516597A (en)
AR (1) AR216250A1 (en)
AU (1) AU4892979A (en)
BR (1) BR7904525A (en)
DE (1) DE2831377A1 (en)
GB (1) GB2025733A (en)
IN (1) IN149955B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0104457A2 (en) * 1982-08-30 1984-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelectric transducer
FR2599207A1 (en) * 1986-05-23 1987-11-27 Labo Electronique Physique Device of the piezoelectric loudspeaker type

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1142444B1 (en) * 1999-01-11 2003-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Passive microphone with wireless transmission

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2202254B1 (en) * 1972-01-18 1973-06-20 Siemens Ag Electroacoustic converter, especially microphone for telephone systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4217838Y1 (en) * 1964-09-07 1967-10-16
JPS4840392A (en) * 1971-09-25 1973-06-13
US3786202A (en) * 1972-04-10 1974-01-15 Motorola Inc Acoustic transducer including piezoelectric driving element
DE2223531B1 (en) * 1972-05-15 1973-11-08 Siemens Ag ELECTROACOUSTIC CONVERTER
JPS4922090A (en) * 1972-06-17 1974-02-27
JPS5245439B2 (en) * 1972-08-31 1977-11-16

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2202254B1 (en) * 1972-01-18 1973-06-20 Siemens Ag Electroacoustic converter, especially microphone for telephone systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0104457A2 (en) * 1982-08-30 1984-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelectric transducer
EP0104457A3 (en) * 1982-08-30 1986-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Piezoelectric transducer
FR2599207A1 (en) * 1986-05-23 1987-11-27 Labo Electronique Physique Device of the piezoelectric loudspeaker type

Also Published As

Publication number Publication date
GB2025733A (en) 1980-01-23
DE2831377A1 (en) 1980-01-31
BR7904525A (en) 1980-04-08
JPS5516597A (en) 1980-02-05
IN149955B (en) 1982-06-12
AU4892979A (en) 1980-01-24
AR216250A1 (en) 1979-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4317775C2 (en) speaker
DE2937942C2 (en) Ultrasonic transducer
DE2235169C3 (en) Directional microphone
DE3523973A1 (en) ELECTRIC VIBRATION CONVERTER
DE2913957C3 (en) Piezoelectric loudspeaker
DE2932942A1 (en) SPEAKER
DE1512729A1 (en) Piezoelectric transmitter
DE3029422A1 (en) PIEZOELECTRIC SPEAKER
DE2426474B2 (en) SPEAKER WITH A VIBRATING COIL AND A PIEZOELECTRIC FEEDBACK CONVERTER
CH676770A5 (en)
DE3102151C2 (en)
DE3143027C2 (en) Piezoelectric converter
EP0007435A1 (en) Electro-acoustic transducer
EP1927263B1 (en) Capacitive sound transducer having a perforated attenuation disc
DE19612481A1 (en) Electrostatic converter
DE2831401A1 (en) Electroacoustic transducer for telephone handset - has piezoelectric plate resonance and mouthpiece resonance fixed by suitable dimensioning to give cut=off above voice frequency range
DE2202254C2 (en) Electroacoustic transducers, in particular microphones for telephone systems
DE1001326B (en) Diaphragm centering
DE3007773C2 (en)
DE2831326A1 (en) Electroacoustic transducer for telephone handset - has piezoelectric plate held between two elastic rings having ridges and projections for partial response equalisation
DE4115221C2 (en) Electroacoustic transducer based on the electrostatic principle
DE3323178A1 (en) DECOUPLING MEMBRANE FOR TWO-CHAMBER MOTOR BEARINGS
DE1165667B (en) Piezoelectric flexural oscillator
EP0354520A2 (en) Electroacoustic transducer
DE3443690C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT CH DE FR IT NL SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19801115

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WALLISER, KONRAD, DR.