EP1259096A2 - Internal insulation of an electroacoustic capsule - Google Patents

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Publication number
EP1259096A2
EP1259096A2 EP02450092A EP02450092A EP1259096A2 EP 1259096 A2 EP1259096 A2 EP 1259096A2 EP 02450092 A EP02450092 A EP 02450092A EP 02450092 A EP02450092 A EP 02450092A EP 1259096 A2 EP1259096 A2 EP 1259096A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsule
microphone
teflon
electrode
capsule housing
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Withdrawn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
EP02450092A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gino Dipl.-Ing. Pavlovic
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.)
AKG Acoustics GmbH
Original Assignee
AKG Acoustics GmbH
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 AKG Acoustics GmbH filed Critical AKG Acoustics GmbH
Publication of EP1259096A2 publication Critical patent/EP1259096A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones

Definitions

  • the invention relates to electro-acoustic transducers working on an electrostatic basis work as a sound pickup and are housed in a microphone capsule. Such Regardless of their physical mode of operation, transducers have a membrane, which is exposed to the sound field and is excited to vibrate by it.
  • the object of the invention is thus an electrostatic microphone.
  • the electrodes of the electrostatic transducers are an elastic, tensioned membrane and one rigid electrode, which is usually only called the electrode. They both form a capacitor whose electrical capacity changes due to pressure fluctuations in the sound field. There is an electric field between the electrodes of the electrostatic converter is built, it is possible to change the capacity of the converter with the help of a convert downstream amplifier into electrical voltage changes.
  • Electrostatic capsules can vary in terms of how the electrical is applied Field between their electrodes can be divided into two groups:
  • Condenser capsules that contain the charges that cause the electric field With the help of an externally applied voltage (polarization voltage): Condenser capsules.
  • Electrostatic capsules where the electrical charge on the electrode or Membrane is "frozen", making an externally applied voltage obsolete: Electret.
  • Microphone capsules that are used as electrostatic transducers in microphone construction, can be divided into the capsule housing and capsule interior from a structural point of view.
  • the Capsule housing can either be made of an electrically insulating material (plastic) or be made of an electrically conductive material (metal).
  • the task of It is the capsule housing that, on the one hand, mechanically integrates the components inside the capsule as one unit unite and protect, on the other hand electromagnetic interference from the inside of the capsule keep away.
  • Each of the two groups of materials has its advantages and disadvantages.
  • plastic capsule housing The advantages of a plastic capsule housing are in its relatively simple Given the way of production, which also results in very complicated design variants Allows the use of a plastic injection mold once it has been produced.
  • the disadvantage is the inability of a plastic to withstand electromagnetic interference to shield. Therefore, plastic microphone capsules are only in a microphone housing or built-in device made of metal, providing protection against electromagnetic interference is taken over by the device itself.
  • the microphone capsules increasingly in telecommunications devices (mobile and Wireless telephones) with plastic housings play a role in the type of execution of the microphone capsule housing for the electromagnetic compatibility of the device essential role. That is why such devices come with no metal housing exhibit, only the use of microphone capsules with metal housing in question.
  • the electrical conductivity of the capsule housing is desirable, but the electrical Conductivity on the inside is a major disadvantage.
  • the disadvantage is that The fact that the microphone capsule is a voltage source dependent on sound pressure is designed with a very high internal (electrical) resistance. So everyone has to inner components of the microphone capsule from each other and from the inner wall of the Capsule housing are electrically very well insulated.
  • the invention has set itself the task of the microphone capsule housing made of metal improve so that they no longer have the disadvantages mentioned, but at the same time are inexpensive and reliable to manufacture.
  • the invention is characterized in that one for the production of Microphone capsule housing as a starting material at least on one side with Teflon coated sheet metal used.
  • the (or a) coated side of the sheet is in the Thermoformed tool inserted so that it forms the inside of the capsule housing. This is it is possible to approach the insulation pots or insulation strips described above dispense and get a very reliable electrical insulation without a own component must be used and without a separate manufacturing step.
  • the end face of the invention Microphone capsule pot used as a rigid capsule electrode, leading to further Simplification, miniaturization and cheaper overall microphone results.
  • the electrostatic converters have two electrodes.
  • the the membrane is movable and the immobile is simply called the electrode and is usually inside the microphone capsule.
  • the design of the invention provides now that the end face, also called the front, the outside of metal and the inside of the Teflon coating, as Electrode
  • miniaturized capsules can be created in particular which the possibility of dispensing with a separate component - the electrode - what a valuable saving in space and costs.
  • Fig. 1 shows a capsule of an electroacoustic transducer after the electrostatic Principle with a metal housing according to the prior art.
  • the capsule housing 1 usually consists of aluminum sheet and is by means of a Thermoforming process. It has a sound inlet opening 2, which is usually has been punched out in the deep-drawing step, through which the sound is unimpeded and direct can meet the membrane 4.
  • the capsule housing 1 is by means of a Teflon ring or Teflon strip 3 electrically isolated from the components inside the capsule housing. This prevents the individual components of the electrostatic converter from Contact with the capsule housing 1 come to the same potential.
  • the membrane 4 is glued to a membrane ring 5, the distance between the Membrane 4 and the (rigid) electrode 6 are secured by means of a spacer ring 7.
  • the electrode 6 has openings, like the other components following it axially, to allow sound to enter membrane 4 from this side and so on on the one hand to correctly tune the frequency characteristics of the capsule as a whole, on the other hand to come to the intended coordination of the directional characteristic.
  • the electrode 6 is located behind (always in the direction of the main sound system) a so-called acoustic friction pill 8. It is made in a plastic injection molding process manufactured and has at least one opening, which with a porous material 9th is closed or covered. This material mostly consists of open-pore foamed polyurethane. By coordinating their geometric dimensions and the Air permeability size, the above objectives are achieved.
  • the capsule is on its lower side by an electrical component print 10 locked.
  • the print carries a high-resistance circuit for converting the signals of the pair of electrodes with high impedance.
  • the print 10 also has a sound permeable Opening up as mentioned above.
  • FIG. 2 shows a capsule constructed according to the invention.
  • the invention Difference from the prior art, as shown in Fig. 1, lies in the absence of Teflon ring. This waiver is made possible by the fact that according to the invention Capsule housing 11 is covered or coated with a Teflon layer 12.
  • Sheets laminated with a thin layer of Teflon (10 ⁇ m to 50 ⁇ m thick) are worldwide commercially available and their provision is no problem for the specialist.
  • a possible one The source of supply is SUMITOMO.
  • This composite material is used in the prior art for Manufacture of the electrode used for electrostatic microphones or loudspeakers, whereby suitable openings punched into this raw material by the respective device manufacturer and the outer contour of the electrode by a punching process is created. In the prior art, such a material is found, for example, as Electrode 6, as shown in Fig. 1, use.
  • this material is now molded in a deep-drawing process brought the capsule housing 11, wherein in the case shown the one-sided coating the Teflon material 12 must come to rest on the inside. It is only necessary to do that insert sheet metal coated on one side "correctly" into the deep-drawing mold. In case of Use of a sheet coated on both sides must be oriented are of course not respected.
  • the remaining structure of a microphone according to the invention corresponds to that in FIG. 1 shown microphone, only that dispenses with the expensive Teflon strips or Teflon pot can be, which leads to a significant cost reduction. It also happens that by eliminating the Teflon strip, which is part of the automatic production process high clock rate must remain manageable (inherently stable) and therefore over a noticeable thickness has, the entire capsule housing can be made significantly smaller than it according to the state of the art was possible.
  • FIG. 3 A preferred embodiment of the invention, by the still essential Advantages achieved are shown in FIG. 3: This development of the invention enables the electrode 6 (FIG. 1) to be replaced by the inside of the capsule front 36.
  • the capsule housing 31 is, as stated above, laminated with a Teflon layer 32 and thereby able to take on the role of the electrode.
  • the further capsule structure is as follows: A spacer ring 33 holds the membrane 34, which like in the prior art, is glued to a membrane ring 35 at a distance from the Inside of the capsule front, which is the electrode. The rest of the structure corresponds the structure discussed with reference to FIG. 1.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment, but can be modified and changed in various ways. So it is possible the capsule housing 11, 31 made of double-sided coated aluminum sheet (or other sheet or electrically conductive material) if, for example, the capsule exterior should remain galvanically isolated from the environment. Even the use of others thermoformable metal instead of aluminum is conceivable, albeit for cost reasons and technological reasons (best suitability for deep drawing processes) the use of Aluminum is preferred.
  • a friction pill as a separate component to be provided, in particular if the capsule housing is installed at one point on a device on which the capsule holder takes over tasks of the acoustic friction pill can, it is possible to do without this friction cap. Similarly, the The task of the component print 10 can be taken from a print of the device on which the capsule is mounted almost directly.
  • the invention can be used both for electret capsules and for capacitor capsules be used, there is no constructive difference, it is only in in the first case the charges are permanently applied to the electrode or membrane and in second case using an external voltage source while using the capsule.

Abstract

An electroacoustic transducer comprises a capsule housing (11) having inner side and outer side, which have Teflon coating (12).

Description

Die Erfindung betrifft auf elektrostatischer Basis arbeitende elektroakustische Wandler, die als Schallnehmer arbeiten und in einer Mikrofonkapsel untergebracht sind. Derartige Wandler weisen, unabhängig von ihrer physikalischen Arbeitsweise, eine Membrane auf, die dem Schallfeld ausgesetzt ist und von diesem zu Schwingungen angeregt wird.The invention relates to electro-acoustic transducers working on an electrostatic basis work as a sound pickup and are housed in a microphone capsule. such Regardless of their physical mode of operation, transducers have a membrane, which is exposed to the sound field and is excited to vibrate by it.

Der Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrostatisches Mikrofon. Die Elektroden des elektrostatischen Wandlers sind eine elastische, gespannt gehaltene Membrane und eine starre Elektrode, die meist nur Elektrode genannt wird. Beide bilden einen Kondensator, dessen elektrische Kapazität sich durch Druckschwankungen des Schallfeldes verändert. Da zwischen den Elektroden des elektrostatischen Wandlers ein elektrisches Feld aufgebaut ist, ist es möglich, die Kapazitätsänderungen des Wandlers mit Hilfe eines nachgeschalteten Verstärkers in elektrische Spannungsänderungen umzuwandeln.The object of the invention is thus an electrostatic microphone. The electrodes of the electrostatic transducers are an elastic, tensioned membrane and one rigid electrode, which is usually only called the electrode. They both form a capacitor whose electrical capacity changes due to pressure fluctuations in the sound field. There is an electric field between the electrodes of the electrostatic converter is built, it is possible to change the capacity of the converter with the help of a convert downstream amplifier into electrical voltage changes.

Elektrostatische Kapseln können in Bezug auf die Art der Aufbringung des elektrischen Feldes zwischen ihren Elektroden in zwei Gruppen aufgeteilt werden:Electrostatic capsules can vary in terms of how the electrical is applied Field between their electrodes can be divided into two groups:

Elektrostatische Kapseln, bei denen die das elektrische Feld verursachenden Ladungen mit Hilfe einer extern angelegten Spannung (Polarisationsspannung) aufgebracht werden: Kondensatorkapseln.Electrostatic capsules that contain the charges that cause the electric field With the help of an externally applied voltage (polarization voltage): Condenser capsules.

Elektrostatische Kapseln, bei denen die elektrische Ladung auf der Elektrode oder Membrane "eingefroren" ist, sodaß dadurch eine extern angelegte Spannung obsolet wird: Elektretkapsel.Electrostatic capsules, where the electrical charge on the electrode or Membrane is "frozen", making an externally applied voltage obsolete: Electret.

Mikrofonkapseln, die als elektrostatische Wandler im Mikrofonbau eingesetzt werden, kann man in bautechnischer Hinsicht in Kapselgehäuse und Kapselinneres teilen. Das Kapselgehäuse kann entweder aus einem elektrisch isolierenden Material (Kunststoff) oder aus einem elektrisch leitendem Material (Metall) hergestellt werden. Die Aufgabe des Kapselgehäuses ist es, einerseits die kapselinneren Bauteile mechanisch als eine Einheit zu vereinen und zu schützen, andererseits elektromagnetische Störungen vom Kapselinneren fern zu halten. Jede der beiden Materialiengruppen hat ihre Vor- und Nachteile.Microphone capsules that are used as electrostatic transducers in microphone construction, can be divided into the capsule housing and capsule interior from a structural point of view. The Capsule housing can either be made of an electrically insulating material (plastic) or be made of an electrically conductive material (metal). The task of It is the capsule housing that, on the one hand, mechanically integrates the components inside the capsule as one unit unite and protect, on the other hand electromagnetic interference from the inside of the capsule keep away. Each of the two groups of materials has its advantages and disadvantages.

Die Vorteile eines Kapselgchäuse aus Kunststoff sind in seiner relativ einfachen Herstellungsweise gegeben, die auch sehr komplizierte Ausführungsvarianten durch Verwendung eines einmal hergestellten Kunststoffspritzwerkzeuges ermöglicht. Der Nachteil liegt in der Unfähigkeit eines Kunststoffes, gegen elektromagnetische Einstreuung zu schirmen. Deshalb werden Mikrofonkapseln aus Kunststoff nur in ein Mikrofongehäuse oder Gerät aus Metall eingebaut, wobei der Schutz gegen elektromagnetische Einstreuung vom Gerät selbst übernommen wird.The advantages of a plastic capsule housing are in its relatively simple Given the way of production, which also results in very complicated design variants Allows the use of a plastic injection mold once it has been produced. The The disadvantage is the inability of a plastic to withstand electromagnetic interference to shield. Therefore, plastic microphone capsules are only in a microphone housing or built-in device made of metal, providing protection against electromagnetic interference is taken over by the device itself.

Der Vorteil eines Kapselgehäuses aus Metall gegenüber einem Kapselgehäuse aus Kunststoff ist die gute Schirmwirkung. Was allerdings seine elektrischen Isolationseigenschaften im Inneren der Mikrofonkapsel und auch die weiter folgende industrielle Kapselanfertigung betrifft, hat man große Nachteile. Da das Mikrofonkapselgehäuse aus Metall in dieser Größe (d = 6 - 30 mm) und Wandstärke (0,1 - 0,5 mm) nicht in einem Metallgießverfahren herstellbar ist, verwendet man üblicherweise eine zerspanende Herstellungsmethode (zeitaufwendig), oder eine Herstellung im Tiefziehverfahren.The advantage of a capsule housing made of metal compared to a capsule housing Plastic is the good shielding effect. But what its electrical Isolation properties inside the microphone capsule and also the following Industrial capsule production has major disadvantages. Since that Microphone capsule housing made of metal in this size (d = 6 - 30 mm) and wall thickness (0.1 - 0.5 mm) cannot be produced in a metal casting process, is usually used a cutting manufacturing method (time consuming), or a production in Thermoforming.

Da die Mikrofonkapseln vermehrt in Telekommunikationsgeräten (Mobil- und Drahtlostelefone) mit Kunststoffgehäuse eingebaut werden, spielt die Art der Ausführung des Mikrofonkapselgehäuses für die elektromagnetische Verträglichkeit des Gerätes eine essentielle Rolle. Deshalb kommen bei solchen Geräten, die kein Metallgehäuse aufweisen, nur die Verwendung von Mikrofonkapseln mit Metallgehäuse in Frage. Dabei ist die elektrische Leitfähigkeit des Kapselgehäuses erwünscht, aber die elektrische Leitfähigkeit seiner Innenseite ist wiederum von großem Nachteil. Der Nachteil liegt in der Tatsache, daß die Mikrofonkapsel als eine vom Schalldruck abhängige Spannungsquelle mit sehr hohem innerem (elektrischen) Widerstand ausgeführt ist. Dadurch müssen alle innere Bauteile der Mikrofonkapsel von einander und von der Innenwand des Kapselgehäuses elektrisch sehr gut isoliert werden.Since the microphone capsules increasingly in telecommunications devices (mobile and Wireless telephones) with plastic housings play a role in the type of execution of the microphone capsule housing for the electromagnetic compatibility of the device essential role. That is why such devices come with no metal housing exhibit, only the use of microphone capsules with metal housing in question. there the electrical conductivity of the capsule housing is desirable, but the electrical Conductivity on the inside is a major disadvantage. The disadvantage is that The fact that the microphone capsule is a voltage source dependent on sound pressure is designed with a very high internal (electrical) resistance. So everyone has to inner components of the microphone capsule from each other and from the inner wall of the Capsule housing are electrically very well insulated.

Um das zu erreichen, legt man zwischen Kapselinnerem und Kapselgchäuse Isolationstöpfe oder Isolationsstreifen aus Teflon, die eine gute Isolationstrecke unter allen klimatischen Verhältnissen gewährleisten sollen. Es ist nicht notwendig zu betonen, daß solche Bauteile den Bau der Mikrofonkapsel verteuern und daß sie sehr oft eine Fehlerquelle darstellen.To achieve this, place between the capsule interior and capsule housing Isolation pots or isolation strips made of Teflon, which provide a good isolation range among all guarantee climatic conditions. It is not necessary to emphasize that such components make the construction of the microphone capsule more expensive and that they very often have a Represent the source of the error.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, die Mikrofonkapselgehäuse aus Metall zu verbessern, sodass sie die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweisen, dabei aber kostengünstig und zuverläßig herstellbar sind. The invention has set itself the task of the microphone capsule housing made of metal improve so that they no longer have the disadvantages mentioned, but at the same time are inexpensive and reliable to manufacture.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man für die Herstellung des Mikrofonkapselgehäuses als Ausgangsmaterial ein zumindest einseitig mit Teflon beschichtetes Blech verwendet. Die (bzw. eine) beschichtete Seite des Blechs wird im Tiefziehwerkzeug so eingelegt, daß sie das Innere des Kapselgehäuses bildet. Dadurch ist es möglich, auf die oben beschriebenen Isolationstöpfe oder Isolationsstreifen zu verzichten und eine sehr zuverlässige elektrische Isolierung zu erhalten, ohne dass ein eigener Bauteil verwendet werden muß und ohne dass ein eigener Fertigungsschritt anfällt.The invention is characterized in that one for the production of Microphone capsule housing as a starting material at least on one side with Teflon coated sheet metal used. The (or a) coated side of the sheet is in the Thermoformed tool inserted so that it forms the inside of the capsule housing. This is it is possible to approach the insulation pots or insulation strips described above dispense and get a very reliable electrical insulation without a own component must be used and without a separate manufacturing step.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Stirnseite des erfindungsgemäßen Mikrofonkapseltopfes als starre Kapselelektrode verwendet, was zur weiteren Vereinfachung, Miniaturisierung und Verbilligung des Mikrofons insgesamt führt.In one embodiment of the invention, the end face of the invention Microphone capsule pot used as a rigid capsule electrode, leading to further Simplification, miniaturization and cheaper overall microphone results.

Wie bereits erwähnt, weisen die elektrostatischen Wandler zwei Elektroden auf. Die bewegliche ist die Membrane und die unbewegliche wird einfach Elektrode genannt und liegt üblicherweise im Inneren der Mikrofonkapsel. Die Ausgestaltung der Erfindung sieht nun vor, daß die beim Tiefziehen der Kapsel entstehende Stirnseite, auch Front genannt, deren Außenseite aus Metall und deren Innenseite aus der Teflonbeschichtung besteht, als Elektrode zu verwendenAs already mentioned, the electrostatic converters have two electrodes. The the membrane is movable and the immobile is simply called the electrode and is usually inside the microphone capsule. The design of the invention provides now that the end face, also called the front, the outside of metal and the inside of the Teflon coating, as Electrode

Dazu ist es nur notwendig, diese Front mit den an sich üblichen Durchbrechungen zu versehen, um den Zutritt des Schalles zu gewährleisten und auf der Teflonschicht die üblichen Ladungen aufzubringen, was aber so wie im Stand der Technik möglich ist. Es können in dieser Variante insbesondere miniaturisierte Kapseln geschaffen werden, bei denen die Möglichkeit, auf einen getrennten Bauteil - die Elektrode - zu verzichten, was eine wertvolle Einsparung an Raum und Kosten bedeutet.It is only necessary to close this front with the usual openings provided to ensure the entry of the sound and on the Teflon layer usual charges to apply, but what is possible as in the prior art. It In this variant, miniaturized capsules can be created in particular which the possibility of dispensing with a separate component - the electrode - what a valuable saving in space and costs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

  • die Fig. 1 einen elektroakustischen Wandler gemäß dem Stand der Technik,
  • die Fig. 2 einen erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler und
  • die Fig. 3 eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers.
    • The invention is explained below with reference to the drawing. It shows
  • 1 shows an electroacoustic transducer according to the prior art,
  • 2 shows an electroacoustic transducer according to the invention and
  • 3 shows a particularly preferred embodiment of an electroacoustic transducer according to the invention.

    • Bei allen Darstellungen wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit darauf verzichtet, die Kontaktierungen bzw. Kabel einzuzeichnen. Das gleiche gilt für eventuell vorhandene Befestigungsmittel für die Kapsel im Gerät. For reasons of clarity, all representations have been omitted Draw in contacts or cables. The same applies to any existing ones Fasteners for the capsule in the device.

    Fig. 1 zeigt eine Kapsel eines elektroakustischen Wandlers nach dem elektrostatischen Prinzip mit einem Metallgehäuse gemäß dem Stand der Technik.Fig. 1 shows a capsule of an electroacoustic transducer after the electrostatic Principle with a metal housing according to the prior art.

    Das Kapselgehäuse 1 besteht üblicherweise aus Aluminiumblech und wird mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt. Es weist eine Schalleintrittsöffnung 2 auf, die üblicherweise im Tiefziehschritt mit ausgestanzt worden ist, durch die der Schall ungehindert und direkt auf die Membrane 4 treffen kann. Das Kapselgehäuse 1 ist mittels eines Teflonrings oder Teflonstreifens 3 von den Bauteilen im Inneren des Kapselgehäuses elektrisch isoliert. Dadurch wird verhindert, daß die einzelnen Bauteile des elektrostatischen Wandlers durch Kontakt mit dem Kapselgehäuse 1 auf gleiches Potential kommen.The capsule housing 1 usually consists of aluminum sheet and is by means of a Thermoforming process. It has a sound inlet opening 2, which is usually has been punched out in the deep-drawing step, through which the sound is unimpeded and direct can meet the membrane 4. The capsule housing 1 is by means of a Teflon ring or Teflon strip 3 electrically isolated from the components inside the capsule housing. This prevents the individual components of the electrostatic converter from Contact with the capsule housing 1 come to the same potential.

    Die Membrane 4 ist auf einem Membranring 5 aufgeklebt, der Abstand zwischen der Membran 4 und der (starren) Elektrode 6 wird mittels eines Distanzringes 7 sicherstellt. Die Elektrode 6 weist Öffnungen auf, wie auch die anderen, ihr axial folgenden Bauteile, um auch von dieser Seite den Zutritt von Schall zur Membrane 4 zu ermöglichen und so einerseits zur richtigen Abstimmung der Frequenzcharakteristik der Kapsel als Ganzes, andererseits zur vorgesehenen Abstimmung der Richtcharakteristik zu kommen.The membrane 4 is glued to a membrane ring 5, the distance between the Membrane 4 and the (rigid) electrode 6 are secured by means of a spacer ring 7. The electrode 6 has openings, like the other components following it axially, to allow sound to enter membrane 4 from this side and so on on the one hand to correctly tune the frequency characteristics of the capsule as a whole, on the other hand to come to the intended coordination of the directional characteristic.

    Hinter (immer in Richtung der Hauptbeschallung gesehen) der Elektrode 6 befindet sich eine sogenannte akustische Reibungspille 8. Sie wird in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt und weist zumindest eine Öffnung auf, die mit einem porösen Material 9 verschlossen oder abgedeckt ist. Zumeist besteht dieses Material aus offenporig geschäumtem Polyurethan. Durch die Abstimmung ihrer geometrischen Maße und der Größe der Luftdurchlässigkeit werden die oben genannten Ziele erreicht.The electrode 6 is located behind (always in the direction of the main sound system) a so-called acoustic friction pill 8. It is made in a plastic injection molding process manufactured and has at least one opening, which with a porous material 9th is closed or covered. This material mostly consists of open-pore foamed polyurethane. By coordinating their geometric dimensions and the Air permeability size, the above objectives are achieved.

    Die Kapsel wird an ihrer unteren Seite von einem elektrischen Bauteileprint 10 verschlossen. Der Print trägt eine hochohmige Schaltung zur Umsetzung der Signale des hochohmig wirkenden Elektrodenpaares. Auch der Print 10 weist eine schalldurchlässige Öffnung auf, wie oben erwähnt.The capsule is on its lower side by an electrical component print 10 locked. The print carries a high-resistance circuit for converting the signals of the pair of electrodes with high impedance. The print 10 also has a sound permeable Opening up as mentioned above.

    Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß aufgebaute Kapsel. Der erfindungsgemäße Unterschied zum Stand der Technik, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, liegt im Fehlen des Teflonringes. Ermöglicht wird dieser Verzicht dadurch, daß erfindungsgemäß das Kapselgehäuse 11 mit einer Teflonschichte 12 überzogen bzw. beschichtet ist.2 shows a capsule constructed according to the invention. The invention Difference from the prior art, as shown in Fig. 1, lies in the absence of Teflon ring. This waiver is made possible by the fact that according to the invention Capsule housing 11 is covered or coated with a Teflon layer 12.

    Mit einer dünnen Teflonschichte (10 µm bis 50 µm Stärke) kaschierte Bleche sind weltweit käuflich und ihre Besorgung stellt für den Fachmann kein Problem dar. Eine mögliche Bezugsquelle ist SUMITOMO. Dieses Verbundmaterial wird im Stand der Technik für die Herstellung der Elektrode elektrostatischer Mikrofone oder Lautsprecher verwendet, wobei vom jeweiligen Gerätehersteller passende Öffnungen in dieses Rohmaterial gestanzt werden und wobei auch die Außenkontur der Elektrode durch einen Stanzvorgang geschaffen wird. Im Stand der Technik findet ein solches Material beispielsweise als Elektrode 6, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, Verwendung.Sheets laminated with a thin layer of Teflon (10 µm to 50 µm thick) are worldwide commercially available and their provision is no problem for the specialist. A possible one The source of supply is SUMITOMO. This composite material is used in the prior art for Manufacture of the electrode used for electrostatic microphones or loudspeakers, whereby suitable openings punched into this raw material by the respective device manufacturer and the outer contour of the electrode by a punching process is created. In the prior art, such a material is found, for example, as Electrode 6, as shown in Fig. 1, use.

    Erfindungsgemäß wird nun aber dieses Material in einem Tiefziehverfahren in die Form des Kapselgehäuses 11 gebracht, wobei im dargestellten Fall der einseitigen Beschichtung das Teflonmaterial 12 innen zu liegen kommen muß. Dazu ist es nur notwendig, das einseitig beschichtete Blech "richtig" in die Tiefziehform einzulegen. Im Falle der Verwendung eines zweiseitig beschichteten Bleches muß auf die Orientierung selbstverständlich nicht geachtet werden.According to the invention, however, this material is now molded in a deep-drawing process brought the capsule housing 11, wherein in the case shown the one-sided coating the Teflon material 12 must come to rest on the inside. It is only necessary to do that insert sheet metal coated on one side "correctly" into the deep-drawing mold. In case of Use of a sheet coated on both sides must be oriented are of course not respected.

    In den meisten Fällen schon vor dem Tiefziehen, u.U. aber auch nach dem Tiefziehvorgang, wird die Schallöffnung 13 , ausgestanzt. In den meisten Fällen handelt es sich um mehrere kleinere Öffnungen, um auch eine elektromagnetische Abschirmung von vorne zu erreichen, die mit zunehmender Lochgröße rasch schlechter wird, mit zunehmender Lochanzahl aber nur langsam schlechter wird.In most cases, even before deep drawing, possibly but also after Deep drawing process, the sound opening 13 is punched out. In most cases it is around several smaller openings to also provide electromagnetic shielding from to reach the front, which quickly gets worse with increasing hole size, with increasing number of holes but only slowly gets worse.

    Der restliche Aufbau eines erfindungsgemäßen Mikrofons entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Mikrofon, nur daß auf den teuren Teflonstreifen oder Teflontopf verzichtet werden kann, was zu einer deutlichen Kostenreduktion führt. Es kommt noch dazu, daß durch den Wegfall des Teflonstreifens, der ja im Zuge der automatischen Herstellung mit hoher Taktrate handhabbar bleiben muß (eigenstabil) und daher über eine merkliche Dicke verfügt, das gesamte Kapselgehäuse deutlich kleiner ausgebildet werden kann als es gemäß dem Stand der Technik möglich war.The remaining structure of a microphone according to the invention corresponds to that in FIG. 1 shown microphone, only that dispenses with the expensive Teflon strips or Teflon pot can be, which leads to a significant cost reduction. It also happens that by eliminating the Teflon strip, which is part of the automatic production process high clock rate must remain manageable (inherently stable) and therefore over a noticeable thickness has, the entire capsule housing can be made significantly smaller than it according to the state of the art was possible.

    Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, durch die noch wesentliche weitere Vorteile erreicht werden, ist in Fig. 3 dargestellt: Diese Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, die Elektrode 6 (Fig. 1) durch die Innenseite der Kapselfront 36 zu ersetzen. Das Kapselgehäuse 31 ist ja, wie oben ausgeführt, mit einer Teflonschichte 32 kaschiert und dadurch in der Lage, die Rolle der Elektrode zu übernehmen.A preferred embodiment of the invention, by the still essential Advantages achieved are shown in FIG. 3: This development of the invention enables the electrode 6 (FIG. 1) to be replaced by the inside of the capsule front 36. The capsule housing 31 is, as stated above, laminated with a Teflon layer 32 and thereby able to take on the role of the electrode.

    Der weitere Kapselaufbau ist folgender: Ein Distanzring 33 hält die Membrane 34, die wie im Stand der Technik, mit einem Membranring 35 verklebt ist, im Abstand von der Innenseite der Kapselfront, die ja die Elektrode darstellt. Der restliche Aufbau entspricht dem anhand der Fig. 1 besprochenen Aufbau.The further capsule structure is as follows: A spacer ring 33 holds the membrane 34, which like in the prior art, is glued to a membrane ring 35 at a distance from the Inside of the capsule front, which is the electrode. The rest of the structure corresponds the structure discussed with reference to FIG. 1.

    Bei dieser bevorzugten Variante der Erfindung ist es somit möglich, nicht nur auf den Teflonstreifen 3 der Fig. 1 zu verzichten, sondern auch auf die Elektrode (als eigenen Bauteil), wodurch die Kapsel billiger wird und in axialer Richtung eine merkliche Reduktion der Höhe erreicht wird. Durch entsprechende Ausbildung der Reibungspille 37 kann gegebenenfalls auch auf den Membranring 35 verzichtet werden. Man muß dabei bedenken, daß die axialer Erstreckung einer Kapsel gemäß dem Stand der Technik, wie in Fig. 1 dargestellt ist, für Mobiltelefone u.ä. in den Bereich von 6 bis 7 mm gesunken ist und daß daher die Möglichkeit auf einen Bauteil zu verzichten, der sich in axialer Richtung erstreckt, einen enormen technischen Vorsprung mit großen kaufmännischen Folgen mit sich bringt, von dem Kostenersparnis durch Wegfall des Teiles und die Vereinfachung der Montage gar nicht zu reden.In this preferred variant of the invention it is therefore possible not only to To dispense with Teflon strips 3 of FIG. 1, but also on the electrode (as its own Component), which makes the capsule cheaper and noticeable in the axial direction Reduction in height is achieved. By appropriately designing the friction pill 37 can optionally be dispensed with the membrane ring 35. You have to do it consider that the axial extension of a capsule according to the prior art, as in Fig. 1 is shown for mobile phones and the like. has sunk in the range of 6 to 7 mm and that therefore the possibility of dispensing with a component that is in the axial direction stretches, with an enormous technical lead with big commercial consequences brings, from the cost savings by eliminating the part and simplifying the Montage not to speak of.

    Wie aus dem Gesagten klar hervorgeht, sind die Darstellungen der beiden Kapseln keineswegs maßstäblich, sondern rein schematisch, der Abstand zwischen der Membran und der ihr zugewandten Oberfläche der Elektrode beträgt nur wenige Hundertstel Millimeter, die Stärke der anderen Bauteile ist ähnlich gering, wie aus den Ausführungen klar ersichtlich ist.As is clear from what has been said, the representations of the two capsules are not to scale, but purely schematic, the distance between the membrane and the surface of the electrode facing it is only a few hundredths Millimeters, the thickness of the other components is similarly low, as from the versions is clearly evident.

    Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt und verändert werden. So ist es möglich, das Kapselgehäuse 11, 31 aus zweiseitig beschichtetem Aluminiumblech (oder auch anderem Blech bzw. elektrisch leitendem Material) herzustellen, wenn beispielsweise das Kapseläußere galvanisch von der Umgebung getrennt bleiben soll. Auch die Verwendung von anderem tiefziehfähigen Metall an Stelle von Aluminium ist denkbar, wenn auch aus Kostengründen und technologischen Gründen (beste Eignung für Tiefziehverfahren) die Verwendung von Aluminium bevorzugt ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment, but can be modified and changed in various ways. So it is possible the capsule housing 11, 31 made of double-sided coated aluminum sheet (or other sheet or electrically conductive material) if, for example, the capsule exterior should remain galvanically isolated from the environment. Even the use of others thermoformable metal instead of aluminum is conceivable, albeit for cost reasons and technological reasons (best suitability for deep drawing processes) the use of Aluminum is preferred.

    Es ist unter Umständen nicht notwendig, eine Reibungspille als eigenen Bauteil vorzusehen, insbesondere wenn das Kapselgehäuse an einer Stelle eines Gerätes eingebaut wird, an dem die Kapselhalterung Aufgaben der akustischen Reibungspille übernehmen kann, ist es möglich, auf diese Reibunyspille zu verzichten. Auf ähnliche Weise kann die Aufgabe des Bauteileprintes 10 von einem Print des Gerätes übernommen werden, auf dem die Kapsel quasi direkt montiert wird. Diese Vereinfachungen bzw. Kombinationsmöglichkeiten, insbesondere in Kombination mit der Umgebung der jeweiligen Mikrofonkapsel sind vom Fachmann aber in Kenntnis der Erfindung leicht zu bestimmen und vorzunehmen.It may not be necessary to use a friction pill as a separate component to be provided, in particular if the capsule housing is installed at one point on a device on which the capsule holder takes over tasks of the acoustic friction pill can, it is possible to do without this friction cap. Similarly, the The task of the component print 10 can be taken from a print of the device on which the capsule is mounted almost directly. These simplifications or Possible combinations, especially in combination with the environment of the respective microphone capsule are easy for the person skilled in the art but with knowledge of the invention determine and make.

    Es kann die Erfindung sowohl für Elektretkapseln als auch für Kondensatorkapseln verwendet werden, ein konstruktiver Unterschied tritt dabei nicht auf, es werden nur im ersten Fall die Ladungen dauerhaft auf die Elektrode bzw. Membrane aufgebracht und im zweiten Fall mittels einer externen Spannungsquelle während der Benutzung der Kapsel.The invention can be used both for electret capsules and for capacitor capsules be used, there is no constructive difference, it is only in in the first case the charges are permanently applied to the electrode or membrane and in second case using an external voltage source while using the capsule.

    Claims (4)

    Auf elektrostatischer Basis arbeitender, elektroakustischer Wandler, der als Schallnehmer arbeitet und in einer Mikrofonkapsel eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselgehäuse (1) zumindest an seiner Innenseite mit Teflon (12) beschichtet ist.Electro-acoustic transducer working on an electrostatic basis, which works as a sound pickup and is inserted in a microphone capsule, characterized in that the capsule housing (1) is coated at least on its inside with Teflon (12). Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Kapselgehäuses (1) die Elektrode des Wandlers ist.Transducer according to Claim 1, characterized in that the end face of the capsule housing (1) is the electrode of the transducer. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselgehäuse (1) aus einer zumindest einseitig mit Teflon beschichteten Aluminiumplatte durch Kaltverformen hergestellt wird.Transducer according to claim 1 or 2, characterized in that the capsule housing (1) is produced from an aluminum plate coated at least on one side with Teflon by cold working. Wandler nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teflonschichte (12) eine Stärke von 10 bis 50 Mikrometer aufweist.Transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the teflon layer (12) has a thickness of 10 to 50 micrometers.
    EP02450092A 2001-05-14 2002-04-17 Internal insulation of an electroacoustic capsule Withdrawn EP1259096A2 (en)

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