FR3098673A1 - Microphone électret omnidirectionnel avec étage adaptateur d’impédance à amplificateur opérationnel en particulier pour des applications de détection sur piles - Google Patents

Abstract

Microphone électret omnidirectionnel avec étage adaptateur d’impédance à amplificateur opérationnel en particulier pour des applications de détection sur piles L’invention concerne un dispositif microphone à électret avec une adaptation d’impédance par amplificateur opérationnel. Le circuit imprimé de l’étage adaptateur d’impédance est logé dans une deuxième cavité (15) distincte de la cavité arrière (6). Le transfert de signal de la contre-électrode fixe jusqu’à l’entrée haute impédance de l’amplificateur opérationnel est réalisée par un élément conducteur (14) qui passe au-delà de la cavité arrière (6). Un blindage constitué par l’élément (16) et de la boîte (19)(20), enveloppe l’ensemble des éléments du microphone. Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à équiper des détecteurs sur piles qui analysent des sons dans la bande sonore (ou/et) la bande infrasonore. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Microphone électret omnidirectionnel avec étage adaptateur d’impédance à amplificateur opérationnel en particulier pour des applications de détection sur piles

L’invention concerne le domaine de l’électro-acoustique et plus particulièrement dans le sous domaine des microphones, le microphone électrostatique à électret. Un microphone transforme les variations de pression acoustique produites par le son en signaux électriques. Un microphone peut aussi convertir les infrasons en signaux électriques.

Le microphone électrostatique à électret, omnidirectionnel, d’usage courant est commercialisé sous la forme de petites capsules cylindriques, la plupart de ces capsules ont un diamètre inférieur à un centimètre. Cette capsule constitue un composant électronique bon marché avec ses deux connexions, implantable sur un circuit imprimé pour faire de l’audio ou de la détection. Le microphone électrostatique à électret est la technologie de microphone avec laquelle on obtient la plus grande sensibilité.

L’art antérieur est illustré par les figures 1 et 7. Les deux éléments principaux de la capsule de l’art antérieur sont le transducteur et l’étage adaptateur d’impédance. Le transducteur est un dispositif qui transforme une grandeur physique, ici une pression variable, en une autre grandeur physique, ici électrique (mais haute impédance) fonction de la précédente. Puis un adaptateur d’impédance est réalisé par un transistor à effet de champ.

Le transducteur est constitué d’une membrane tendue circulaire en téflon métallisé et électrisée (1) (diamètre 0,7cm épaisseur 10 µm) tendue sur une rondelle métallique (2), une fine rondelle plastique (3) (épaisseur 20 µm), une contre-électrode fixe (5), perforée de 6 trous d’amortissement, un boîtier plastique (7) support de la contre-électrode incluant le volume de la cavité arrière (6) et le logement pour l’adaptateur d’impédance. Une ouverture sur le dessus du boîtier (11) permet, aux variations de pression d’air des sons, de parvenir sur la membrane. Un écran pour la poussière (12) (par exemple en feutre) empêche les poussières de pénétrer dans la capsule. Cet écran est important car une génération de microphones dit MEMS sont sensibles à la poussière. Un évent d’égalisation (10) permet l’égalisation des pressions sur la membrane du microphone en cas d’augmentation de température. Pour le bon fonctionnement du transducteur l’espace tubulaire (70) représentant le jeu entre les différents éléments internes et le boîtier, doit ne pas dépasser quelques dixièmes de millimètres.

L’étage adaptateur d’impédance est constitué par un transistor à effet de champ (8), un circuit imprimé circulaire (9). Un boîtier en aluminium (11) de forme cylindrique et métallique enveloppe et maintient l’ensemble des éléments précédemment cités, à l’intérieur. Deux broches traversantes du transistor à effet de champ sont soudées sur le circuit imprimé en bas et sont les connexions de la capsule. Une très fine encoche (71) permet l’écoulement d’air entre la rondelle métallique et le haut du boîtier, ensuite cet écoulement traverse l’espace (70) pour parvenir à l’évent (10), fin tube capillaire.

Voici une capsule microphone omnidirectionnel sur le marché pour illustrer l’art antérieur et ses caractéristiques : capsule microphone AOM6738 du fabricant "Projects Unlimited"® cylindrique de diamètre 0,97 cm et de hauteur 0,67 cm, diamètre de membrane 0,7 cm.

Voici quelques données du constructeur :

- sensibilité (-40 décibels / 1 Volt) 10 mV/Pa dans bande de fréquence 50 Hz à 16 kHz mesuré avec une résistance de charge de RC 2,2 kΩ,

- consommation autour de 200 µA

- prix 0,66 € par 100 pièces

- adaptateur d’impédance à transistor à effet de champ canal N, 2SK596S-B avec IDSS moyen de 200 µA, tension de coupure typique moins 0,5 Volt et gain transistor gm de 0,8 millisiemens

- gain de l’adaptateur d’impédance avec résistance de charge RC soit -gm RC=-1,7

- impédance de sortie de 2,2 kΩ.

Le microphone est omnidirectionnel car il capte les sons dans toutes les directions et aussi parce que la cavité arrière est étanche (mise à part l’évent). Un microphone unidirectionnel possède une cavité arrière avec des perforations (ces perforations étant des ouvertures bien plus grandes que celle de l’évent qui est en acoustique nommé tube capillaire).

Nous appellerons TEC, « transistor à effet de champ » dans le reste de l’exposé.

L’adaptateur d’impédance TEC est relié par deux de ses broches, son drain et sa source à l’extérieur de la capsule, et sa grille est fixée (soudée) à la contre-électrode.

La membrane tendue circulaire métallisée, constitue une des électrodes d’un condensateur, et la contre-électrode perforée fixe, l’autre. Entre la membrane tendue et la contre électrode existe un volume que l’on appelle, espace inter-électrode (4) et qui est extrêmement fin, et dont l’épaisseur est calibrée par une très fine rondelle plastique isolante.

Il existe deux types de microphone à électret :

- le microphone d’instrumentation à électret

- le microphone d’usage courant à électret.

Le premier utilise une membrane métallique tendue, le deuxième une membrane plastique prépolarisée. Pour le premier type une feuille d’électret adhère à la contre- électrode. La différence entre les deux types de microphone est la nature de la force de rappel de la membrane : tension élastique dans le cas de membrane métallique, et détente du volume d’air arrière dans le cas de membrane plastique. Les membranes plastiques ne peuvent soutenir une tension mécanique élevée. Les microphones à membranes plastiques sont les microphones d’usage courant. Les divers microphones d’instrumentation à électret sont distingués par le diamètre de leur membrane exprimée en fractions de pouces

A titre non limitatif selon l’invention, pour la description et les figures, nous considérons, un microphone d’usage courant à membrane polarisée dont le diamètre de la membrane avoisine 0,7 cm. La solution selon l’invention serait identique quand la contre-électrode est polarisée, à ceci près qu’une soudure une fois la contre électrode polarisée fait perdre la polarisation. La soudure éventuelle serait réalisée avant que la feuille d’électret soit apposée.

La membrane contient un matériau électrisé, électret qui est électrisé de manière permanente à la construction du microphone. Cet électret permet de polariser le condensateur de faible valeur, constitué par la membrane et la contre-électrode. La membrane se déplace avec les ondes de pression du son. La distance inter-électrode varie, et donc une tension variable apparait entre les deux électrodes, sur la grille du TEC.

Les électrets sont des diélectriques à polarisation permanente. Pour la construction des microphones, la forme la plus adaptée est la feuille d’électret. Un matériau comme le téflon convient parfaitement. Avant polarisation permanente, la feuille de téflon est métallisée sur un côté. Une épaisseur d’électron est injectée par décharge corona, ou par bombardement électronique. La feuille de téflon métallisée coté externe, joue le rôle de membrane dans les transducteurs des microphones d’usage courant.

La figure 7 illustre le montage du TEC (8) selon l’art antérieur : Le montage du TEC est à source commune. L’entrée du signal haute impédance se fait entre grille G et source S. et le signal basse impédance de sortie OUT est présent entre drain et source, la source étant connectée à la masse, celle-ci est commune entre l’entrée et la sortie. L’alimentation +V via une résistance de charge (40), alimente le TEC par le D. et le signal de sortie basse impédance OUT est présent sur le drain D.

Si le microphone n’était constitué que par les deux électrodes et par l’espace inter-électrode (la contre-électrode non perforée), alors l’air emprisonné (0,77 mm³) dans le si fin espace (20 µm) inter-électrode augmenterait la raideur de la membrane et le microphone ne serait pas très sensible.

Les perforations de la contre-électrode et le volume d’expansion de l’air constitué par la cavité arrière augmente la sensibilité du microphone et aussi la bande de fréquence où la linéarité du gain du transducteur est peu dépendant de la fréquence du son.

Le volume de la cavité arrière est un petit volume (19 mm³) mais il est nettement plus grand que le volume de l’espace inter-électrode. Le corps du TEC est logé à l’intérieur de l’élément (7) qui contient à la fois la cavité arrière (6) et un logement pour le corps du TEC. Dans le corps du TEC (8) customisé pour l’adaptation d’impédance des microphones, est inclue une impédance (résistance) de forte valeur pour la polarisation de la grille, qui est polarisée avec Vgs = 0.

Un adaptateur d’impédance est absolument nécessaire pour exploiter le signal entre les deux électrodes du transducteur car il convertit les signaux électriques haute impédance non exploitables en des signaux électriques à basse impédance utilisables. Beaucoup nomment préamplificateur, l’adaptateur d’impédance interne à la capsule, Cela prête à confusion car beaucoup nomment aussi préamplificateur, un amplificateur externe à la capsule qui amplifie les signaux de la capsule.

Le signal électrique brut issu, du transducteur acoustique est quasiment intransférable, vers une électronique distante et aussi non adaptée. Le signal est dit à haute impédance, et est extrêmement perturbé par des perturbations électromagnétiques comme le 50 Hz secteur. Le signal doit être blindé et évoluer à l’intérieur d’un blindage. Un blindage est un écran électromagnétique, une enveloppe conductrice ( par exemple métallique) soumise à un potentiel fixe, constant, connecté à une source de basse impédance. Ici, le blindage est l’enveloppe de la capsule dont le potentiel est mis à la masse (avec une liaison entre la source du TEC et l’enveloppe) par le circuit imprimé circulaire, et constitue le blindage du signal sur son trajet, qui se résume ici à la courte liaison de la grille du TEC à la contre-électrode.

Un signal de très haute impédance ne peut être exploité que par un amplificateur dont l’entrée possède aussi une très forte impédance. Ici la grille du TEC en source commune et sa résistance de polarisation intégrée possède une très forte impédance. La capacité de liaison entre la grille du TEC et la contre-électrode est réduite au maximum car le corps du TEC est quasiment positionné au plus près de la contre-électrode. L’impédance du signal du transducteur est d’autant plus élevée que le diamètre de la membrane et donc la surface du condensateur est petite.

Pour l’art antérieur, dans la capsule il faut rapprocher au maximum la grille du TEC à la contre-électrode pour réduire la longueur du signal et aussi la capacité de liaison, c’est la raison pour laquelle le TEC est logé dans un volume connexe à la cavité arrière. Le placement du TEC dans la cavité qui inclus la cavité arrière acoustique semble tellement aller de soi que les ouvrages de vulgarisation de la technique des microphones, nomme la cavité « logement de l’adaptateur d’impédance » en oubliant le rôle principal acoustique joué par cette cavité. On oublie parfois que dans la technologie un objet peut assurer plusieurs fonctions où rôles.

Le TEC comme adaptateur d’impédance possède des propriétés : avantages et inconvénients que nous détaillerons dans la suite de l’exposé.

La consommation des capsules microphones sur le marché à TEC varie de 17 µA à 500 µA. La consommation de 17 µA est celle d’une capsule très miniature onéreuse pour des applications où le gain de place compte. Le standard est plutôt 200 µA.

Pour des applications de détection longue durée sur piles par exemple, afin d’obtenir une consommation nettement inférieure il est nécessaire d’utiliser un autre type d’adaptateur d’impédance. Le gain gm du TEC, faiblit avec sa consommation de courant.

D’autres composants électroniques que le TEC, fournis par l’industrie du semi-conducteur, possèdent une très grande impédance d’entrée et sont apte à réaliser une adaptation d’impédance. Il s’agit des amplificateurs opérationnels à entrées sur transistor à effet de champ, ou de technologies CMOS ou LinCMOS ou MOS ou encore BIMOS. Ces amplificateurs opérationnels sont alimentés en mono tension, soit par deux tensions symétriques et opposés avec point milieu ou masse.

On dispose de nos jours des amplificateurs opérationnels avec une impédance d’entrée adéquate, ultra basse consommation dans l’industrie. Des constructeurs affirment que leur AO les plus économes en énergie, consomment autour de 300 nA. Le marché de ces AO est le traitement des signaux des capteurs dans des applications autonomes. Les boîtiers des circuits intégrés contiennent un seul, deux ou quatre amplificateurs opérationnels.

La consommation en courant des amplificateurs opérationnels est ce que l’on appelle en anglais le « quiescent current » traduit littéralement par courant de repos et qui est le courant tiré par l’AO de l’alimentation quand il n’amplifie pas un signal ou que son étage de sortie ne débite pas dans une charge. Ce courant de repos est très important quand les montages électroniques sont sur piles ou batteries.

Nous appellerons AO, « amplificateur opérationnel » dans la suite de l’exposé et à titre non limitatif selon l’invention nous nous occuperons des circuits intégrés avec un seul AO par boîtier.

Les boitiers avec un seul AO possèdent un encombrement plus important ou non que le TEC. Ces amplificateurs sont des circuits standards de l’industrie électronique non dédiés à l’adaptation d’impédance ; ils n’intègrent pas de résistance de polarisation comme le TEC. La résistance de polarisation de forte valeur est souvent plusieurs fois plus chère que le circuit intégré lui-même. Les AO doivent être utilisés avec un environnement externe qui peut être cependant réduit (montage AO suiveur gain 1) pour constituer un étage d’adaptation d’impédance.

Donc pour réaliser un étage d’adaptation d’impédance, les AO ont besoin de plus de liaisons, d’alimentations, de tension de polarisation, de résistances pour fixer le gain en tension, de capacités de découplage. La réalisation d’un étage adaptateur d’impédance même le plus simple, impose de les utiliser avec un circuit imprimé. Réaliser un montage en l’air, avec quelques composants électroniques, et un AO est difficilement réalisable et industrialisable.

Tout cela entraine que la mise en œuvre de l’AO pour de l’adaptation d’impédance est moins aisée que pour un TEC dédié.

L’encombrement et les difficultés de miniaturisation de l’étage d’adaptateur d’impédance à AO, le relief de cet étage, empêche le placement de l’étage adaptateur d’impédance à AO dans un volume trop réduit. Le volume de l’intérieur du boîtier plastique (7) qui inclut la cavité arrière et le TEC (pour un microphone d’un diamètre de 0,7 cm) est réduit : le volume est d’environ 19 mm³ plus le volume du corps du TEC.

La solution selon l’invention passe par une nouvelle architecture de la capsule du microphone.

Le fait que l’étage amplificateur à AO n’entre pas dans l’intérieur du boîtier plastique (7) qui contient la cavité arrière, implique deux modifications dans l’architecture de la capsule. D’une part l’étage adaptateur d’impédance doit être disposé ailleurs, dans une deuxième cavité (15). D’autre part, il faut un boîtier par exemple en matière plastique (74) cylindrique dont le volume interne sera réduit au volume de la cavité arrière acoustique (environ 0,5 mm d’épaisseur).

L’élément (74) ne sert plus de logement pour l’adaptateur d’impédance. L’élément (74) demeure le support de la contre-électrode. La cavité arrière étant en contact avec l’espace inter-électrode par les perforations de la contre-électrode, et par l’évent avec la pression extérieure, le nouvel élément (74) est étanche à l’air par ailleurs.

Il ne suffit pas de relier par un fil conducteur, la contre-électrode à l’entrée choisie de l’AO, une fois l’étage adaptateur d’impédance, disposé dans la deuxième cavité. Si on désire que le microphone fonctionne, le signal haute impédance très perturbable issu de la contre-électrode doit pouvoir « voyager » sur un élément conducteur (par exemple un fil conducteur en cuivre) sur une distance d’environ un ou deux centimètres. Plus la distance à parcourir est grande et plus la capacité de liaison (donc gênante pour une bonne restitution du signal) augmente, et plus on doit s’assurer que la capacité de liaison reste faible devant la déjà faible capacité membrane-contre-électrode du transducteur. L’étage adaptateur d’impédance à AO ne doit pas être disposé très loin de la contre-électrode, et donc la deuxième cavité est très proche de l’élément (74).

Le signal haute impédance seul est hautement perturbable par les ondes électromagnétiques présentes éventuellement autour du microphone (par exemple les trains d’impulsions radio GSM). Le signal doit être à l’intérieur d’un blindage sur tout le long de son parcours. Le blindage doit aussi englober la membrane, la contre-électrode, la broche d’entrée de l’AO, la connexion à la résistance de polarisation, la résistance de polarisation. La solution selon l’invention est d’étendre le blindage à l’étage adaptateur d’impédance et donc à la deuxième cavité. Le blindage enveloppe l’ensemble des éléments internes du microphone. La distance entre la contre-électrode et l’entrée de l’AO doit être courte : un ou deux centimètres tout au plus.

Une autre raison pour laquelle la nouvelle architecture est plus adaptée à un étage adapteur d’impédance à AO. L’énergie thermique d’un étage classique à TEC en fonctionnement (200 µW-600µW) emprisonné dans l’élément (7) « étanche » avec un matériau non conducteur thermique et si peu volumineux de l’art antérieur, peut à priori, être évacuée par les broches du TEC vers l’extérieur ou bien provoquer un échauffement thermique du faible volume de l’air (espace inter-électrode et cavité arrière).

Il faut de toute façon s’intéresser à comment dissiper l’énergie thermique. On recherche pour le nouveau microphone une performance autre que la très faible consommation, et on a besoin d’utiliser un AO dans l’étage adaptateur d’impédance dont la consommation dépasse quelques milliampères. La nouvelle architecture selon l’invention, parce qu’elle ne s’oppose pas à un peu plus d’espace (deuxième cavité) pour le logement de l’étage adaptateur d’impédance permet une meilleure dissipation thermique. Elle permet l’utilisation d’un boîtier plus grand pour l’AO, la possibilité d’adjoindre à l’AO un radiateur (73), et aussi la dissipation de la chaleur produite dans la deuxième cavité ou vers le circuit imprimé ou encore vers l’enveloppe métallique externe. La solution selon l’invention permet de dissocier la chaleur dissipée par l’étage actif adaptateur d’impédance de la partie transducteur acoustique du microphone.

Quelques prototypes réalisés vérifient empiriquement que pour un transducteur dont le diamètre de membrane est inférieur à un centimètre, le signal est transférable et donc atteste la faisabilité d’un microphone selon l’invention.

Plusieurs figures illustrent l’invention : Les figures 2,3,4 et 5 représentent trois modes de réalisation de l’invention

représentent la capsule microphonique selon l’art antérieur.

représente le microphone en coupe avec étage adaptateur d’impédance à AO à boîtier traditionnel.

est un exemple d’implantation en coupe d’un microphone avec AO sur un circuit imprimé plus grand que l’étage adaptateur d’impédance.

est une vue du circuit imprimé de la figure 3, côté composant.

est une capsule microphone avec boîtier cylindrique et circuit imprimé vertical.

représente un élément conducteur regroupant la contre-électrode, la cavité arrière.

représentent le schéma électrique de la capsule microphonique selon l’art antérieur.

est le schéma électrique de l’étage adaptateur d’impédance à montage suiveur à AO.

est le schéma électrique de l’étage adaptateur d’impédance à montage non inverseur à AO.

est le schéma électronique d’un microphone à étage adaptateur d’impédance à AO alimenté avec une tension symétrique.

est un exemple de réalisation pour l’élément boîtier cylindrique avec plan horizontal.

est le schéma électronique d’un dispositif d’alerte anti-intrusion très basse consommation utilisant le microphone selon l’invention.

Description détaillée

Les figures 2,3 et 5 possèdent les éléments communs déjà décrits précédemment :(1) (2)(3) (4) (5) (6) (7) (10) (12) (70) (71) constituant le transducteur avec quelques modifications pour les réalisations selon l’invention.

A titre non limitatif selon l’invention, Voici un exemple de transducteur à membrane prépolarisée qui possède les caractéristiques suivantes, réalisable par un acousticien.

- matériau membrane téflon = électret

- épaisseur membrane 10 µm

- membrane circulaire métallisé sur côté opposé à contre-électrode

- permittivité relative ℰr = 3

- diamètre membrane 0,7 cm

- tension membrane autour de 10 N/m

- surface membrane A = 38,5 mm²

- densité de charge de l’électret σ = 0,0001 Coulomb par mètre carré

- h épaisseur électret 10 µm

- e épaisseur espace inter-électrode 20 µm

- c épaisseur cavité arrière 0,5 mm

- volume inter-électrode 0,77 mm

- volume cavité arrière 19 mm³

- 6 perforations réparties en anneau sur la contre-électrode de diamètre 0,7 mm

- S sensibilité 5,8 mV/Pa

- fréquence de résonance 18 kHz

- fuite capillaire à 0,1 mm²

Pour un microphone d’usage courant, ou la tension de la membrane non métallique est faible, la sensibilité est égale à σ h c / ℰo (h+ℰr e) γPo et la fréquence de résonnance est 1/2π √(γPoA/c m) avec m/A = 2x10-³ g/cm².

On remarque que la sensibilité de la capsule microphone à membrane polarisée ne dépend pas de sa surface et donc de son diamètre. Il existe des capsules de ce type très miniaturisés, dont le diamètre de membrane va du centimètre à quelques millimètres.

La figure 2 représente une capsule microphone selon l’invention, à implanter sur circuit imprimé incluant le transducteur ci-dessus avec quelques nouveautés apportées au transducteur.

La première nouveauté est le remplacement de l’élément boîtier plastique (7). L’élément (7) support de la contre-électrode incluant le volume de la cavité arrière (6) et le logement pour l’adaptateur d’impédance selon l’art antérieur disparait et est remplacé par l’élément boîtier plastique cylindrique (74) qui est toujours support de la contre électrode, mais dont l’espace interne (6) ne contient pas d’éléments actifs (AO). L’espace interne (6) est la cavité arrière acoustique du transducteur du microphone.

Bien que cet espace interne n’ait qu’une faible épaisseur (par exemple ici pour le transducteur choisit à titre non limitatif selon l’invention 0,5 mm), la hauteur du boîtier doit être significative pour ne pas trop bouger à l’intérieur de l’élément (16), avec le jeu de quelques dixièmes de millimètre de l’espace tubulaire (70).

La deuxième nouveauté est l’élément (16), l’élément boîtier (11) disparaissant. L’élément (16) est un boîtier cylindrique métallique avec un plan de fixation horizontal en bas et un autre plan horizontal percé sur le dessus. C’est un tuyau à bride avec passages verticaux filetés pour des vis. A titre non limitatif selon l’invention cet élément est constitué de deux parties soudées entre elles. L’élément cylindrique « tuyau » est réalisé par perçage d’un cylindre plein plus fraisage et polissage pour obtenir un très bon état de surface sur la face intérieure de la partie supérieure. Sur la partie supérieure va reposer la rondelle métallique qui tend la membrane . La bride circulaire est soudée au bas du cylindre sur l’extérieur. La bride circulaire comprend des perforations verticales filetées pour bloquer les vis de fixations (18). Une fine encoche (71) sur la face interne du plan supérieur est réalisée par un poinçon.

La figure 11 propose un mode de réalisation pour l’élément (16) en deux parties (un tube en aluminium (77) et d’une plaque horizontale (78)) qui permet d’utiliser un transducteur déjà existant.

Sur la figure 2 L’AO (21) représenté est un boîtier traditionnel traversant de type DIP8. Il est installé dans la cavité (15). Rien ne s’oppose à une autre forme de boîtier pour l’AO, pour du montage en surface par exemple. A titre non limitatif selon l’invention le signal haute impédance de la contre-électrode est transporté par un fil conducteur (14)(par exemple fil fin en cuivre) gainé sur une grande partie de son parcours. Le fil est soudé à la contre-électrode (soudure électrique ou non), puis il traverse le volume de la cavité arrière (6) puis l’enveloppe basse de la cavité arrière (74) par le trou (72) ensuite il traverse le couvercle de la boîte (19) par le perçage (45). Ensuite le fil est soudé sur l’entrée plus (75), haute impédance de l’AO. L’entrée plus, haute impédance de AO est ce que l’on appelle l’entrée non inverseuse de l’AO. La soudure de ce fil est réalisée (une fois tous les éléments fixés entre eux sauf le bas de la boîte (20)) avec la panne d’un fer à souder que l’on fait passer par le trou cylindrique (25) traversant le circuit imprimé (24) de l’étage adaptateur d’impédance. Le boîtier cylindrique métallique avec un plan de fixation horizontal (16) réalise le blindage et maintient les différents éléments internes du transducteur. Une vis de maintient (17) bloque verticalement les différents éléments internes du transducteur pour le bon fonctionnement du microphone.

Un filetage est réalisé dans le couvercle (19) pour régler la hauteur de la vis de maintient (17). Un vernis frein est ensuite appliqué dans le filetage pour bloquer la vis

Des vis de fixation (18) assurent la fixation du boîtier cylindrique métallique au couvercle de la boîte (19). Des entretoises avec vis (23) maintiennent le circuit imprimé (24). Un connecteur (26) traverse la boîte (20) et achemine les différents signaux (33) entrants et sortants de la capsule. L’élément constitué de colle ou mastic ou d’un produit obturant (13) assure l’étanchéité de la cavité arrière au passage du fil. La cavité incluant l’étage adaptateur d’impédance à AO est (15).

Le blindage constitué de l’élément (16) du couvercle de la boîte métallique (19) et du fond de la boîte (20) assure un blindage enveloppant. La continuité du blindage est assurée par les vis de fixation (18) et les vis de fixations du couvercle. Le potentiel de cet écran est transmis par l’entretoise (23) relié par le circuit imprimé (24) à une broche (33) du connecteur (26) et par laquelle, une électronique externe fixera le potentiel. Le potentiel du blindage est aussi la tension de polarisation de l’AO.

La résistance de polarisation (22) de forte valeur (par exemple 1 GΩ) est reliée à la tension de polarisation et de l’autre coté à la broche d’entrée de l’AO. La broche d’entrée de l’AO est en l’air, pour éviter des courants de fuite sur le circuit imprimé (en cas d’humidité ou de conditions climatiques sévères : brouillard salin) car les courants de polarisation de l’entrée de l’AO choisi, sont extrêmement faibles de l’ordre de quelques picoampères à plusieurs nanoampères. L’AO peut être accompagné par un radiateur (73).

Si l’AO est alimenté en mono tension alors les différents signaux sont d’après la figure 8 ou 9, la tension d’alimentation V de l’AO, la masse de l’AO, la tension de polarisation à titre non limitatif selon l’invention V/2 et la tension de sortie basse impédance de la capsule véhiculant le signal audio exploitable par une électronique externe (par exemple un détecteur) une fois le connecteur relié à cette électronique.

La tension de polarisation est fabriquée à l’extérieur de la capsule ainsi que les tensions d’alimentations avec une masse virtuelle à base d’amplificateur opérationnel.

Le blindage est constitué par le boîtier cylindrique métallique et la boîte avec son couvercle. Le potentiel V/2 est relié à cet ensemble conducteur par l’entretoise conductrice (23) et par le circuit imprimé (24).

Les signaux de la capsule sortent par les broches (33) du connecteur (26) et sont pour une alimentation mono-tension : entrants +V,MASSE,V/2, sortant OUT (cf. fig.8, fig9), et. pour une alimentation symétrique : entrants +V,-V, masse, sortant OUT. (cf. fig.10).

La boîte représentée (20) avec son couvercle (19) est à titre non limitatif selon l’invention parallélépipédique. Avant perçage pour vis (18), connecteurs (33), entretoise (23), elle est fermée par le couvercle. Le couvercle (19) est fixé sur les bords à la boîte par d’autres vis non représentées. Toutes autres formes adéquates pourraient convenir pour la boîte, par exemple cylindrique. L’intérieur de la boîte est la deuxième cavité (15) qui contient et concours au blindage de l’étage adaptateur d’impédance à AO.

La figure 3 représente un exemple d’implantation en coupe d’un Microphone avec AO sur un circuit imprimé afin d’utiliser les signaux du microphone directement par une électronique associée sur le même circuit imprimé que l’étage adaptateur d’impédance à AO. l’AO (21) est en boîtier montage en surface de type SC70. Rien ne s’oppose à une autre forme de boîtier sinon que l’étage adaptateur d’impédance à AO gagnerait à être le plus plat possible.

A titre non limitatif selon l’invention le signal haute impédance de la contre-électrode est transporté par un fil conducteur gainé (14). Le fil est soudé à la contre-électrode (5), puis il traverse le volume de la cavité arrière (6) puis l’enveloppe basse de la cavité arrière (74) par le trou (72) puis un petit espace, ensuite il traverse la pièce métallique (30) par le perçage (45). Ensuite le fil est soudé sur l’entrée non inverseuse (75) haute impédance de l’AO (21). La soudure de ce fil est réalisée (une fois tous les éléments fixés entre eux avec la panne d’un fer à souder que l’on fait passer par le trou cylindrique (25) traversant le circuit imprimé (27) de l’étage adaptateur d’impédance. Sur ce circuit imprimé est aussi monté une électronique associée (34) au microphone. Un capot (29) permet de boucher le perçage (25) dans le blindage pour assurer la continuité du blindage. La résistance de polarisation (22) est collée sur l’AO (21) et reliée d’un côté à la tension de polarisation et de l’autre côté à l’entrée haute impédance (75) par des fils soudés.

La pièce mécanique (30) est une plaque métallique conductrice parallélépipédique dans lequel une cavité rectangulaire est réalisée par fraisage. Des trous de fixation sont réalisés pour la fixation à l’élément cylindrique (16) par les trois vis (18) dont une seule est représentée. La pièce mécanique (30) constitue le blindage haut de la cavité (15) contenant l’étage adaptateur d’impédance à AO. Une couche de cuivre (31) sur la face soudure du circuit imprimé (27) constitue le blindage bas de la cavité (15). Un cloutage (28), sur le circuit imprimé autour de l’étage adaptateur d’impédance, relie la couche de cuivre (32) face composant à la couche de cuivre (31) face soudure. Ce cloutage joue le rôle de blindage latéral de la cavité (15). La vis de maintient (17) passe par un filetage dans l’élément (30) afin que l’on puisse ajuster sa position pour bloquer les éléments internes du transducteur vers le haut. Un vernis frein est ensuite appliqué dans le filetage.

La résistance de polarisation (22) de forte valeur (par exemple 1 GΩ) collée sur le boîtier de l’AO est reliée à la tension de polarisation et de l’autre coté à la broche d’entrée (75) de l’AO . L’élément d’étanchéité (13) obture (45) après passage du fil.

La figure 4 représente une vue de la face composant du circuit imprimé (27) du microphone de la figure 3. L’étage adaptateur d’impédance est logé dans la cavité creusée dans l’élément (30). Toutes les connexions ou pistes reliant les différents éléments montés en surface, dans l’étage adaptateur d’impédance sont réalisés côté composant dans la cavité (15) pour être blindés par la couche de cuivre côté cuivre.

Des perçages (76) permettent la fixation du circuit imprimé à la pièce mécanique (30) ainsi qu’à l’élément (16) dont les trous correspondants sont taraudés. Un autre perçage, permet le passage de la vis de maintient (17). Un autre perçage (25) permet le passage de la panne du fer à souder pour souder le fil conducteur (14).

Des signaux de sorties et d’entrées sont représentés (33) face soudure et traversent le circuit imprimé par des vias. Le signal de sortie OUT est la sortie de l’AO véhiculant le signal audio du microphone vers l’électronique associée (34). Les signaux d’entrées sont l’alimentation positive +V de l’AO, et la masse, la tension de polarisation qui le plus souvent est la tension moitié. La tension de polarisation fabriquée par l’électronique associée est reliée à l’étage adaptateur d’impédance par la couche de cuivre coté cuivre et à l’enveloppe de blindage restant par les vis de fixation (18).

La figure 5 représente une capsule microphone cylindrique avec un encapsulage du type de l’art antérieur, avec la différence que l’enveloppe (11) de la nouvelle capsule est plus haute. Le circuit imprimé (24) de l’étage adaptateur d’impédance à AO (21) est vertical et disposé à l’intérieur de la capsule. Le circuit imprimé (24) est fixé au circuit imprimé circulaire (9) en bas de la capsule par le connecteur coudé (36) par soudure. Le boîtier plastique (74) contenant la cavité arrière du microphone est centré sur le circuit imprimé (24) par les éléments de centrage (35).

Le fil conducteur (14) est soudé à la contre-électrode, puis il traverse le volume de la cavité arrière (6) l’enveloppe basse de la cavité arrière (74). Ensuite le fil est soudé sur l’entrée plus haute impédance (75) de l’AO. Le fil n’a pas besoin d’être gainé. La soudure de ce fil est réalisée alors que tous les éléments sont à l’extérieur, ensuite les éléments sont glissés à l’intérieur du boîtier pour un encapsulage.

La figure 6 représente un élément boîtier cylindrique (37) englobant sur le haut la contre-électrode fixe percée, et la partie basse de l’enveloppe de la cavité arrière. L’élément conducteur n’est pas un fil mais l’élément (37) lui-même. La broche d’entrée de l’amplificateur AO serait en contact avec le matériau conducteur de cet élément et donc en contact conducteur avec la contre-électrode. Le centrage (35) empêche l’élément (37) de rentrer en contact avec le boîtier (11) car (37) conducteur n’est pas au même potentiel.

Sur les figures 8,9, et 10, l’AO est accompagné d’une capacité de découplage (42) (par exemple un condensateur faible ESR de 100 nF au plus près des boîtiers).

La figure 8 représente un étage adaptateur d’impédance avec l’AO en montage suiveur. La résistance de polarisation (22) est reliée au potentiel de polarisation égal à la mi-tension ainsi que le blindage (41). Le gain est unitaire.

La figure 9 représente un étage adaptateur d’impédance avec l’AO en montage non inverseur. Les résistances R1 (43) et R2 (44) sont les résistances qui fixe le gain en tension soit 1+R2/R1.

La figure 10 représente le schéma électronique d’un microphone à étage adaptateur d’impédance à AO alimenté avec une tension symétrique. Le gain en tension est calculé comme pour la figure 9.

La figure 11 représente une variante de réalisation de l’élément (16) tube à bride avec passage de vis vertical. L’élément est constitué maintenant de deux éléments distincts : un tube en aluminium (77) et d’une plaque horizontale (78) (rectangulaire ou circulaire) jouant le rôle de bride pour le tube. Cette plaque est percée d’un trou circulaire au diamètre extérieur du tube en aluminium à un dixième de millimètre en plus. Ce qui permet à la plaque de bloquer le tube latéralement. Le tube est légèrement repoussé à sa partie inférieure, permettant à la plaque de bloquer le tube en cas de déplacement vertical vers le haut. Un alésage au bas du trou permet à la partie repoussée du tube en aluminium de ne pas dépasser du plan inférieur de la plaque. La fixation aux autres éléments du microphone est assurée par des vis que l’on bloque dans les trous filetés (au moins au nombre de 3 ) de la plaque. Les éléments internes du transducteur vont se voir empêchés de glisser vers le bas, grâce au blocage par la vis de maintient (17) une fois le microphone assemblé. Ces éléments internes (1) (2) (3) (5) (74) soutiennent l’élément (77), et bloquent son dernier degré de liberté, soit une translation vers le bas. L’encoche (71) est réalisée par un poinçon dans l’élément (77).

Une réalisation mono tension impose la fabrication d’une tension de polarisation pour polariser l’entrée de l’AO. A titre non limitatif selon l’invention il est possible de fabriquer cette tension basse impédance avec un AO. Cette tension de polarisation se fabrique à l’extérieur de la capsule. La consommation électrique de cette masse virtuelle V/2 est la somme de la consommation d’un AO supplémentaire et du pont diviseur de résistances. Dans des applications mono tension il faut prendre en compte cette consommation supplémentaire pour une comparaison avec l’art antérieur Une seule pile constitue une alimentation mono-tension. Pour réaliser une alimentation symétrique, il faut deux piles tête bèche avec pôles moins en liaison pour masse commune.

Les nouvelles propriétés des capsules microphones selon la nouvelle architecture préconisée par l’invention (figure 2 ou 5) vont découlées de celles des différents AO.

On peut trouver pour une application de détection que le principal inconvénient de la capsule à TEC de l’art antérieur est sa consommation importante. Or la capsule à TEC de l’art antérieur à un autre inconvénient qui s’avère très gênant si on l’utilise dans des dispositifs de prise de son. Voici la description une capsule microphone de prise de son.

La capsule à TEC fournit un signal utile faible. La capsule a TEC a besoin d’un amplificateur qui amplifie le signal de la capsule jusqu’à environ un volt afin d’être utilisé par une table de mixage par exemple. Imaginons la capsule TEC sur une scène à quelques distances de l’amplificateur. Un câble avec plusieurs conducteurs relie la capsule TEC à l’amplificateur La capsule TEC a besoin d’une alimentation électrique. Le signal utile en prise de son, issu de la capsule varie de quelques centaines de microvolts à quelques dizaines de millivolts, signal qui dépend de la sensibilité de la capsule et de la position du locuteur. L’amplificateur utilisé près de la table de mixage doit être à grand gain. La capsule TEC est très sensible aux bruits de l’alimentation. Le rayonnement affecte l’entrée de l’amplificateur. Ces sources de bruit, si l’alimentation n’est pas parfaitement régulée et si le montage n’est pas correctement blindé sont vus comme un signal utile par l’amplificateur. Ce système de prise à capsule TEC est dit bruité. Le TEC est utilisé dans les capsules microphones en boucle ouverte.

Comme vu précédemment dans l’étage adaptateur d’impédance au sein de la capsule, l’AO est utilisé en contre réaction de tension. La contre réaction en amplification rend l’adaptateur d’impédance moins sensibles à l’impact des sources de bruit provenant de l’alimentation. L’impédance de sortie est faible. Du fait de la contre réaction l’impact des sources de bruit, et l’impédance de sortie en boucle ouverte est divisée par un nombre important 1+Aβ (A étant le gain très important en boucle ouverte, et β le taux de réaction appliqué).

En dépit des allégations des gens du métier propageant que les AO ne devraient pas être utilisés dans les équipements audio, l’OPA134 convient parfaitement pour réaliser une capsule microphone à électret. L’AO OPA134 possède un bruit à l’entrée de 8 nV/ Hz et consomme 4 mA au repos avec un produit bande passante 8 Mhz. La bande passante est importante si on désire un microphone avec un temps de réponse rapide.

D’une part on va retrouver très peu de bruit de l’alimentation à la sortie de l’AO mais on va donner un gain en tension important à celui-ci (gain de cinquante) de telle sorte que le signal utile de la capsule soit déjà de l’ordre du Volt. Plus le signal est fort et moins il est gêné par les bruits parasites. Ensuite l’impédance de sortie de l’AO sera très faible (10Ω en boucle ouverte), beaucoup plus faible que celle du TEC qui est de l’ordre du kilo Ohm. Plus l’impédance d’un signal qui est transporté avec deux fils conducteurs : masse et signal est faible alors moins le transport du signal est sensible aux perturbations électromagnétiques. Un tel signal est devenu imperturbable (impossible à perturber). Plus le signal est fort (gain de 50 ou plus) et moins il est gêné par les bruits parasites. L’amplificateur près de la table de mixage devient inutile.

Il reste à dissiper l’énergie thermique dégagée par l’adaptateur d’impédance en action (avec un signal présent et une charge), ce qui ne pose aucuns problèmes grâce à la nouvelle architecture de la capsule selon l’invention.

A titre non limitatif selon l’invention, pour les meilleures performances, il serait approprié d’utiliser au lieu d’un microphone d’usage courant, un microphone d’instrumentation à électret. Dans l’étage adaptateur d’impédance, l’AO est utilisé en montage non inverseur avec alimentation symétrique +12V et -12V.

La résistance de polarisation (22) (valeur 1 GΩ ou moins) est responsable du bruit électronique de la capsule beaucoup plus que l’entrée de l’AO qui correspond au bruit d’une résistance de 10 kΩ pas plus. Son choix est crucial. Une résistance « à puce film mince » de 1 GΩ de marque "Ohmite"® de référence HVF2512T1007 présente un des bruits les plus faibles. L’utilisation d’une résistance de 10 GΩ qui revient à multiplier le bruit par un facteur dix, n’est pas conseillé.

Rien n’empêche ensuite de blinder correctement le montage et de soigner la régulation de l’alimentation pour réaliser un système de prise de son de qualité.

Nous avons décrit précédemment une capsule microphone pour prise de son. Nous allons parler maintenant des capsules basses ou très basse consommation.

Plus la consommation de l’AO est faible alors en grosses plaques, plus est faible le produit gain bande passante de l’AO. Quand la consommation est ultra faible alors toute la bande sonore ne peut être amplifiée. Plus le gain en tension de l’étage adaptateur d’impédance est grand, plus la bande sonore est la bande passante de l’AO divisé par le gain. Pour une détection dans la bande infrasonore cet inconvénient n’est pas gênant. Selon l’invention, le microphone obtenu est utilisé sur une bande sonore réduite. La bande passante du nouveau microphone selon l’invention, étant donné que le transducteur est linéaire dans la bande (50 Hz-17 kHz), devient celle de l’AO choisit, donc réduite.

Nous donnerons un exemple de réalisation avec un gain en tension de 1,7 identique au gmR du TEC de la capsule de l’art antérieur. Par exemple l’AO « ultra low power » LPV521 possède un produit bande sonore de 6,2 kHz, alors un adaptateur d’impédance avec un gain en tension de 1,7 aura une bande passante de 3647 Hz. La très faible consommation 400 nA est à ce prix.

Juste un mot sur l’AO de technologie BIMOS CA3340 de "Matra-Harris"®. L’AO atteint l’ultra basse consommation 50 nA sous une tension de 5V, soit 250 nW pour un produit gain bande passante de 78 Hz. Une capsule avec ce composant traiterait la bande de fréquence des sons de 0 Hz à 78 Hz soit les infrasons et les sons audibles très graves et à des notes de musique octave 0.

Des projets, des études sont menées à l’heure actuelle pour réaliser des AO CMOS avec un courant de repos bien plus faible que 300 nA avec un meilleur produit gain bande passante.

Un microphone selon l’invention selon le mode de réalisation de la figure 2 utilisant L’AO CMOS OPA349 de "Texas Instruments"®, remplace la capsule microphone AOM6738 de l’art antérieur. Ce microphone associé au « transducteur exemple » consomme 1 µA ( courant de repos) pour un gain en tension de 1,7. Le produit bande passante de 70 Khz de l’AO assure un gain constant jusqu’à 41 kHz largement haut en fréquence, et la sensibilité de 10 mV/Pa avec une fourchette de 3 décibels sera assurée dans la bande 50 Hz à 16 kHz. Les performances de la nouvelle capsule sont identiques à la capsule industrielle AOM678 qui consomme 200 µA. La figure 10 est le schéma électronique de la nouvelle capsule. La résistance de polarisation (22) est 1 GΩ, les résistances (43) et (44) sont respectivement 47K et 33kΩ. La capacité de découplage (33) est 100 nano-farad. Les signaux entrants de la capsule sont +V, V/2, MASSE et sortant OUT.

L’invention est susceptible d’applications industrielles pour réaliser des capsules de prise de son (vue plus haut), ou des capsules très basse consommation puis plus particulièrement pour des applications de détection sur pile (s). Il existe beaucoup d’AO appropriés qui consomment moins de 10 µA sur le marché.

La figure 12 représente le schéma d’un système d’alerte anti-intrusion détecteur d’ouverture (fermeture) à infrasons, pour des locaux sur plusieurs centaines de mètres carrés. La diode électroluminescente (64) est allumée en cas de détection d’une intrusion ou de bris de vitre. Dans cet exemple le détecteur pilote la diode électroluminescente, mais avec un simple transistor, l’homme de métier saura commuter un relais ou un émetteur radio.

Le microphone selon l’invention est décliné ici en capsule avec une bande limitée. Son transducteur possède les caractéristiques suivantes : diamètre membrane transducteur 0,7 cm (identique à transducteur exemple). La capsule consomme 400 nA grâce à l’AO LPV521. Sa sensibilité 10 mV/Pa dans bande de fréquence 10 Hz à 850 Hertz. L’adaptateur d’impédance amplifie avec un gain de 1,7 jusqu’à la fréquence 3647 Hz. Pour les fréquences inférieures la sensibilité baisse (cette fois la cause de cette baisse provient du transducteur) de 12 décibels par octave, mais c’est encore suffisant pour que le dispositif d’alerte intrusion détecte de lentes variations de pression (fréquence de 1 Hertz) autour de quelques dixièmes de micro-bars.

Le fonctionnement du dispositif de la figure 12 est le suivant. Le capteur de son bande limitée est le microphone avec adaptateur d’impédance à AO selon l’invention suivant le mode de réalisation de la figure 2. Le signal du microphone attaque un filtre passe bas basse fréquence (50) (51) (52) (53) (65).

Le signal issu du filtrage, est fortement amplifié par l’étage amplificateur (54)(55)(56) (57)(66) et on obtient le signal INF que l’on compare avec (58)(68) à un seuil sur le curseur du potentiomètre de sensibilité (61). Ce seuil est fabriqué par un pont diviseur (62) (61) entre tension d’alimentation et valeur moyenne du signal obtenu par le filtre très basse fréquence (59)(60). L’amplificateur opérationnel (68) est ici monté en comparateur. Dès que le signal INF dépasse le seuil alors la sortie de (68) bascule à l’état bas et commande l’éclairage via (63) de la diode électroluminescente basse consommation (65). Le signal INF est un signal analogique qui correspond à la bande de fréquence des infrasons (autour de un Hertz) correspondant à l’ouverture ou la fermeture d’une porte dans un local.

Les éléments (46)(47)(48)(67) fabriquent une masse virtuelle de tension moitié, (ici 1,5 Volt) tension de polarisation moitié pour la résistance (22) et (43) et tension pour le blindage (49) du microphone constitué par éléments (16)(19)(20) ou (11). On reconnaitra un pont diviseur constitué de deux résistances identiques (47) (48) et une capacité de filtrage (46) électrolytique de forte valeur (au moins 100 µF).

Les capacités de découplage des AO ne sont pas représentées mais sont indispensables (un condensateur faible ESR (résistance série équivalente) de 100 nF au plus près des boîtiers).

Ce détecteur inclut un microphone selon l’invention. La consommation en surveillance est de 4 µA. L’autonomie sur une pile plate CR2032 (3V, diamètre 20 mm) est de 6 ans.

Le signal INF peut être digitalisé pour ensuite suivre un traitement temporel du signal avec un microcontrôleur qui le reste du temps est en mode repos pour réaliser un traitement de signal à très basse consommation.

Associer au détecteur d’intrusion ainsi réalisé, un émetteur radio relié à une centrale d’alarme permet de constituer un détecteur d’intrusion radio alimenté par pile. En associant un module WiFi, Bluetooth, Zigbee, on obtient un objet connecté autonome longue durée sur une pile.

L’association d’un détecteur d’intrusion selon l’invention et d’un module GSM que l’on commuterait ON en cas de détection et OFF après transmission alerte permet l’amélioration de l’autonomie d’une alarme monobloc GSM autonome sur pile. Par exemple : Le détecteur d’intrusion d’une alarme monobloc (grosse come une boîte de sucre) avec la capsule AOM6738 tire 230 µA sur trois piles D en série. La capsule de l’art antérieur est responsable de 200 µA de consommation. Avec la nouvelle capsule déjà décrite consommant 0,4 µA, l’alarme monobloc tire 30,4 µA et possède une autonomie théorique de 56 ans soit 500 000 heures.

Nomenclature figure 12

1 5 transducteur exemple diamètre membrane 0,7 cm

21 65 66 67 68 Amplificateur opérationnel LPV521

22 résistance 1 GΩ

43 résistance 100 kΩ

44 résistance 70 kΩ

46 47 résistance 1 MΩ

48 condensateur électrolytique 100 µF

49 blindage externe

50 51 résistance 470 kΩ

52 condensateur 100 nF

53 condensateur 47 nF

54 condensateur 2,2µF

55 résistance 10 kΩ

56 57 62 résistance 100 kΩ

58 résistance 22 kΩ

59 63 résistance 4,7 kΩ

60 condensateur électrolytique 220 µF

61 potentiomètre 1 MΩ

64 diode électroluminescente rouge 2 mA

Claims (7)

1. Dispositif microphone électrostatique omnidirectionnel à électret comprenant
   les éléments suivants :
   une membrane tendue circulaire (1),
   une rondelle (2) ,
   une fine rondelle (3),
   une contre-électrode fixe et perforée (5),
   un élément (74) délimitant avec la contre électrode la cavité arrière acoustique (6),
   un étage adaptateur d’impédance à amplificateur opérationnel (21),
   un élément conducteur (14) reliant électriquement la contre électrode fixe à l’entrée plus haute impédance (75) de l’amplificateur opérationnel,
   un blindage externe enveloppant les éléments internes,
   caractérisé en ce que une deuxième cavité (15) contient l’étage adaptateur d’impédance.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le blindage externe est constitué par le tube à bride avec passage de vis vertical (16), le couvercle de la boîte (19) et la boîte (20).
3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le blindage externe est constitué par le tube à bride avec passage de vis vertical (16), l’élément contenant la cavité supérieure de l’étage adaptateur d’impédance (30), le cloutage du circuit imprimé (28), la couche conductrice face soudure (31), le couvercle de blindage (29) et la couche conductrice côté composant (32).
4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le blindage externe est constitué par le boîtier aluminium (11).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la membrane possède un diamètre inférieur à un centimètre.
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la membrane est polarisée électriquement.
7. Dispositif selon les revendications 1,2,3,4 ou 5 caractérisé en ce que la contre-électrode est polarisée électriquement.