NO140450B - Temperaturstabil elektretmikrofon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en temperaturstabil elektretmikrofon med

en metallisert plastfilm strukket over en polarisert plastfilm og innspent mot en under denne liggende fast elektrode, idet den polariserte plastfilm i det minste på den ene side er preget med et relieffmønster.

I det svenske patentskrift nr. 362.571 beskrives en elektret-mikrof on av stort sett samme type. Mellom plastfilmene og den faste elektrode dannes mikroskopiske luftgap som følge av ujevnheter i deres mot hverandre vendte flater. Disse mikroskopiske luftgap gir elektretmikrofonen en høy kapasitans og derved en høy følsomhet. En ulempe er dog at variasjoner i føl-somheten kan forekomme som følge av at luftgapene ikke er bestemt tilstrekkelig nøyaktig. For eksempel er innspenningen av plastfilmene kritisk på grunn av risikoen at de tøyer seg med tiden. En motforholdsregel beskrevet i det svenske patentskrift nr. 74.10408-4 består i å anvende en polarisert plastfilm som er gitt et relieffmønster ved at begge sidene er preget av en glassvev.

Med hensyn til temerpaturstabiliteten ville det kunne være hen-siktsmessig å bruke materiale med samme lengdeutvidelseskoeffisient i plastfilmene og den faste elektrode for elektretmikrofonen. Materialet i den polariserte plastfilmen må imidlertid velges først og fremst med hensyn til å oppnå en så høy spesifikk motstand som mulig, hvilket i praksis har vist seg å innebære et materiale med en lengdeutvidelseskoeffisient som er betydelig større enn lengdeutvidelseskoeffisientene for de materialer som er hensiktsmessige for den metalliserte plastfilm og for den faste elektrode. For de elektretmikrofoner som er kjente gjennom de ovennevnte patentskriftene har det derfor vist seg å være tilstede en risiko for at varme forårsaker at den polariserte plastfilm krøller seg under den metalliserte plastfilm. Som følge av det faktum at følsomheten for elektretmikrofonen avtar med kvadratet av den virksomme membranflaten kan en slik krølling ved varme innebære en drastisk reduksjon av utgangsnivået fra elektretmikrofonen.

Et hovedformål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en temperaturstabil elektretmikrofon der den polariserte plastfilmen ved varme ikke krølles under den metalliserte plastfilmen. Ytter-ligere formål med oppfinnelsen fremgår av beskrivelsen nedenfor.

Oppfinnelsen hvis kjennetegn fremgår av etterfølgende patent-krav skal nu beskrives nærmere under henvisning til vedlagte tegning som viser tverrsnitt av en temperaturstabil elektret-mikrof on ifølge oppfinnelsen.

Tegningen viser et snitt av en elektretmikrofon med en bevege-lig elektrode i form av en første plastfilm 1 av mylar strukket over en andre plastfilm 2 av teflon og innspent mot en under denne liggende fast elektrode bestående av en metallisk basis-plate 3. Den første plastfilmen 1 er på sin overside forsynt med et metallisk sjikt 4, mens den andre plastfilmen 2 er polarisert slik at den inneholder elektretladninger. Den sist-nevnte er dessuten gitt et relieffmønster ved at begge dens sider er preget av en glassvev ifølge en metode beskrevet i det svenske patentskrift nr. 74.10408-4.

Elektretmikrofonen har en isolerende kappe 5 med et metallisk lokk 6 forsynt med et antall akustiske vinduer 7. Den metalliske basisplaten 3 er på kjent måte forsynt med luftkanaler 8. Akustiske bølger har til hensikt å påvirke de to plastfilmene

1 og 2 gjennom de akustiske vinduene 7 slik at de svinger i kaskade og gir opphav til en signalspenning som kan uttas mellom en elektrisk tilslutning 9 til den metalliske basisplaten 3 og en annen elektrisk tilslutning 10 til det metalliske overflatesjiktet 4 hos plastfilmen 1. Den elektriske tilslutningen 9 er utformet slik at den fjærer mot den metalliske basisplaten 3, mens den elektriske tilslutningen 10 er anordnet for å innspenne såvel lokket 6 mot kappen 5 som plastfilmen 1

mot basisplaten 3.

Med hensyn til temperaturstabiliteten ville det kunne være hen-siktsmessig å anvende materiale med lave og stort sett like lengdeutvidelseskoeffisienter i plastfilemnen 1 og 2 og i den metalliske basisplaten 3. Dette ønskemål kan oppfylles for

den metalliserte plastfilmen 1 hvor det valgte materiale mylar har en lengdeutvidelseskoeffisient av ca. 17 x 10~^/°C, men kan ikke oppfylles for den polariserte plastfilmen 2 hvor materialet teflon er valgt i den hensikt først og fremst å

16

oppnå en så høy resistivitet som mulig, ca. 2 x 10 ohm-meter, og har en lengdeutvidelseskoeffisient som er forholdsvis stor, ca. 100 x 10~<6>/°C.

Ifølge oppfinnelsen løses problemet med temperaturstabiliteten for elektretmikrofonen ved at den polariserte og vevmønster-pregete plastfilmen 2 gis en mindre flate enn den underliggende metalliske basisplaten 3 og festes konsentrisk mot denne av den metalliserte plastfilmen 1. Plastfilmen 2 får som følge av dette et nødvendig termisk ekspansjonsrom for å eliminere risikoen for at den ved varme krøller seg under den metalliserte plastfilmen 1 som følge av sin større lengdeutvidelses-koef fisient.

Oppfinnelsen er basert på den erfaring at vevmønsteret som er preget på plastfilmen 2 tilveiebringer et nøyaktig forutbestemt luftgap hos elektretmikrofonen uten at noen slik separat innspenning av plastfilmen 2 mot basisplaten 3 som er beskrevet i det ovennevnte svenske patentskrift nr. 74.10408-4, er nød-vendig. Den reduserte flaten av plastfilmen 2 behøver ikke innebære at den virksomme membranflaten reduseres annet enn i liten grad og har for øvrig ikke kunnet påvises å medføre noen ulempe. Foruten den forbedrede temperaturstabliteten oppnås en kostnads-besparelse på grunn av minsket materialforbruk og en mulighet til forlenget levetid for elektretmikrofonen takket være det faktum at plastfilmen 2 blir, som det fremgår av tegningen, godt innkapslet av den metalliserte plastfilmen 1, hvilket for-hindrer at fuktighet trenger inn og forsyner elektretladningene med en utladningsresistans mellom begge sider av plastfilmen 2.

Claims (1)

1. Temperaturstabil elektretmikrofon med en metallisert plastfilm strukket over en polarisert plastfilm og innspent mot en under denne liggende fast elektrode, idet den polariserte plastfilmen i det minste på den ene side er preget med et relieffmønster,karakterisert ved at den polariserte plastfilmen (2) har en mindre flate enn den underliggende faste elektroden (3) og er konsentrisk festet mot denne av den metalliserte plastfilmen (1).