SU1642596A1 - Microphone - Google Patents

Microphone Download PDF

Info

Publication number
SU1642596A1
SU1642596A1 SU874378285A SU4378285A SU1642596A1 SU 1642596 A1 SU1642596 A1 SU 1642596A1 SU 874378285 A SU874378285 A SU 874378285A SU 4378285 A SU4378285 A SU 4378285A SU 1642596 A1 SU1642596 A1 SU 1642596A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diameter
dielectric plate
oscillator
disk
inductance coil
Prior art date
Application number
SU874378285A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Борисович Сахаров
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8900
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 Предприятие П/Я В-8900 filed Critical Предприятие П/Я В-8900
Priority to SU874378285A priority Critical patent/SU1642596A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1642596A1 publication Critical patent/SU1642596A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к технике св зи, электроакустике. Цель изобретени  - повышение точности, что обеспечиваетс  за счет расширени  низкочастотного диапазона работы , и повышение общей чувствительности вихретокового (электродинамического) микрофона путем уменьшени  демпфирующих воздействий. Микрофон содержит корпус 1, крышку 2, упругую мембрану 3 с изолированным неферромагнитным токопровод - щим диском 4, автогенератор 8. подключенную к автогенератору 8 плоскую спиралевидную катушку 7 индуктивности, закрепленную на диэлектрической пластине 5. Новым в устройстве  вл етс  то, что в упругой мембране 3 на поверхности ее центральной части, вводимой в высокочастотное поле плоской спиралевидной катушки 7 индуктивности, устанавливаетс  токопрово- д щий, неферромагнитный и электрически изолированный диск, причем величина зазора между токопровод щим диском 4 и плоскостью спиралевидной катушки 7 индуктивности определ етс  по величине полного сопротивлени  колебательного контура, а диэлектрическа  пластина 5 выполнена в виде газопроницаемой решетки с центральным отверстием 6, равным диаметру внутреннего витка плоской спиралевидной катушки 7 индуктивности, 1 ил. сл С о го сл ю OsThe invention relates to communication technology, electroacoustics. The purpose of the invention is to improve the accuracy, which is provided by expanding the low-frequency range of operation, and increasing the overall sensitivity of the eddy current (electrodynamic) microphone by reducing the damping effects. The microphone contains a housing 1, a cover 2, an elastic membrane 3 with an insulated non-ferromagnetic conductive disk 4, an auto-oscillator 8. A flat helix-shaped inductance coil 7 connected to an auto-oscillator 8 mounted on a dielectric plate 5. New in the device is that in an elastic membrane 3, a conductive, non-ferromagnetic and electrically insulated disk is installed on the surface of its central part introduced into the high-frequency field of a flat spiral-shaped inductance coil 7, with the gap size between the conductive disk 4 and the plane of the spiral-shaped inductance coil 7 is determined by the impedance of the oscillating circuit, and the dielectric plate 5 is made in the form of a gas-permeable grid with a central hole 6 equal to the diameter of the inner turn of the flat spiral-shaped inductance coil 7, 1 mud. sl S th rd th Os

Description

Изобретение относитс  к технике св зи , электроакустике, а также может быть использовано в измерительной технике дл  регистрации звуковых колебаний низкой и инфранизкой частоты.The invention relates to communication technology, electro-acoustics, and can also be used in measurement technology for recording low and infra-low frequency sound vibrations.

Цель изобретени  - повышение точности за счет расширени  низкочастотного ди- апазона работы и повышение общей чувствительности микрофона за счет уменьшени  демпфирующих воздействий на мембрану, устранени  паразитных электрических св зей между мембраной и плоской спиралевидной катушкой индуктивности и определени  оптимальных соотношений размеров элементов микрофона,The purpose of the invention is to improve accuracy by expanding the low frequency range of operation and increasing the overall sensitivity of the microphone by reducing the damping effects on the membrane, eliminating parasitic electrical connections between the membrane and the flat spiral coil inductance, and determining the optimum size ratios of the microphone elements,

На чертеже изображен микрофон, разрез .The drawing shows a microphone, a slit.

Микрофон содержит корпус 1, защитную крышку 2, упругую мембрану 3 с электрически изолированным токопровод щим центром (диском) 4, газопроницаемую диэлектрическую пластину 5 с центральным от- верстием 6, плоскую спиралевидную катушку 7 индуктивности и автогенератор 8.The microphone includes a housing 1, a protective cover 2, an elastic membrane 3 with an electrically insulated conductive center (disk) 4, a gas-permeable dielectric plate 5 with a central hole 6, a flat spiral inductor 7 and an auto-oscillator 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Акустическое давление Р воздействует на упругую мембрану 3 с изолированным токопровод щим диском 4 через решетчатую крышку 2. Подача питани  и съем сигнала осуществл етс  через выводы автогенератора 8. Подключенна  к автогенератору 8 плоска  спиралевидна  катушка 7 индуктивности, име  собственную индуктивность LL, и емкость CL образуют колебательный контур LL€L, обладающий полным сопротивлением Z°. Введение токопрово- д щего электрически изолированного центра 4 мембраны 3 в окружающее индуктивность 7 поле высокой частоты снижает ее индуктивность Ц. и полное сопротивление Z° до остаточных значений LL - LOCT;Acoustic pressure P acts on an elastic membrane 3 with an insulated conductive disk 4 through a grid cover 2. The power supply and removal of the signal is carried out through the outputs of the oscillator 8. Connected to the oscillator 8, a flat spiral inductor 7, having its own inductance LL, and the capacitance CL form oscillating circuit LL € L, having an impedance Z °. The introduction of the conductive electrically isolated center 4 of the membrane 3 into the surrounding inductance 7 of the high-frequency field reduces its inductance C. and the impedance Z ° to the residual values LL - LOCT;

Z° - 7ОСТZ ° - 7OST

что приводит к возрастанию частоты колебаний автогенератора 8 и снижению амплитуды генерируемого высокочастотного напр жени .which leads to an increase in the oscillation frequency of the oscillator 8 and a decrease in the amplitude of the generated high-frequency voltage.

Таким образом, воспринимаемое упругой мембраной с токопровод щим электрическим изолированным центром 4 акустическое давление преобразуетс  в изменение частоты и амплитуды колебаний автогенератора 8. Дл  снижени  демпфировани  и расширени  частотного диапазона микрофона диэлектрическа  пластина 5 и установленна  на ней плоска  спиралевидна  катушка 7 индуктивности выполнены в виде газопроницаемой решетки с центральным отверстием 6, диаметр которого равен диаметру внутреннего витка спиралевидной индуктивности 7. При этом диаметр внешнего витка DBH плоской спиралевиднойThus, the acoustic pressure perceived by an elastic membrane with a conductive electrical insulated center 4 is converted into a change in the frequency and amplitude of oscillations of the oscillator 8. To reduce the damping and expansion of the frequency range of the microphone, the dielectric plate 5 and the flat inductance coil 7 mounted on it are in the form of a gas-permeable grid with a central hole 6, the diameter of which is equal to the diameter of the inner turn of the spiral inductance 7. At the same time, the diameter is in external coil DBH flat spiral

катушки индуктивности определ ет габаритные размеры токопровод щего электрически изолированного неферромагнитного диска 4 на поверхности упругой мембраны 3, а толщина диска 4 b определ етс  соотношениемthe inductor determines the overall dimensions of the conductive electrically isolated non-ferromagnetic disk 4 on the surface of the elastic membrane 3, and the thickness of the disk 4 b is determined by the ratio

ь (з-5) а,l (s-5) and

где д - глубина проникновени  высокочастотного тока в тело диска:where d is the depth of penetration of the high-frequency current into the disk body:

5five

00

5five

00

5five

00

5five

22

СОу/и/ о Soo / i / o

где (й- частота тока автогенератора в плоской катушке, Гц;where (d is the frequency of the current of the oscillator in a flat coil, Hz;

i - относительна  магнитна  проницаемость материала диска;i - relative magnetic permeability of the disk material;

у - удельна  проводимость материала диска;y is the conductivity of the disk material;

jUQ - магнитна  посто нна , равна  в системе СИ 4п Гн/м.jUQ is the magnetic constant, equal in the SI 4n GN / m system.

При увеличении диаметра центрального отверсти  6 больше, чем диаметр внутреннего витка DDH индуктивности 7, уменьшаетс  ее механическа  жесткость, а при уменьшении диаметра увеличиваетс  демпфирующее воздействие на мембрану.With an increase in the diameter of the central hole 6 larger than the diameter of the inner coil of the DDH inductance 7, its mechanical rigidity decreases, and with a decrease in the diameter, the damping effect on the membrane increases.

При увеличении габаритов токопрово- д щей площадки 4 мембраны 3 увеличиваетс  паразитна  емкостна  составл юща  См и чувствительность микрофона снижаетс , а уменьшение диаметра площадки до величины, меньшей диаметра внешнего витка DBH спиралевидной катушки индуктивности , снижает экранный эффект, а также чувствительность микрофона. Выбор толщины b неферромагнитного металла то- копровод щей изолированной площадки в пределах отношени  b (3-5) д от глубины д проникновени  высокочастотного токаWhen the conductive area 4 of membrane 3 is enlarged, the parasitic capacitance Cm and microphone sensitivity decrease, and the pad diameter decreases to a value smaller than the outer coil diameter DBH of the spiral inductor, reducing the screen effect, as well as the microphone sensitivity. Selection of the thickness b of a non-ferromagnetic metal of a conductive isolated site within the ratio b (3-5) d of the depth of penetration of the high-frequency current

t- обеспечивает минимальную массу мембраны при максимальной чувствительности микрофона. Величина зазора h между токо- провод щей площадкой мембраны и плоскостью спиралевидной катушкиt-provides the minimum mass of the membrane at the maximum sensitivity of the microphone. The size of the gap h between the conductive area of the membrane and the plane of the spiral coil

« индуктивности определ етс  величиной ZOCT - остаточным полным сопротивлением колебательного контура автогенератора, которое определ етс  отношением 2°ст „ (0i2-0.5)Z°.The inductance is determined by the value of ZOCT — the residual impedance of the oscillator circuit of the oscillator, which is defined as the ratio 2 ° Cte (0i2-0.5) Z °.

где Z° - начальное полное сопротивление колебательного контура со спиралевидной плоской катушкой индуктивности.where Z ° is the initial impedance of the oscillating circuit with a spiral-shaped flat inductance coil.

При уменьшении зазора h до величины, при которой остаточное полное сопротивле- Htw колебательного контура ZOCT станетWhen reducing the gap h to the value at which the residual impedance Htw of the oscillating circuit ZOCT becomes

меньше 0,22°, работа генератора становитс  неустойчивой и возможен срыв генерации , а при увеличении зазора h, соответствующему величине остаточного полного сопротивлени  колебательного контура, выше 0,5Z° чувствительность микрофона падает.less than 0.22 °, the generator operation becomes unstable and the generation can be broken, and as the gap h increases, corresponding to the residual impedance of the oscillating circuit, above 0.5Z °, the sensitivity of the microphone decreases.

При мембране из фторпласта толщиной 5 мкм с диаметром 16 мм, диаметром токо- провод щей части, равной диаметру внеш- него витка катушки Ьвн 10 мм и диаметром отверсти  пластины, равным диаметру внутреннего витка катушки 0Вн 2 мм, частоте генератора 24 МГц и напр жении питани  30 В получена чувствительность по давле- нию 240 МВ/бар, что в 5-8 раз превышает чувствительность известных промышленных микрофонов на частоте 5 Гц.With a fluoroplast membrane of 5 µm thickness with a diameter of 16 mm, a diameter of the conductive part equal to the diameter of the outer coil coil Lvn 10 mm and a plate opening diameter equal to the diameter of the inner coil coil 0Vn 2 mm, generator frequency 24 MHz and voltage A supply of 30 V was obtained at a pressure sensitivity of 240 MV / bar, which is 5–8 times higher than the sensitivity of known industrial microphones at a frequency of 5 Hz.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Микрофон, содержащий корпус с защитной крышкой, установленную в корпусе диэлектрическую пластину, плоскую спиральную катушку индуктивности, размещенную на обращенной к защитной крышке стороне диэлектрической пластины и подключенную к автогенератору, и упругуюA microphone comprising a housing with a protective cover, a dielectric plate mounted in the housing, a flat spiral inductor placed on the side of the dielectric plate facing the protective cover and connected to an oscillator, and an elastic мембрану, установленную в корпусе параллельно диэлектрической пластине с зазором относительно катушки индуктивности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введен диск из электропроводного неферромагнитного материала , закрепленный на обращенной к спиральной катушке стороне мембраны и электрически изолированный от мембраны, при этом в центре и по периферии диэлектрической пластины выполнены сквозные отверсти , причем диаметр центрального отверсти  равен диаметру внутреннего витка спиральной катушки индуктивности, а диаметр D и толщина b диска удовлетвор ют условиюa membrane mounted in the housing parallel to the dielectric plate with a gap relative to the inductance coil, characterized in that, in order to improve accuracy, a disk made of electrically conductive non-ferromagnetic material is inserted into it, fixed on the side of the membrane facing the spiral coil and electrically isolated from the membrane; through holes are made in the center and on the periphery of the dielectric plate, and the diameter of the central hole is equal to the diameter of the inner turn of the spiral coil inductively minute, and the diameter D and the thickness b satisfy the condition of the disc D (1,0-1,1) -DBH.D (1.0-1.1) -DBH. где DBH - диаметр внешнего витка спиралевидной катушки;where DBH is the diameter of the outer coil of the spiral coil; b (3 -5) , где ш - частота тока автогенератора;b (3 -5), where w - the frequency of the current of the oscillator; р - относительна  магнитна  проницаемость материала диска;p is the relative magnetic permeability of the disk material; у - удельна  проводимость материала диска;y is the conductivity of the disk material; /Аэ магнитна  посто нна ./ Ae magnetic constant.
SU874378285A 1987-12-07 1987-12-07 Microphone SU1642596A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874378285A SU1642596A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Microphone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874378285A SU1642596A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Microphone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1642596A1 true SU1642596A1 (en) 1991-04-15

Family

ID=21355617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874378285A SU1642596A1 (en) 1987-12-07 1987-12-07 Microphone

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1642596A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горелик Д.О., Сахаров Б.Б. Оптико-акустический эффект в физико-химических измерени х. Комитет стандартов при СМ СССР. М., 1969, с. 77-80. Авторское свидетельство СССР № 1300661.кл. Н 04 R 9/08,1985 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3555187A (en) Stethoscope
EP0107843B1 (en) Acceleration vibration detector
US5953414A (en) Piezo-electric speaker capsule for telephone handset
US5751827A (en) Piezoelectric speaker
US4504703A (en) Electro-acoustic transducer
EP3435686B1 (en) Electrodynamic loudspeaker system with capacitive sensing means
EP0830577A4 (en) Magnetic relative position transducer
CN103444203B (en) Measurement transducer displacement
US6907955B2 (en) Electromagnetic electroacoustic transducer
US4427845A (en) Dynamic microphone
CN218679382U (en) Vibration sensor
CN209882085U (en) Electret bone conduction vibration microphone
SU1642596A1 (en) Microphone
JPH10229596A (en) Vibration buzzer
GB1008027A (en) Improvements in or relating to cardiophone arrangements
JPS6133508B2 (en)
CN218679383U (en) Vibration sensor
JPS5876000A (en) Coupling member for condenser microphone
CN207731638U (en) A kind of buzzer facilitating installation
US9332355B2 (en) Electro-acoustic transducer
JP5281428B2 (en) Microphone
CN110958519A (en) Active noise reduction acoustic unit and sound production monomer
JP2007110356A (en) Diaphragm for speaker
JPH0432875Y2 (en)
CN112954557B (en) Microphone and electronic device