Microphone du type à granules de charbon. La présente invention est relative à un microphone -du type utilisant des granules de charbon dans la cellule microphonique. Le but principal de l'invention est de pro curer un microphone qui transmettra la pa role d'une manière satisfaisante quelle que soit la position occupée par la capsule lors que le combiné est mis, en service.
Avant de donner une description détaillée de l'invention, il est peut être utile de revoir quelles sont en général les caractéristiques des microphones existants et de signaler leurs dé fauts particuliers ou leurs points faibles, le but principal du microphone décrit étant de surmonter ceux-ci.
Depuis l'introduction du combiné micro- téléphonique, nom sous lequel on désigne un dispositif comprenant un microphone et un récepteur téléphonique montés sous forme d'un ensemble réuni par une poignée, les in génieurs et les chercheurs ont fixé leur atten tion toute spéciale sur l'effet utile de ces com- binés, ils l'ont déterminé par des essais et des observations faits sur des combinés qui ont été maintenus en service pendant des pé riodes plus ou moins longues et sous de nom breuses conditions diverses de fonctionnement.
Ces essais et ces observations. ont rendu évi dentes les propriétés que devrait posséder le microphone d'un combiné idéal, de plus, ils ont fait connaître les défauts et les points faibles des microphones existants. En plus de l'essai et des observations faites sur des, com binés en service régulier, on a conçu des mé thodes reproduisant les conditions normales d'emploi par l'utilisation de machines d'es sais.
Ces machines d'essais sont presque indis pensables lorsqu'il s'agit de faire des essais de vieillissement artificiel, des essais de po sitions d'utilisation, des mesures de transmis sion et d'autres encore qu'il est nécessaire d'effectuer lorsqu'il s'agit, dans un temps ré duit, de déterminer avec précision l'effet utile de modèles différents.
Dans le but de rendre le problème plus clair et par le fait même de rendre le but de l'invention plus intelligible, les propriétés que devrait posséder le microphone d'un combiné idéal peuvent se résumer comme suit: a) Facilité d'adaptation à toutes les con ditions d'utilisation; b) Sensibilité suffisante pour donner un volume de transmission adéquat sur les lignes téléphoniques longues alliée à la possibilité de supporter des courants importants dans le cas de lignes courtes, sans développer des bruits parasites dus au brûlage; c) Possibilité d'être substitué à un appa reil téléphonique quelconque pourvu d'un mi crophone fige sans diminuer l'effet utile;
d) Résistance suffisamment faible pour permettre le fonctionnement correct des or ganes de signalisation du bureau central quel qu'en soit le type; la. résistance de l'émetteur ne doit pas influencer la caractéristique pré cédente quelles que soient les positions dans lesquelles on tient le combiné, les conditions atmosphériques et la durée du service ac compli; e) Fidélité de réception qui doit être aussi bonne que le permet l'état actuel de la tech nique de l'électro-acoustique sans sacrifier le rendement du volume en transmission;
f) Rendement indépendant de la position dans laquelle le microphone est.tenu lorsqu'il est en service; g) Constance du rendement en volume et de la sensibilité qui ne doit pas varier soit graduellement, ,soit périodiquement pendant l'usage normal;
h) Indépendance par rapport aux agents atmosphériques tels que: l'humidité, la tem pérature, la pression; la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air expiré, sur les pièces constituant le microphone, ne doit pas affecter celles-ci; i) Possibilité de rendre un service normal pendant plusieurs années sans que le micro phone devienne bruyant ou sans que diminue le rendement de la transmission.
Il est évident que certaines des caractéris- tiques reconnues désirables pour le micro- phone d'un combiné sont contradictoires. L'ef fet utile d'un émetteur dépend, ainsi qu'on le sait, du déplacement du diaphragme qui pro voque une variation de la résistance de la cellule microphonique proportionnelle à ce déplacement.
Un déplacement déterminé du diaphragme provoquera une variation d'un certain pourcentage de la résistance micro- phonique. Il en résulte que plus la résistance de la cellule microphonique sera élevée plus grande sera la variation de la résistance et, dans le cas de la batterie centrale, plus sen sible sera le microphone.
Au contraire cepen dant, plus la résistance du microphone sera élevée, plus forte sera la différence du poten tiel appliquée aux bornes de la cellule micro- phonique. La quantité de chaleur développée aux points de contact des granules de charbon de la cellule est proportionnelle au carré de la différence de potentiel entre ces points. L'échauffement provoque une agitation ther mique des granules et, s'il devient suffisam ment fort,
il sera perçu dans le récepteur comme un bruit de friture ou un sifflement. En d'autres termes, plus la. résistance du mi crophone est grande, glus la quantité de cha leur développée aux points de contact des gra nuler de charbon est élevée.
La seule solution connue à ce dilemme plus apparent que réel est de s'en tenir à un compromis et de réaliser un microphone .dans lequel le déplacement du diaphragme provoque un large pourcentage de variation de la résistance mais dans lequel la résistance sera suffisamment faible pour permettre l'écoulement des courants les plus forts rencontrés dans la pratique, sans donner naissance à des bruits parasites.
Pour la radiophonie, on a mis au point des microphones possédant une grande fidé lité de reproduction s'étendant sur une large gamme de fréquences et, pour atteindre ce but, la pratique s'est établie d'utiliser un dia phragme très rigide mais léger, qui est forte ment amorti. Ce microphone est certainement très peu sensible mais, dans la pratique de la radiophonie, ceci ne constitue par un désavan tage marquant puisqu'on dispose immédiate ment d'étages d'amplification.
Ces micro- phones sont de 40 à 60 décibels inférieures au microphone ordinaire employé en téléphonie en ce qui concerne le rendement en volume, par conséquent ils ne conviennent pas du tout pour les besoins de la téléphonie ordinaire. La fidélité de reproduction des microphones peut, toutefois, être améliorée sans sacrifier le ren dement en volume par un équilibrage conve nable de la fréquence de résonance du dia phragme et des chambres acoustiques se trou vant en avant et en arrière du diaphragme et en réglant convenablement l'amortissement.
On a proposé divers modèles tendant à ré duire la variation de l'effet utile du micro phone avec les différentes positions du com biné. Ces divers types se rangent entre ceux dans lesquels le microphone est monté sous un certain angle plus avantageux et ceux qui utilisent des électrodes et .des cellules micro- phoniques de formes diverses. Le fait de pla cer le microphone sous un certain angle ne constitue qu'un compromis, car il y aura tou jours une certaine position pour laquelle l'ef fet utile sera très faible même si cette posi tion est très différente de la position nor male.
Les électrodes ont été présentées sous la forme de cônes d'angles différents, d'hémi sphères, de cylindres et d'autres formes géo métriques dans le but de maintenir le contact entre les granules et les électrodes dans toutes les positions. Dans d'autres modèles, les élec trodes sont immergées dans les granules, de telle sorte que le contact soit maintenu entre les différentes pièces dans toutes les positions. Ce dernier type est celui qui est le plus géné ralement en usage à l'heure actuelle.
On peut analyser les effets qui ,se produi sent dans une cellule microphonique dans le but de dégager les conditions nécessaires à l'obtention d'un microphone à "position indif férente", c'est-à-dire celui dont le fonctionne ment est correct lorsqu'il est utilisé sous un angle quelconque. En position de repos, les granules exercent sous l'action de la pesan teur une certaine pression l'une sur l'autre et sur les électrodes. Les granules de charbon au fond de la cellule (c'est-à-dire dans la direction de la terre) seront plus comprimées que celles se trouvant vers le haut et la pres sion entre le fond et le dessus aura une cer taine valeur intermédiaire.
La première con dition pour obtenir un fonctionnement dans toutes les positions est de disposer d'une cel lule de forme telle que la pression en position de repos soit toujours identique à elle-même quelle que sait la position prise par le com biné, ceci est évident puisque la résistance de la. cellule dépend de la compression des gra nules. Cette condition pourrait être remplie très simplement en utilisant une cellule de forme approximativement sphérique, .les élec trodes étant placées au centre, mais, en fait, le charbon en granules ne se comporte pas exactement comme un fluide.
Dans un fluide; en un point donné, la pression est la même dans toutes les directions mais, par suite des frottements entre les granules, dans un micro phone, la pression suivant l'horizontale est moindre que la pression suivant la verticale. Si deux électrodes planes et parallèles se font face au centre d'une cellule sphérique conte nant des granules, la résistance de la cellule sera beaucoup plus grande lorsque les élec trodes seront disposées horizontalement que lorsqu'elles le seront verticalement, même si le diamètre de la cellule est grand comparé au diamètre .des électrodes.
Cette différence provient .du fait que la pression n'est pas transmise horizontalement entre les électrodes comme elle est transmise verticalement. C'est la raison pour laquelle les microphones du type à électrodes immergées n'ont pas atteint le but qu'on s'était fixé.
Le diaphragme, en se déplaçant sous l'ac tion des ondes sonores et suivant le sens du déplacement, comprime les granules plus ou moins fortement que lorsqu'il était en position de repos. Comme on l'a montré ci-dessus, la pression n'est pas transmise uniformément dans toutes les directions à travers les gra nules, elle est plus grande dans le sens du déplacement et devient de plus en plus petite lorsque l'angle fait avec le sens du déplace ment .augmente pour atteindre un minimum lorsque cet angle est droit. C'est la raison pour laquelle beaucoup d'électrodes de formes diverses n'ont pas donné les résultats escomp tés.
Dans le cas d'électrodes coniques, le ren dement en volume est plus faible avec les cône fermés qu'avec les cônes ouverts, car le déplacement du -diaphragme a un effet de compression moindre sur les granules: Dans le cas d'électrodes hémisphériques ou ayant une surface courbe quelconque, le déplacement du diaphragme a un meilleur effet de compres sion des granules près du sommet de l'hémi sphère où la surface est à peu près à angle droit avec le sens du déplacement ou de com pression des granules.
Les bords de l'hémi sphère sont presque parallèles au sens du dé placement et sont par conséquent à peu près inactifs. La partie inactive ,de la cellule cons titue une résistance électrique shuntant la partie active.
On a effectué des recherches considérables pour trouver la matière idéale pour la cons titution d'un microphone. De nombreux mé taux, des minéraux et diverses combinaisons ont été essayés mais il semble que ce soit le charbon qui s'approche le plus des conditions requises.<B>11</B> est dur, il a une densité faible si on le compare à la plupart des métaux, il ne fond pas et ne s'altère pas à l'air, on peut l'obtenir à l'état très pur du fait qu'il est inerte et, par-dessus tout, ses propriétés mi- crophoniques conviennent idéalement pour les microphones.
Des procédés ont été mis au point qui permettent d'obtenir à des prix rai sonnables des granules et des électrodes en charbon ayant des propriétés uniformes. Il est donc possible d'utiliser son haut rendement microphonique pour en constituer des gra nules et des électrodes. L'utilisation d'élec trodes métalliques dans une cellule micropho- nique, .soit en barres, ,soit en plaques, d'alliages divers,
fait perdre sur la surface des élec trodes une partie des avantages obtenus au point de vue microphonique avec le charbon et le rendement .de la cellule dépend entière ment de l'action microphonique entre les gra nules. L'effet est le même si le métal est doux, les surfaces sont de plus facilement attaquées, dans ce cas, par suite du mouve ment des granules. En tenant compte des faits d'observation, on a conçu le microphone suivant l'invention, quia pour but de remplir presque totalement toutes les conditions du microphone de com biné idéal telles qu'elles ont été énumérées,
en évitant l'emploi de matériaux coûteux ou l'application de méthodes de construction oné reuses.
Uue forme d'exécution de la capsule mi- crophonique d'un microphone suivant l'inven tion est représentée aux dessins annexés. La fig. 1 est la vue d'une coupe passant par le centre de la capsule; la fig. 2 représente l'ar rière de cette capsule; la fig. 3 montre en perspective les éléments constituant la capsule ainsi que le diaphragme;
la, fig. 4 représente des électrodes de formes diverses qui peuvent être utilisées pour cette capsule; les fig. 5 à 9 sont des graphiques donnant des caracté ristiques de l'effet utile obtenu avec cette capsule microphonique.
En se reportant plus particulièrement à la fig. 1, on peut voir que le boîtier extérieur de la capsule, construit de préférence-bn un alliage d'aluminium, permet d'obtenir un sup port rigide et léger pour le diaphragme sensi ble. La forme du boîtier est telle que celui-ci peut être utilisé indifféremment pour la cap sule microphonique du combiné et pour celle du poste de table à microphone sur colonne. Les embouchures de formes diverses et les supports qui peuvent être utilisés avec cette capsule ne sont pas représentés. Le boîtier 1 a la forme d'une cuvette, il est destiné à recevoir les diverses parties constituant la capsule elle-même.
Une plaque d'aluminium 2 percée d'ouvertures 3 disposées en cercle pour permettre aux ondes sonores d'atteindre le diaphragme est introduite dans la partie an nulaire 6 du boîtier 1. Un rebord mince 4 for mant nervure sur la partie annulaire 6 est alors rabattu sur le bord de la plaque 2 pour maintenir celle-ci fixée fermement dans le boîtier 1.
Une rainure 5 creusée sur la péri phérie de la plaque 2 permet d'obtenir un certain effet .de ressort de la plaque 2 lors qu'on rabat le rebord 4 sur celle-ci= un assem- blage plus étanche peut être ainsi obtenu. On comprendra aisément que l'opération con sistant à rabattre le rebord est la dernière de la suite des opérations d'assemblage; on en a parlé ici pour la commodité de l'exposé.
Le diaphragme qui constitue l'élément principal du système mobile est fait en une matière très légère, telle qu'une feuille mince de duralumin, qui allie un poids très faible à une résistance à la traction très élevée. Trois pièces assemblées foi-ment le système mobile. La pièce avant ou diaphragme principal 7 est de forme conique et présente un bord plat relativement :large. Un anneau mince 8 for inant bourrage en matière isolante et un re couvrement 9 protégeant tout le devant du diaphragme 7 contre l'humidité sont calés par la plaque 2 directement sur le bord plat du diaphragme 7 et le fond du boîtier 1. Der rière le diaphragme principal 7 se trouve un diaphragme secondaire 10 ayant la forme d'un anneau conique.
Un godet 11 en forme de dôme est inséré dans l'ouverture aménagée au centre du diaphragme secondaire; ce godet est pourvu d'un rebord plat 14 qui se place contre le bord de l'ouverture. L'ensemble complet, comprenant le diaphragme 7, le dia phragme secondaire 10 et le godet en forme de dôme 11, est maintenu par pression dans la position montrée à la fig. 1; il est fixé par un willet ou un rivet 12 entre le dôme 11 et le centre du diaphragme principal 7 ;
l'ensem ble est donc très rigide autour du point cen tral du cône et très libre sur le bord extérieur du diaphragme 7, le bord extérieur du diaphragme 7 étant bloqué comme on l'a dit plus haut. L'#illet 12 est pourvu d'une ouverture, la raison en sera donnée plus loin. En utilisant un aeillet ou un rivet 12 pour maintenir l'ensemble au centre du diaphragme 7, il n'est pas nécessaire de prévoir un mode de fixation rigide du diaphragme secondaire, à sa périphérie, au diaphragme 7 ou du bord intérieur de l'ouverture centrale de ce dia phragme secondaire au bord plat du godet 11.
Ce mode d'assemblage garantit que le dia phragme se déplacera comme un tout à la ma nière . d'un piston :et qu'il ne vibrera pas en certaines sections comme le fait une plaque lorsqu'elle est placée sous l'influence d'ondes sonores de fréquences différentes.
Une électrode annulaire 15 en charbon est fixée au bord 14 du godet 11 en forme de dôme en rabattant le pourtour du bord 14 .sur l'électrode, celle-ci est donc fixée à demeure en position. L'électrode mobile 15 est, de ce fait, fixée d'une manière rigide à l'ensemble du diaphragme; elle se meut avec celui-ci comme un tout. En face de l'électrode'mobile 15 se trouve une électrode annulaire 16 en charbon, fixe et de même forme que l'élec trode mobile 15.
L'électrode 16 est sertie dans le rebord 19 d'un autre godet 18 en forme de dôme qui est lui-même fixé d'une manière rigide au boîtier 1 au moyen de l'écrou ou anneau fileté 28: Le godet 18 est isolé électri- quement,du boîtier 1 par la rondelle isolante 21 et la pièce cylindrique isolante 20 envelop pant le corps du godet 18. Entre les bords extérieurs des électrodes annulaires 15 et 16 est collé un soufflet en papier 17, flexible et de forme circulaire, comme on peut le voir plus en détail à la fig. 3.
Ce soufflet en pa pier 17 maintient les granules de charbon dans la cellule formée par les deux godets 11 et 18 et les électrodes 15 et 16. Ce soufflet peut être fixé par une couche de vernis, ou de toute autre matière adhésive, aux bords des électrodes. Comme autre fonction du soufflet en papier 17, on peut citer qu'il permet, lors que le système mobile du diaphragme vibre, de comprimer l'air compris entre la surface extérieure de la cellule du microphone et la chambre se trouvant derrière le diaphragme, ce qui amortit légèrement ou contrôle les vi brations du diaphragme.
La chambre de réso nance se trouvant en avant du diaphragme 7 et du recouvrement protecteur 9 et derrière la plaque 2 contribue également 'à amortir les déplacements du système mobile. Les surfaces intérieures des godets 11 et 18 en contact avec les granules de charbon sont recouvertes d'un émail isolant, comme il est montré à la fig. 3 par 31 et 32, de telle sorte que le pas sage du .courant dans la cellule microphonique ne puisse se faire qu'à travers les électrodes en charbon 15 et 16.
Pour pouvoir représenter plus clairement les pièces unitaires de la cel lule microphonique, on n'a pas fait figurer les granules de charbon qui remplissent pres que complètement l'espace laissé libre entre les électrodes et les godets 11 et 18.
Au dos de la pièce 18 en forme de dôme, on a prévu une ouverture qui permet de rem plir la cellule microphonique de granules de charbon. Dès que le remplissage est terminé, la fiche 30 est vissée dans l'ouverture et la tête de cette fiche est coupée, ce qui supprime toute possibilité d'accès non-contrôlé aux pièces qui constituent la cellule micropho- nique.
L'anneau de blocage 23, en plus de ce qu'il maintient la pièce en forme de dôme 18 bloquée par l'intermédiaire d'un isolant contre le boîtier 1, fixe également le support de borne 27à ce boîtier, sans solution de conti nuité électrique. A l'une de ses extrémités, le support de borne est fixé au boîtier par une vis 29 et la borne de connexion 28 est consti tuée par une vis à laquelle s'attachent les fils d'amenée du courant. Le support de borne 27 établit la liaison électrique entre les fils atta chés à la borne 28 et le diaphragme 7 et l'élec trode 15. L'autre support de borne 24, placé à la partie supérieure de l'ensemble mais isolé du support 27 par une rondelle isolante 22 et l'isolant 20, établit la liaison électrique, par l'intermédiaire de l'anneau de blocage 23, avec l'électrode arrière 16.
La vis de fixation 25 de la pièce 24 est vissée dans le boîtier 1, elle est isolée de la pièce 24 par les rondelles isolantes 26. La vis 3 & sert de borne d'atta che des fils d'amenée du courant. Le circuit électrique de la cellule microphonique est constitué par le fil aboutissant à la borne 35 et cette borne, le support 24, l'écrou de blo cage 23, la pièce en forme de dôme 18, l'élec trode 16 maintenue par le rebord 19 de la pièce 18, les granules de charbon remplissant la cellule, l'autre électrode 15.
Le courant passe ensuite par le rebord 14 et la pièce en forme de dôme 11, le diaphragme 7 ou le diaphragme secondaire 10, la périphérie du diaphragme 7, 1p boîtier 1 qui est :en contact avec le bord de ce diaphragme, le support 27 qui est en contact avec l'arrière du boîtier 1. la vis 28 et le fil de sortie. Tout le courant qui traverse la capsule microphonique suit le chemin qui vient d'être tracé.
La cellule microphonique a été construite suivant la forme qui vient d'être décrite et qui est représentée au dessin, de telle sorte que la pression due à la pesanteur et exercée par les granules sur les électrodes soit très sensiblement égale pour toutes les positions que peut prendre la capsule quand elle est en service. Comme la pression ne se transmet pas bien dans une direction horizontale entre deux surfaces planes, on a donné aux élec trodes 15 et 16 la forme d'anneaux; la .direc tion horizontale de la pression est donc ré duite au possible.
Pour contribuer à la trans mission de la pression entre les électrodes, le bord intérieur de celles-ci a été chanfreiné sous un petit angle. A la fig. 4, on montre des électrodes de formes différentes ayant des bords arrondis et coupés sous différents an gles; elles peuvent être utilisées également dans le but indiqué ci-dessus. Le déplacement du diaphragme 7, sous l'action des ondes so nores venant frapper sa face avant, comprime les granules de charbon entre les électrodes et comprime également la masse des granules contenues dans la cellule, ce qui fait varier la résistance offerte au passage du courant à travers celle-ci et provoque la transmission des ondes de la voix.
La tendance générale actuelle lorsqu'on étudie un appareil de transmission téléphoni que semble être d'atteindre une- fidélité de reproduction de la voix aussi grande que pos sible. La fidélité de reproduction peut être contrôlée par la mesure de l'efficacité électro acoustique du microphone à différentes fré- quences. La gamme des fréquences transmises habituellement sur .les circuits téléphoniques s'étend de 300 à 3000 cycles,
les fréquences élevées étant nécessaires pour rendre la voix claire et naturelle. Un microphone idéal trans mettrait également bien toutes les fréquences. On pourra avoir une idée -les perfectionne- ments qui ont été apportés dans ce sens en considérant que les anciens microphones des postes de table travaillaient difficilement au delà de 2000 cycles et que la variation totale de l'efficacité entre 300 et 2500 cycles était de 40 décibels et plus.
Des microphones uti lisés dans des combinés traivaillaient cepen dant très bien jusqu'à 3500 cycles, mais la variation avec la fréquence était trop grande du fait qu'elle atteignait 30 décibels entre 300 et 3500 cycles. En se reportant à la courbe de la fig. 7, on peut remarquer que l'amélioration dans le cas du microphone dé crit ci-dessus est tout à fait considérable. Il travaille jusqu'à 4500 cycles et la variation totale de l'efficacité est de 12,5 décibels en viron jusqu'à cette fréquence, ce qui donne une gamme plus étendue de fonctionnement et un effet considérablement meilleur.
La mesure de l'effet du changement de position d'un combiné sur .le rendement en transmission exige des moyens permettant de maintenir toutes les autres conditions cons tantes lorsqu'on modifie la position. Le dis positif appelé "bouche artificielle" qui main tient le microphone fixe par rapport à la. bou che alors qu'il peut subir un déplacement angulaire quelconque, est bien adapté à. cet essai. Le rendement du microphone décrit ci- dessus lorsqu'il est soumis à des essais de cette espèce est représenté graphiquement à la fi-. 5 où .les différentes positions du com biné ont été indiquées sous différents angles avec la verticale.
On peut voir d'après cette courbe que le microphone ne présente qu'une variation totale de 1,7 décibel entre toutes les positions qu'il peut prendre dans un angle de 180 alors que les anciens types de micro phone de combiné montraient une variation totale d'au moins 10 décibels entre les diffé rentes positions.
Pendant les mêmes essais, on a mesuré la résistance de la cellule du microphone, le com biné changeant de position sous différents angles comme le montre la fig. 6. Ainsi qu'on peut le voir sur ce graphique, les limites de résistance pour le microphone sont de 29 à 3 7 ohms, ce qui présente une variation très faible de la résistance si on compare celle-ci à la variation observée pour d'anciens types de microphone et qui était de 30 à 90 ohms suivant la position.
On sait que le "souffle" est dû à une va riation périodique de la résistance du micro phone, cette dernière étant due à son tour à l'expansion de l'air dans la cellule micropho- nique et à la dilatation des parois sous l'ac tion de la chaleur engendrée par le passage du courant à travers la cellule. Presque tous les microphones en usage sont du type à cellule étanche, ce qui développe le "souffle" s'ils restent en circuit pendant plusieurs mi nutes.
Ces désavantages ont été éliminés dans le microphone décrit par suite de la présence d'une petite ouverture 13 dans l'oeillet 12 (fig. 2 et 3) qui fait communiquer l'intérieur de la cellule et l'espace compris entre le dia phragme 7 et le recouvrement de protection 9. L'ouverture 13 est de dimensions restreintes, elle ne permet pas aux granules de s'échapper mais elle laisse passer l'air échauffé qui se répand au dehors.
La forme bombée des pa rois des pièces _ 11 et 18 est telle que leur échauffement provoque une légère expansion dans une direction telle qu'elle réduit légè rement .la résistance des granules de charbon plutôt que de l'augmenter comme cela se pro duisait dans les anciens modèles. Les résultats obtenus par ces améliorations sont rendus évi dents lorsqu'on examine le graphique de la fig. 8 où la résistance du microphone a été mesurée et reportée pendant une période de plusieurs minutes.
Les anciens types de cap sule microphonique, lorsqu'ils sont en service, montrent .des accroissements réguliers de la résistance à des intervalles périodiques pen dant un laps de temps donné, alors que le microphone décrit ne présente aucun défaut de ce genre.
On sait parfaitement bien que l'agglomé ration des granules de charbon dans une cel lule microphonique produit une diminution de la résistance de la cellule, les granules pre nant une configuration qui .amène entre elles des surpressions anormales lorsqu'elles sont à l'état de repos. Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 1, près de la moitié des granules de charbon de -la cellule microphonique sont con tenus dans le système mobile comprenant le diaphragme 7, l'électrode 15 et la .cuvette 11.
On peut donc voir qu'un déplacement quel conque du diaphragme 7 fait mouvoir les gra nules, ce qui brise les agglomérations qui pourraient s'être produites et ramène le mi crophone à sa sensibilité normale.
Ce qu'on appelle le "bruit de microphone" donne la limite de la capacité de fonctionne ment d'un microphone. On sait que le mi- phone d'un combiné est en général traité avec peu de délicatesse lorsqu'il est en ser vice; on rejette le combiné dans le berceau ou sur la table, on le secoue pendant la con versation et il se trouvait en position hori- zontaie dans le berceau au moment où on l'a saisi.
Tout ceci tend à rendre le microphone bruyant en service. Pour réduire ces effets à un minimum, le microphone .décrit a été conçu de telle sorte qu'il ait dans toutes les posi tions une résistance plus faible que celle des types qui ,l'ont précédé.
Pour effectuer l'essai du nouveau microphone, un cycle -de vieillis sement artificiel était accompli par une ma chine qui reproduisait les manoeuvres d'enlè vement -du combiné du berceau et de mise en position de conversation et qui le reposait ensuite dans le berceau, le courant étant éta bli et coupé comme il l'aurait été par la four che d'un poste.
Le fait de rejeter le combiné dans de berceau occasionne le plus de dom mages et la machine de vieillissement arti ficiel était .disposée pour donner un choc plus sévère encore dans ce, cas, car le microphone était lancé directement sur une plaque métal lique non-matelassée alors .qu'en pratique la fourche commutatrice et la monture du com biné réduisent le choc. Comme ' le montre da fig. 9, on a effectué 20 000 opérations de vieillissement artificiel sur le microphone dé crit.
Le graphique donne la résistance des granules de charbon et le niveau du bruit de microphone mesurés dans le cas d'une alimen tation de 0,25 ampère approximativement. De ces courbes, on peut déduire que la résistance et le niveau du bruit de microphone attei- gnent une valeur pratiquement constante après 10 000 opérations environ. La résistance et le bruit de microphone sont inférieurs, après 20 000 opérations du microphone décrit.
aux valeurs mesurées pour :les anciens types de microphone de combiné après 1000 opéra tions environ. Pratiquement 20 000 opérations correspondent à peu près à dix années de ser vice avec une moyenne d'environ à opérations par jour. Le graphique montre donc que le vieillissement des granules du microphone, dû au choc, a été éliminé en grande partie dans le nouveau modèle.
L'application d'un circuit avec effet anti- local au poste téléphonique doit empêcher le bourdonnement ou un effet local trop pro noncé lorsque le combiné est connecté à la ligne. Quand un poste est en service dans une boucle courte et avant que l'abonné ap pelé ait répondu, le circuit de ligne est vir- tuellement ouvert. Dans ces conditions, le cir cuit avec effet anti-local n'est plus équilibré et, dans certains cas, le combiné peut avoir tendance à vrombir ou à siffler.
Bien que ceci ne se produise pas d'ordinaire pendant la conversation, son effet n'en est pas moins désagréable. Dans -le cas du microphone dé crit, comme le montre .le graphique de la fig. 7, c'est-à-dire la courbe relativement plate de l'efficacité aux différentes fréquences, la tendance à vrombir ou à siffler est considé rablement réduite. De même, le système mo bile extra léger du microphone réduit le cou plage mécanique entre .ce dernier et le récep teur @du combiné.
Ce microphone peut donc être utilisé dans un type de circuit quelcon que, avec ou sans effet anti-local, sans que des oscillations de fréquence propre viennent contrarier son fonctionnement correct.
Il est essentiel que le microphone soit rendu étanche à l'humidité. Le microphone décrit est rendu effectivement étanche par l'emploi d'un diaphragme 9 de protection contre l'humidité qui recouvre le diaphragme 7 et qui bouche l'ouverture frontale. Tous les autres joints tels que la fiche de remplissage 30, l'écrou de serrage 23 et les vis 28 et 35 sont scellés également au moyen de compound imperméable. Le microphone peut donc être immergé dans l'eau pendant un temps consi dérable sans que son bon fonctionnement s'en ressente.
Microphone of the charcoal pellet type. The present invention relates to a microphone -of the type using carbon granules in the microphone cell. The main object of the invention is to provide a microphone which will transmit the pa role in a satisfactory manner whatever the position occupied by the capsule when the handset is put into service.
Before giving a detailed description of the invention, it may be useful to review what are in general the characteristics of existing microphones and to point out their particular faults or their weak points, the main purpose of the microphone described being to overcome these. this.
Since the introduction of the micro-telephone handset, the name by which a device comprising a microphone and a telephone receiver mounted as a unit joined by a handle is designated, engineers and researchers have paid special attention to the useful effect of these handsets they have determined by tests and observations made on handsets which have been kept in service for more or less long periods and under many different operating conditions.
These tests and observations. made evident the properties that the microphone should have in an ideal handset, and they also exposed the shortcomings and weaknesses of existing microphones. In addition to the test and observations made on regular service handsets, methods have been devised which reproduce normal conditions of use by the use of testing machines.
These testing machines are almost indispensable when it comes to performing artificial aging tests, use position tests, transmission measurements and more that need to be carried out. when it comes, in a short time, to determine with precision the useful effect of different models.
In order to make the problem clearer and thereby to make the object of the invention more intelligible, the properties that the microphone of an ideal handset should have can be summarized as follows: a) Ease of adaptation to all conditions of use; b) Sensitivity sufficient to give an adequate transmission volume on long telephone lines combined with the possibility of withstanding high currents in the case of short lines, without developing parasitic noise due to burning; c) Possibility of being substituted for any telephone device fitted with a frozen microphone without reducing the useful effect;
(d) Sufficiently low resistance to allow the correct functioning of the central office signaling devices, whatever their type; the. the resistance of the transmitter must not influence the previous characteristic whatever the positions in which the handset is held, the atmospheric conditions and the duration of full service; e) Reception fidelity which must be as good as the current state of the art of electro-acoustics allows without sacrificing the efficiency of the volume in transmission;
f) Performance independent of the position in which the microphone is held when in use; g) Consistency of volume yield and sensitivity which must not vary either gradually or periodically during normal use;
h) Independence from atmospheric agents such as: humidity, temperature, pressure; the condensation of the water vapor contained in the exhaled air, on the parts constituting the microphone, must not affect them; i) Possibility of providing normal service for several years without the microphone becoming noisy or without reducing the transmission efficiency.
It is obvious that some of the characteristics recognized as desirable for a handset microphone are contradictory. The useful effect of a transmitter depends, as is known, on the displacement of the diaphragm which causes a variation in the resistance of the microphone cell proportional to this displacement.
A certain displacement of the diaphragm will cause a variation of a certain percentage of the microphone resistance. As a result, the higher the resistance of the microphone cell, the greater the variation in resistance and, in the case of the central battery, the more sensitive the microphone will be.
On the contrary, however, the higher the resistance of the microphone, the greater will be the difference in the potential applied to the terminals of the microphone cell. The amount of heat developed at the contact points of the carbon granules in the cell is proportional to the square of the potential difference between these points. Heating causes thermal agitation of the granules and, if it becomes strong enough,
it will be perceived in the receiver as a frying noise or a hissing noise. In other words, the more the. The resistance of the microphone is great, but the quantity of heat developed at the points of contact of the carbon granules is high.
The only known solution to this more apparent than real dilemma is to stick to a compromise and achieve a microphone in which the displacement of the diaphragm causes a large percentage of resistance variation but in which the resistance will be low enough to allow the strongest currents encountered in practice to flow, without giving rise to parasitic noise.
For radiophony microphones have been developed with high reproducibility spanning a wide range of frequencies, and to achieve this goal the practice has become established of using a very rigid but light diaphragm. , which is strongly amortized. This microphone is certainly very insensitive, but in the practice of radiophony this does not constitute a marked disadvantage since amplification stages are immediately available.
These microphones are 40 to 60 decibels lower than the ordinary microphone used in telephony in terms of volume performance, therefore they are not at all suitable for ordinary telephony needs. The reproduction fidelity of the microphones can, however, be improved without sacrificing volume output by proper balancing of the resonant frequency of the diaphragm and the acoustic chambers located in front of and behind the diaphragm and by adjusting appropriately. depreciation.
Various models have been proposed which tend to reduce the variation in the useful effect of the microphone with the different positions of the handset. These various types fall between those in which the microphone is mounted at a more advantageous angle and those which use electrodes and microphone cells of various shapes. Placing the microphone at a certain angle is only a compromise, as there will always be a certain position for which the useful effect will be very weak even if that position is very different from the normal position. .
The electrodes have been presented in the form of cones of different angles, hemispheres, cylinders and other geometric shapes with the aim of maintaining contact between the granules and the electrodes in all positions. In other models, the electrodes are immersed in the granules, so that contact is maintained between the different parts in all positions. The latter type is the one most generally in use today.
We can analyze the effects that occur in a microphone cell in order to identify the conditions necessary to obtain a microphone with "independent position", that is to say one whose operation is correct when used from any angle. In the rest position, the granules exert, under the action of gravity, a certain pressure on one another and on the electrodes. The charcoal granules at the bottom of the cell (that is, in the direction of the earth) will be compressed more than those at the top and the pressure between the bottom and the top will have some intermediate value. .
The first condition for obtaining operation in all positions is to have a cell of such shape that the pressure in the rest position is always identical to itself whatever the position taken by the handset is known, this is obvious since the resistance of the. cell depends on the compression of the granules. This condition could be fulfilled very simply by using an approximately spherical shaped cell, with the electrodes placed in the center, but, in fact, granulated carbon does not behave exactly like a fluid.
In a fluid; at a given point, the pressure is the same in all directions but, as a result of friction between the granules, in a microphone, the pressure along the horizontal is less than the pressure along the vertical. If two plane and parallel electrodes face each other in the center of a spherical cell containing granules, the resistance of the cell will be much greater when the electrodes are arranged horizontally than when they are arranged vertically, even though the diameter of the cell will be. the cell is large compared to the diameter of the electrodes.
This difference arises from the fact that the pressure is not transmitted horizontally between the electrodes as it is transmitted vertically. This is the reason why immersed electrode type microphones have not achieved their intended purpose.
The diaphragm, by moving under the action of sound waves and in the direction of movement, compresses the granules more or less strongly than when it was in the rest position. As has been shown above, the pressure is not transmitted uniformly in all directions through the granules, it is larger in the direction of travel and becomes smaller and smaller as the angle made with the direction of movement increases to reach a minimum when this angle is right. This is the reason why many electrodes of various shapes have not given the expected results.
In the case of conical electrodes, the volume yield is lower with closed cones than with open cones, because the displacement of the diaphragm has a less compressive effect on the granules: In the case of hemispherical electrodes or having any curved surface, the displacement of the diaphragm has a better effect of compressing the granules near the top of the hemisphere where the surface is approximately at right angles to the direction of movement or compression of the granules.
The edges of the hemisphere are almost parallel to the direction of displacement and are therefore almost inactive. The inactive part of the cell constitutes an electrical resistance bypassing the active part.
Considerable research has been done to find the ideal material for the construction of a microphone. Many metals, minerals, and various combinations have been tried, but it appears that coal comes closest to the requirements. <B> 11 </B> is hard, it has a low density if used. compares to most metals, it does not melt or deteriorate in air, it can be obtained in a very pure state due to the fact that it is inert and, above all, its properties. - crophonics are ideally suited for microphones.
Methods have been developed which make it possible to obtain, at reasonable prices, granules and carbon electrodes having uniform properties. It is therefore possible to use its high microphonic efficiency to form granules and electrodes. The use of metallic electrodes in a microphonic cell, either in bars, or in plates, of various alloys,
loses on the surface of the electrodes some of the advantages obtained from the microphonic point of view with carbon and the efficiency of the cell depends entirely on the microphonic action between the granules. The effect is the same if the metal is soft, the surfaces are more easily attacked, in this case, due to the movement of the granules. Taking into account the observation facts, the microphone according to the invention was designed, which aims to fulfill almost completely all the conditions of the ideal handset microphone as they have been listed,
by avoiding the use of expensive materials or the application of expensive construction methods.
An embodiment of the microphone capsule of a microphone according to the invention is shown in the accompanying drawings. Fig. 1 is the view of a section passing through the center of the capsule; fig. 2 represents the rear of this capsule; fig. 3 shows in perspective the elements constituting the capsule as well as the diaphragm;
1a, fig. 4 shows electrodes of various shapes which can be used for this capsule; figs. 5 to 9 are graphs giving characteristics of the useful effect obtained with this microphone capsule.
Referring more particularly to FIG. 1, it can be seen that the outer casing of the capsule, preferably constructed of an aluminum alloy, provides a rigid and light support for the sensitive diaphragm. The shape of the case is such that it can be used indifferently for the microphone capsule of the handset and for that of the table-top station with column microphone. The mouthpieces of various shapes and the supports which can be used with this capsule are not shown. The housing 1 has the shape of a bowl, it is intended to receive the various parts constituting the capsule itself.
An aluminum plate 2 pierced with openings 3 arranged in a circle to allow sound waves to reach the diaphragm is introduced into the annular part 6 of the housing 1. A thin rim 4 forming a rib on the annular part 6 is then folded over the edge of the plate 2 to keep it firmly fixed in the housing 1.
A groove 5 hollowed out on the periphery of the plate 2 makes it possible to obtain a certain spring effect of the plate 2 when the flange 4 is folded over it = a more tight assembly can thus be obtained. It will easily be understood that the operation consisting in folding the rim is the last of the series of assembly operations; it has been discussed here for the convenience of the discussion.
The diaphragm which constitutes the main element of the mobile system is made of a very light material, such as a thin sheet of duralumin, which combines a very low weight with a very high tensile strength. Three parts assembled faith-ing the mobile system. The front piece or main diaphragm 7 is conical in shape and has a relatively flat edge: wide. A thin ring 8 for inant filling in insulating material and a cover 9 protecting the entire front of the diaphragm 7 against humidity are wedged by the plate 2 directly on the flat edge of the diaphragm 7 and the bottom of the housing 1. Behind the Main diaphragm 7 is a secondary diaphragm 10 having the shape of a conical ring.
A cup 11 in the form of a dome is inserted into the opening in the center of the secondary diaphragm; this cup is provided with a flat rim 14 which is placed against the edge of the opening. The complete assembly, comprising the diaphragm 7, the secondary diaphragm 10 and the dome-shaped cup 11, is held by pressure in the position shown in FIG. 1; it is fixed by a willet or a rivet 12 between the dome 11 and the center of the main diaphragm 7;
the assembly is therefore very rigid around the central point of the cone and very free on the outer edge of the diaphragm 7, the outer edge of the diaphragm 7 being blocked as was said above. The # eyelet 12 is provided with an opening, the reason will be given later. By using an eyelet or a rivet 12 to hold the assembly in the center of the diaphragm 7, it is not necessary to provide a rigid method of fixing the secondary diaphragm, at its periphery, to the diaphragm 7 or the inner edge of the diaphragm. central opening of this secondary diaphragm at the flat edge of the cup 11.
This mode of assembly guarantees that the diaphragm will move as a whole in the manner. of a piston: and that it will not vibrate in certain sections like a plate does when it is placed under the influence of sound waves of different frequencies.
An annular carbon electrode 15 is fixed to the edge 14 of the dome-shaped cup 11 by folding down the periphery of the edge 14 on the electrode, the latter therefore being permanently fixed in position. The movable electrode 15 is therefore rigidly fixed to the entire diaphragm; it moves with it as a whole. Opposite the mobile electrode 15 is an annular carbon electrode 16, fixed and of the same shape as the mobile electrode 15.
The electrode 16 is crimped into the rim 19 of another dome-shaped cup 18 which is itself rigidly fixed to the housing 1 by means of the nut or threaded ring 28: The cup 18 is insulated electrically, from the housing 1 by the insulating washer 21 and the insulating cylindrical part 20 enveloping the body of the cup 18. Between the outer edges of the annular electrodes 15 and 16 is glued a paper bellows 17, flexible and of circular shape, as can be seen in more detail in FIG. 3.
This paper bellows 17 maintains the carbon granules in the cell formed by the two cups 11 and 18 and the electrodes 15 and 16. This bellows can be fixed by a layer of varnish, or any other adhesive material, to the edges of the plates. electrodes. As another function of the paper bellows 17, it may be mentioned that it makes it possible, when the mobile system of the diaphragm vibrates, to compress the air between the outer surface of the microphone cell and the chamber located behind the diaphragm, which slightly dampens or controls the vibrations of the diaphragm.
The resonance chamber located in front of the diaphragm 7 and the protective cover 9 and behind the plate 2 also contributes to damping the movements of the mobile system. The interior surfaces of the cups 11 and 18 in contact with the carbon granules are covered with an insulating enamel, as shown in fig. 3 by 31 and 32, so that the wise passage of the current in the microphone cell can only be done through the carbon electrodes 15 and 16.
In order to be able to represent the unit parts of the microphone cell more clearly, the charcoal granules which almost completely fill the space left free between the electrodes and the wells 11 and 18 have not been shown.
On the back of the dome-shaped part 18, an opening is provided which enables the microphone cell to be filled with charcoal granules. As soon as the filling is finished, the plug 30 is screwed into the opening and the head of this plug is cut, which eliminates any possibility of uncontrolled access to the parts which constitute the microphone cell.
The locking ring 23, in addition to keeping the dome-shaped piece 18 locked by means of an insulator against the housing 1, also fixes the terminal support 27 to this housing, without any solution of conti electric night. At one of its ends, the terminal support is fixed to the housing by a screw 29 and the connection terminal 28 is constituted by a screw to which the current supply wires are attached. Terminal support 27 establishes the electrical connection between the wires attached to terminal 28 and diaphragm 7 and electrode 15. The other terminal support 24, placed at the top of the assembly but isolated from the support 27 by an insulating washer 22 and the insulator 20, establishes the electrical connection, by means of the locking ring 23, with the rear electrode 16.
The fixing screw 25 of the part 24 is screwed into the housing 1; it is isolated from the part 24 by the insulating washers 26. The screw 3 & serves as a terminal for attaching the current supply wires. The electrical circuit of the microphone unit is formed by the wire ending at terminal 35 and this terminal, the support 24, the locking nut 23, the dome-shaped part 18, the electrode 16 held by the rim 19 of part 18, the carbon granules filling the cell, the other electrode 15.
The current then passes through the rim 14 and the dome-shaped part 11, the diaphragm 7 or the secondary diaphragm 10, the periphery of the diaphragm 7, 1p housing 1 which is: in contact with the edge of this diaphragm, the support 27 which is in contact with the back of the housing 1. the screw 28 and the lead wire. All the current which crosses the microphone capsule follows the path which has just been traced.
The microphone cell was constructed according to the form which has just been described and which is shown in the drawing, so that the pressure due to gravity and exerted by the granules on the electrodes is very substantially equal for all the positions that can take the capsule when it is in use. As the pressure does not transmit well in a horizontal direction between two flat surfaces, the electrodes 15 and 16 have been given the shape of rings; the horizontal .direction of the pressure is therefore reduced as much as possible.
To help the pressure transfer between the electrodes, the inner edge of the electrodes has been chamfered at a small angle. In fig. 4, electrodes of different shapes are shown having rounded edges and cut at different angles; they can also be used for the purpose indicated above. The displacement of the diaphragm 7, under the action of sound waves striking its front face, compresses the carbon granules between the electrodes and also compresses the mass of the granules contained in the cell, which varies the resistance offered to the passage of the current through it and causes the transmission of voice waves.
The present general tendency when studying a telephone transmission apparatus seems to be to achieve as great a fidelity of voice reproduction as possible. Reproduction fidelity can be checked by measuring the electroacoustic efficiency of the microphone at different frequencies. The range of frequencies usually transmitted on telephone circuits extends from 300 to 3000 cycles,
the high frequencies being necessary to make the voice clear and natural. An ideal trans microphone would put all frequencies equally well. We can get an idea - the improvements that have been made in this direction by considering that the old table-top microphones worked with difficulty beyond 2000 cycles and that the total variation in efficiency between 300 and 2500 cycles was 40 decibels and more.
Microphones used in handsets, however, performed very well up to 3500 cycles, but the variation with frequency was too great as it reached 30 decibels between 300 and 3500 cycles. Referring to the curve of fig. 7, it can be seen that the improvement in the case of the microphone described above is quite considerable. It works up to 4,500 cycles and the total variation in efficiency is approximately 12.5 decibels up to this frequency, resulting in a wider range of operation and considerably better effect.
Measuring the effect of changing the position of a handset on transmission efficiency requires means to keep all other conditions constant when changing the position. The positive device called "artificial mouth" which hand holds the microphone fixed in relation to the. mouth while it can undergo any angular displacement, is well suited to. this essay. The performance of the microphone described above when subjected to tests of this kind is shown graphically in fig. 5 where .the different positions of the handset have been indicated at different angles with the vertical.
It can be seen from this curve that the microphone exhibits only a total variation of 1.7 decibels between all the positions it can take in an angle of 180 whereas the old types of handset microphone showed a variation. total of at least 10 decibels between the different positions.
During the same tests, the resistance of the microphone cell was measured, the handset changing position from different angles as shown in fig. 6. As can be seen in this graph, the resistance limits for the microphone are 29 to 37 ohms, which shows a very small variation in resistance when compared to the variation observed for d. 'old types of microphone which was 30 to 90 ohms depending on the position.
It is known that the "breath" is due to a periodic variation of the resistance of the microphone, the latter being in turn due to the expansion of the air in the microphone cell and to the expansion of the walls below the microphone. action of the heat generated by the passage of current through the cell. Almost all microphones in use are of the sealed cell type, which develops "hiss" if left on for several minutes.
These disadvantages have been eliminated in the microphone described due to the presence of a small opening 13 in the eyelet 12 (fig. 2 and 3) which communicates the interior of the cell and the space between the diaphragm. 7 and the protective covering 9. The opening 13 is of small size, it does not allow the granules to escape, but it allows the heated air which spreads outside to pass through.
The domed shape of the walls of parts 11 and 18 is such that their heating causes a slight expansion in such a direction as to slightly reduce the resistance of the coal pellets rather than increasing it as occurs in the old models. The results obtained by these improvements are made evident when examining the graph of FIG. 8 where the resistance of the microphone was measured and reported over a period of several minutes.
Older types of microphone caps, when in use, show regular increases in resistance at periodic intervals over a period of time, whereas the microphone described does not exhibit any such defect.
We know perfectly well that the agglomeration of the charcoal granules in a microphonic cell produces a decrease in the resistance of the cell, the granules assuming a configuration which leads to abnormal overpressures between them when they are in the same state. rest. As can be seen in fig. 1, almost half of the carbon granules of the microphone cell are contained in the mobile system comprising the diaphragm 7, the electrode 15 and the cuvette 11.
It can therefore be seen that any displacement of the diaphragm 7 causes the granules to move, which breaks up any agglomerations which might have occurred and brings the microphone back to its normal sensitivity.
What is called "microphone noise" gives the limit on the performance of a microphone. It is known that the telephone of a handset is generally treated with little delicacy when it is in service; the handset is thrown back into the cradle or on the table, it is shaken during the conversation and it was in the horizontal position in the cradle when it was picked up.
All of this tends to make the microphone noisy in use. To reduce these effects to a minimum, the microphone described has been designed so that it has in all positions a lower resistance than that of the types which preceded it.
To test the new microphone, an artificial aging cycle was carried out by a machine which reproduced the maneuvers for removing the handset from the cradle and putting it in the conversation position, and which then put it back in the cradle. , the current being established and cut as it would have been by the fork of a post.
Throwing the handset back into the cradle causes the most damage and the artificial aging machine was arranged to give an even more severe shock in this case, since the microphone was thrown directly at a non-toxic metal plate. quilted while in practice the switching fork and the handset mount reduce shock. As shown in fig. 9, 20,000 artificial aging operations were performed on the described microphone.
The graph shows the resistance of the charcoal pellets and the microphone noise level measured at approximately 0.25 amps of power. From these curves it can be deduced that the resistance and the level of the microphone noise reach an almost constant value after about 10,000 operations. Microphone resistance and noise are lower after 20,000 operations of the described microphone.
to the values measured for: old types of handset microphone after approx. 1000 operations. Almost 20,000 operations correspond roughly to ten years of service with an average of about to operations per day. The graph therefore shows that the aging of the microphone granules due to impact has been largely eliminated in the new model.
The application of an anti-local effect circuit to the telephone set should prevent hum or excessive local effect when the handset is connected to the line. When an extension is in use in a short loop and before the called subscriber has answered, the line circuit is virtually open. Under these conditions, the circuit cooked with the anti-local effect is no longer balanced and, in certain cases, the handset may have a tendency to hum or whistle.
Although this does not usually happen during conversation, its effect is nonetheless unpleasant. In the case of the described microphone, as shown in the graph of fig. 7, that is, the relatively flat curve of the efficiency at different frequencies, the tendency to hum or whistle is considerably reduced. Likewise, the microphone's extra light mobile system reduces the mechanical range between the microphone and the receiver of the handset.
This microphone can therefore be used in any type of circuit, with or without an anti-local effect, without natural frequency oscillations hindering its correct operation.
It is essential that the microphone is sealed against moisture. The microphone described is made effectively waterproof by the use of a diaphragm 9 for protection against humidity which covers the diaphragm 7 and which blocks the front opening. All other joints such as the filling plug 30, the clamping nut 23 and the screws 28 and 35 are also sealed by means of waterproof compound. The microphone can therefore be immersed in water for a considerable time without its proper functioning being affected.