DE1069685B - Elektroakustischer W'andler mit Reibungshemmung - Google Patents
Elektroakustischer W'andler mit ReibungshemmungInfo
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-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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- H04R1/222—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only for microphones
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine neuartige Anordnung des akustischen Reibungswiderstandes in bezug auf
das schwingende System und Schallfeld bei reibungsgehemmten elektroakustischen Wandlern.
Bei bestimmten Arten elektroakustischer Wandler ist es erforderlich, die Bewegung des schwingenden
Systems im gewünschten Frequenzbereich nicht durch dessen Masse oder Rückstellkraft, sondern durch einen
akustischen Reibungswiderstand zu bestimmen. Ein Beispiel dafür sind dynamische Druckmikrophone vom
Bändchen- oder Tauchspulentyp. Bei den dynamischen Mikrophonen werden bekanntlich durch die Schwingungen
eines Leiters in einem konstanten. Magnetfeld die vom Schallfeld erzeugten mechanischen Schwingungen
in elektrische. Energie umgewandelt. Die entstehende elektrische Spannung ist der Schwingungsgeschwindigkeit des Leiters proportional. Soll nun ein
auf den Schalldruck ansprechendes dynamisches Mikrophon bei konstantem Schalldruck im gewünschten
Frequenzbereich konstante elektrische Spannung liefern, so muß die Bewegung des schwingenden Systems
durch einen frequenzunabhängigen akustischen oder mechanischen Widerstand bestimmt werden. Erfindungsgemäß
wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, bei einem reibungsgehemmten elektroakustischen Druckempfänger
den gesamten, die Bewegung des schwingenden Teiles des Systems bestimmenden Reibungswiderstand
nur zwischen diesem und dem Schallfeld in der WTeise anzuordnen, daß der Schall über den
Reibungswiderstand den schwingenden Teil des Systems beaufschlagt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet der Reibungswiderstand gleichzeitig die Schutzkappe
des Mikrophons. Der Reibungswiderstand kann erfindungsgemäß auch einstellbar ausgeführt sein bzw.
kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Eintrittsquerschnitt des Reibungswiderstandes so ausgebildet
sein, daß eine Beeinflussung der Richtcharakteristik erzielt wird. Es ist bekannt, einen akustischen
Reibungswiderstand an einer Seite des schwingenden Systems, beispielsweise desBändchens beimBändchenmikrophon
oder der Membrane beim Tauchspulenmikrophon, über ein Luftvolumen anzukoppeln, wobei
die andere Seite des schwingenden Systems vom Schalldruck angetrieben wird, der Reibungswiderstand
befindet sich jedoch im allgemeinen hinter der Membran, so daß er von außen nicht zugänglich ist. Sind
anderseits akustische Widerstände vor der Membran angeordnet, so handelt es sich meist um phasendrehende
Elemente zwischen dem schwingenden System des Wandlers und dem Schallfeld, mit deren Hilfe eine
vorzugsweise einseitige Richtwirkung erzeugt werden kann. Die Bewegung eines solchen Systems ist massegehemmt,
wobei die Luftvolumina, welche die phasen-Elektroakustischer
Wandler
mit Reibungshemmung
mit Reibungshemmung
Anmelder:
Dipl.-Ing. Dr. techn. Walter Fiala, Wien
Dipl.-Ing. Dr. techn. Walter Fiala, Wien
Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9
Essen, Bertoldstr. 9
Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 12. Januar 1954
Österreich vom 12. Januar 1954
Dipl.-Ing. Dr. techn. Walter Fiala, Wien,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
drehenden Elemente an das schwingende System koppeln, eine wesentliche Funktion bei der Drehung der
Phase übernehmen.
Demgegenüber handelt es sich bei der Erfindung um einen ausschließlich reibungsgehemmten Druckempfänger,
von dem ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben wird. Es stellt
Abb. 1 einen Axialschnitt durch eine Hälfte eines erfindungsgemäßeu Mikrophons dar;
Abb. 2 zeigt das entsprechende elektrische Ersatzschaltbild.
Wie die AbI). 1 zeigt, ist der Reibungswiderstand 7 vor der Membran 2 des Mikrophons angeordnet. Bei
dem dargestellten Beispiel ist der Widerstand als Filzring ausgebildet, der zwischen einem dem Magnetsystem
aufgesetzten Ring 12 und einer die innere Randzone dieses Ringes teilweise überdeckenden kreisförmigen
Scheibe 13 eingespannt ist. Der Reibungswiderstand kann aber auch in einer anderen an sich
bekannten Form, beispielsweise durch einen sehr engen Ringspalt gebildet sein. Das schwingende System besteht
aus der Membran 2, der Einspannung 4 und der .Schwingspule 3. Es ist über das Luftvolumen 10 an
den Reibungswiderstand 7 angekoppelt.
Das entsprechende Ersatzschaltbild zeigt Abb. 2. R entspricht dem Reibungswiderstand 7, C4 dem Kopplungsvolumen
10, L der schwingenden Masse und C5 der Wirkung der Luftvolumina 8, 9 und des Randes 4.
Tn dem Frequenzbereich, in dem R genügend groß
und C4 genügend klein sind, sind der Strom /, der
durch L fließt bzw. die Geschwindigkeit des schwingenden Systems und damit die Ausgangsspannung des
Mikrophons, unabhängig von der Frequenz von U bzw. des antreibenden Schalldruckes.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber den bekannten Ausführungen entscheidende Vorteile
ayf;
1. In der bekannten Ausführung liegt hinter der Randzone, welche der Einspannung der Membran
dient, ein Luftvolumen, welches durch den hinter der Membran liegenden Reibungswiderstand in das
Schwingungssystem eingekoppelt wird. Dies führt zu Störungen im oberen Frequenzbereich. Zudem weist
bei hohen Frequenzen der Reibungswiderstand in dieser Anordnung eine beachtliche Massekomponente auf,
die den Kopplungseffekt noch verstärkt. Man unterdrückt die schädlichen Resonanzen, indem man die
Spalte zwischen Schwingspule und Magnetplatte bzw. Magrietbolzen möglichst eng macht, um eine hohe Reibungskomponente
zu erzeugen. Dies führt zu extrem engen Luftspalten, die sehr hohe Genauigkeit in der
Herstellung von Magnetbolzen und Magnetplatte erfordern und das Zentrieren der Schwingspule äußerst
erschweren.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird der schädliche Resonanzkreis durch die akustische Kapazität
C5, die dem Luftvolumen 9 entspricht, kurzgeschlossen. Die Dimensionierung des Ringspaltes wird
nur mehr durch das Magnetsystem bestimmt. Die Luftspalte können reichlicher bemessen werden und
die hohen Genauigkeiten für Bolzen und Platte und die Zentrierschwierigkeiten entfallen.
2. Bei der bekannten Ausführung soll einerseits der Schalldruck möglichst ungehindert auf die Vorderseite
der Membran einwirken können, andererseits muß die Membran gegen mechanische Beschädigungen
geschützt werden. Die zu diesem Zweck vor der Membran angeordneten Schutzkappen bilden ungewollte
akustische Elemente, die meist im oberen Frequenzbereich störend in Erscheinung treten. Bei der erfindungsgemäßen
Ausführung fallen diese Schwierigkeiten vollkommen weg, da die Membran durch den vor
ihr angeordneten Reibungswiderstand ausreichend gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist. Eine
besondere Schutzkappe kann vollständig entfallen.
3. Bei der bekannten Ausführung ist es schwierig, den Reibungswiderstand etwa durch verschiedene
Pressung des Filzringes usw., einstellbar zu machen, da dieser im Inneren des Magnetsystems angeordnet
ist. ·■;·
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist eine solche Einstellung in einfachster Weise durchführbar,
da der Reibungswiderstand außerhalb des Magnetsystems vor der Membran angeordnet ist. Dieser Vorteil
legt es nahe, auch andere akustische Elemente, wie beispielsweise akustische Massen der Beeinflussung
der tiefen Frequenzen, vor der Membran, d. h. zwischen Membran und Schallfeld anzuordnen.
4. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, daß man den Schalleintrittsquerschiiitt
weitgehendst frei gestalten kann, beispielsweise als schmalen Ring wie in Abb. 1. Dies gibt die
Möglichkeit, durch geeignete Wahl des Eintrittsquerschnittes die Richtcharakteristik des Schallempfängers
zu beeinflussen.
Claims (4)
1. Reibungsgehemmter elektroakustischer Druckempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte
die Bewegung des schwingenden Teils des Systems bestimmende Reibungswiderstand nur
zwischen diesem und dem Schallfeld in der Weise angeordnet ist, daß der Schall über den Reibungswiderstand
den schwingenden Teil des Systems . beaufschlagt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungswiderstandsanordnung
gleichzeitig die Schutzkappe des Mikrophons bildet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungswiderstand einstellbar
ausgeführt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsquerschnitt des
Reibungswiderstandes so ausgebildet ist, daß eine Beeinflussung der Richtcharakteristik erzielt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 305 597, 1 915 358;
Elektrische Nachrichtentechnik (ENT), 3/1936, S. 75 bis 84.
USA.-Patentschriften Nr. 2 305 597, 1 915 358;
Elektrische Nachrichtentechnik (ENT), 3/1936, S. 75 bis 84.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1069685B true DE1069685B (de) | 1959-11-26 |
Family
ID=594750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1069685D Pending DE1069685B (de) | Elektroakustischer W'andler mit Reibungshemmung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1069685B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2831411A1 (de) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Siemens Ag | Elektroakustischer wandler |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1915358A (en) * | 1930-04-11 | 1933-06-27 | Bell Telephone Labor Inc | Electrodynamic device |
US2305597A (en) * | 1941-04-07 | 1942-12-22 | S N Shure | Conversion of wave motion into electrical energy |
-
0
- DE DENDAT1069685D patent/DE1069685B/de active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1915358A (en) * | 1930-04-11 | 1933-06-27 | Bell Telephone Labor Inc | Electrodynamic device |
US2305597A (en) * | 1941-04-07 | 1942-12-22 | S N Shure | Conversion of wave motion into electrical energy |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2831411A1 (de) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Siemens Ag | Elektroakustischer wandler |
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