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DE2119911A1 - Electroacoustic transducers, in particular microphones for telephone systems - Google Patents

Electroacoustic transducers, in particular microphones for telephone systems

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DE2119911A1
DE2119911A1 DE19712119911 DE2119911A DE2119911A1 DE 2119911 A1 DE2119911 A1 DE 2119911A1 DE 19712119911 DE19712119911 DE 19712119911 DE 2119911 A DE2119911 A DE 2119911A DE 2119911 A1 DE2119911 A1 DE 2119911A1
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Germany
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membrane
electroacoustic transducer
transducer according
opening
oscillation
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Erwin Dipl.-Ing. 8000 München; Beil Franz Dipl.-Ing. 8034 Germering. P Martin
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Siemens AG
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/222Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only  for microphones
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery

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Description

Elektroakustischer Wandler, insbesondere Mikrofon fürElectroacoustic transducer, especially microphone for

Fernsprechanlagen" Zusatz zu: 19 61 217« Q·Telephone systems "Addition to: 19 61 217« Q ·

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein elektroakustischer Wandler, insbesondere Mikrofon für Fernsprechanlagen mit einer an ihrem Randbereich mit Hilfe eines ein- oder mehrteiligen Lagerkörpers aus elastischem Material eingespannten auf Biegung beanspruchten Membran, die in der zur übertragung bestimmten Frequenzband des Wandlers neben der der Grundschwingung der Membran entsprechenden Resonanzspitze auch zumindest eine einer unterteilten Schwingung der Membran mit einer Schwingungsknotenlinie im freien Teil der Membran entsprechende Resonanzspitze, insbesondere die der ersten unterteilten Schwingung.entsprechende enthält.The subject of the main patent is an electroacoustic transducer, in particular a microphone for telephone systems one clamped at its edge area with the aid of a one-part or multi-part bearing body made of elastic material membrane stressed on bending, in addition to the transducer in the frequency band intended for transmission the resonance peak corresponding to the fundamental oscillation of the membrane also has at least one subdivided one Vibration of the membrane with a vibration nodal line in the free part of the membrane corresponding resonance peak, in particular the one corresponding to the first subdivided oscillation.

Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, daa Schwingungsverhalten der Membran im Rahmen des oben erwähnten Frequenzbandes auf einfache Y/eise zu korrigieren bzw. so einzustellen, daß ein bestimmtes den jeweiligen Anforderungen entsprechendes Verhalten erzielt wird. It is the purpose of the present invention to show a possibility of correcting or adjusting the vibration behavior of the membrane within the framework of the above-mentioned frequency band in a simple manner so that a certain behavior corresponding to the respective requirements is achieved .

Erreicht wird der Zweck dadurch, daß der zur Einspannung der Membran dienende Lagerkörper auf zumindest einer Seite der Membran an einer kreisförmigen Fläche anliegt, deren innerer Durchmesser größer ist als der innere Durchmesser des Lagerkörpers.The purpose is achieved in that the bearing body used to clamp the membrane is on at least one side the membrane rests against a circular surface, the inner diameter of which is greater than the inner diameter of the bearing body.

Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Einspannung der Membran so beeinflußt werden kann, daß das Frequenz- It has been shown that in this way the clamping of the membrane can be influenced so that the frequency

VPA 9/610/0123 GS/Km VPA 9/610/0123 GS / Km

209845/0991209845/0991

band des Wandlers die jeweils gewünschten Verhältnisse, aufweist. Die Einspannungsverhältnisse lassen sich durch die Wahl der Größe des inneren Durchmessers der Auflagefläche so regeln, daß bei unverändertem lagerkörper und unveränderter Membran sehr unterschiedliche Schwingungsverhalten der Membran im Rahmen des geforderten Frequenz-. Verlaufes einstellbar sind. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, über etwaige Korrekturen des Frequenzverlaufes hinaus unterschiedliche Schwingungsverhalten, die den jeweils vorliegenden Verhältnissen-angepaßt sind, zu erhalten. bound the converter to the required ratios, having. The clamping conditions can be determined by choosing the size of the inner diameter of the support surface regulate so that with unchanged bearing body and unchanged membrane very different vibration behavior the membrane within the required frequency. Are adjustable. This is the possibility given, about any corrections to the frequency curve in addition, different vibration behavior that the are adapted to the prevailing conditions.

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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die kreisringförmige Fläche von. einem auswechselbar in dem Wandlergehäuse untergebrachten Körper gebildet sein.According to a development of the invention, the annular surface of. one replaceable in the converter housing housed body be formed.

Somit wird es auf einfache Weise ermöglicht, das Schwingungsverhalten den jeweils geforderten Verhältnissen anzupassen, indem man den im Wandlergehäuse untergebrachten Körper gegen einen anderen mit einem anderen inneren Durchmesser austauscht.It is thus made possible in a simple manner to control the vibration behavior to adapt to the required conditions by moving the body housed in the converter housing exchanged for another with a different inner diameter.

Es ist für den Aufbau des Wandlere weiterhin von Vorteil, wem die kreisringförmige Fläche von einem flanschartigen Ansatz eines im wesentlichen scheibenförmigen undx parallel zur Membran abgeordneten Körpers gebildet ist.It is still advantageous for the construction of the converter, whom the circular surface of a flange-like extension of a substantially disk-shaped andx parallel to the membrane delegated body is formed.

Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es, auf einfache Weise eine weitere Beeinflussung des Schwingungsverhaltens zu erreichen.Such a configuration allows a simple Way to achieve a further influence on the vibration behavior.

So kann man den scheibenförmigen Körper beispielsweise mit zumindest einem Durchbruch versehen, wodurch man die beiderseits des Körpers liegenden Volumina wahlweise miteinander akustisch koppeln kann.So you can provide the disc-shaped body, for example, with at least one opening, whereby you can on both sides of the body lying volumes can optionally couple with each other acoustically.

VPA 9/610/0123 - 3 -VPA 9/610/0123 - 3 -

209845/0991209845/0991

Der scheibenförmige Körper kann aber auch zumindest einen Hohlraum enthalten, der mit dem Rückraum der Membran über zumindest einer öffnung in Verbindung steht, wodurch ein Helmholtzresonator gebildet wird.However, the disk-shaped body can also have at least one Contain cavity which is in communication with the rear space of the membrane via at least one opening, whereby a Helmholtz resonator is formed.

Weiterhin ist es möglich, daß der Hohlraum durch zumindest einen Durchbruch mit dem den Körper umgebenden Außenraum in Verbindung steht, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung des akustischen Verhaltens des Wandlers gebildet wird.Furthermore, it is possible that the cavity through at least one opening with the one surrounding the body External space is connected, creating a further possibility for influencing the acoustic behavior of the converter is formed.

Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielß näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the figures.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Piezomikrofon im Schnitt, bei dem der I^ erkörper für die Membran erfindungsgemäß an einer kreisringförmigen Fläche anliegt.Fig. 1 a piezo microphone in section, in which the I ^ erkörper for the membrane according to the invention rests against an annular surface.

Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungsformen von scheibenförmigen Körpern, deren kreisringförmige Auflagefläche von einem flanschartigen Ansatz einer Scheibe gebildet werden.FIGS. 2 and 3 show two different embodiments of disc-shaped bodies, their circular support surface be formed by a flange-like approach of a disc.

Das in Figur 1 dargestellte Piezomikrofon weist als aktives Element eine mit einer piezokeramischen Schicht versehenen Membran 2 auf, die in einem ringförmigen elastischen Lagerkörper 3 aus Silikonkautschuk eingespannt gehalten ist. Zusammen mit einem diesen Lagerkörper 3 umgebenden Ring 4 liegen die Bauteile 3 und 4 auf einem mit flanschartigem Ansatz 5 versehenen kreisringförmigen Körper 6 an, der als Scheibe mit zwei Durchbrüchen 7 und 8 ausgebildet ist. Die mit flanschartigem Ansatz 5 versehene Scheibe 6 besteht aus Isolierstoff. Die so dargestellte Anordnung ist von einer Abdeckung 9 und einem Gehäuse 10 umgeben, das an seinemThe piezo microphone shown in Figure 1 has as an active element one with a piezoceramic layer provided membrane 2, which is clamped in an annular elastic bearing body 3 made of silicone rubber is held. The components 3 and 4 lie together with a ring 4 surrounding this bearing body 3 on an annular body 6 provided with a flange-like extension 5, which as a disc with two Breakthroughs 7 and 8 is formed. The disk 6 provided with a flange-like extension 5 consists of Insulating material. The arrangement shown is surrounded by a cover 9 and a housing 10, which on his

YPA 9/610/0123 209845/n991 -4-YPA 9/610/0123 209845 / n991 -4-

unteren Ende in einen Isolierstoffkörper 11 eingreift. Der Isolierstoffkörper 11 ist von einem Mittelkontäkt durchstoßen. Die elektrischen Anschlüsse sind der übersichtlichen Darstellung wegen nicht in die Abbildung aufgenommen worden, da sie vom Einzelfall abhängen, beispielsweise von der Unterbringung eines Verstärkers im Kapeelgehäuse.the lower end engages in an insulating body 11. The insulating body 11 is from a Mittelkontäkt pierce. The electrical connections are not shown in the illustration for reasons of clarity since they depend on the individual case, for example on the placement of an amplifier in the Capsule housing.

Deutlich erkennbar hingegen ist das wesentliche Merkmal der Erfindung. Der innere Durchmesser o.. des elastischen lagerkörpers ist stets kleiner als der innere Durchmesser der mit flanschartigem Ansatz versehenen Scheibe 6.In contrast, the essential feature of the invention is clearly recognizable. The inner diameter o .. of the elastic bearing body is always smaller than the inner diameter of the disk 6 provided with a flange-like extension.

Dadurch kann in entscheidendem Maße das Schwingungsverhalten der Membran beeinflußt werden, so daß man das den Bedürfnissen entsprechende Frequenzverhalten des Wandlers jederzeit einstellen kann.This can change the vibration behavior to a decisive extent the membrane can be influenced, so that the frequency response of the transducer corresponding to the needs can adjust at any time.

Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Scheibe mit flanöchartigem Ansatz 14, der einen inneren Durchmesser Dg aufweist. Im Scheibenkörper ist ein Hohlraum 15 untergebracht, der mit dem Membranrückraum über einen Durchbruch 16 in Verbindung steht, so daß ein Helmholtzresonator gebildet wird.Figure 2 shows another embodiment of a disk with flange 14, which has an inner diameter Dg has. In the disc body, a cavity 15 is housed, which with the membrane back space via a Breakthrough 16 is in connection, so that a Helmholtz resonator is formed.

In der Scheibe 17 nach Figur 3 ist wiederum ein Hohlraum 18 untergebracht, der hier durch zwei Durchbrüche 19 und mit dem sie umgebenden Raum in Verbindung steht.In the disk 17 according to Figure 3, a cavity 18 is again housed, the here by two openings 19 and communicates with the surrounding space.

6 Patentansprüche
3 Figuren
6 claims
3 figures

VPA 9/610/0123 ' - 5 -VPA 9/610/0123 '- 5 -

209845/0991209845/0991

Claims (6)

PatentansprücheClaims Π J Elektroakustischer Wandler, insbesondere Mikrofon für Fernsprechanlagen mit einer an ihrem Handbereich mit Hilfe eines ein- oder mehrteiligen lagerkörpers aus elastischem Material eingespannten auf Biegung beanspruchten Membran, die in der zur Übertragung bestimmten Frequenzband des Wandlers neben der der Grundschwingung der Membran entsprechenden Resonanzspitze auch zumindest eine einer unterteilten Schwingung der Membran mit einer Schwingungsknotenlinie im freien Teil der Membran entsprechende Resonanzspitze, insbesondere die der ersten unterteilten Schwingung entsprechendeΠ J Electroacoustic transducer, especially microphone for telephone systems with one on your hand area Using a one-part or multi-part bearing body made of elastic material clamped on bending stressed Diaphragm that is in the transducer’s frequency band intended for transmission, in addition to that of the fundamental oscillation the resonance peak corresponding to the membrane also at least one of a subdivided oscillation of the Membrane with a vibration nodal line in the free part of the membrane corresponding resonance peak, in particular the one corresponding to the first subdivided oscillation enthält, nach Patent (Anmeldungcontains, according to patent (application P 1 961 217.0), dadurch gekennzeichnet , daß der zur Einspannung der Membran (2) dienende Lagerkörper (1) auf zumindest einer Seite der Membran an einer kreisringförmigen Fläche (5» 14» 21) anliegt, deren innerer Durchmesser Og größer ist als der innere Durchmesser O- des Lagerkörpers.P 1 961 217.0), characterized in that the for clamping the membrane (2) serving bearing body (1) on at least one side of the membrane on an annular surface (5 »14» 21) is present, the inner diameter of which is greater than Og the inner diameter O- of the bearing body. 2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die kreisringförmige Fläche von einem auswechselbar in dem Wandlergehäuse untergebrachten Körper (6, 13, 17) gebildet ist.2. Electroacoustic transducer according to claim 1, as through characterized in that the circular surface is formed by an exchangeable body (6, 13, 17) accommodated in the converter housing is. 3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmige Fläche von einem flanschartigen Ansatz eines im wesentlichen scheibenförmigen und parallel zur Membran angeordneten Körpers (6, 13f 17) gebildet ist. ·3. Electroacoustic transducer according to claim 1, characterized in that the annular surface is formed by a flange-like extension of a substantially disk-shaped body (6, 13 f 17) arranged parallel to the membrane. · VPA 9/610/0123 - 6 -VPA 9/610/0123 - 6 - 209845/0991209845/0991 4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Körper mit zumindest einem Durchbruch (7» 8) versehen ist.4. Electroacoustic transducer according to claim 3, characterized in that the disc-shaped body is provided with at least one opening (7 »8). 5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der 5. Electroacoustic transducer according to claim 3, characterized in that the • scheibenförmige Körper zumindest einen Hohlraum (15) enthält, der it dem Rüekraum der Membran über zumindest' eine öffnung (16) in Verbindung steht.• disc-shaped body contains at least one cavity (15) which it the back space of the membrane over at least ' an opening (16) is in communication. " " 6. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 5, d a -6. Electroacoustic transducer according to claim 5, d a - durph gekenn zei ohne t , daß der Hohlraum durch zumindest einen Durchbruch (20) mit dem den Körper umgebenden Außenraum in Verbindung
steht.
durph gekenn zei without t that the cavity through at least one opening (20) with the outer space surrounding the body in connection
stands.
VPA 9/610/0123VPA 9/610/0123 209845/0991209845/0991
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