DE3128397A1

DE3128397A1 - Dynamisches mikrophon

Info

Publication number: DE3128397A1
Application number: DE19813128397
Authority: DE
Inventors: Yoshida Tokorozawa Saitama Satoshi
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3128397C2; US4427845A; JPS5734694U; JPS5931111Y2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein dynamisches Mikrophon, und insbesondere ein dynamisches Mikrophon mit einer Mikrophoneinheit mit beweglicher Spule.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein dynamisches Mikrophon, wie es von der Anmelderin vorgeschlagen worden ist {es wird darauf hingewiesen, daß dieses dynamische Mikrophon hier nicht als Stand der Technik beschrieben wird, sondern nur das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern soll). Gemäß Fig. 1 ist eine Mikrophoneinheit 2 mit beweglicher Spule für die Sammlung von Schallwellen auf einer Packung bzw. Dichtung bzw. Manschette 3 in einem Mikrophon-Gehäuse angebracht, in dem auch ein Schwingungsaufnehmer 4 mit beweglicher Spule angeordnet ist. Der Schwingungsaufnehmer 4 mit beweglicher Spule ist über ein Gummi-Abstandsstück 6 an einem Tragteil 5■ befestigt, das an dem Gehäuse 1 angebracht ist. Die Mikrophoneinheit 2 und der Schwingsaufnehmer 3 sind elektrisch mit entgegengesetzter Phase verbunden, wodurch die Rausch-Komponenten unterdrückt werden, die aus den auf das Gehäuse 1 übertragenen Schwingungen entstehen. Das Ausgangssignal von der Mikrophoneinheit und dem Schwingungsaufnehmer wird zu Ausgängen 7a und 7b gekoppelt.

Da bei dieser Konstruktion die Mikrophoneinheit 2 weit von der Aufnehmereinheit 4 entfernt angeordnet ist, wie man in Fig. 1 erkennen kann, werden die auf das Mikrophon-Gehäuse 1 übertragenen Schwingungen nur bei niedrigen Frequenzen sicher und zuverlässig unterdrückt. Denn bei hohen Frequenzen tritt eine Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen der Mikrophoneinheit 2 und der Schwingsaufnehmereinheit 4 auf; dadurch wird es unmöglich, eine ausreichende Unterdrückung der Rausch-Komponenten zu erhalten. Außerdem benötigt die herkömmliche Ausführungsform getrennte magnetische Kreise für die Mikrophoneinheit 2 und für den Schwingungsaufnehmer 4, was zu einer

Erhöhung in der Zahl der benötigten mechanischen Teile und damit zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.

In Anbetracht der oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Ausführungsform ist es deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein dynamisches Mikrophon mit verbesserter Unterdrückung der Rausch-Komponenten zu schaffen, wobei gleichzeitig auch die Zahl der benötigten mechanischen Teile verringert wird.

Gemäß diesem und anderen Zielen der vorliegenden Erfindung wird ein dynamisches Mikrophon mit einem Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse angeordneten Mikrophoneinheit mit beweglicher Spule, die auf Schallwellen anspricht, und mit einem Schwingungsaufnehmer mit beweglicher Spule vorgeschlagen, der auf Schwingungen anspricht, die zu dem Gehäuse übertragen werden. Die Ausgangssignale der Mikrophoneinheit und des Schwingungsaufnehmers werden miteinander in entgegengesetzter Phase zueinander gekoppelt, so daß die Rausch-Komponenten, die den auf das Gehäuse übertragenen Schwingungen entsprechen, unterdrückt werden. Die Mikrophoneinheit und der Schwingungsaufnehmer haben einen gemeinsamen magnetischen Kreis.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine herkömmliche Ausführungsform eines dynamischen Mikrophons,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform

eines magnetischen Kreises des dynamischen Mikrophons nach der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 3 und 4 Schnitte durch weitere Ausführungsformen des magnetischen Kreises eines dynamischen Mikrophons nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines magnetischen Kreises, der bei einem dynamischen Mikrophon nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform ist eine ringförmige Platte 9 an einer äußeren ümfangsflache eines tassenförmigen Jochs 8 angebracht; ein Magnet 10 ist im Inneren des tassenförmigen Jochs 8 angeordnet. Ein Polstück 11 ist so an dem Magneten 10 befestigt, daß das Polstück 11 im Zusammenwirken mit der ringförmigen Platte 9 einen Magnetspalt bildet. In dem Magnetspalt ist eine Schwingspule 12 angeordnet und an einer schwingenden Membran 14 angebracht, die über einen stationären Ring 13 an der Platte 9 befestigt ist. Die Membran 14 besteht aus einem Film bzw. einer Folie aus Aluminium oder einem Kunstharz und hat eine Dicke 10 μπι; weiterhin hat die Membran 14 die Form einer Kuppel bzw. einer Haube, so daß sie in einem weiten Frequenzbereich schwingen kann. Bei einer Schwingung der Schwingspule 12 wird eine Induktions-Spannung erzeugt.

Eine weitere Schwingspule 15 befindet sich in dem Magnetspalt des magnetischen Kreises des oben beschriebenen, dynamischen Mikrophons; die Schwingspule 15 bildet einen Teil des Schwingungsaufnehmers. Die Schwingspule 15 ist an einer Aufhängung 17 angebracht, die über eine Aufhängung 16 an der Platte 9 befestigt ist. Durch geeignete Dimmensionierung der relevanten Komponenten werden die Schwingungscharakteristiken (fg* Q und Empfindlichkeit) des Schwingungsaufnehmers, der aus der Schwingspule 15 und der Aufhängung 17 besteht, so ausgelegt, daß sie gleich den Schwingungscharakteristiken der oben beschriebenen Mikrophoneinheit sind.

Die Schwingspule 15 bewegt in dem Magnetspalt in Abhängigkeit von Schwingungen, die auf das Mikrophon-Gehäuse 1 (siehe Fig. übertragen werden, wodurch eine Induktions-Spannung erzeugt wird. Die Ausgangsspannung der Spule 15 wird in entgegengesetzter Phase mit der ausgegebenen Spannung der Mikrophoneinheit summiert, so daß die beiden Ausgangsspannungen einander

gleich sind. Dementsprechend wird es möglich, die Rausch-Komponenten zu unterdrücken.

Die Zahl der Windungen der Spule 15 ist gleich der Zahl der Windungen der Schwingspule 12. Darüber hinaus hat die Einheit einen solchen Aufbau, daß die induzierten Spannungen der beiden Spulen einander gleich sind, wenn ein externer magnetischer Fluß in senkrechter Richtung auf die schwingende Membran 14 einwirkt. Durch dieses Verfahren unterdrücken diese Spannungen elektromagnetische Störungen bzw. Interferenzen.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines magnetischen Kreises für das dynamische Mikrophon nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird eine ringförmige Aussparung 19 in der inneren Wandfläche der Platte 18 ausgebildet, um dadurch den magnetischen Wirkungsgrad in der Nähe der Schwingspule 12 zu verbessern. Mit Ausnahme dieser Maßnahme hat die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform nach Fig.

Fig. 4 stellt eine Modifikation dar, bei der es sich um einen magnetischen Kreis mit äußerem Magneten handelt. Bei dieser Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Bauteile wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen zu kennzeichnen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Durchmesser der Schwingspulen der Schwingspule für die Sammlung der Schallwellen einerseits und der Schwingspule des Schwingungsaufnehmers andererseits gleich. Deshalb muß die gleiche Zahl von Spulenwindungen verwendet werden. Um jedoch die Empfindlichkeit des Mikrophons zu verbessern, sollte die Spulenimpedanz der Unterdrückungseinheit (des Schwingungsaufnehmers) kleiner als die der Sammeleinheit für die Schallwellen (der Mikrophoneinheit) sein. Es ist nämlich zweckmäßig,

ein Drahtmaterial mit relativ großem Durchmesser und hohem Induktions-Wirkungsgrad zu verwenden.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, lassen sich durch Verwendung eines gemeinsamen magnetischen Kreises für die Mikrophoneinheit und für die Schwingsaufnehmereinheit die erforderlichen mechanischen Teile und damit schließlich auch die Herstellungskosten verringern. Darüber hinaus können die Rausch-Komponenten über einen weiten Frequenzbereich unterdrückt werden. Und schließlich läßt sich noch eine Unterdrückung des elektromagnetischen Rauschens erreichen.

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Claims

(_1.) Dynamisches Mikrophon, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1), durch eine für Schallwellen empfindliche Mikrophoneinheit (2) mit beweglicher Spule (12), die in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und durch einen Schwingungsaufnehmer (4) mit beweglicher Spule (15), der auf die auf das Gehäuse (1) übertragenen Schwingungen anspricht, wobei der Schwingungsaufnehmer (4) mit beweglicher Spule in dem Gehäuse (1) angeordnet ist und die Ausgangssignale der Mikrophoneinheit (2) und des Schwingungsaufnehmers (4) in entgegengesetzter Phase miteinander gekoppelt werden, so daß die Rauschkomponenten, die den auf das Gehäuse (1) übertragenen Schwingungen entsprechen, unterdrückt werden, und wobei die Mikrophoneinheit (2)

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und der Schwingungsaufnehmer (4) einen gemeinsamen magnetischen Kreis haben.
2. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (4) ohne Membran aufgebaut ist.
3. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrophoneinheit (2) eine erste Schwingspule (12), die mit einer schwingenden Membran (14) gekoppelt ist, aufweist, daß der Schwingungsaufnehmer (4) eine zweite Schwingspule (15) aufweist, und daß die zweite Schwingspule (15) unter der ersten Schwingspule (12) angeordnet ist.
4. Mikrophon nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis einen inneren Magneten aufweist.
5. Mikrophon nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Kreis einen äußeren Magneten aufweist.
6. Mikrophon nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwingspule (15) eine niedrigere Impedanz als die erste Schwingspule (12) hat.
7. Dynamisches Mikrophon, gekennzeichnet durch ein tassenförmiges Joch (8), durch einen Magneten (10), der in einem inneren Bereich des tassenförmigen Jochs (8) angeordnet ist, durch ein Polstück (11), das auf dem oberen Ende des Magneten (10) angeordnet ist, durch eine ringförmige Platte (9) .«mit einem Randbereich, der mit dem Enden des tassenförmigen Jochs (8) gekoppelt ist, wobei ein Magnetspalt zwischen einer inneren Fläche der ringförmigen Platte (9) und dem Polstück (11) ausgebildet ist, durch eine erste Schwingspule (12), die sich wenigstens teilweise in einen oberen Bereich des Magnetspaltes erstreckt, durch eine

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haubenförmige, schwingende Membran (14), die mit einer oberen Kante der ersten Schwingspule (12) gekoppelt ist, durch einen stationären Ring (13), der die Umfangsberexche der schwingenden Membran (14) mit einer oberen Kante der ringförmigen Platte (9) verbindet, durch eine zweite Schwingspule (15), die sich wenigstens teilweise in einen unteren Bereich des Magnetspaltes erstreckt, und durch eine dämpfende Aufhängung für die zweite Schwingspule (15), wobei die Ausgangssignale der ersten und zweiten Schwingspule (12, 15) in entgegengesetzter Phase miteinander gekoppelt werden.
8. Dynamisches Mikrophon, gekennzeichnet durch ein Joch (8) mit einem kreisförmigen Grundteil und mit einer zylindrischen, zentralen Säule, die sich von dem Grundteil nach oben erstreckt, durch einen ringförmigen Magneten, der an einer oberen Oberfläche des Grundteils des Jochs (8) angebracht ist, durch eine ringförmige Platte (9) mit einem unteren, äußeren Oberflächenbereich, der mit einer oberen Oberfläche des Magneten gekoppelt ist, wobei ein Magnetspalt zwischen der Säule des Jochs (8) und der ringförmigen Platte (9) ausgebildet ist, weiterhin durch eine erste Schwingspule (12), die sich wenigstens teilweise in einen oberen Bereich des Magnetspaltes erstreckt, durch eine haubenförmige, schwingende Membran (14), die mit einem oberen Rand der ersten Schwingspule (12) gekoppelt ist, durch einen stationären Ring (13), der Umfangsbereiche der schwingenden Membran (14) mit einein oberen Rand der ringförmigen Platte (9) koppelt, durch eine aweite Schwingspule (15), die sich wenigstens teilweise in den Magnetspalt erstreckt, und durch eine elastische Aufhängung für die Halterung der zweiten Schwingspule (15), wobei die Ausgangssignale der ersten und zweiten Schwingspule (12, 15) in entgegengesetzter Phase miteinander gekoppelt werden.
9. Dynamisches Mikrophon nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Bindungen des Drahtes an der ersten Schwingspule (12) im wesentlichen gleich der

Zahl der Bindungen des Drahtes an der zweiten Schwingspule (15) ist.
10. Dynamisches Mikrophon nach einem, der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Bindungen des Drahtes an der ersten Schwingspule (12) gleich der Zahl der Bindungen des Drahtes an der zweiten Schwingspule (15) sind, und daß der Draht der zweiten Schwingspule (15) einen größeren Durchmesser als der Draht an der ersten Schwingspule (12) hat.
11. Dynamisches Mikrophon nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer inneren Fläche der ringförmigen Platte (9) eine ringförmige Aussparung (19) ausgebildet ist.