DE828707C - Kondensatormikrophon, bei dem eine elektrisch wirksame Membran von beiden Seiten mit Schall beaufschlagt wird - Google Patents

Description

• Kondensatormikrophon, bei dem eine elektrisch wirksame Membran von beiden Seiten mit Schall beaufschlagt wird Das Hauptpatent betriitt ein Kondensatormikroplioti. bei dem eine elektrisch wirksame Membran von beiden Seiten mit Schall beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch ein auf den Schall zur einen Membranseite wirkendes akustisches Laufzeitglied, das so bemessen ist, claß eine, vorzugsweise einseitige, Richtwirkung durch Phasenverschiebung zwischen dein auf die Meinbranvorderseite und dem auf die Nlenil>ranrückseite auftreffenden Schall erzeugt wird. Das Laufzeitglied bewirkt dabei über den zu übertragenden Frequenzbereich oder einen Teil davon eine konstante Laufzeitverzögerung. Dadurch soll eine entsprechende Laufzeitverzögerung wie im Schallumweg zwischen Vorder- und Rückseite des Mikrophons erzielt werden. Die Laufzeitverzögerung im Schallumweg ist dabei als frequenzunabhängig konstant vorausgesetzt. Gemäß der Erfindung wird in weiterer -Ausgestaltung vorgeschlagen, im Schallweg wenigstens zur einen Membranseite Schallumwegglieder vorzusehen, die zumindest in einem Teilbereich des Frequenzbandes eine Frequenzabhängigkeit der Laufzeit im Schallumweg zwischen Vorder- und Rückseite des Mikrophons bewirken, vorzugsweise derart, daß die Laufzeit im Schallumweg bei Frequenzzunahme abnimmt.
• Der Vorteil dieser Schallumwegglieder besteht darin, daß das Laufzeitglied des Mikrophons nicht unbedingt über den zu übertragenden Frequenzbereich oder einen Teil davon eine konstante Laufzeitverzögerung bewirken muß. Man kann infolgedessen auch einfache und billige Laufzeitglieder verwenden und erzielt mit diesen trotzdem über den gesamten Frequenzbereich eine annähernd gleichmäßige Richtwirkung. Zweckmäßig wird dies dadurch erreicht. daß erfindungsgemäß durch besondere Bemessung und Anordnung der Schallumwegglieder die Laufzeit im Schallumweg zumindest angenähert die gleiche Frequenzabhängigkeit besitzt wie das auf den Schall zur einen Membranseite wirkende akustische Laufzeitglied. Im einfachsten Falle genügt bereits ein einziges Schallumwegglied. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schallumwegglieder möglichst nahe vor der Rückseite und/oder vor der Vorderseite des Mikrophons angeordnet. Sie bestehen vorteilhaft aus einem Material, das bei tiefen Frequenzen gut schalldurchlässig ist und mit zunehmender Frequenz dämpfend wirkt, z. B. Drahtgaze und/oder Gewebestoff, gegebenenfalls in mehreren Schichten. Besonders geeignet ist ein Schallumwegglied in Form einer Scheibe aus diesem Material, die auf der Rückseite und/oder auf der Vorderseite des Mikrophons angeordnet ist.
• Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind an Band der .M>b. i bis 4 beispielsweise erläutert.
• In Abb. i ist ein Kondensatormikrophon gemäß dem Hauptpatent dargestellt, das auf der Vorderseite die ?Membran M besitzt und auf der Rückseite die Schicht D aus Filz, Watte oder ähnlichem Dämpfungsmaterial, die zusammen mit dem hinter der .Membran M befindlichen Luftraum das Laufzeitglied bildet. Entsprechend können nach dem Hauptpatent auch andersartig ausgebildete Laufzeitglieder vorgesehen sein, z. B. mit einer zweiten Membran auf der Rückseite des Mikrophons. Betrachtet sei zunächst der Fall, daß der durch die Pfeile p dargestellte Schall von hinten auf die Rückseite des ll ikrophons auftrifft. Dieser Schall erreicht die Vorderseite der Membran M mit einer Verzögerung entsprechend der Laufzeit im Schallumweg U, der gleich der Dicke d des Mikrophons zuzüglich dem Radius r ist. Die Laufzeit im Schallumweg U ist normalerweise frequenzunabhängig und konstant. Entsprechend sollte dies bisher nach dem Hauptpatent auch für die Laufzeit im Laufzeitglied zutreffen. Gemäß @Aibb. a ist nach der Erfindung auf der Rückseite des Mikrophons in einem Abstand von einigen Millimetern als Schallumwegglied die Scheibe Sr angeordnet, die z. B. aus Drahtgaze und/oder Gewebestoff, gegebenenfalls aus mehreren Schichten derselben, besteht. Dieses Material hat die Eigenschaft, die tiefen Frequenzen gut durchzulassen und mit zunehmender Frequenz dämpfend auf den Schall einzuwirken. Die tiefen Töne gelangen infolgedessen durch die Scheibe Sr ungehindert hindurch wie bei Abb. i zur Mikrophonrückseite und über den Schallumweg U zur Membranvorderseite. Für die tiefen Frequenzen entsteht deshalb genau wie ohne Scheibe Sr eine Laufzeitverzögerung entsprechend der Entfernung d + r. Für die hohen Frequenzen ist die Scheibe Sr nur wenig oder gar nicht schalldurchlässig. Die Anordnung wirkt dann gemäß Abb. 3 so, daß der Schall des gestrichelten Pfeils p' unwirksam ist und nur der durch die Pfeile p am Rand des Mikrophons dargestellte Schall zur Wirkung kommt. Dieser wird gezwungen, auf dem «'ege zwischen dem Mikrophongehätuse und der Scheibe Sr von hinten in das Mikrophon zu gelangen, d. 1i. auf einem Umwege von der Länge r um die Scheibe Sr herum. Zur Vorderseite gelangt er wie bei Abb. i und z über den Schallumweg 1- = d + r. Der bei hohen Frequenzen wirksame Schallumweg' (' ist somit gleich (d + r)- r, d. h. gleich der Mikrophondicke d. Der Schallumweg; l " und damit auch die Laufzeit des Schalls um das Mikrophon Herum ist also bei den höheren Fre(Iuenzen kleiner als bei den tiefen Frequenzen.
• Das Schallumwegglied in Form der Scheibe z. l3. aus Drahtgaze und/oder Gewebestoff kann in analoger Weise auch vor der Mikrophonvorderseite angeordnet sein. Es ist auch möglich, auf beiden Seiten je eine Scheibe anzuordnen. Ein Mikrophon dieser Art ist in Abb.4 dargestellt. Die vor der Vorderseite befindliche Scheibe ist hier mit Sv und die vor der Rückseite mit Sr bezeichnet. Durch die vorn angeordnete Scheibe Sz, erzielt man auch eine Wirkung im Sinne der Erfindung, wenn der Schall von vorn auf das Mikrophon auftrifft, während die hinten liegende Scheibe Sr nur dann wirkt, wenn die Schallquelle hinten liegt. Zur Erläuterung der Wirkung der vorderen Scheibe Sv ist jetzt angenommen, daß der durch die Pfeile p l)zw-. p' dargestellte Schall von vorn kommt. Bei hoben Frequenzen wird p' unterdrückt, und der Schall p am Rande gelangt nur durch den Zwischenraum zwischen der Scheibe Sv und dem Mikrophongehäuse zur Membran. Es ist also auch hier der Umweg (,'gleich der Mikrophondicke d. Die Antriebskraft an der :Membran M, die aus den Kräften von der Vorder- und Rückseite resultiert, nimmt nämlich mit zunehmender Frequenz ab, weil bei den hohen Frequenzen die beiden Kraftkomponenten um mehr als i8o° in ihrer Phase gegeneinander verschoben sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Schallumweggliedes in Form der Scheibe Sz, vor der Vorderseite nimmt die Phasendifferenz zwischen der vorderen und der rückwärtigen Kraft ebenfalls entsprechend ab. Die Frequenz, bei der die Phasenverschiebung zwischen den beiden Kraftkomponenten größer als i8o° wird, verlagert sich infolgedessen nach oben im Frequenzband, so daß der Frequenzabfall des Mikrophons erst bei höheren Frequenzen, vorzugsweise bei solchen außerhalb des Übertragungsbereiches, eintritt. Der Vorteil der vorderen Scheibe Sv besteht somit darin, daß der Cbertragungsbereich des Mikrophons nach höheren Frequenzen hin erweitert wird.
• Die Scheiben Sr bzw. S7, besitzen zweckmäßig den gleichen Durchmesser wie das Mikrophongehäuse.

Claims (3)

1. PATENT ANS P R I ` t. H E i. Kondensatormikrophon, bei dem eine elektrisch wirksame ?Membran (3l) von beiden Seiten mit Schall beaufschlagt wird und durch ein auf den Schall zur einen Nlembranseite wirkendes akustisches Laufzeitglied eine, vorzugsweise einseitige. Richtwirkung durch Phasenverschiehung zwischen dem auf die Membrativorderseite und dem auf die Membranrückseite auftreffenden Schall erzeugt wird, nach Patent 821 217, dadurch gekennzeichnet, daß im Schallweg wenigstens zur einen Membranseite Schallumwegglieder vorgesehen sind, die zumindest in einem Teilbereich des Frequenzbandes eine Frequenzabhängigkeit der Laufzeit im Schallumweg (L') zwischen Vorder- und Rückseite des Mikrophons bewirken, vorzugsweise derart, daß die Laufzeit im Schallumweg (1') bei Frequenzzunahme abnimmt.
2. 2. Kondetisatormikrophon nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Bemessung und Anordnung der Schallumwegglieder die Laufzeit im Schallumweg (U) zumindest angenähert die gleiche Frequenzabhängigkeit besitzt wie das auf den Schall zur einen Membranseite wirkende akustische Laufzeitglied.
3. 3. Kondensatormikrophon nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallumwegglieder möglichst nahe vor der Rückseite und/oder vor der Vorderseite des Mikrophons angeordnet sind. Kondensatormikrophon nach einem der _Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallumwegglieder aus einem Material bestehen, das bei tiefen Frequenzen gut schalldurchlässig ist und mit zunehmender Frequenz dämpfend wirkt, z. B. Drahtgaze und/ oder Gewebestoff, gegebenenfalls in mehreren Schichten. Kondensatormikrophon nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß ein Schallumwegglied aus einer Scheibe (Sr), z. B. aus Drahtgaze und/oder Gewebestoff, besteht, die in kleinem Abstand vor dem Mikrophon, z. B. vor dessen Rückseite, in solcher Weise angeordnet ist, daß der Schall bei hohen Frequenzen gezwungen ist, auf dem Wege zwischen dem Mikrophongehäuse und der Scheibe (Sr) in das Mikrophon zu gelangen. 6. Kondensatormikrophon nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (Sv), z. B. aus Drahtgaze und/oder Gewebestoff, in analoger Weise vor der Mikrophonvorderseite angeordnet ist, gegebenenfalls in Verbindung mit einer außerdem vor der Rückseite angeordneten Scheibe (Sv). 7. Kondensatormikrophon nach Anspruch 5 oder ,6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (Sr bzw. Sv) den gleichen Durchmesser besitzt wie das Mikrophongehäuse.