DE1076182B - Filteranordnung fuer elektro-akustische Wandler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektro-akustische Wandler und insbesondere auf piezoelektrische Schallempfänger.

Bei Schallempfängern ist es erwünscht, daß der Resonanzpunkt weit im Gebiet der oberen Frequenzen, möglichst über der Hörbarkeitsgrenze liegt. Die Qualität guter Schallempfänger wird nach dieser Eigenschaft beurteilt.

Die Verwirklichung dieser Forderung stößt jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten, da die Lage des Resonanzpunktes im wesentlichen von der Größe des Kristallelementes abhängt, der Resonanzpunkt also um so höher liegt, je kleiner das Element ist. Andererseits ist jedoch eine bestimmte Mindestgröße zur Erreichung einer guten Empfindlichkeit unbedingt erforderlich. Auch andere konstruktive Maßnahmen mit dem Ziel der Verschiebung des Resonanzpunktes in das Gebiet der oberen Frequenzen bedingen stets einen Empfindlichkeitsverlust.

Während also eine \^erschiebung des Resonanzpunktes in das Gebiet hoher Frequenzen nur auf Kosten der allgemeinen Empfindlichkeit möglich ist, ist andererseits eine hohe Empfindlichkeit bei ausgeglichenem Frequenzgang erwünscht, wobei die verschiedenartigen Anwendungsgebiete piezoelektrischer Mikrofone oft einen speziell der vorgesehenen Anwendung angepaßten Frequenzgang erfordern.

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, durch Anordnung von Dämpfungsmitteln vor der Membran eine Korrektur des Frequenzgangs zu erzielen. So ist z. B. vorgeschlagen worden, die Schalleintrittsöffnungen durch Textilgewebe verschiedener Dichte abzudecken, um eine Dämpfung der oberen Frequenzen zu erhalten. Eine ähnliche Wirkung ergibt sich durch eine Anordnung, bei der zwei in geringem Abstand aufeinanderliegende, genau angepaßte Metallscheiben verwendet werden, die in versetzter Anordnung eine größere Anzahl kleiner Schalleintrittsöffnungen aufweisen, wobei durch Veränderung des Abstandes eine mehr oder weniger starke Stauung vor der Membran und dadurch eine bestimmte Dämpfung erzielt werden kann.

Ferner ist vorgeschlagen worden, einen größeren trichterförmigen Resonanzraum durch eine Faserstofffüllung zwischen zwei gelochten Platten abzuschließen, um das Ausbilden stehender Wellen bei tiefen Frequenzen zu verhindern.

Es ist ferner ein Filter bekanntgeworden, das lediglich die Aufgabe hatte, bei gewissen Sprechgarnituren einen größeren trichterartigen Resonanzraum dämpfend abzuschließen, um bei tiefen Frequenzen die Ausbildung stehender Wellen zu verhindern und die Eigenresonanzen des Trichterraums zu unterdrücken. Das Filter besitzt als weiteres Merkmal nur eine ge-Filteranordnung
für elektro-akustische Wandler

Anmelder:

F. & H. Schumann G. m. b. H._r
Hinsbeck (RhId.), Wevelinghoven 30

Walter Schulze, Kaldenkirchen (RhId.),
ist als Erfinder genannt worden

ringe Schalldämpfung mit dem Zweck, daß die Eigenresonanz des Empfängersystems selbst nach Möglichkeit nicht gedämpft werden soll.

Eine weitere Filtereinrichtung ist bekanntgeworden, die eine andere Funktion auszuüben hat, nämlich bei dieser Einrichtung schließt ein geringer Luftraum zwischen Mikrofonmembran und der äußeren Abdeckplatte die Ausbildung stehender Wellen bei tiefen Frequenzen aus und verhindert auch weitgehend das Auftreten von Eigenresonanzen in den sich zwischen Membran und Abschlußplatte erstreckenden Luftraum im Übertragungsbereich. Diese letztere Filteranordnung soll also ganz offensichtlich den Frequenzgang des piezoelektrischen Empfängers selbst beeinflussen und die diesem System eigentümlichen Resonanzspitzen wegdämpfen, die bekanntermaßen bei den üblichen Abmessungen solcher Empfänger im Bereich von 3 bis 5 kHz liegen. Gegenüber der letzteren Filtereinrichtung weist die Erfindung kennzeichnende Merkmale und \^orteile auf. So ist beispielsweise der Regelbereich des obengenannten bekannten Filters sehr viel geringer als derjenige der erfindungsgemäßen Filteranordnung. Das hat seine Ursache darin, daß der zusammenhängende, nicht unterteilte Luftraum zwischen den gelochten Filterplatten notwendigerweise einen sehr kleinen Abstand dieser Platten voneinander erfordert, wenn er als akustischer Widerstand wirksam werden soll, wodurch die Möglichkeit einer Abstandsänderung der Platten beschränkt ist. Zwar wäre es denkbar, daß sich der Regelbereich durch gegenseitiges Verdrehen der gelochten Filterplatten erweitern ließe, jedoch wäre dieser Regelvorgang nicht mehr allein durch eine Betätigung der Stellschrauben und, wie das in der bekannten Ausführungsform gezeigt ist, auch nur vor dem Zusammenbau des Schallempfängers durchzuführen. Aus

. -. 909 757/339·

dieser Erwägung heraus ist ferner zu erkennen, daß bei einem Filter nach dem letztgenannten Prinzip zur Erzielung einer bestimmten Dämpfung sowohl der Abstand der Filterplatten voneinander als auch die Lage der Löcher der einen Filterplatte zu denen in der anderen Filterplatte zu berücksichtigen ist. Das ist jedoch für die erfindungsgemäße Ausbildung der Filteranordnung durchaus nicht erforderlich, weil sich bei der üblichen gleichmäßigen Verteilung der Schalllöcher in den Filterplatten infolge der Vielzahl der verästelten und miteinander verbundenen Poren, die den Kunststoff durchsetzen, stets für einen bestimmten Spannungszustand des Filterstoffes eine zugeordnete Dämpfung einstellt, die in engen Grenzen konstant ist, unabhängig davon, welche Lage die gelochten Filterplatten zueinander aufweisen. Das bedeutet ebenfalls einen wesentlichen technischen Vorteil gegenüber der zuletzt genannten Filtereinrichtung, weil hierdurch die Fertigung und Herstellung des Filters beträchtlich erleichtert wird. ^ao

Gemäß der Erfindung ist eine Filteranordnung für elektro-akustische Wandler, insbesondere für piezoelektrische Schallempfänger vorgesehen, bei der vor der Membran ein Filter zwischen zwei mit Öffnungen versehenen Scheiben angeordnet ist, deren Abstand mittels einer Schraubvorrichtung vermindert oder vergrößert werden kann, wobei als Filter zwischen den Scheiben ein hochporöser, elastischer, schwammartiger Kunststoff angebracht ist, dessen Poren sich durch an sich bekannte Abstandsveränderung der Scheiben verengen und erweitern.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe aus einem Werkstoff mit offenen Poren hergestellt, wobei die Verwendung von Scheiben verschiedener Porengröße eine vorteilhafte Anpassung an die zu erzielende Wirkung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann vor und/ oder hinter der Membran angeordnet sein, so daß sich praktisch jeder gewünschte Frequenzgang einstellen läßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Eine Membran 1 ist mit einem ersten Gehäuseteil 2 verbunden und wirkt in geeigneter Weise auf eine piezoelektrische Einrichtung 3.

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45 Ein zweites Gehäuseteil 4, das das erste Gehäuseteil 2 teilweise umgreift, weist an der Vorderseite eine erste Druckplatte 5 auf, die in geeigneter Weise mit Schalleintrittsöffnungen versehen ist. Zwischen der ersten Druckplatte 5 und einer zweiten Druckplatte 6, die ebenfalls mit Schalleintrittsöffnungen versehen ist, ist eine Scheibe 7 aus elastischem, porösem Werkstoff angeordnet. Eine Schraube 8, deren Ende in einem Innengewinde der zweiten Druckplatte 6 eingreift, dient zur Einstellung des Frequenzganges. Durch Anziehen der Schraube 8 kann die Scheibe 7 aus elastischem, porösem Material zusammengedrückt werden, während sie sich bei Lösen der Schraube 8 ausdehnen kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es insbesondere vorteilhaft, daß die einen veränderlichen akustischen Widerstand darstellende Scheibe aus einem Material mit offenen Poren hergestellt ist. Die Scheibe kann gegen Scheiben anderen Materials oder anderer Struktur auswechselbar sein, wobei die Verwendung von Scheiben verschiedener Porengröße eine vorteilhafte Anpassung an den zu erzielenden Effekt gestattet.

Die beschriebene Anordnung kann mit Vorteil nicht nur vor der Membran, sondern auch hinter der Membran oder in beiden Stellungen vorgesehen sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Filteranordnung für elektro-akustische Wandler, insbesondere für piezoelektrische Schallempfänger, bei der vor der Membran ein Filter zwischen zwei mit öffnungen versehenen Scheiben angeordnet ist, deren. Abstand mittels einer Schraubvorrichtung vermindert oder vergrößert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter zwischen den Scheiben ein hochporöser, elastischer, schwammartiger Kunststoff angebracht ist, dessen Poren sich durch die an sich bekannte Abstandsveränderung der Scheiben verengen oder erweitern.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 878 964;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 645 301, 2 013 695,
   1 962 374.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 9Oi 757/339 2.60