DE1161314B

DE1161314B - Kohlemikrofonkapsel mit feuchtigkeitsgeschuetzter Kohlekammer

Info

Publication number: DE1161314B
Application number: DES72788A
Authority: DE
Inventors: Adolf Adam
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-03-02
Filing date: 1961-03-02
Publication date: 1964-01-16
Also published as: CH402950A; SE325613B; GB957384A; NL142046B; NL275488A; BE614554A; US3277247A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 m

Deutsche Kl.: 21 a2- 5/01

Nummer: 1 161 314

Aktenzeichen: S 72788 VIII a / 21 a2

Anmeldetag: 2. März 1961

Auslegetag: 16. Januar 1964

Es ist seit vielen Jahren bekannt, daß bei Kohlemikrofonen, die in feuchtigkeitserfüllten Räumen oder in freier Atmosphäre verwendet werden, nach einiger Zeit die Leistungsfähigkeit stark absinkt. Diese Verringerung der Mikrofonleistung ist darauf zurückzuführen, daß das Kohlepulver Feuchtigkeit aufnimmt und zusammenbackt, so daß durch die Schwingungen der beweglichen Membranteile keine großen Widerstandsänderungen mehr erzielbar sind. Nun besteht gerade bei Mikrofonkapseln, die überwiegend starken klimatischen Beanspruchungen unterworfen sind, der Wunsch nach einer großen Betriebssicherheit. Es sei hier nur an die in Feldfernsprechern verwendeten Kohlemikrofonkapseln erinnert. Die Aufgabe, Kohlemikrofonkapseln feuchtigkeitssicher zu gestalten, ist deshalb auch schon häufig und auf verschiedene Arten gelöst worden.

Bei einer der vielen, bekanntgewordenen Lösungen, die als Grundlage für die vorliegende Erfindung angesehen werden kann, ist die Köhlekammer durch einen Filzstreifen abgeschlossen, der zwischen der Membran und der festen Elektrode angeordnet ist, und sowohl die Kohlekammer als auch die Membran von einer zusammenhängenden Schutzhülle aus wasserdichtem Material umschlossen. In dieser ist ein wellenförmiger weicher Teil zum Druckausgleich vorgesehen.

Es sind weiter feuchtigkeitssichere Kapseln bekannt, die eine starre Membranabdichtung aufweisen und luftdicht verschweißt oder verlötet sind. Die eingeschlossene Luftmenge wird hierbei möglichst klein gehalten.

Diesen bekannten Anordnungen gegenüber weist die erfindungsgemäße Kohlemikrofonkapsel, bei der ein Teil der Begrenzungswand der Köhlekammer luftdurchlässig und die Kohlekammer durch eine feuchtigkeitsundurchlässige Folie abgedichtet und bei der die für den Druckausgleich vorhandene Luftmenge zwischen Folie und Begrenzungswand auf den kleinstmöglichen Wert gehalten ist, die Merkmale auf, daß die feuchtigkeitsundurchlässige Folie aus einem elastischen Material mit großer Dehnungszahl (z. B. thermoplastischer Kunststoff) besteht und bei durchschnittlichem atmosphärischem Luftdruck faltenförmig eingespannt ist.

Durch die bekannten Mikrofonkapseln wird zwar auch bereits das Problem, einerseits der Luftfeuchtigkeit den Zutritt zur Kohlekammer zu verwehren, andererseits aber einen Druckausgleich zwischen der Kohlekammer und der das Kohlemikrofön umgebenden Atmosphäre zu ermöglichen, gelöst, doch ergeben sich bei Kohlemikrofonen dieser Art Kohlemikrofonkapsel mit feuchtigkeitsgeschützter Kohlekammer

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Adolf Adam, München

Schwierigkeiten, wenn innerhalb kurzer Zeit ein großer Druckunterschied auszugleichen ist. Es kann beispielsweise bei einem Transport in großen Höhen, wobei das Mikrofon innerhalb kurzer Zeit einem großen Luftdruckwechsel ausgesetzt ist, vorkommen, daß bei einer plastischen Schutzhülle diese platzt. Bei einer starren, verlöteten Membranabdichtung besteht die Gefahr, daß die im Inneren der Kapsel befindliche Luft die Membran verspannt, so daß eine erhebliche Minderung der Güte des Mikrofons eintritt.

Ein der Erfindung entsprechendes Kohlemikrofon kann dagegen großen Luftdruckschwankungen ausgesetzt werden, ohne daß es hierbei beschädigt wird. Bei ihm ist nämlich die Luftmenge, für die ein Druckausgleich gefordert wird, auf den kleinsten Wert reduziert, der überhaupt möglich ist. Dadurch sind auch die Volumenänderungen für einen Druckausgleich minimal.

Es ist zwar auch bereits eine Mikrofonkapsel zur Verwendung in feuchtigkeitserfüllten Räumen bekannt, bei der neben einer Abdichtung der gesamten Mikrofonkapseln auch eine Abdichtung der Kohlekammer durch eine elastische Scheibe, deren Rand auf dem Rand der Kohlekammer aufliegt, vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Lösung bildet die elastische Scheibe zugleich die Begrenzungswand der Kohlekammer. Dies führt zu erheblichen Nachteilen. Ist nämlich diese Scheibe so dehnbar ausgeführt, daß sie bei den durch Luftdruckänderungen hervorgerufenen Verformungen selbst praktisch keine Kräfte aufnimmt — dies wird gefordert im Hinblick auf eine

309 779/153

gleichbleibende Empfindlichkeit des Wandlers —, wird also der Luftdruckausgleich nur durch eine Änderung des Volumens der Kohlekammer bewirkt, dann werden hierdurch auch die elektrischen Eigenschaften des Wandlers verändert. Dem Kohlegrieß steht dann nämlich je nach äußerem Luftdruck ein mehr oder weniger großer Raum zur Verfugung. Das bedeutet, daß sich der Widerstandswert zwischen den beiden Elektroden abhängig vom äußeren Luftdruck ändert.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kohlemikrofonkapsel besteht der luftdurchlässige Teil der Begrenzungswand der Kohlekammer aus einer Seidenscheibe, die zwischen der beweglichen Elektrode und dem festen Teil der Kohlekammerbegrenzung angeordnet ist und die durch eine feuchtigkeitsundurchlässige, bei durchschnittlichem atmosphärischem Luftdruck faltenlörmig ausgebildete Folie umschlossen ist. Besteht die feuchtigkeitsundurchlässige Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff, so läßt sich ihre Montage dadurch erleichtern, daß sie bereits vor dem Einbau mit der Seidenscheibe jeweils am Rand verschweißt ist.

Die Erfindung wird durch ein Ausführiingsbeispiel an Hand zweier Figuren näher erläutert.

in F i g. 1 ist der interessierende Teil eines Kohlemikrofons mit feuchtigkeitsgeschützter Kohlekammer dargestellt. An der am Rand eingespannten Membran 1 ist die halbkugelförmige bewegliche Elekirode 2 befestigt, die über den in der Kohlekammer 3 befindlichen Kohlegrieß elektrisch mit der festen Elektrode 4 verbunden ist. Die Kohlekammer 3 ist von der beweglichen Elektrode 2, der festen Elektrode 4, der Abdeckscheibe 5 und der luftdurchlässigen Seidenscheibe 6 begrenzt. Die Seidenscheibe 6 ist hierbei in bekannter Weise ausgebildet und einerseits an dem festen und andererseits an dem beweglichen Teil des Wandlers befestigt. Sie muß locker zwischen diesen beiden Teilen gespannt sein. Zur Isolation der festen Elektrode gegenüber dem Zwischenboden 7 ist ein Isolierring 8 vorgesehen. Die bekannten Mikrofone dieser Art sind durch eine feuchtigkeitsundurchlässige Folie geschützt, welche sich vor der Membran befindet und nur imstande ist, geringe Luftdruckschwankungen auszugleichen. Gemäß der Erfindung ist die Seidenscheibe 6 von einer feuchtigkeitsundurchlässigen Folie 9 umgeben, die sich bei durchschnittlichem atmosphärischem Luftdruck faltenförmig, ähnlich wie eine Manschette, um die Seidenscheibe legt. Es ist hierbei mit Rücksicht auf den Frequenzgang des Wandlers wichtig, daß bei allen Betriebszuständen die feuchtigkeitsundurchlässige Folie ebenso wie die Seidenscheibe nicht fest zwischen dem beweglichen und dem festen Teil des Wandlers gespannt ist, sondern so locken daß sie die Bewegung der Membran praktisch nicht beeinflußt.

In F i g. 2 sind die Seidenscheibe 6 und die feuchtigkeitsundurchlässige Dichtungsfolie 9 nochmals besonders dargestellt. Die Dichtungsfolie besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastischen Kunststoff, dessen äußerer Rand 10 und dessen innerer Rand 11 mit der Seidenscheibe verschweißt sind. Im gestrichelten Zustand ist die Form der Dichtungsfolie vor dem Verschweißen dargestellt.

Die Dichtungsfoiie darf nicht auf der ganzen Fläche an der Seidenscheibe anliegen, sondern muß diese faltenförmig umschließen. Sie ist dann in der Lage, bei einem Anstieg des äußeren Luftdrucks durch Anschmiegen an die Seidenscheibe den Luftraum der Kohlekammer zu verringern und auch hier einen Anstieg des Luftdrucks hervorzurufen und bei einem Absinken des äußeren Luftdrucks nach außen auszuweichen und hiermit durch Vergrößern des Luftraums der Kohlekammer ebenfalls einen Luftdruckausgleich zu erzielen.

Claims

Patentansprüche:

I. Kohlemikrofonkapsel. bei der ein Teil der Begrenzungswand der Kohiekammer luftdurchlässig und die Kohiekammer durch eine feuchtigkeitsundurchlässige Folie abgedichtet und bei der die für den Druckausgleich vorhandene Luftmenge zwischen Foiie und Begrenzungswand auf den kleinstmögiichen Wert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchtigkeitsundurchlässige Folie aus einem elastischen Material mit großer Dehnungszahl (z. B. thermoplastischer Kunststoff) besteht und bei durchschnittlichem atmosphärischem Luftdruck faltenförmig eingespannt ist.
2. Kohlemikrofonkupsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchtigkeitsundurchlässige Folie außerhalb des luftdurchlässigen Teiles der Begrenzungswand in unmittelbarer Nähe der Befestigungsstellen (bewegliche Elektrode und zum Beispiel feste Elektrode) dieser Begrenzungswand befestigt ist.
3. Kohlemikrofonkapsel nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der luftdurchlässige Teil der Begrenzungswand der Kohlekammer aus einer Seidenscheibe (6) besteht (Fig. 1).
4. Kohlemikrofonkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsfolie an denselben Stellen eingespannt ist wie die Seidenscheibe und wenigstens ein Rand der Dichtungsfolie mit der Seidenscheibe verschweißt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 898 763; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 000 049; schweizerische Patentschriften Nr. 220 358,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309 779/153 1.64 © Bundesdruckerei Berlin