DE837252C

DE837252C - Noise-insensitive microphone

Info

Publication number: DE837252C
Application number: DEP19590A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Joachim Griese
Original assignee: LAB WENNEBOSTEL DR ING SENNHEI
Current assignee: LAB WENNEBOSTEL DR ING SENNHEI
Priority date: 1948-10-26
Filing date: 1948-10-26
Publication date: 1952-05-15

Description

Störschall-unempfindliches Mikrophon Für i'hertragungen aus geräuscherfüllten Räumen sowie zur Vermeidung der akustischen Rückkopplung werden Mikrophone benötigt, die für den Nutzschall cinpfindli;.-her als für den Störschall sind. Häufig werden dazu solche mit Achter- oder Nierencharakteristik verwendet. Unter der Voraussetzung, da.ß der Störschall aus allen Richtungen gleichmäl,#ig auf das Mikrophon trifft, eine Bedingung, die bei kleineren Räumen fast stets erfüllt ist, ist der Riclitwirkungsindex dieser Mikrophone, definiert als das Leistungsverhältnis der Störschallaufnahme mit und ohne Richtwirkung, maximal nur ein Drittel. Dieser Wert ist in den meisten Fällen nicht ausreichend. Mikrophone mit einem wesentlich besseren 1Zi;:ht«-irkutigsindex sind aber schwierig herzustellen bzw. haben zu große Abmessungen.Noise-insensitive microphone For transmissions from noise-filled Rooms and to avoid acoustic feedback, microphones are required, which are cinpfindli for useful sound; .- more than for interfering sound. Become common those with figure-of-eight or cardioid characteristics are used for this. Provided, that the noise from all directions hits the microphone evenly, a condition that is almost always fulfilled in smaller spaces is the interaction index these microphones, defined as the power ratio of noise pickup with and without directional effect, a maximum of only a third. This value is in most Cases not sufficient. Microphones with a much better 1Zi;: ht «-irkutigsindex but are difficult to manufacture or have too large dimensions.

1 l m die N utzschallaufnahme zu vergrößern, kann man das Mikrophon näher an die Schallquelle heranbringen. Da im Kugelschallfeld die Schallenergie mit dem Quadrat des Abstandes von der Schallquelle abnimmt, ist diese Maßnahme an sich schon recht wirkungsvoll. Man kann jedoch ihre Wirksamkeit noch wesentlich steigern, wenn man ein Mikrophon verwendet, das im Kugelschallfeld in bestimmter Weise empfindlicher als im ebenen Schallfeld ist. Das Störschallfeld kann nämlich als eben angesehen werden, während das Nutzschallfeld kugelförmig ist, da sich seine Quelle in wesentlich kleinerem Abstand vom Mikrophon befindet.The microphone can be used to enlarge the useful sound pick-up bring it closer to the sound source. Since the sound energy in the spherical sound field decreases with the square of the distance from the sound source, this measure is on quite effective. However, their effectiveness can still be found to be substantial increase if you use a microphone that is in the spherical sound field in a certain Way more sensitive than in a flat sound field. The noise field can namely can be viewed as flat, while the useful sound field is spherical, since its Source is located at a much smaller distance from the microphone.

Die Abb. i zeigt als Beispiel ein derartiges Mikrophon elektrodynamischer Bauweise. Die domförmige Membran 6, die mit der kurzen zylindrischen Tauchspule verbunden ist, schwingt im Luftspalt eines Topfmagnets, der aus dem Magnetkern 1, dem eigentlichen Magnet 3 und dem Ring- 1>olsc huh 4 besteht. Der Magnetkern ist durchgebohrt, so daß auch die rückv,ärtige Seite der Membran über den Luftkanal ? mit dem freien Schallfeld bei B in Verbindung steht. Mit 2 ist ein akustischer Widerstand bezeichnet, der in bekannter Weise dazu dient, den Frequenzgang des Mikrophons einzuebnen. Der Querschnitt des Rohres 7 ist gerade so groß gewählt worden, daß der Wellenwiderstand der in ihm schwingenden Luft durch die Geschwindigkeitstransformation im Luftraum hinter der Membran an ihren mechanischen Widerstand zusammen mit dem akustischen Widerstand 2 angepaßt ist. Auf diese Weise ist das Rohr 7 frei von störenden Eigenresonanzen. 8 bezeichnet das Mikrophonkabel.Fig. I shows as an example such a microphone electrodynamic Construction. The dome-shaped membrane 6 with the short cylindrical plunger coil is connected, oscillates in the air gap of a pot magnet, which consists of the magnetic core 1, the actual magnet 3 and the ring 1> olsc huh 4 exists. Of the Magnetic core is drilled through, so that also the back, artefact side of the membrane over the air duct? is related to the free sound field at B. With 2 is a referred to as acoustic resistance, which is used in a known manner to improve the frequency response level the microphone. The cross-section of the tube 7 is chosen to be just as large that the wave resistance of the air oscillating in it is due to the velocity transformation in the air space behind the membrane to its mechanical resistance together with the acoustic resistance 2 is adapted. In this way, the pipe 7 is free from disturbing Natural resonance. 8 denotes the microphone cable.

Im ebenen Schallfeld (Störschall) ist die Empfindlichkeit des Mikrophons, insbesondere für die tieferen Frequenzen, sehr gering. Der Schall treibt die Membran von der Vorderseite und von der Rückseite gegensinnig an, so daß nur die Druckdifferenz zur Wirkung kommt. Da letztere von der Wegdifferenz des Schalls bezüglich Vorder- und Rückseite abhängig ist, hat das Mikrophon hier Nierencharakteristik. Bei Beschallung von vorn ist die Wegdifferenz etwa gleich der doppelten Rohrlänge i, bei Beschallung von rückwärts ist sie wesentlich kleiner. Infolge der ziemlich großen Basis dieses Mikrophons, entsprechend der Rohrlänge, treten bei höheren Frequenzen noch mehrere Nullstellen der Empfindlichkeit auf.In the plane sound field (background noise) the sensitivity of the microphone is especially for the lower frequencies, very low. The sound drives the membrane from the front and back in opposite directions, so that only the pressure difference comes into effect. Since the latter depends on the path difference of the sound with respect to the front and the rear side, the microphone here has a cardioid polar pattern. With sound from the front, the path difference is approximately equal to twice the pipe length i, with sound from behind it is much smaller. As a result of the fairly large base of this Microphones, depending on the length of the pipe, occur more than once at higher frequencies Zeroing the sensitivity.

Im Kugelschallfeld überwiegt der Antrieb der Membran durch den direkten-Schall bei A gegenüber dem viel schwächeren bei B erheblich, so daß hier das Mikrophon erst seine volle Empfindlichkeit entwickelt, die nach höheren Frequenzen zu für den von vorn auftreffenden Schall durch die Trichterwirkung der Einsprache 5 noch erheblich erhöht wird. An die Stelle des Trichters kann auch eine Schallwand oder eine andere geeignete Maßnahme treten.In the spherical sound field, the diaphragm is driven by the direct sound at A compared to the much weaker at B considerably, so that here the microphone only developed its full sensitivity, which for higher frequencies too the sound impinging from the front due to the funnel effect of the entrance 5 is increased significantly. A baffle or baffle can take the place of the funnel take another suitable measure.

Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, den Schall über ein allseitig schwenkbares Rohr dem eigentlichen Mikrophonsystem zuzuführen.Under certain circumstances it can be useful to have the sound over one side to feed the swiveling tube to the actual microphone system.

Die Abb.2 zeigt eine andere Ausführungsform des Mikrophons. Hier wird der Nutzschall bei A, über das Rohr 7 auf die Rückseite der Membran übertragen, während ihre Vorderseite über den akustischen Widerstand 2 mit dem freien Schallfeld bei B in Verbindung steht. Das Rohr kann auch hier durch passende Wahl des Querschnittes resonanzfrei gemacht werden und zylindrisch oder zur Erzielung besonderer Entzerrungsmaßnahrnen mit veränderlichem Querschnitt ausgeführt sein. Die Abb.2 zeigt ein Mikrophonsystem von besonders flacher Form, das sich z. B. besonders gut zum Einbau eignet.Fig.2 shows another embodiment of the microphone. Here will the useful sound at A, transmitted via the pipe 7 to the back of the membrane, while its front side over the acoustic resistance 2 with the free sound field at B communicates. The pipe can also be made here by a suitable choice of cross-section can be made resonance-free and cylindrical or to achieve special equalization measures be designed with a variable cross-section. Figure 2 shows a microphone system of particularly flat shape, which z. B. particularly suitable for installation.

Für die Störschallminderung, die mit dem beschriebenen Mikrophon erreicht wird, ist die Basislänge von bestimmter Bedeutung. Bei geringer Basislänge wird nur bei sehr geringem Abstand des Mikrophons vom Munde des Sprechenden die volle Empfindlichkeit erzielt. Bei großer Basislänge wird schließlich jedoch die Störschallaufnahme wesentlich größer. Um nun das eigentliche Mikrophonsystem an beliebiger Stelle anordnen zu können, ist es deshalb in manchen Fällen zweckmäßig, sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite der Membran über je ein Rohrmit dem freien Schallfeld in Verbindung treten zu lassen. Diese beiden Rohre, die im allgemeinen verschiedene Länge haben, können dann entweder parallel zueinander oder konzentrisch ineinander geführt sein.For the noise reduction achieved with the microphone described the base length is of particular importance. If the base length is short, only when the microphone is very close to the speaker's mouth the full range Sensitivity achieved. With a long base length, however, the noise pick-up ultimately becomes much bigger. In order to now arrange the actual microphone system at any point to be able to, it is therefore useful in some cases to have both the front and the back of the membrane is also connected to the free sound field via a tube each to kick. These two tubes, which are generally of different lengths, can then be guided either parallel to one another or concentrically into one another.

Claims

CLAIMS: i. Noise-insensitive, microphone, thereby characterized in that the sound affects both sides of its diaphragm and at least one side of the membrane via a pipe of suitable length with the free sound field communicates.

2. Microphone according to claim i, characterized in that; that the Inner diameter of the tube is selected straight or approximately so large that as a result the velocity transformation is the mechanical input resistance of the membrane is adapted to the acoustic wave resistance of the air.

3. Microphone according to claim i, characterized in that the Nutzschäll on the front of the membrane directly reaches, while the back comes into contact with the sound field via a pipe.

4. Microphone according to claim i, characterized in that its sensitivity for the useful sound by using a small funnel, a baffle or other suitable measures, especially for higher frequencies, are increased.

5. Microphone according to claim i, characterized in that the useful sound via the Tube is passed to one side of the membrane, while the other side with the sound field directly or via an acoustic resistance in connection with the free sound field stands.

6. Microphone according to claim i, characterized in that the useful sound guided through the pierced magnetic core of a moving coil microphone to the membrane will.

7. Microphone according to claim i, characterized in that the sound over an all-round swivel tube for the actual microphone. phonsystem is supplied. B. microphone according to claim i, characterized in that the sound to suffer sides is fed to the membrane via a tube each. Printed publications: German Patent Nos. 718 133, 734 161.