DE856615C

DE856615C - System for converting vibrations

Info

Publication number: DE856615C
Application number: DEP21972D
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl-Ing Lorenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-11-19
Publication date: 1952-11-24

Description

Das Patent 845 676 betrifft ein System zur Umwandlung elektrischer Schwingungen in mechanische oder umgekehrt, bei der ein zwischen zwei Gegenpolen entgegengesetzter Polarität bewegter Anker in der Mittelstellung nicht von einem Erregerfluß durchsetzt wird. Dieses System, welches eine Brückenanordnung darstellt, ist gemäß Anspruch 3 des Hauptpatents auch für elektrostatische Anordnungen verwendbar, wobei sich eine Membran in einem elektrostatischen Erregerfeld bewegt. Man kann eine derartige Anordnung vorteilhaft für ein Kondensatormikrofon, einen Kopfhörer oder einen Lautsprecher verwenden.The patent 845 676 relates to a system for converting electrical vibrations into mechanical ones or vice versa, in which an armature moved between two opposing poles of opposite polarity is not penetrated by an excitation flow in the middle position. This system, which is a bridge arrangement, can also be used for electrostatic arrangements according to claim 3 of the main patent, wherein a membrane moves in an electrostatic excitation field. Such an arrangement can advantageously be used for a condenser microphone, headphones or a loudspeaker.

Die Zusatzerfindung richtet sich darauf, daß ein System zur Umwandlung von Schwingungen nach Anspruch 3 des Hauptpatents ausgebildet wird für die Schallaufnahme oder Schallwiedergabe.The additional invention is based on the fact that a system for converting vibrations according to claim 3 of the main patent is designed for sound recording or sound reproduction.

Zur Erläuterung der Erfindung und weiterer Einzelheiten an ihr dienen Abb. i bis 5, die aber nur schematisch gehalten sind, so daß die Erfindung auf Einzelheiten der gezeigten Anordnungen nicht beschränkt ist.To explain the invention and further details on it, Figs. 1 to 5 serve, but they are only kept schematically, so that the invention is not limited to details of the arrangements shown.

In Abb. i ist innerhalb des Zylindergehäuses i mit den als Elektroden wirkenden Deckeln 3 und 4 eine durch Isolatoren 2 isolierte Mittelelektrode 7 gehaltert. Die drei Elektroden enthalten Löcher für den Schalldurchtritt. Zwischen den Isolierstücken 2 sind zwei Schallmembranen 7 und 8 eingespannt, die über das zwischen ihnen vorhandene Luftpolster eng miteinander gekuppelt sind. Legt man nun an die Elektroden 3, 4 und 5 eine Gleichspannung io, so daß ein elektrisches Feld entsteht, so bilden die Membranen 7 und 8, die in der Mitte zwischen den starren Elektroden liegen, gewissermaßen den Nullzweig einer Brückenschaltung, die in Abb. 2 gezeichnet ist. Darin sind die Brückenkapazitäten mit den Bezugszahlen der zugehörigen Elektroden bezeichnet. Die Steuerspannung für eine zu steuernde Verstärkeranordnung kann unmittelbar den Klemmen 9 des Nullzweiges, d. h. also den beiden gleichsinnig bewegten Membranen abgenommen werden oder beim Betrieb als Kopfhörer oder Lautsprecher dort zugeführt werden.In Fig. I, a center electrode 7 insulated by insulators 2 is held inside the cylinder housing i with the covers 3 and 4 acting as electrodes. The three electrodes contain holes for sound to pass through. Two sound diaphragms 7 and 8 are clamped between the insulating pieces 2 and are closely coupled to one another via the air cushion between them. If a direct voltage io is now applied to electrodes 3, 4 and 5 , so that an electric field is created, the membranes 7 and 8, which are located in the middle between the rigid electrodes, form, so to speak, the zero branch of a bridge circuit, which is shown in Fig. 2 is drawn. The bridge capacitances are labeled with the reference numbers of the associated electrodes. The control voltage for an amplifier arrangement to be controlled can be directly connected to terminals 9 of the zero branch, i.e. H. that is, the two membranes moving in the same direction can be removed or fed there when used as headphones or loudspeakers.

Während die bisher bekannten elektrostatischen Schallgeräte eine durch das Feld einseitig vorgespannte Membran benutzen, bewegt sich beim Erfindungsgegenstand die Membran ohne Vorspannung um ihre Nullage in einem elektrischen I*ld. Dadurch werden nichtlineare Verzerrungen sowie Rauschstörungen vermieden. Eine vereinfachte Ausführungsforrn mit nur einer Membran ist in Abb. 3 wiedergegeben, in der im übrigen die gleichen Bezugszeichen verwendet sind wie in Abb. i. In dem zugehörigen Ersatzschaltbild in Abb. 4 ist dabei jede feste Elektrode durch eine Kapazität 13 vertreten. Die Spannung liegt zwischen den festen Elektroden 3 und 5, während die Membran 7 in der Mitte des Feldes zwischen den Elektroden 3 und 5 liegt. Die Kondensatoren im Ersatzschaltbild in Abb. 4 stellen einen Spannungsteiler dar, und die Steuerspannung wird von zwei Klemmen 9 zwischen der Membran 7 einerseits und der Mittenanzapfung des Spannungsteilers 13, 13 abgegriffen.While the previously known electrostatic sound devices use a diaphragm which is biased on one side by the field, in the subject matter of the invention the diaphragm moves around its zero position in an electrical I * ld without biasing. This avoids non-linear distortion and noise interference. A simplified embodiment with only one membrane is shown in Fig. 3 , in which the same reference numerals are used as in Fig. I. In the corresponding equivalent circuit diagram in Fig. 4, each fixed electrode is represented by a capacitor 13. The voltage lies between the fixed electrodes 3 and 5, while the membrane 7 lies in the middle of the field between the electrodes 3 and 5. The capacitors in the equivalent circuit diagram in Fig. 4 represent a voltage divider, and the control voltage is tapped from two terminals 9 between the membrane 7 on the one hand and the center tap of the voltage divider 13, 13.

In Abb. 5 ist ein Ohmscher Spannungsteiler mit zwei Widerständen 12 verwendet. Auch hier erfolgt der Abgriff der Steuerspannung oder die Zuleitung der Steuerspannung zwischen dem Mittenabgriff der Widerstände 12 einerseits und der zwischen den beiden Gegenelektroden liegenden Membran 7 andererseits. Der Vorzug der Anordnung der Membran 7 zwischen den beiden Gegenelektroden liegt darin, daß eine unmittelbare schalltechnische Verbindung der Membran 7 mit dem Steuergitter einer Verstärkerröhre möglich ist, ohne daß es eines Ankopplungskondensators bedarf,In Fig. 5 , an ohmic voltage divider with two resistors 12 is used. Here, too, the control voltage is tapped or the control voltage is fed in between the center tap of the resistors 12 on the one hand and the membrane 7 located between the two counter-electrodes on the other hand. The advantage of the arrangement of the membrane 7 between the two counter electrodes is that a direct acoustic connection of the membrane 7 with the control grid of an amplifier tube is possible without the need for a coupling capacitor,

Claims

PATEN TA NS PR ÜC 11 E: i. System for converting vibrations according to claim 3 of patent 845 676, in which an electrostatic field is used, characterized by the formation of the capacitor surfaces for the absorption or emission of sound.

2. System according to claim i, characterized in that an electrically conductive membrane surface is arranged between two counter-electrodes and the control voltage is maintained between these two counter-electrodes. 3. System according to claim 2 in connection with a capacitor microphone, characterized in that the fixed counter-electrodes are connected to a capacitive or ohmic voltage divider and the membrane on the one hand and the center tap of the voltage divider on the other hand can be connected directly to the grid and cathode of the amplifier input.