DE19850298C1 - Mikrofon - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mikrofon mit einer Membran, welche eine vordere Membranfläche, auf die Schallwellen auftreffen, und eine zumindest teilweise akustisch von der vorderen Membranfläche getrennte hintere Membranfläche aufweist, und einem Schalleinlaß, durch den Schallwellen zur hinteren Membranfläche gelangen können. DOLLAR A Um einen durch ein derartiges Mikrofon erzielbaren, stark frequenzabhängigen Frequenzverlauf der Richtwirkung des Mikrofons zu verbessern, wird vorgeschlagen, daß das Mikrofon der eingangs genannten Art mindestens ein Dämpfungselement umfaßt und der schlitzförmige Schalleinlaß im wesentlichen eine akustische Induktivität bildet, so daß mindestens ein Teil der aufzunehmenden Schallwellen verzögert zur hinteren Membranfläche geleitet wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Mikrofon mit einer Membran nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Aus der DE 22 17 051 B2 ist ein solches Mikrofon bekannt, bei welchem durch den
schlitzförmigen Schalleinlaß ein akustischer Widerstand gebildet wird, um den durch
den schlitzförmigen Schalleinlaß hindurchtretenden Schall zu dämpfen. Durch den
Schalleinlaß zwischen dem Luftvolumen hinter der Membran und der Außenluft
kann die Richtwirkung des Mikrofons beeinflußt werden. Damit der schlitzförmige
Schalleinlaß den geforderten akustischen Widerstand aufweist, ist dessen Breite
klein im Verhältnis zur Länge. Dabei ist der Schalleinlaß als nutenförmige
Ausnehmung in dem aus Sintermaterial hergestellten Magnetsystem ausgebildet.
Bei derartigen bekannten Mikrofonen ist die Richtwirkung des Mikrofons stark
frequenzabhängig und meist nur für tiefe Frequenzen brauchbar. Die Herstellung der
entsprechenden schlitzförmigen Schalleinlässe im Magnetsystem aus Sintermaterial
verlangt spezielle Werkzeuge, und eine Abstimmung der Richtwirkung durch
Veränderung der schlitzförmigen Schalleinlässe läßt sich nur durch Austausch des
gesamten Magnetsystems verwirklichen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikrofon der eingangs ge
nannten Art derart weiterzubilden, daß es eine vorgegebene Richtwirkung im we
sentlichen über den gesamten Frequenzverlauf aufweist und eine kostengünstige,
automatisierte Herstellung ermöglicht.
Die Aufgabe wird bei dem Mikrofon der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Mikrofon mindestens ein Dämpfungselement aufweist und
der schlitzförmige Schalleinlaß im wesentlichen eine akustische Induktivität bildet,
so daß mindestens ein Teil der aufzunehmenden Schallwellen verzögert zur zweiten
Membranfläche geleitet wird.
Bei einem solchen Mikrofon wird die Richtwirkung durch eine Verzögerung des
Schalls, der durch den hinteren, vorzugsweise einer Schallquelle abgewandten Schalleinlaß eintritt, erreicht. Die Verzögerung des
Schalls wird mit Hilfe eines akustischen Netzwerkes erzielt, welches im wesentli
chen eine durch den schlitzförmigen Schalleinlaß gebildete Induktivität und ein
separates Dämpfungselement, welches einen akustischen Widerstand bildet, auf
weist.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß ein Mikrofon mit einer im
wesentlichen über den gesamten Frequenzbereich konstanten Richtwirkung verwirk
licht wird. Desweiteren läßt sich das durch die akustische Induktivität und das
Dämpfungselement gebildete akustische Netzwerk leicht und präzise abstimmen,
so daß die Richtwirkung des Mikrofons in weitem Umfang vorgegeben werden
kann.
Im Schalleinlaß des erfindungsgemäßen Mikrofons tritt zwar ein parasitärer
akustischer Widerstand auf. Um jedoch das akustische Netzwerk im wesentlichen
von der Größe der akustischen Induktivität und der des separaten Dämpfungs
elementes abhängig zu machen, ist der Schalleinlaß bei dem erfindungsgemäßen
Mikrofon vorzugsweise derart gestaltet, daß der im Schallkanal auftretende
akustische Widerstand kleiner ist als der akustische Widerstand des Dämpfungs
elements.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrofons wird das
Dämpfungselement durch einen mit akustischem Dämpfungsmaterial versehenen
Schallkanal gebildet, welcher einen Hohlraum mit dem durch die hintere vorzugsweise einer
Schallquelle abgewandte Membran
fläche begrenzten Volumen verbindet. Die Abstimmung des Dämpfungselements
wird im wesentlichen durch die Größe des Volumens und des akustischen Wider
stands des Schallkanals, welcher den Hohlraum mit dem durch die hintere vorzugsweise einer Schallquelle abgewandte Mem
branfläche begrenzten Volumen verbindet, vorgegeben.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Schalleinlaß einen im
wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf. Diese Querschnittsform ist bei der
Konstruktion eines erfindungsgemäßen Mikrofons leicht zu dimensionieren und bei
der Herstellung leicht zu realisieren. Besonders zweckmäßig ist dabei die Höhe des
Schalleinlasses geringer als dessen Länge, wobei der Schallfluß entlang der Längs
richtung des Schalleinlasses stattfindet, und die Länge des Schalleinlasses wiede
rum geringer als dessen Breite. Dadurch, daß die Breite des Schalleinlasses im
Verhältnis zur Länge groß ist, wird der parasitäre Widerstand des Schalleinlasses
gering gehalten. Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung entspricht die Breite des
Schalleinlasses im wesentlichen dem Umfang des Mikrofons. Dabei wird der Schall
einlaß lediglich durch Stützabschnitte unterbrochen, welche für die mechanische
Stabilität des Mikrofons und insbesondere des Schalleinlasses vorgesehen sind. Der
Schalleinlaß wird bei dieser Ausführungsform somit nicht durch schmale und lange
Kanäle gebildet, sondern durch einen im wesentlichen umlaufenden Schlitz, welcher
einen nur geringen parasitären akustischen Widerstand und eine vorgegebene
akustische Induktivität aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Membran mit einem Membranbefesti
gungsabschnitt verbunden. Der Membranbefestigungsabschnitt dient dazu, die
Membran zu tragen und über einem entsprechenden Magnetsystem derart auszu
richten, daß eine an der Membran befestigte Schwingspule in einen im Magnetsys
tem vorgesehenen Luftspalt eintaucht.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Mikrofon ein Abschlußelement,
welches vor einer Mündung des Schallkanals angeordnet ist und eine der Mündung
des Schallkanals im wesentlichen entsprechende Öffnung, die mit dem akustischen
Dämpfungsmaterial versehen ist, aufweist. Das Abschlußelement dient im wesent
lichen dazu, das akustische Dämpfungsmaterial zu tragen und vor der Mündung des
Schallkanals zu halten. Besonders vorteilhaft läßt sich der akustische Widerstand
des Dämpfungselementes dadurch verändern, daß lediglich das Abschlußelement
ausgetauscht und durch ein anderes Abschlußelement mit einem anderen akusti
schen Widerstand ersetzt wird. So lassen sich auch baugleiche Mikrofongehäuse
durch entsprechende Abschlußelemente verschieden abstimmen.
Um den schlitzförmigen Schalleinlaß zu bilden, durch welchen Schallwellen zur
hinteren vorzugsweise einer Schallquelle abgewandten Membranfläche gelangen können,
weist bei einer bevorzugten Aus
führungsform des erfindungsgemäßen Mikrofons der Membranbefestigungsabschnitt
einen von einer vorzugsweise einer Schallquelle abgewandten
Rückseite des Mikrofons zur hinteren vorzugsweise einer Schallquelle abgewandten Membranfläche führenden Durchbruch auf, der von
einem Dichtungselement im wesentlichen verschlossen ist. Dabei wird der
Durchbruch durch das Dichtungselement soweit verengt, daß zwischen dem
Dichtungselement und dem Membranbefestigungsabschnitt der schlitzförmige
Schalleinlaß gebildet wird.
Besonders vorteilhaft lassen sich dadurch die Abmessungen des schlitzförmigen
Schalleinlasses durch das Dichtungselement vorgeben, welches unabhängig von
dem Membranbefestigungsabschnitt gefertigt und dimensioniert werden kann. Das
erfindungsgemäße Mikrofon läßt sich damit wiederum mittels eines einfach
herzustellenden, kostengünstigen Bauteils auf gewünschte Weise abstimmen.
Konstruktive Änderungen an dem Gehäuse des Mikrofons oder an anderen mit
aufwendigen Werkzeugen herzustellenden Bauteilen sind somit nicht mehr nötig.
Das Dichtungselement besteht dabei bei einer zweckmäßigen Weiterbildung aus
einem porösen, insbesondere aus einem gesinterten Material. Solches Material
verfügt über eine hohe innere Dämpfung, welche die akustischen Eigenschaften des
Mikrofons verbessern, und es läßt sich leicht in eine gewünschte Form bringen.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung wird der Querschnitt des schlitzförmigen
Schalleinlasses im wesentlichen durch eine Ausnehmung im Membranbefestigungs
abschnitt gebildet, wobei die Länge des Schalleinlasses im wesentlichen durch die
Dicke des Dichtungselementes vorgegeben ist. Vorzugsweise ist das Dichtungsele
ment dabei im wesentlichen ringförmig ausgebildet und sitzt in einer im Membran
befestigungsabschnitt vorgesehenen ringförmigen Nut. In einfacher Weise läßt sich
der Querschnitt des schlitzförmigen Schalleinlasses durch die Größendifferenz
zwischen dem Innendurchmesser des Membranbefestigungsabschnittes und dem
Außendurchmesser des Dichtungselementes vorgeben, wobei in diesem Fall keine
Ausnehmungen an dem Membranbefestigungsabschnitt vorgesehen sein müssen.
Dadurch wird ermöglicht, mit dem gleichen Membranbefestigungsabschnitt un
terschiedlich dimensionierte Schlitze zu realisieren, indem nur das ringförmige
Dichtungselement durch ein anderes mit unterschiedlichem Ausßendurchmesser er
setzt wird.
Wird der schlitzförmige Schalleinlaß jedoch durch das Dichtungselement komplett
verschlossen, so ist nur noch das Dämpfungselement wirksam und die Richtcharak
teristik des Mikrofons nähert sich der Kugelform an. Es besteht somit bei dem erfin
dungsgemäßen Mikrofon auch die Möglichkeit, bei gleichem Aufbau der Mikrofon
kapsel, ein Mikrofon mit kugelförmiger Richtcharakteristik zu verwirklichen. Soll eine
derartige Richtcharakteristik verwirklicht werden, kann zweckmäßigerweise der
schlitzförmige Schalleinlaß auch gänzlich entfallen, wobei die anderen hier
beschriebenen vorteilhaften Merkmale bei einer solchen Ausführungsform
gleichwohl vorgesehen werden können.
Besonders zweckmäßig ist dabei das Dichtungselement, welches im wesentlichen
die Größe des schlitzförmigen Schalleinlasses vorgibt, mit dem Abschlußelement,
welches vor der Mündung des Schallkanals angeordnet ist und das akustische
Dämpfungsmaterial trägt, einstückig ausgebildet. Dadurch läßt sich besonders
vorteilhaft mittels eines einzigen Bauteils sowohl die akustische Induktivität durch
Einflußnahme auf die Abmessungen des schlitzförmigen Schalleinlasses und der
akustische Widerstand des Dämpfungselementes durch Auswahl des akustischen
Dämpfungsmaterials vorgeben.
Bei einer weiteren Ausgestaltung umschließt der Membranbefestigungs
abschnitt im wesentlichen die hintere vorzugsweise einer Schallquelle abgewandte Membranfläche, und der Schalleinlaß ist
zwischen einem an der Membran vorgesehenen Halteabschnitt und dem Mem
branbefestigungsabschnitt ausgebildet. Der Membranbefestigungsabschnitt ist im
wesentlichen der Abschnitt der Membran, mit welchem diese an dem Mem
branbefestigungsabschnitt verbunden ist. Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung
wird der Halteabschnitt durch einen mit der Membran verbundenen Membranring
gebildet. Ein solcher Membranring erhöht vorteilhafterweise die Stabilität der
Membran und läßt sich leicht herstellen. Dies erweist sich insbesondere aus dem
Grund als vorteilhaft, weil bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung in
dem Membranring Ausnehmungen vorgesehen sind, welche im wesentlichen den
schlitzförmigen Schalleinlaß bilden. Der Membranbefestigungsabschnitt kann also
eine im wesentlichen ebene Auflagefläche für den Membranring aufweisen, wobei
durch die im Membranring vorgesehenen Ausnehmungen die Ausmaße des
schlitzförmigen Schalleinlasses vorgegeben werden. Auch bei dieser Ausführungs
form wird die Größe des schlitzförmigen Schalleinlasses durch ein günstig
herzustellendes Bauteil gebildet, so daß bei identischen Membranbefestigungs
abschnitten eine Abstimmung des Mikrofons durch Verändern des Membranrings
durchgeführt werden kann.
Bei einer weiteren Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße
Mikrofon ein Gehäuseteil auf, welches mit dem Membranbefestigungsabschnitt
verbunden ist und im wesentlichen die hintere vorzugsweise einer Schallquelle abgewandte Membranfläche umschließt, wobei
der Schalleinlaß zwischen dem Membranbefestigungsabschnitt und dem Gehäuseteil
ausgebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unter
ansprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Mikrofons;
Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Dichtungselement, welches in
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eingesetzt ist;
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Dichtungselement gemäß
der Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Mikrofons;
Fig. 6 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 5;
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Membranring, welcher in der
Ausführungsform gemäß Fig. 5 eingesetzt ist;
Fig. 8 einen Querschnitt des Membranrings entlang der Linie
VIII-VIII aus Fig. 7;
Fig. 9 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Mikrofons; und
Fig. 10 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 9.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mikrofons im
Querschnitt mit einer Membran 3, einem Membranbefestigungsabschnitt 5, einem
Magnetsystem 7 und einer Mikrofonabdeckung 9. Die Membran 3 ist mit ihrem
äußeren Rand mit dem Membranbefestigungsabschnitt 5 verbunden und dadurch
über dem Magnetsystem 7 zentriert. Eine an der Membran 3 befestigte Schwing
spule 11 erstreckt sich im wesentlichen quer zur Membran 3 in einen im Magnet
system 7 vorgesehenen Luftspalt 13. Die Mikrofonabdeckung 9 ist auf ihrer der
Membran 3 zugewandten Seite im wesentlichen der Kontur der Membran 3 ange
paßt und weist mehrere Schalleintrittsöffnungen 15 auf, durch welche aufzu
nehmender Schall auf die äußere Oberfläche der Membran 3 auftreffen kann. Die
Schalleintrittsöffnungen 15 sind durch ein schalldurchlässiges Material 17
abgedeckt, um die Membran vor Verschmutzungen, insbesondere vor Staub und
Feuchtigkeit, zu schützen.
Ebenfalls in Fig. 1 und im Detail in Fig. 2 ist der Membranbefestigungsabschnitt
5 dargestellt, der einen von außen zur hinteren Oberfläche der Membran 3 führen
den Durchbruch 19 aufweist. Im Membranbefestigungsabschnitt ist eine ringförmige
Nut 21 vorgesehen, wobei der Durchbruch 19 in der ringförmigen Nut 21 im Be
reich der Kante zwischen Boden und Wandung vorgesehen ist. In der ringförmigen
Nut 21 sitzt ein entsprechendes ringförmiges Dichtungselement 23, welches den
Durchbruch 19 bis auf einen schlitzförmigen Schalleinlaß 25 im wesentlichen ver
schließt.
Durch Verändern der geometrischen Abmessungen des schlitzförmigen Schalleinlas
ses 25 können die akustischen Eigenschaften des Mikrofons in weitem Umfang
vorgegeben werden. Als Länge 28 wird bei den beschriebenen Ausführungsformen
diejenige Abmessung des Schalleinlasses 25 bezeichnet, entlang derer im wesent
lichen der Schallfuß verläuft. Die Breite wird im wesentlichen entlang des Umfangs
des Mikrofons bestimmt, und die Höhe 26 des Schalleinlasses ergibt sich durch den
Abstand zweier komplementärer Bauteile (5, 23; 5, 37; 5, 51), welche den Schall
einlaß 25 begrenzen. Grundsätzlich ist bei den dargestellten Ausführungsformen der
Erfindung die Höhe 26 des Schalleinlasses 25 geringer ist als dessen Länge 28 und
die Länge 28 des Schalleinlasses 25 wiederum geringer ist als dessen Breite.
Die (in radialer Richtung definierte) Höhe 26 des schlitzförmigen Schalleinlasses 25
gemäß der Fig. 1 und 2 wird dabei im wesentlichen durch eine im Membranbe
festigungsabschnitt 5 vorgesehene Ausnehmung 27 und die Länge 28 wird durch
die Dicke des ringförmigen Dichtungselements 23 vorgegeben.
Am ringförmigen Dichtungselement 23 sind abschnittsweise jeweils einen Schall
kanal bildende Durchbrechungen 29 ausgebildet, welche mit einem akustischen
Dämpfungsmaterial 31 versehen sind. Die Durchbrechungen 29 in dem Dichtungs
element 23 verbinden das durch die hintere Oberfläche der Membran 3 begrenzte
Volumen 32 mit einem Hohlraum 33, welcher nach außen hin geschlossen ist (nicht
dargestellt).
Der Hohlraum 33 bildet zusammen mit dem in den Durchbrechungen 29 des Dich
tungselements 23 angeordneten akustischen Dämpfungsmaterial 31 ein Däm
pfungselement, wobei der akustische Dämpfungswert auf der einen Seite von der
Größe des Hohlraums 33 und auf der anderen Seite von den akustischen Eigen
schaften der Durchbrechungen 29 und des Dämpfungsmaterials 31 abhängt. Der
schlitzförmige Schalleinlaß 25 bildet eine akustische Induktivität, deren Größe im
wesentlichen durch die geometrischen Abmessungen vorgegeben werden können.
Die akustische Induktivität des schlitzförmigen Schalleinlaß 25 bildet zusammen
mit dem Dämpfungselement ein akustisches Netzwerk, welches einen Teil der
aufzunehmenden Schallwellen verzögert zur hinteren Membranfläche leitet.
Fig. 3 zeigt ein ringförmiges Dichtungselement, welches beispielsweise bei der in
den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform des Mikrofons zum
Einsatz kommt. Fig. 4 zeigt das ringförmige Dichtungselement im Querschnitt
entlang der Linie IV-IV der Fig. 3. Das ringförmige Dichtungselement hat einen im
wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt, wobei im Dichtungselement 23
beiderseits einander gegenüberliegende umlaufende Nuten 35 vorgesehen sind.
Abschnittsweise sind in den Nuten 35 des Dichtungselements 23 Durchbrechungen
29 angebracht, welche die gleiche Breite wie die umlaufenden Nuten 35 haben und
im wesentlichen die Form eines Langlochs aufweisen. Innerhalb der Durch
brechungen 29 ist ein akustisches Dämpfungsmaterial 31 angeordnet, mit welchem
sich der akustische Widerstand der im Dichtungselement 23 vorgesehenen
Durchbrechungen 29 vorgeben läßt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Mikrofons, wobei Fig. 5 eine Ansicht im Querschnitt und Fig. 6 eine Ausschnitts
vergrößerung aus Fig. 5 darstellt. Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Mikrofon
weist wie das Mikrofon 1 gemäß der ersten Ausführungsform ebenfalls eine
Membran 3, einen Membranbefestigungsabschnitt 5, welcher die Membran 3 trägt,
ein Magnetsystem 7, eine Mikronabdeckung 9, eine Schwingspule 11, einen im
Magnetsystem 7 vorgesehenen Luftspalt 13, in welchen die an der Membran 3
befestigte Schwingspule 11 wenigstens teilweise eintaucht, und eine Schalleintritts
öffnung 15 auf, welche durch ein schalldurchlässiges Material 17 abgedeckt ist.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird bei dem Mikrofon 1 gemäß der
zweiten Ausführungsform die hintere Oberfläche der Membran 3 durch den
Membranbefestigungsabschnitt 5 im wesentlichen umschlossen. Der Mem
branbefestigungsabschnitt 5 weist in einem durch die hintere Oberfläche der
Membran 3 begrenzten Volumen 32 eine ringförmige Nut 21 auf, in welcher ein
ringförmiges Dichtungselement 23 angeordnet ist. Das Dichtungselement 23 ist mit
Durchbrechungen 29 versehen, die angrenzenden im Membranbefestigungs
abschnitt 5 ausgebildeten Schallkanälen gegenüberliegen, welche einen ebenfalls
vom Membranbefestigungsabschnitt 5 umschlossenen Hohlraum 33 (nicht vollstän
dig dargestellt) mit dem durch die hintere Membranfläche begrenzten Volumen
verbinden. Das ringförmige Dichtungselement trägt akustisches Dämpfungsmaterial
31, mit welchem sich der akustische Widerstand des durch den Hohlraum 33 und
dem akustischen Dämpfungsmaterial 31 gebildeten Dämpfungselement vorgeben
läßt.
Am äußeren, umlaufenden Rand der Membran 3 ist ein Membranring 37 mit einem
im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt befestigt. Zwischen dem Membran
ring 37 und dem Membranbefestigungsabschnitt 5 ist abschnittsweise ein schlitz
förmiger Schalleinlaß 25 gebildet, durch welchen Schallwellen zur hinteren
Membranfläche gelangen können. Der schlitzförmige Schalleinlaß 25 wird dadurch
gebildet, daß der Membranring 37 an seiner dem Membranbefestigungsabschnitt
5 zugewandten Oberfläche flache Ausnehmungen 39 aufweist. Die Länge 28 des
schlitzförmigen Schalleinlasses 25 wird dabei durch den der flachen Ausnehmung
39 des Membranrings 37 gegenüberliegenden Teilabschnitt des Membranbefesti
gungsabschnittes 5 bestimmt. Die Höhe 26 des schlitzförmigen Schalleinlasses 25
läßt sich durch die Stärke der Ausnehmung 39 vorgeben.
In den Fig. 7 und 8 ist ein erfindungsgemäßer Membranring im Detail dargestellt,
und zwar in Fig. 7 in einer Ansicht von unten und in Fig. 8 in einem Querschnitt
entlang der Linien VIII-VIII. Bei der dargestellten Ausführungsform des Membran
rings 37 sind acht gleichmäßig auf dem Umfang angeordnete Ausnehmungen 39
vorgesehen. Die Ausnehmungen 39 erstrecken sich auf der unteren Oberfläche des
Membranrings von der inneren umlaufenden Kante radial nach außen, wobei die
äußere, unten liegende Kante des Membranrings 37 durchgehend erhalten bleibt.
Bei dem Mikrofon in einer dritten Ausführungsform, welche in Fig. 9 in einem
Querschnitt und in Fig. 10 in einer Ausschnittsvergrößerung dargestellt ist, ist ein
separates Gehäuseteil 51 vorgesehen, welches mit dem Membranbefestigungs
abschnitt 5 verbunden ist und im wesentlichen die hintere Membranfläche
umschließt. In dem Gehäuseteil 51 ist ebenfalls der Hohlraum 33 vorgesehen,
welcher durch einen mit akustischem Dämpfungsmaterial 31 versehenen
Schallkanal mit dem durch die hintere Membranfläche angeschlossenen Volumen
32 verbunden ist. Der Schallkanal wird dabei durch einander gegenüberliegende
Durchbrüche 53 und 55 in dem Membranbefestigungsabschnitt 5 und in dem
Gehäuseteil 51 gebildet, wobei zwischen dem Membranbefestigungsabschnitt 5 und
dem Gehäuseteil 51 das akustische Dämpfungsmaterial 31 angeordnet ist und
gehalten wird.
Zwischen dem Membranbefestigungsabschnitt 5 und dem Gehäuseteil 51 wird der
schlitzförmige Schalleinlaß gebildet, welcher die akustische Induktivität darstellt. Die
(in axialer Richtung definierte) Höhe 26 und die Länge 28 des schlitzförmigen
Schalleinlasses werden durch den Membranbefestigungsabschnitt 5 und/oder das
Gehäuseteil 51 vorgeben.
Claims (21)
1. Mikrofon (1) mit einer Membran (3), welche eine erste vorzugsweise einer
Schallquelle zugewandte Membranfläche, auf die Schallwellen auftreffen, und eine
zumindest teilweise akustisch von der ersten Membranfläche getrennte zweite
vorzugsweise der Schallquelle abgewandte Membranfläche aufweist, und
mindestens einem, vorzugsweise schlitzförmigen, Schalleinlaß (25), durch den
Schallwellen zur zweiten Membranfläche gelangen können,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon (1) mindestens ein Dämpfungselement
(29, 31, 33) aufweist und der schlitzförmige Schalleinlaß (25) im wesentlichen eine
akustische Induktivität bildet, so daß mindestens ein Teil der aufzunehmenden
Schallwellen verzögert zur zweiten Membranfläche geleitet wird.
2. Mikrofon nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der im Schalleinlaß (25) auftretende akustische Wi
derstand kleiner ist als der akustische Widerstand des Dämpfungselements.
3. Mikrofon nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement durch einen mit akustischem
Dämpfungsmaterial (31) versehenen Schallkanal (29) gebildet wird, welcher einen
Hohlraum (33) mit dem durch die zweite Membranfläche begrenzten Volumen (32)
verbindet.
4. Mikrofon nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalleinlaß (25) einen im wesentlichen recht
eckförmigen Querschnitt aufweist.
5. Mikrofon nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (26) des Schalleinlasses (25) geringer ist als
dessen Länge (28), wobei der Schallfluß entlang der Längsrichtung des Schallein
lasses (25) erfolgt, und die Länge (28) des Schalleinlasses (25) wiederum geringer
ist als dessen Breite.
6. Mikrofon nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schalleinlasses (25) im wesentlichen
dem Umfang des Mikrofons (11) entspricht.
7. Mikrofon nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalleinlaß (25) lediglich durch Stützabschnitte
unterbrochen ist.
8. Mikrofon nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) mit einem Membranbefestigungsab
schnitt (5) verbunden ist.
9. Mikrofon nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch ein Abschlußelement, welches vor einer Mündung des
Schallkanals (29) angeordnet ist und eine der Mündung des Schallkanals (29) im
wesentlichen entsprechende Öffnungen aufweist, welche mit dem akustischen
Dämpfungsmaterial (31) versehen ist.
10. Mikrofon nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Membranbefestigungsabschnitt (5) einen von
einer vorzugsweise einer Schallquelle abgewandten Rückseite des Mikrofons zur
zweiten Membranfläche führenden Durchbruch (19) aufweist, der von einem Dich
tungselement (23) im wesentlichen verschlossen ist, wobei zwischen dem
Dichtungselement (23) und dem Membranbefestigungsabschnitt (5) der schlitzför
mige Schalleinlaß (25) gebildet ist.
11. Mikrofon nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) aus einem porösen
Material, insbesondere aus einem gesinterten Material, besteht.
12. Mikrofon nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des schlitzförmigen Schalleinlasses
(25) im wesentlichen durch eine Ausnehmung (27) im Membranbefestigungsab
schnitt (5) gebildet wird, wobei die Länge (28) des Schalleinlasses (25) im wesent
lichen durch die Dicke des Dichtungselementes (23) vorgegeben ist.
13. Mikrofon nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) im wesentlichen ring
förmig ist.
14. Mikrofon nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Membranbefestigungsabschnitt (5) eine
ringförmige Nut (21) aufweist, in welcher das Dichtungselement (23) angeordnet
ist.
15. Mikrofon nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des schlitzförmigen Schalleinlasses
(25) durch die Größendifferenz zwischen dem Innendurchmesser des Membran
befestigungsabschnittes (5) und dem Außendurchmesser des Dichtungselementes
(23) vorgeben ist.
16. Mikrofon nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) mit dem Abschlußelement
einstückig ausgebildet ist.
17. Mikrofon nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Membranbefestigungsabschnitt (5) im wesentli
chen die zweiten Membranfläche umschließt, und der Schalleinlaß (25) zwischen
einem an der Membran vorgesehenen Halteabschnitt (37) und dem Membranbefesti
gungsabschnitt (5) ausgebildet ist.
18. Mikrofon nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halteabschnitt (37) ein mit der Membran (3)
verbundener Membranring (37) ist.
19. Mikrofon nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der schlitzförmige Schalleinlaß (25) im wesentlichen
durch Ausnehmungen (39) im Membranring (37) geformt ist.
20. Mikrofon nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch ein Gehäuseteil (51), welches mit dem Membranbefesti
gungsabschnitt (5) verbunden ist und im wesentlichen die zweite Membranfläche
umschließt, wobei der Schalleinlaß (25) zwischen dem Membranbefestigungsab
schnitt (5) und dem Gehäuseteil (51) ausgebildet ist.
21. Mikrofon (1) nach Anspruch 1, mit einer Membran (3), welche eine erste,
vordere Membranfläche, auf die Schallwellen auftreffen, und eine akustisch von der
ersten vorzugsweise einer Schallquelle zugewandten Membranfläche getrennte
zweite vorzugsweise der Schallquelle abgewandte Membranfläche aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon (1) mindestens ein Dämpfungselement
(29, 31, 33) aufweist, welches durch einen mit akustischem Dämpfungsmaterial
(31) versehenen Schallkanal (29) gebildet wird, der einen Hohlraum (33) mit dem
durch die hintere Membranfläche begrenzten Volumen (32) verbindet.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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