Конденсаторный электретный микрофон

 

Изобретение относится к электроакустическим преобразователям и позволяет обеспечить корректировку чувствительности микрофона. Электретная мембрана 7 размещена на поворотном кольце 3, установленном между корпусом 1 и диэлектрической прокладкой 11. Наличие электретного слоя 10 на неподвижном электроде 9 способствует повышению напряженности электрического поля в зазоре 8 без повьшения потенциала мембраны 7. Падение звуковой волны на мембрану 7 приводит к возникновению разности потенциалов между ней и электродом 9, амплитуда которой обусловлена амплитудой звука. Поворотом кольца 3 с мембраной 7 обеспечивается сканирование акустического поля без переориентации микрофона. Электретный слой 10 имеет по крайней мере две зоны с противоположно направленными векторами поляризации. 6 ил. ш (Л ел со 00 фие.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) .

А1 (5D 4 Н 04 R 19/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3969534/24-10; 3969561/24-10 (22) 28.10.85 (46) 15.10.87. Бюл. У 38 (72) Н.А.Кузнецов, В.Г.Бойцов, А.А.Рычков и В.В.Швец (53) 534.232(088.8) (56) Патент Великобритании

В 1353098, кл. Н 04 R 19/00, 1974.

Патент США 11- 3588382, кл. Н 04 R 19/04, 1971. (54) КОНДЕНСАТОРНЫЙ ЭЛЕКТРЕТНЫЙ МИКРОФОН (57) Изобретение относится к электроакустическим преобразователям и позволяет обеспечить корректировку чувствительности микрофона. Электретная мембрана 7 размещена на поворотном кольце 3, установленном между корпусом 1 и диэлектрической прокладкой 11. Наличие электретиого слоя 10 на неподвижном электроде 9 способствует повышению напряженности электрического поля в зазоре 8 без повышения потенциала мембраны 7. Падение звуковой волны на мембрану 7 приводит к возникновению разности потенциалов между ней и электродом

9, амплитуда которой обусловлена амплитудой .звука. Поворотом кольца 3 с мембраной 7 обеспечивается сканирование акустического поля без переориентации микрофона. Электретный слой 10 имеет по крайней мере две зоЖ ны с противоположно направленными векторами поляризации. 6 ил.

1345381

Изобретение относится к электроакустическим преобразователям, в частности к конденсаторным электретным микрофонам.

Целью изобретения является обеспечение возможности корректировки чувствительности.

На фиг. 1 изображен конденсаторный электретный микрофон, осевое 10 сечение, на фиг. 2 — диэлектрическое прокладочное кольцо, на фиг. 3 расположение зон электретной мембраны и электретного слоя неподвижного электрода при параллельности границ зоы, на фиг. 4 — диаграмма направленности для случая, показанного на фиг, 3, на фиг. 5 — расположение зон электретной мембраны и электретного слоя неподвижного электрода при перпендикулярности границ зон; на фиг,6.диаграмма направленности для случая, показанного на фиг. 5.

Микрофон состоит из корпуса 1 с фронтальным акустическим входом 2, Внутри корпуса расположено металлическое поворотное кольцо 3, имеющее

1 осевые выступы 4 и 4", проходящие через акустический вход 2 из корпуса 1 наружу, Своей верхней плоскостью ЗО

5 поворотное кольцо 3 контактирует с отбортовкой б корпуса 1. К нижней плоскости поворотного кольца приклеена проводящим клеем круглая электретная мембрана ?, выполненная путем напыления или осаждения из паровой фазы тонкого металлического слоя на пленку из сополимера тетрафторэтилена с гексафторпопиленом.

Электретная мембрана 7 имеет две зо-. 40

/( ны 7 и 7 с противоположно направ-ленными векторами поляризации и с границей раздела О, -О, по диаметру, Необходимый воздушный зазор 8 между электретной мембраной 7 и неподвиж- 4В ным круглым электродом 9 с расположенным на нем электретным слоем 10 обеспечивается кольцевой диэлектрической прокладкой 11. Электретный слой 10 имеет цве зоны 10 и 10" с проти- ВО воположно направленными векторами поляризации и границей раздела О -О по диаметру. Неподвижный электрод 9 установлен внутри изоляционной чашки

12 таким образом, что плоскость электретного слоя 10 лежит в плоскости торца 13 чашки. Диаметр неподвижного электрода 9 меньше внутреннего диаметра диэлектрической прокладки 11.

Для соединения всех деталей в единую конструкцию корп-./c снизу завальцован так, чтобы обеспечить возможность поворота кольца 3 вокруг оси 0-0, но исключить возможность осевых перемещений деталей с целью стабилизации зазора 8.

Микрофон работает следующим образомм.

В исходном положении зона 7 электретной мембраны 7 находится полностью над зоной 10 электретного слоя

Il ((10, а эона 7 — над зоной 10, поэтому границы зон О, -О„ и 0 -О параллельны. Между зонами электретов возникают электрические поля Е„ и Е равные по модулю и противоположные по направлению, следовательно разность потенциалов между электретными электродами (7) и (10) равна нулю, I // поскольку площади зон 7 и 7, а так- . же 10 и 10 равны между собой (фиг. 3) . Наличие электретной мембраны 7 и электретного слоя 10 на неподвижном электроде 9 позволяет повысить напряженность электрического not ля в зазоре 8, не повышая потенциала электретной мембраны, что обеспечивает повышение чувствительности микрофона без уменьшения стабильности. В случае, показанном на фиг. 3, чувствительность максимальна.

При падении звуковой волны на мембрану 7 в направлении, параллельном ее плоскости и перпендикулярном границе раздела зон О -О, зоны

I /I

7 и 7 оказываются под воздействием акустического давления, имеющего различные фазы. Разность фаз зависит от длины волны и диаметра мембраны

7, поэтому смещение электретной мембраны 7 в сторону электрода 9 в зо— ((( нах 7 и 7 будет различным, напряI / женность поля между зонами 7 и 10 будет отличаться по модулю от напряженности между зонами 7" и 10" и между электретной мембраной и неподвижным электродом 9 с электретным слоем 10 возникает разность потенциалов. Эта разность будет меняться с частотой действующего звука, а амплитуда будет пропорциональна амплитуде звука.

Если направление звука, оставаясь параллельным плоскости мембраны 7, будет менять угол с границей раздела зон О„ -О „, то разность фаз звуково/ I го давления в зонах 7 и 7 будет уменьшаться с уменьшением этого угла

1345381

pl/

10 разность потенциалов также .будет уменьшаться. Таким образом, диаграмма направленности микрофона будет иметь форму восьмерки с направлением лепестков, перпендикулярным границе раздела зон О, — О, (фиг. 4). ! !!

За выступы 4 и 4 поворотного кольца 3 повернем электретную мембрану 7 вокруг оси 0-0 например, на

90 относительно исходного положения (фиг ° 5 и 6), В этом случае границы зон 0,-0< и

О -02 будут взаимно перпендикулярны.

Электрическое поле между электретной мембраной 7 и .неподвижным электродом

9 с электретным слоем 10 возникает только в квадрантах I и III, так как заряды электретов на поверхностях, обращенных друг к другу, будут разноименными именно в этих квадрантах, В квадрантах II u IV заряды будут одноименными, и поля не будет, что при прочих равных условиях приведет к уменьшению чувствительности микрофона вдвое из-за уменьшения эффективной площади взаимодействия электретов вдвое. Таким образом, путем поворота электретной мембраны можно регу-, лировать уровень чувствительности.

При направлении падения звуковой волны параллельно плоскости мембраны

7 вдоль биссектрисы А-А (фиг. 6) I квадранта (угла между границами О, -О, и О -О ) возникает разность фаз акус2 2 тического давления в квадрантах I u

III, между электретами мембраны 7 и электрода 9 также возникает разность потенциалов.

При угле 90 между осями 0< -О, 5 и 02 -О диаграмма направленности имеет форму восьмерки лепесток которой повернут относительно исходного положения на угол 45 .

Таким образом, путем поворота кольца с электретной мембраной можно сканировать акустическое поле беэ переориентации микрофона.

Электретную мембрану выполняют диаметром, меньшим внутреннего диамет» ра прокладок, с той целью, чтобы при поворотах кольца укрепленная на нем электретная мембрана не повреждалась силами трения. формула и з обретения

Конденсаторный электретный микрофон, содержащий установленные в корпусе электретную мембрану, имеющую рб по крайней мере две зоны с противоположно направленными векторами поля- ризации, неподвижный электрод и ди электрическую прокладку между ними, отличающийся тем, что, З0 с целью корректировки чувствительности, в нем электретная мембрана укреплена на поворотном кольце, установленном между корпусом и диэлектрической прокладкой, а на неподвижном электроде расположен электретный слой, также имеющий по крайней мере две зоны с противоположно направленными векторами поляризации, 1345381

Составитель И.Игумнова

Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4933/56 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул, Проектная, 4