RU2619807C1

RU2619807C1 - Condenser microphone capsules

Info

Publication number: RU2619807C1
Application number: RU2016107942A
Authority: RU
Inventors: Александр Элхонович Шрайбман
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-05-18

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: condenser microphone capsules contains a protective cover, membrane, membrane housing o-ring, air gap, phase-shifting element and a stationary electrode with holes, with the area of all the holes in the fixed electrode shall be not less than 37% of the surface area of the membrane Dm and the holes in the fixed electrode located on the concentric circles, the diameters of which are subject to formula: Dc. res. n=0.72 Dm/n, where n is the number of concentric circles.

EFFECT: improvement of uniformity and ensure linear frequency characteristics of diffuse field sensitivity in the field of high frequencies.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электроакустическим преобразователям, а именно к электростатическим (конденсаторным) микрофонам.The invention relates to electro-acoustic transducers, namely to electrostatic (condenser) microphones.

В односторонне направленных конденсаторных микрофонах приемником звукового давления является капсюль. Известный микрофонный капсюль (http://www.oktavatula.ru/production/kondensatornyi mikrofon/mk 319 ctereo kartonnaya korobka/) не обладает достаточно высокой равномерностью частотных характеристик чувствительности в области высоких частот, а также не обеспечивает требуемой параллельности частотных характеристик чувствительности при падении звуковой волны под различными углами в передней полуплоскости (с целью обеспечения линейной частотной характеристики чувствительности по диффузному полю в области высоких частот).In one-way condenser microphones, the sound pressure receiver is a capsule. The well-known microphone capsule (http://www.oktavatula.ru/production/kondensatornyi mikrofon / mk 319 ctereo kartonnaya korobka /) does not have a sufficiently high uniformity of the frequency characteristics of the sensitivity in the high frequency region, and also does not provide the required parallelism of the frequency characteristics of the sensitivity when falling sound wave at different angles in the anterior half-plane (in order to ensure a linear frequency response of the sensitivity along the diffuse field in the high frequency region).

Из уровня техники известен капсюль конденсаторного микрофона (авторское свидетельство №504317, опубликованное 25.02.1976), который содержит мембрану и защитную крышку с отверстиями, при этом с целью улучшения перепада чувствительности «фронт-тыл» в области верхних частот, защитная крышка расположена на расстоянии от мембраны, равном 0,04-0,07 ее диаметра, а центры отверстий с общей площадью в 10-20% от площади мембраны расположены по окружности радиусом не менее 0,7 радиуса мембраны. Указанный капсюль конденсаторного микрофона выбран в качестве наиболее близкого аналога.A capsule of a condenser microphone is known from the prior art (copyright certificate No. 504317 published on 02.25.1976), which contains a membrane and a protective cover with holes, in order to improve the front-rear sensitivity difference in the high-frequency region, the protective cover is located at a distance from the membrane, equal to 0.04-0.07 of its diameter, and the centers of the holes with a total area of 10-20% of the membrane are located on a circle with a radius of not less than 0.7 radius of the membrane. The specified capsule condenser microphone is selected as the closest analogue.

Недостатком данного капсюля конденсаторного микрофона является отсутствие равномерности частотных характеристик чувствительности в области высоких частот, а также линейной частотной характеристики чувствительности по диффузному полю в области высоких частот.The disadvantage of this capsule of a condenser microphone is the lack of uniformity of the frequency response characteristics of the sensitivity in the high frequency region, as well as the linear frequency response of the sensitivity along the diffuse field in the high frequency region.

Технический результат заявленного изобретения, достигаемый при его использовании, заключается в улучшении равномерности частотных характеристик чувствительности по свободному полю при различных углах падения звуковой волны, обеспечении линейной частотной характеристики чувствительности по диффузному полю в области высоких частот и улучшении качества звучания.The technical result of the claimed invention, achieved when using it, is to improve the uniformity of the frequency characteristics of the sensitivity of the free field at different angles of incidence of the sound wave, providing a linear frequency response of the sensitivity of the diffuse field in the high frequency region and improving the sound quality.

Указанный технический результат достигается за счет использования капсюля конденсаторного микрофона, содержащего защитную крышку, мембрану, корпус, изолирующее кольцо, воздушный зазор, фазовращающий элемент и неподвижный электрод с отверстиями, при этом площадь всех отверстий в неподвижном электроде должна составлять не менее 37% площади мембраны Dм и отверстия в неподвижном электроде расположены на концентрических окружностях, диаметры которых подчиняются формуле: Dц.отв.n=0,72 Dм/n, где n - это номер концентрической окружности.The specified technical result is achieved through the use of a condenser microphone capsule containing a protective cover, a membrane, a housing, an insulating ring, an air gap, a phase-shifting element and a fixed electrode with holes, while the area of all holes in the fixed electrode should be at least 37% of the membrane area Dm and the holes in the fixed electrode are located on concentric circles, the diameters of which are obeyed by the formula: Dc.n.n = 0.72 Dm / n, where n is the number of the concentric circle.

Далее решение поясняется ссылками на чертежи, на которых изображено следующее.Next, the solution is illustrated by reference to the drawings, which depict the following.

фигура 1 - разрез односторонне направленного капсюля с фазовращающим устройством;figure 1 is a section of a one-sided directed capsule with a phase-shifting device;

фигура 2 - вид неподвижного электрода конденсаторного микрофона сверху.figure 2 is a top view of a fixed electrode of a condenser microphone.

Капсюль конденсаторного микрофона, изображенный на фиг. 1, содержит защитную крышку 1, крепежные винты 2, мембрану 3, корпус 4, изолирующее кольцо 5, неподвижный электрод 6, фазовращающий элемент, образованный воздушной полостью 7 и металлокерамическим элементом 8, размещенным в кольце 9. Также капсюль конденсаторного микрофона содержит воздушный зазор 10 и отверстия 11 в неподвижном электроде 6. Неподвижный электрод изображен на фиг. 2. Мембрана 3 закреплена между защитной крышкой 1 и корпусом 4 посредством крепежных винтов 2, при этом между мембраной 3 и неподвижным электродом 6 образуется воздушный зазор 10. Внутри корпуса 4 расположены неподвижный электрод 6 и металлокерамический элемент 8, размещенный в кольце 9. Для изоляции неподвижного электрода 6 от стенки корпуса 4 между ними расположено изолирующее кольцо 5. Между неподвижным электродом 6 и металлокерамическим элементом 8, размещенным в кольце 9, образуется воздушная полость 7.The condenser microphone capsule shown in FIG. 1 contains a protective cover 1, fixing screws 2, a membrane 3, a housing 4, an insulating ring 5, a fixed electrode 6, a phase-shifting element formed by an air cavity 7 and a cermet element 8 located in the ring 9. Also, the condenser microphone capsule contains an air gap 10 and holes 11 in the fixed electrode 6. The fixed electrode is shown in FIG. 2. The membrane 3 is fixed between the protective cover 1 and the housing 4 by means of fixing screws 2, while an air gap 10 is formed between the membrane 3 and the fixed electrode 6. Inside the housing 4 there is a fixed electrode 6 and a cermet element 8 located in the ring 9. For insulation an immovable electrode 6 from the wall of the housing 4 between them is an insulating ring 5. Between the immovable electrode 6 and the cermet element 8 located in the ring 9, an air cavity 7 is formed.

Для улучшения равномерности и обеспечения линейности частотной характеристики чувствительности по диффузному полю в области высоких частот в предлагаемом устройстве центры отверстий в неподвижном электроде, площадь которых должна составлять не менее 37% площади мембраны, расположены на концентрических окружностях. Диаметр концентрической окружности с максимальным диаметром должен составлять 0,72 диаметра мембраны (Dм). Диаметры остальных концентрических окружностей (Dц.отв.n) подчиняются формуле:To improve the uniformity and linearity of the frequency response of the sensitivity along the diffuse field in the high frequency region in the proposed device, the centers of the holes in the fixed electrode, the area of which should be at least 37% of the membrane area, are located on concentric circles. The diameter of the concentric circle with the maximum diameter should be 0.72 of the diameter of the membrane (Dm). The diameters of the remaining concentric circles (Dc.ot.n) obey the formula:

где n=1, 2, 3 … - номер концентрической окружности.where n = 1, 2, 3 ... is the number of the concentric circle.

При этом воздушный зазор 10 и отверстия в неподвижном электроде 11 будут представлять собой резонатор, позволяющий осуществить акустическую коррекцию неравномерности частотной характеристики капсюля, эффективность которой зависит от площади и расположения этих отверстий. Выбор таких значений площади и диаметров центров отверстий в неподвижном электроде позволяет наиболее оптимальным способом воздействовать на вид частотных характеристик чувствительности по свободному полю.In this case, the air gap 10 and the holes in the fixed electrode 11 will be a resonator, which allows acoustic correction of the uneven frequency response of the capsule, the effectiveness of which depends on the area and location of these holes. The choice of such values of the area and the diameters of the centers of the holes in the fixed electrode allows the most optimal way to influence the form of the frequency characteristics of the sensitivity of the free field.

Claims

A condenser microphone capsule, characterized in that it contains a protective cover, a membrane, a housing, an insulating ring, an air gap, a phase-shifting element and a fixed electrode with holes, while the area of all holes in the fixed electrode should be at least 37% of the membrane area Dm and the holes in the fixed electrode are located on concentric circles, the diameters of which obey the formula: Dc.per.n = 0.72 Dm / n, where n is the number of the concentric circle.