Пьезоэлектрический микрофон

(5)5 Н 04 й 17 Я ЗОБРЕТЕН ИСА АТЕ ектроаку именно к для комп ит в том, не чувст- ьезокомСтьЮ 3-3, азообраэ-ление уполочки из ватываю" ного элестенки б нию: Як/Е Ь,модуль Юнга имодуль Юнга мплощадь сечена плоскостью,нию поляриза бЕ где Ек -.Я - элемент ;аправл ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: предназначено длякомплектации цифровой аппаратуры. СущИзобретение относится к зл стическим преобразователям, а микрофонам, предназначенным лектации бытовой аппаратуры,Сущность изобретения состо что в пьезоэлектрическом микрофо вительный элемент выполнен из и позиционного материала связно одна из фаз которого является г ной средой, воспринимающий дав ругий элемент выполнен в виде об диэлектрического материала, ох щей всю поверхность чувствитель мента без зазора, а толщина оболочки удовлетворяет соотноше ность изобретен микрофон содер мент из пьезоком связностью 3-3, О ется газообразной тывающую без з чувствительного э нена из диэлектр водится формула стенки оболочки материалов обола мента и геометрич вительного элем содержит основа внешней поверхн 3 ил. 1 я: пьезоэлектрический жит чувствительный элепозиционного материала дна из фаз которого явля- средой, и оболочку, охваазора всю поверхность лемента. Оболочка выполического материала. При; связывающая толщину с упругими константами чки, чувствительного элеескими размерами чувстента. Микрофон также ние, связанное с частью ости оболочки. 1 з,п. ф-лы,(. - периметр сечения чувствительногоэлемента плоскостью, перпендикулярнойнаправлению поляризации,а также при сохранении указанных отли юйчий в том, что микрофон содержит основа фние, с которым связана часть внешней дповерхности оболочки. ОсИзобретение направлено на созданиепьезоэлектрического микрофона с удовпет- фворительной равномерностью амплитудночастотной характеристики, что позволяетиспользовать его в бытовой технике, а также при сохранении его характеристик, наобеспечение надежного крепления в быто- бдвой аппаратуре, например в магнитофонеили в телефоне,В указанной конструкции наличие механической связи между упругим элементом иучастком чувствительного элемента приводит к механическим резонансам, обуславливающим существенную неравномерностьамплитудно-частотной характеристики, не 1816342зависимо от выбора конструкции чувствительного элемента и материала, из которого он сделан. Преобразовать эту связь в рамках известной конструкции не представляется возможным,Изобретение поясняется фиг, 1-3.Микрофон состоит из чувствительного элемента 1, оболочки 2 и основания 3.Микрофон работает следующим образом,Давление воспринимается оболочкой, охватывающей всю поверхность чувствительного элемента, что исключает механические резонансы.Давление. воспринимаемое оболочкой, передается на чувствительный элемент, в результате чего он деформируется в направлении поляризации, а на его электродах появляется заряд, Наличие оболочки исключает проникновение звуковой волны внутрь пор чувствительного элемента и тем самым исключает компенсацию заряда зарядами, обусловленными поперечным пьезоэффектом. Так как газообраэное.наполнение пор чувствительного элемента. обладает большой сжимаемостью, воздействие волны на боковую поверхность чувствительного элемента также не приводит к появлению компенсирующих зарядов.Толщина стенки оболочки должна быть таковой, чтобы ее жесткость не увеличивала жесткость чувствительного элемента и не снижала тем самым его чувствительность.Чувствительный элемент. состоящий из пьезокомпозиционного материала со связностью 3-3, реализован выжиганием органических наполнителей. Оболочка выполнена нанесением на чувствительный элемент виксинта. Сборка микрофона произведена в атмосфере (воздухе), При этом была достигнута неравномерность амплитудно-частотной характеристики не более 4 дб.; Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в вариантах конструкции микрофона фиг, 2, 3 также составила нв более 4 дБ.В конструкции пьезоэлектрического микрофона, представленной на фиг, 1, звуковая волна воздействует на всю наружную поверхность оболочки 2, которая передает воздействие на чувствительный элемент 1, и на нем возникает напряжение, пропорциональное давлению звуковой волны,В варианте конструкции пьезоэлектрического микрофона, представленном на фиг, 2,звуковая волна воздействует нЬ поверхность оболочки 2. перпендикулярную направлению поляризации, которая передает воздействие на поверхность чувствительного элемента 1, На его противоположную поверхность через оболочку со стороны основания 3 действует реакция опоры на передаваемое чувствительным элементом 5 давление звуковой волны. При этом давление звуковой волны действует и на боковую поверхность оболочки, которая, в свою очередь, передает это давление на поверхность основания, прилегающую к поверхности 10 оболочки, Со стороны основания мембранапередает на чувствительный, элемент реак цию опары. Таким образом, чувствительный элемент испытывает всестороннее сжатие, и на нем возникает напряжение, пропорци ональное давлению звуковой волны.В варианте конструкции пьезоэлектрического микрофона, представленном на фиг,З, звуковая ьолна воздействует на поверхности оболочки 2, перпендикулярные 20 направлению поляризации. которые передают воздействие на поверхность чувствительного элемента 1. Давление звуковой волны на поверхность оболочки, охватывающей боковые стенки чувствительного эле-25 мента, передается на поверхностьосновайия 3, прилегающую к поверхности мембраны, Со стороны основания оболочка передает на чувствительный элемент реакцию опоры. Таким образом, чувствительный 30 элемент испытывает всестороннее сжатие,и на нем возникает напряжение; пропорциональное давлению звуковой волны. ф ор мул а и зо бр ете ни я 35 1. Пьезоэлектрический микрофон, содержащий чувствительный элемент и воспринимающий давление упругий элемент, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в нем чувствительный элемент выполнен иэ пьезокомпо зиционного материала со связностью 3-3,одна из фаз которого является газообразной средой, а воспринимающий давление упругий элемент выполнен в виде оболочки иэ диэлектрического материала, охватываю щей всю поверхность чувствительного элемента без зазора, причем толщина оболочки б удовлетворяет соотношениюбЕк8/Е 1 ьгде Е - модуль Юнга пъезокерамики: 50 Е - модуль Юнга материала оболочки;Зк - площадь сечения чувствительногоэлемента плоскостью, перпендикулярной направлению поляризации;. - периметр сечения чувствительного 55 элемента плоскостью, перпендикулярнойнаправлению поляризации.2. Микрофон по и. , о т л и ч а ю щ и й-.с я тем, что часть внешней поверхности оболочки связана с введенным основанием.1816342Составитель М.ПанайотРедактор Техред М. Мор гентал КоРРектоР М.Петрова Заказ 1652 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101