Конденсаторный электретный микрофон

(54 РОФ (57 Кктро. позк зо. волячувс ретн тМ 4 йь Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСНОМУ СВИ 3969534/24-10; 3969561/228.10.8515.10.87, БюлН.А.Кузнецов,ычков и В,В.Ш ц534,232(088,8)Патент Великобритании3098, кл. Н 04 К 19/00,тент США У 3588382,04 К 19/04, 1971. КОНДЕНСАТОРНЫЙ ЭЛЕКТРЕТН Изобретение относится к эл ическим преобразователям и т обеспечить корректировку вительности микрофона, Эле я мембрана 7 размещена на воротном кольце 3, установленном между корпусом 1 и диэлектрической прокладкой 11. Наличие электретиогослоя 1 О на неподвижном электроде 9способствует повышению напряженностиэлектрического поля в зазоре 8 безповышения потенциала мембраны 7, Падение звуковой волны на мембрану 7приводит к возникновению разности потенциалов между ней и электродом9, амплитуда которой обусловлена амплитудой .звука. Поворотом кольца 3с мембраной 7 обеспечивается сканирование акустического поля без переориентации микрофона. Электретныйслой 10 имеет по крайней мере двены с противоположно направленнымивекторами поляризации. 6 ил.Изобретение относится к электро- акустическим преобразователям, в частности к конденсаторным электретным микрофонам.Целью изобретения является обеспечение возможности корректировки чувствительности,На фиг. 1 изображен конденсаторный электретный микрофон, осевое 10сечение; на фиг. 2 - диэлектрическоепрокладочное кольцо, на фиг. 3расположение зон электретной мембраны и электретного слоя неподвижногоэлектрода при параллельности границэоы, на фиг, 4 - диаграмма направленности для случая, показанного нафиг, 3, на фиг. 5 - расположение зонэлектретной мембраны и электретногослоя неподвижного электрода при пер Опендикулярности 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 1осевые 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 пу- З 5 тем напыления или осаждения из паровой фазы тонкого металлического слоя на пленку из сополимера тетрафторэтилена с гексафторпопиленом. Электретная мембрана 7 имеет две зо/(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 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 О воположно направленными векторами поляризации и границей раздела 0-0 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.с 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 образом.В исходном положении зона 7 элект. ретной мембраны 7 находится полностью над зоной 10 электретного слояя 10, а эона 7 - над зоной 10 , поэтому границы зон О, -0 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,/ 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 поля 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 0 -0, зоны 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 -янах 7 и 7 будет различным, напря 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 0 -0 , то разность фаз звукового давления в зонах 7 и 7 будет уменьшаться с уменьшением этого угларазность потенциалов также .будетуменьшаться. Таким образом, диаграмма направленности микрофона будетиметь форму восьмерки с направлениемлепестков, перпендикулярным границераздела зон О, - О, (фиг. 4) .За выступы 4 и 4 поворотногокольца 3 повернем электретную мембрану 7 вокруг оси 0-0 например, на90 относительно исходного положения(фиг, 5 и 6),В этом случае границы зон 0,-0 и02-02 будут взаимно перпендикулярны,Электрическое поле между электретноймембраной 7 и .неподвижным электродом9 с электретным слоем 10 возникаеттолько в квадрантах 1 и 111, так какзаряды электретов на поверхностях,обращенных друг к другу, будут разноименными именно в этих квадрантах,В квадрантах 11 и 1 Ч заряды будутодноименными, и поля не будет, чтопри прочих равных условиях приведетк 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 звуковойволны параллельно плоскости мембраны7 вдоль биссектрисы А-А (фиг. 6) 1квадранта (угла между границами О, -О,и 0 -0 ) возникает разность фаз акус 2 2тического давления в квадрантах 1 и111, между электретами мембраны 7 и электрода 9 также возникает разностьпотенциалов.При угле 90между осями 0 -О, 5и 02 -02 диаграмма направленностиимеет форму восьмерки лепесток которой повернут относительно исходного положения на угол 45.Таким образом, путем поворотакольца с электретной мембраной можно сканировать акустическое поле беэпереориентации микрофона.Электретную мембрану выполняютдиаметром, меньшим внутреннего диамет 15 ра прокладок, с той целью, чтобы приповоротах кольца укрепленная на немэлектретная мембрана не повреждаласьсилами трения.Формула изобретенияКонденсаторный электретный микрофон, содержащий установленные в корпусе электретную мембрану, имеющуюр 5 по крайней мере две зоны с противоположно направленными векторами поля-ризации, неподвижный электрод и диэлектрическую прокладку между ними,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,ЗО с целью корректировки чувствительности, в нем электретная мембранаукреплена на поворотном кольце, установленном между корпусом и диэлектрической прокладкой, а на неподвижном электроде расположен электретныйслой, также имеющий по крайней мередве зоны с противоположно направленными векторами поляризации,1345381 Составитель И.ИгумноваРедактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова ректор А.Об Зака писно роизводственно-полиграфиическое предприятие, г. Ужгород оектная 33/56 Ти ИИПИ Государст по делам иэобр 3035, Москва,аж б 35 Под нного комитета СССР ений и открытий35, Раушская наб., д. 4