Elektroakustischer Wandler

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einer in einem Gehäuss angeordneten Wandlerplatte, durch die das Volumen in dem Gehäuse in einen Vor- und Rückraum aufgeteilt ist, weiterhin mit einer den Vorraum verschließenden, Schalldurchlaßöffnungen aufweisenden Fassung sowie zumindest einen auf einer Trägerplatte im Rückraum des Gehäuses angeordneten Helmholtzresonator zur Dämpfung von Resonanzüberhöhungen. Ein derartiger Wandler ist durch die EP-A-0007436 bekannt.

[0002] Bei elektroakustischen Wandlern der Fernsprechtechnik wird die durch Masse und Federung der Membran bedingte Resonanzüberhöhung bekanntlich durch einen an den Membranrückraum angekoppelten Helmholtz-Resonator kompensiert. Dazu realisiert man Masse, Federung und Reibung der Luft im Helmholtz-Resonator geometrisch durch einen Hals, auf den ein Dämpfungsmaterial wie Seide, Drahtgitter oder Sintermetall nachträglich aufgebracht wird. Der Strömungswiderstand des Dämpfungsmaterials ist jedoch mit relativ großen Toleranzen behaftet, die durch das Aufbringen des Dämpfungsmaterials auf den Hals beispielsweise durch einen Klebevorgang noch vergrößert werden, so daß nachteilige Abweichungen in der Serienfertigung entstehen können. Ein weiterer Nachteil besteht in den relativ hohen Kosten für Material, Montage und Prüfung.

[0003] Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 2 322 475) kompensiert man Masse und Reibung der Luft in ca. 100 bis 150 Jl.m schmalen und relativ langen (einige mm) Ringspalten, die durch zwei ineinander ragende Kunststoffspritzteile gebildet werden. Dabei ragen zylindrische Stifte eines Wandlergehäuses in gleichmäßig am Umfang einer Trennwand verteilte Löcher, wobei die Stelle einen etwas kleineren Durchmesser als die Löcher aufweisen. Der Nachteil einer derartigen Lösung besteht darin, daß für die beiden Spritzteile eine sehr hohe Genauigkeit verlangt wird.

[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausführung für einen Helmholtzresonator anzugeben, bei der die oben angegebenen Nachteile vermieden werden.

[0005] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Reibung und ein Teil der Luftmasse des Helmholtzresonators durch in der Trägerplatte angeordnete sehr schmale und tiefe schlitzartige Schalldurchtrittsöffnungen gebildet sind, an die sich der Hals des Helmholtzresonators anschließt.

[0006] Der Vorteil gegenüber den bekannten Lösungen besteht darin, daß die erforderlichen Schalldurchtrittsöffnungen bei der Fertigung mitgespritzt werden können, wodurch ein zusätzlicher Arbeitsgang vermieden wird. Da nur ein Bauteil Verwendung findet, entfällt die sehr hohe erforderliche Genauigkeit der beiden Spritzteile nach der DE-OS 2 322 475.

[0007] Durch die DE-A-2 643 695 ist es zwar bekannt, den akustischen Reibungswiderstand aus Filz oder Textilgewebe durch schmale Schalldurchtrittsöffnungen in einem Kunststoffkörper zu bilden. Der bekannte Reibungswiderstand ist jedoch wegen seiner geringen Dicke im Bereich der Begrenzung der Durchgänge praktisch ohne Massebelastung, während gemäß der Erfindung die Schalldurchtrittsöffnungen sowohl die Reibung als auch einen Teil der Luftmasse des Helmholtzresonators bilden sollen.

[0008] Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß derartige nach der Erfindung hergestellte Resonatoren jederzeit bei einem vorhandenen Spritzwerkzeug reproduzierbar und nicht bei der Montage eventuellen Veränderungen unterworfen sind.

[0009] Es kann vorteilhaft sein, daß die Schalldurchtrittsöffnungen durch Schlitze in der Trägerplatte gebildet sind.

[0010] Besonders zweckmäßig ist es, die Schalldurchtrittsöffnungen durch Ringspalte zu bilden, da so der Herstellungsvorgang erheblich erleichtert wird.

[0011] Eine zweckmäßige Ausführung besteht darin, daß die Schlitze eine Länge von 0,25 bis 0,5 mm, eine Breite von 0,05 bis 0,1 mm und eine Tiefe von 2 bis 3 mm aufweisen, wobei der Resonatorhals einen Durchmesser von etwa 2,4 mm und eine Länge von etwa 3,4 mm aufweist.

[0012] Werden die Schalldurchtrittsöffnungen als Ringspalte ausgebildet, so ist es zweckmäßig, daß die Summe der Tiefen etwa 8 mm und eine Breite von 0,05 bis 0,1 mm aufweisen, wobei der Resonatorhals einen Durchmesser von etwa 2,4 mm und eine Länge von etwa 3,4 mm aufweist.

[0013] Im folgenden sei die Erfindung anhand von 5 Figuren näher erläutert.

[0014] Es zeigen :

Figur 1 einen Querschnitt durch einen elektroakustischen Wandler nach der Erfindung,

Figur 2 einen Helmholtzresonator nach der Erfindung,

Figur 3 einen Schlitz,

Figuren 4 und 5 einen Helmholtzresonator in Draufsicht von unten.

[0015] In einem Gehäuse 1 sind nacheinander folgende Teile untergebracht. Zunächst ist der Träger 2 zu nennen, der auf seiner dem Boden des Gehäuses 1 zugewandten Seite eine Schaltungsplatte 3 mit elektronischen Bauelementen trägt. An dieser Schaltungsplatte sind zwei Kontaktmesser angeordnet (Kontaktmesser 4 dargestellt), die durch Ausnehmungen 5 des Gehäuses hindurchragen, den elektrischen Anschluß nach außen bilden und den Träger 2 mit Schaltungsplatte 3 im Gehäuse festlegt.

[0016] Auf dem Träger 2 ist weiterhin ein Lagerkörper 8 angeordnet, über dem eine mit einer piezokeramischen Schicht 9 versehene Wandlerplatte 10 lagert. Ein weiterer Lagerkörper 11 bildet das Gegenlager. Abgeschlossen ist das Gehäuse 1 durch eine Trennplatte 12, die untrennbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Diese Trennplatte weist mehrere in einem Kreis angeordnete Schalldurchlaßöffnungen 13 auf.

[0017] Der so gebildete Wandler ist durch eine Fassung 15 verschlossen, die wiederum in einem Kreis angeordnete Schalldurchlaßöffnungen 16 aufweist. Diese Schalldurchlaßöffnungen sind in einem Kreis mit größerem Durchmesser als die in der Trennplatte angeordneten Schalldurchlaßöffnungen angeordnet. Zwischen Trennplatte und Fassung ist eine Dämpfungsscheibe 17 angeordnet, die in einem zylindrischen Ansatz 18 der Fassung lagert und den Raum vor der Trennplatte teilweise ausfüllt. Dabei ist die Dämpfungsscheibe so bemessen, daß sie die Schalldurchlaßöffnungen der Trennplatte überdeckt.

[0018] Der Träger 2 weist nun gemäß der Erfindung mehrere Helmholtzresonatoren 6 auf, wobei nur ein Helmholtzresonator dargestellt ist. Der Helmholtzresonator besteht aus dem Hals 7 und mehreren diesen verschließenden Schlitzen 14.

[0019] In Fig. 2 ist nun ein Helmholtzresonator im einzelnen dargestellt. Er besteht aus einem Gehäuse 19, das eine zylinderförmige Ausnehmungen aufweist, die den Resonatorhals 20 mit der Masse m_H, der Länge 1₂ und dem Durchmesser d aufweist. Der Resonatorhals 20 ist einseitig abgeschlossen mit Schlitzen 21, die die Reibung r₁ und die Luftmasse m, aufweisen. Die Länge der Schlitze ist mit 1₁ bezeichnet.

[0020] In Fig. 3 ist ein Schlitz dargestellt, um dessen Maße zu verdeutlichen. Der Schlitz weist eine Länge 1₁, eine Tiefe h und eine Breite b auf.

[0021] In Fig. 4 ist ein Helmholtzresonator mit Ansicht vom Hals aus dargestellt. Er weist drei Schlitze 22, 23, 24 pro Resonatorhals auf, wobei die Gesamttiefe h = 2 h₂ + h_i etwa 8 mm beträgt. In Fig. 5 sind die Schalldurchtrittsöffnungen als Ringspalte 25 ausgebildet, wobei die Gesamttiefe ebenfalls etwa 8 mm beträgt.

Ansprüche

1. Elektroakustischer Wandler mit einer in einem Gehäuse (1) angeordneten Wandlerplatte (10), durch die das Volumen in dem Gehäuse in einen Vor- und Rückraum aufgeteilt ist, weiterhin mit einer den Vorraum verschließenden, Schalldurchlaßöffnungen (16) aufweisenden Fassung (15) sowie zumindest einen auf einer Trägerplatte (2) im Rückraum des Gehäuses angeordneten Helmholtzresonator (6) zur Dämpfung von Resonanzüberhöhungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung (r₁) und ein Teil der Luftmasse (m_s) des Helmholtzresonators (6) durch in der Trägerplatte (2) angeordnete sehr schmale und tiefe schlitzartige Schalldurchtrittsöffnungen (14) gebildet sind, an die sich der Hals (7) des Helmholtzresonators anschließt.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldurchtrittsöffnungen durch Schlitze (21, 22, 23, 24) in der Trägerplatte gebildet sind.

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldurchtrittsöffnungen durch Ringspalte (25) gebildet sind.

4. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze eine Länge von 0,25 bis 0,5 mm, eine Breite von 0,05 bis 0,1 mm und eine Tiefe von 2 bis 3 mm aufweisen, wobei der Resonatorhals einen Durchmesser von etwa 2,4 mm und eine Länge von etwa 3,4 mm aufweist.

5. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Tiefen der Ringspalte etwa 8 mm und eine Breite von 0,05 bis 0,1 mm aufweisen, wobei der Resonatorhals einen Durchmesser von etwa 2,4 mm und eine Länge von etwa 3,4 mm aufweist.

Claims

1. An electro-acoustic transducer having a transducer plate (10) arranged in a housing (1) to divide the volume in the housing into a front and a rear chamber, and further having both a fitting (15) that possesses sound openings (16) but seals the front chamber, and at least one Helmholtz resonator (6) arranged on a carrier plate (2) in the rear chamber of the housing to attenuate resonance peaks, characterised in that the friction (r_i) and part of the air mass (m_s) of the Helmholtz resonator (6) are formed by very narrow and deep slot-like sound openings (14), to which the neck (7) of the Helmholtz resonator is linked.

2. A transducer as claimed in claim 1, characterised in that the sound openings are formed by slots (21, 22, 23, 24) in the carrier plate.

3. A transducer as claimed in claim 1, characterised in that the sound openings are formed by annular gaps (25).

4. A transducer as claimed in claim 2, characterised in that the slots have a length of 0.25 to 0.5 mm, a width of 0.05 to 0.1 mm and a depth of 2 to 3 mm, the resonator neck having a diameter of approximately 2.4 mm and a length of approximately 3.4 mm.

5. A transducer as claimed in claim 3, characterised in that the sum of the depths of the annular gaps (25) is approximately 8 mm and have a width of 0.05 to 0.1 mm, the resonator neck having a diameter of approximately 2.4 mm and a length of approximately 3.4 mm.

Revendications

1. Transducteur électroacoustique comportant une plaque (10) disposée dans un boîtier (1) et au moyen de laquelle le volume à l'intérieur de ce boîtier est subdivisé en une chambre avant et en une chambre arrière, et comportant en outre une monture (15) fermant la chambre avant et comportant des orifices (16) de passage du son, ainsi qu'au moins un résonateur de Helmholtz (6) disposé sur une plaque de support (2) dans l'espace arrière du boîtier et servant à amortir des amplifications de résonance, caractérisé par le fait que le frottement (r₁) et une partie de la masse d'air (m_s) du résonateur de Helmholtz (6) sont définis au moyen d'orifices de passage du son (14) très étroits et profonds, en forme de fentes, disposés dans la plaque de support (2) et auxquels se raccorde le col (7) du résonateur de Helmholtz.

2. Transducteur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices de passage du son sont formés par des fentes (21, 22, 23, 24) ménagées dans la plaque de support.

3. Transducteur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices de passage du son sont formés par des fentes annulaires (25).

4. Transducteur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les fentes possèdent une longueur comprise entre 0,25 et 0,5 mm, une largeur comprise entre 0,05 et 0,1 mm et une profondeur comprise entre 2 et 3 mm, le col du résonateur possédant un diamètre d'environ 2,4 mm et une longueur d'environ 3,4 mm.

5. Transducteur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la somme des profondeurs des fentes annulaires est égale à environ 8 mm et que ces fentes possèdent une largeur comprise entre 0,05 et 0,1 mm, le col du résonateur possédant un diamètre d'environ 2,4 mm et une longueur d'environ 3,4 mm.

Zeichnung