ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ МИКРОФОН Российский патент 1997 года по МПК H04R9/08 

Изобретение относится к акустике, а именно к конструкциям электродинамических микрофонов.

Известны конструкции электродинамических микрофонов [1] содержащих корпус, в котором конструктивно размещена диафрагма, имеющая центральную и гофрированную части, верхний и нижний фланец, магнитную систему, состоящую из постоянного магнита, полюсного наконечника и магнитопровода, и звуковую катушку индуктивности, расположенную в воздушном зазоре между верхним фланцем и полюсным наконечником.

У типовых конструкций электродинамических микрофонов гофрированная часть диафрагмы расположена над верхним фланцем.

Недостатком данной конструкции является то, что при воздействии на диафрагму микрофона повышенного акустического давления вне номинального диапазона рабочих частот, а именно инфразвуковых акустических волн, может произойти снижение верхнего значения динамического диапазона, что значительно ухудшит его характеристики в номинальном частотном диапазоне.

Прототипом изобретения является электродинамический микрофон [2] содержащий корпус, диафрагму, имеющую центральную, гофрированную и периферическую части, магнитную цепь, имеющую постоянный магнит, полюсный наконечник и магнитопровод, звуковую катушку, расположенную в воздушном зазоре между полюсным наконечником и верхним фланцем, причем звуковая катушка прикреплена верхним основанием к центральной части диафрагмы, а нижним основанием к ее гофрированной части, расположенной над верхним фланцем.

Недостатком этого микрофона является понижение уровня верхней границы его динамического диапазона при воздействии на его диафрагму низкочастотного шума, лежащего за пределами рабочего диапазона частот микрофона.

Техническим результатом использования изобретения является увеличение шумостойкости электродинамического микрофона без изменения его динамического диапазона при воздействии на диафрагму источника шума с низкой частотой за пределами номинального диапазона рабочих частот микрофона.

Данный результат достигается за счет того, что в электродинамический микрофон дополнительно вводится цепь обратной связи, по которой звуковой сигнал с частотой ниже номинального диапазона через механическую систему воздействует на диафрагму с тыльной стороны в противофазе акустическому давлению, действующему на фронтальную сторону.

На фиг. 1 представлен предлагаемый микрофон; на фиг. 2 то же, разрез А-А на фиг. 1.

В корпусе 1 находится магнитная система, состоящая из постоянного магнита 2 и жестко соединенных с ним магнитопровода 3 и полюсного наконечника 4. Магнитопровод зафиксирован в корпусе при помощи верхнего фланца 5 и нижнего фланца 6, скрепленных с корпусом. В корпусе выполнены фронтальные отверстия 7 и боковые отверстия 8. На стыке верхнего фланца и магнитопровода находится кольцо 9, служащее для фиксации диафрагмы, содержащей верхнюю часть 10, гофрированную часть 11, периферическую часть 12, а также боковую часть 13, являющуюся каркасом звуковой катушки 14, расположенной в воздушном зазоре 15 между верхним фланцем и полюсным наконечником. Обмотка звуковой катушки электрически соединена с фильтром нижних частот 16, выход которого соединен со входом усилителя 17. Выход усилителя соединен с обмотками компенсирующей катушки 18, намотанной на каркас 19, конструктивно соединенный с корпусом. Внутри каркаса находится постоянный компенсирующий магнит 20, соединенный с корпусом пружиной 21. На верхний полюс магнита посажена диэлектрическая насадка 22 с держателем 23, проходящими через отверстия 24 в данной части магнитопровода. На концевые части держателей посажено цилиндрическое кольцо 25, имеющее механический контакт с гофрированной частью диафрагмы.

Микрофон работает следующим образом.

При нахождении источника шума с частотой излучения находящееся ниже номинального диапазона рабочих частот электродинамического микрофона на акустической оси низкочастотное звуковое поле воздействует на центральную часть 10 диафрагмы. При этом в обмотке звуковой катушки 14 возникает электрический ток низкой частоты вне номинального диапазона рабочих частот. Этот ток поступает на фильтр нижних частот 16, а с его выхода на вход усилителя 17. С выхода усилителя 17 переменный электрический ток поступает на обмотку компенсирующей катушки 18, создавая внутри ее каркаса переменное магнитное поле, воздействующее на компенсирующий магнит 20, имеющий определенный диапазон перемещения за счет того, что соединен с корпусом не жестко, а посредством пружины 21. При совпадении магнитных силовых линий магнитов 2 и 20, обмотки катушек 14 и 18 должны быть включены встречно, если усилитель 17 не инвертирует сигнал звуковой катушки 14 или согласно, если усилитель 17 инвертирует сигнал звуковой катушки 14. Перемещаясь вверх, компенсирующий магнит перемещает вверх держатели 23, которые, проходя через отверстие 24, передвигают вверх цилиндрическое кольцо 25, производящее давление на гофрированную часть диафрагмы в противофазе акустическому давлению на центральную часть диафрагмы 10.

Использование: для приема звуковых сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, диафрагму, состоящую из центральной, гофрированной и периферической частей, магнитную цепь, звуковую катушку, намотанную на боковую часть диафрагмы и подключенную ко входу усилителя через фильтр низких частот, выход усилителя подключен к обмотке компенсирующей катушки, жестко соединенной с корпусом. Внутри корпуса расположен компенсирующий магнит, прикрепленный к нему нижней частью через пружину и содержащий в верхней части диэлектрическую насадку. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электродинамический микрофон, содержащий корпус, диафрагму, состоящую из центральной, гофрированной и периферической частей и закрепленную при помощи кольца на стыке верхнего фланца и магнитопровода, магнитную цепь, состоящую из постоянного магнита, полюсного наконечника и магнитопровода, жестко зафиксированного в корпусе верхним и нижним фланцами, звуковую катушку, намотанную на боковую часть диафрагмы с обмоткой, находящейся в воздушном зазоре между верхним фланцем и полюсным наконечником, отличающийся тем, что выход звуковой катушки подключен к входу фильтра низких частот, а выход фильтра низких частот подключен к входу усилителя, выход которого подключен к обмотке компенсирующей катушки, жестко соединенной с корпусом, внутри которого коаксиально расположен компенсирующий магнит, прикрепленный нижней частью к корпусу через пружину и содержащий в верхней части диэлектрическую насадку, скрепляющую держатели, обеспечивающие через отверстия в донной части магнитопровода контакт цилиндрического кольца с гофрированной частью диафрагмы. 2. Микрофон по п.1, отличающийся тем, что компенсирующий магнит и постоянный магнит магнитной системы установлены таким образом, что магнитные силовые линии компенсирующего магнита сонаправлены с магнитными силовыми линиями постоянного магнита магнитной цепи. 3. Микрофон по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обмотка компенсирующей катушки включена встречно обмотке звуковой катушки при неинвертирующем усилителе и согласно обмотке звуковой катушки при инвертирующем усилителе.