Пьезоэлектрический микрофон Советский патент 1986 года по МПК H04R17/02 

И.зобретешчб относится к области акустики, а именно к пьезоэлектрическим приемникам звукового давления и может быть использован в различных акустических системах,

изобретения - повышени-е чувствительности.

На чертеже изобрал-:ен пьезоэлектрический М1-1КРОФОН., частичный раз- рез о

Пьезоэлектрический микрофон сос тоит из бнморфных секций 1 в виде балок i; противоположной поляризацией вдоль их длины и корпуса 2,- Би- норфные секции 1 закреплены на корпусе 2 так5 что два края вдоль дли- ЯЬ1 секции свободны-: а два других по iinipHHe шарп ирио оперты. Зазоры между секциями заполпены эластичным материалом 3„ n inp -itvC:p полистиролом.

На шарнирно-опертых краэв секций нанесены контактные электроды 4 и 5э подсоединенные к регистрирующему прибору (не гтоказан) о

Пьезоэлек 1 р1 чес1сий микрофсн работает следующим образом.

Под действием акустического давления,, например при повышении давления, биморфные секцрти изгибаются с растягивающими деформациями на нижнем осповагнц- пьезопдастинь и со сжимагощиьзи деформациями на верхнем основа ии В предлагаемом пьезоэлектрическом ми кроцюпе благодаря наличию секций 1 3 виде балок устранены меха И Гческие напря кения по ширине. Края секций БДОЛЬ их длины соприкасаются с эластичнь М материалом 3 и поэтому не име)от механической нагрузки „ Влиянием механических напря- жеЕЖЙ по ширине секций из-за связи по коэффициенту Пуассона можно пре- небречь,, если длина секции более чем Б 3 раза превьаиает ее ширину,, что является характерным для балки„

В предлагаемом микрофоне группа балок может компоноваться в виде прямоугольной; HanppiMepj квадратной мембраны. 3 vo объясняется тем, что одна балка длиной, равной сумме длин балок, имеет не только низкую резонансную частоту (ограни- чиваюшую рабочую полосу микрофона)j но и пониженную чувстлительность из-за сравнимости размера микрофона

2069732

с длиной акустических волн в воздухе, а также из-за ухудшения движе- 5 НИИ воздушной массы внутри корпуса такого длинного микрофона, В случае

г квадратной мембрань ее собственная резонансная частота новьшается как квадрат относительного уменьшения длины секции балки т.е. в 9 и более раз (при выполнении условия, что

,Q длина секции должна не менее чем в 3 раза превышать ее ширину), В то же время воздушная масса в корпусе предлагаемого микрофона ограничена его малым размером, имеет боJ5 высокую собственную резонансную частоту колебаний воздуха, что также позволяет расширить рабочую полосу микрофона.

Кроме того, секции 1 шарнирно

70 закрепляют в корпусе с зазором между ГИМН, при этом величину зазора выби- )ают с учетом упругих свойств заполняющего его эластичного материала. Например, для гголкстирола зазор

2S д.олжен составлять одну пятую толщины биморфной секции 1 Все торцовые электродь с одной стороны мембраны г(одсоединяют к соответствующим контактным электродам 4 и 5. I

Предлоясенное техническое решение, основанное на учете направления и видов, возникающих при внешнем воздействии деформации, а также конкретного вида матрицы пьезокоэффициенiS тон материала активной среды, позволяет повысить чувс;твительность электроакустического преобразователя за счет oпти изaции его конструктивных элементов„

40

Ф о р м у л а изобретения

Пьезоэлектрический микрофон по авТоСв.СССР №362514,0 т л и ч а ю щ и и С я тем, что, с целью повышения чувствительности, биморфная пластина выполнена в виде набора секций5 расположенных с зазором одна, относительно другой, перпендику50 лярно к электродам, причем зазоры заполнены эластичным материалом, а максимальньЕл размер сечения каждой секции составляет меньше трети ее

Д/1ИНЫ,

ВНИИПИ Заказ 8736/60 Тираж 624 Подписное Филиал ППП Патент s г„Ужгород, ул,Проектная, 4

Изобретение позволяет увеличить чувствительность пьезоэлектрического микрофона. Биморфные секции выполнены в виде балок с противоположной поляризацией вдоль их длины. Секции расположены с зазором одна относительно другой, заполненным эластичным материалом 3. Максимальный размер сечения каждой секции составляет меньше трети ее длины. Под действием акустического давления биморфные секции изгибаются. Поскольку края секций по длине соприкасаются с эластичным материалом, заполняющим зазоры, они не испытывают .механической нагрузки. Величина зазора выбирается с учетом упругих свойств эластичного материала. Группа балок может компоноваться в виде прямоугольной мембраны. Дополнительное к авт. св. № 362514. 1 ил. i (Л с