Электростатический микрофон

Электростатический микрофон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<„>909799 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.07.80 (21) 2967553/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 280282. Бюллетень ¹ 8

151)М.Кп з

Н 04 R 19/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий Э

153) УДК 534. 812. 1 (088. 8) Дата опубликования описан и я 2 8, 02 . 82 (72) Авторы изобретения

О. И. Прокопало, A. Д. Василенко, В. А, Рогозин, В.A. Загоруйко, Т. В. Соколова, A Ñ. Комаров, Е. М. Панченко и В".И

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени университет, Витебское производственно-техническое объединение "Монолит" им. бО-летия Великого Октября и Ростовский государственный педагогический Иксу (Жгут", (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОФОН

Изобретение, относится к электрон- т ной технике и может быть использовано .для производства высококачественных электростатических микрофонов, деформаций и перемещения и т.д.

Иэвестны конструкции электретных микрофонов, содержащих объединенные в единое целое электростатический капсюль и ячейку поляризационного напряжения (1).

Однако, если электретом является мембрана из полимерного материала или на мембрану наносится электретный слой, то механические свойства электретного материала в значитель- 15 ной степени влияют на электроакустические свойства микрофона, т.е. диафрагма с хорошими электретными свойствами не обеспечивает хороших электроакустических характеристик микро- 20 фона.

Расположение .электретных материалов на неподвижном электроде микрофона сопряжено с трудностями технологического характера, поскольку из акустических соображений этот электрод должен иметь ббльшое количество мелких отверстий, наличие ко-! торых отрицательно сказывается на ,времени жизни электретного элемента.

Ослабление электростатического заряда электретного элемента в известных микрофонах требует полной замены всего капсюля микрофона.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электростатический микрофон, содержащий отдельный электростатический капсюль и ячейку поляризационного напряжения, состоящую из, рабочего тела и электродов, Рабочее тело поляризацион-. ной ячейки выполнено из керамического диэлектрика. Капсюль и ячейка включены в цепь последовательно.При ухудшении электретных свойств поляризационная ячейка может быть заменена. Поскольку капсюль микрофона отделен от источника поляризационного напряжения, то он может быть рассчитан на получение оптимальных электроакустических характеристик ()

Однако применение в качестве рабочего тела источника поляризационного напряжения керамического материала ограничивает время жизни поляризационного состояния. Ограниченное время жизни наполяризованного состояния связано с высвобождением носителей заряда, обуславливающих qy909799 ществование релаксационной поляризации в веществе, с глубоких центров захвата и их рассасыванием за счет сквозной прои-водимости. При этом н течение срока службы происходит непрерывное уменьшение электретного заряда, приводящее к снижению чувствительности микрофона (лучший из известных керамических электретов — титанат кальция, относящийся к окислам кислородно-октаэдрического типа, 10 спустя 7 мес после изготовления снижает свой заряд на 20 и более Ъ).

Кроме того, хранение и эксплуатация в условиях повышенной температуры и влажности любых акустических устройств, использующих электретные эле- 5 менты, резко сокращает срок службы последних из-за пористости рабочего тела и самой природы электретного состояния.

Цель изобретения — увеличение ста- 20 бильности работы н условиях нормальной и повышенной влажности и температуры.

Поставленная цель достигается тем, что н электростатическом микро- 25 фоне, состоящем из электростатического капсюля и последовательно подключенной ячейки поляризационного напряжения, имеющей рабочее тело из диэлектрика кислородно-октаэдричес- щ кого типа, помещенного между электродами, рабочее тело поляризационной ячейки выполнено из монодоменного монокристалла ниобата лития. 0

Экспериментальные исследОвания 35 показывают, что у глонодоменных монокристаллов ниобата лития спонтанное электрическое поле, существующее внутри монокристалла ниобата лития, экранируется не полностью,как счита- 40 лось, часть поля выходит наружу кристалла и создает разность потенциалов между гранями, перпендикулярными полярной оси кристалла. Этот эффект можно использовать для поддержания разности потенциалов между электродами электростатического преобразонателя.

На чертеже приведена схема электростатического микрофона.

Микрофон содержит последовательно включенные электростатический капсюль 1 и ячейку 2 поляризацнонного напряжения. Электростатический капсюль состоит из подвижного электрода-мембраны 3 и неподвижного элект- 55 рода (базы) 4, имеющего отверстие 5 для устранения демпфирования колебаний мембраны. Ячейка 2 поляризационного напряжения состоит из рабочего тела — монодоменного монокристалла 6 ниобата лития и двух электродов 7, нанесенных на плоскости, перпендикулярные полярной оси кристалла.

Монодоменный образец ниобата лития вырезают из були, выращенной по общепринятой технологии.

Электростатический микрофон работает следующим образом.

Постоянный потенциал электрического поля, создаваемый ячейкой 2 поляризационного напряжения, передается на электрод 4, создавая между электродами 3 и 4 электрическое поле, напряженность которого меняется при изменении расстояния между электродами. При этом в цепи возникает переменный токовый сигнал.

Испытания ячейки поляриэационно-. го напряжения из монодоменного монокристалла ниобата лития, проводимые в сравнении с ячейкой поляризационного напряжения из керамического ма. териала на основе титаната кальция с добавкой окислов цинка и магния, показывают, что ячейка из монодоменного монокристалла ниобата лития обладает большей стабильностью поляризационного напряжения н условиях нормальной н повышенной влажности и температуры, а электростатический микрофон с такой ячейкой имеет дву-. кратное увеличение срока службы и неносприимчивость к перепаду температур и воздействию влаги по сравнению с известными.

Формула изобретения

Электростатический микрофон, состоящий из электростатического капсюля и последовательно подключенной ячейки поляризационного напряжения, имеющей рабочее тело из диэлектрика кислородно-октаэдрического типа, помещенного между электродами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности работы в условиях нормальной и повышенной влажности и температуры, рабочее тело поляризационной ячейки выполнено из монодоменного монокристалла ниобата лития°

Источники информации, принятые во вниглание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 120537, кл. Н 04 R 3/06, 1969.

2. Патент ФРГ 9 2312073, кл. Н 04 R 19/04, 1976.

909799

Составитель A. Чернышев

Редактор A.Ëåæíèíà Техред Ж. Кастелевич Корректор N.немчик

Заказ 910/77 Тираж 685 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4