专利名称：话筒炭精盒支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种话筒炭精盒支架，它放在话筒外壳中，并且用作放在话筒中的炭精盒的弹性支架。
与话筒炭精盒(下面简称为炭精盒)的工作原理无关，对于所有话筒有必要一方面炭精盒机械上与话筒外壳相连接，而另一方面声学上与手柄噪声隔离和分开。为了完成上述两个相互对立的任务，现有技术中采用所谓的弹性橡胶支架。这里涉及一个由弹性橡胶或橡胶类材料形成的套圈状或蜘蛛状的组织，炭精盒被放在其中，并且此组织被粘贴、卡在话筒外壳内部或者以其它方式永久地或可分开地与话筒外壳连接。
因为每个话筒炭精盒都关系到一个声压变换器，存在下述的基本问题话筒炭精盒不能区分有用声和话筒炭精盒的不希望有的振动。这两种激励方式有相同的作用话筒炭精盒的膜片运动，并且导致话筒输出端产生一个电信号。显然，由话筒振动而产生的电信号是不希望要的。因而话筒生产厂致力于通过结构上的措施来使振动-或手柄噪声尽可能小。
话筒炭精盒和弹性装配架或弹性支架构成的机械系统可以被视为一个质量-弹性-系统(Masse-Feder-System)。在机械分析这种系统时人们得到一个微分方程，它的解完全描述了此机械系统。因为单纯从形式上考虑上述机械振动(质量—弹性—衰耗)的微分方程完全对应于电子振荡电路(电感—电容—电阻)的微分方程，可以借助于模拟计算进行在电子学领域中的分析。
质量(m)对应于电感(L)，弹性(c)对应于电容(C)而衰耗(k)对庆于欧姆电阻(R)。
因为电子学中的数学工具使用起来更简单(用复数阻抗计算)用这些工具可比解此机械微分方程更快地获得结果。得到结果后将在电学领域获得的结果转换到机械领域中，从而话筒炭精盒的运动不仅在时间上而且在频率上被完全描述。
在回答“如何调整质量—弹性—系统，使得话筒对振动—或手柄噪声更少敏感”这一问题时，首先必须回答有关话筒传输范围界限这个问题。话筒为不同的应用目的而构造，并且依赖于此目的，不仅下界频，而且上界频视情况而被选取得不同。一般可以这样说优质话筒具有更宽的频率范围，不仅在低频方向上，而且在高频方向上都比低质话筒频率范围宽。因为振动-或手柄噪声产生的炭精盒激励发生在低频范围内，对于话筒传输干扰激励的性能而言，其下界频扮演主要角色。
另一种表述如果一个话筒的频率响应能达到被人耳觉察的最低频率，则其对于振动-或手柄噪声的性能比最低传输频率界限较高的话筒明显敏感。
因此可以如此使得话筒对于振动或手柄噪声不敏感其下界频被调整得较高。当然如此调整的话筒炭精盒和话筒的音频质量有些损失。
一些话筒生产厂在话筒中附加构造一个电子滤波器。它是所谓的步伐声滤波器(Trittscha11～filter)，在话筒被安装在一个平台话筒三角架上并且估计会有平台体的干扰噪声例如步伐声时滤波器应被接入。其中电子滤波器如此被调整，使得低频在电学上被截断。因为电子滤波器也不能区分有用信号和干扰信号，在接入步伐声滤波器时也不情愿地按照滤波器频率响应减弱了有用声。简言之，这使得好的话筒被降级为廉价的话筒。
现有技术的发展趋势是致力于话筒炭精盒的传输范围在低频范围内不被限制，并且为此目的而如此调整话筒炭精盒的弹性支架，使得炭精盒一支架系统的机械谐振频率被调整得如此之低，落在传输频率范围之外。对于一个具有200Hz下界频的话筒这是容易做到的，但是对于具有20Hz下界频的优质话筒，这是困难的。
由上述微分方程的解可知，与一个机械振动系统的机械谐振频率直接相邻处有一些振幅，它们可能明显大于激励信号本身的振幅。为了减小不希望有的振幅放大，人们用橡胶或橡胶类材料做支架，它们在内部衰减上具有大的值。这些材料将从外部来的由话筒外壳上的振动馈入的机械能量转换为热能。
所用的材料在没有问题的环境中完满地满足其用途，然而除费用之外存在一系列问题材料的高度韧性由于不同的化学和机械添加剂而强烈下降。这导致材料的机械性能(强度，弹性)对温度有高度的依赖性，从而对不同的气候条件有强烈的反应。这样例如现有优质话筒的支架在刚超过0℃的温度时就几乎完全失去了弹性，它变硬，成为完全不起作用的炭精盒支架。
另一方面，在40℃左右温度下橡胶支架已变得如此之软，存在以下危险炭精盒按照其自身的质量而悬挂得如此之远，使得它在内侧接触话筒外壳，这同样导致炭精盒支架完全不起作用。
然而不仅是橡胶支架的差的温度稳定性在应用中呈现严重的问题，而且其老化也产生问题。橡胶受紫外线严重侵蚀，并且由于所谓软化剂(化学添加剂，它能使橡胶软化)的逸散(蒸发)而变脆和易破碎。
本发明的目的在于给出一种话筒炭精盒的弹性支架，它没有现有技术中支架的各种缺点，尤其是此支架也应能简单地适配各种炭精盒和相应的应用领域。
本发明如此完成上述任务机械振动回路的三个要素炭精盒的质量m，支架的弹性C和支架的衰耗K(它们在电学上对应为R，C和L)作为分开的单元被设计。最好以以下方式设计炭精盒(L)借助于两个膜片被固定。膜片由没有或者只有非常小的内衰耗的材料制成。这样可以将它看作纯弹性单元(C)。因为与现有技术不同，膜片不必须具有(也应该不具有)内衰耗，存在比现有技术时多得很多的材料可供其选用。
按照本发明，衰耗单元(R)也作为一个独立的结构单元设计，这同样导致全新的解决方案。
下面借助附图详细说明本发明。附图中
图1示出本发明炭精盒剖面图，图2示出本发明炭精盒的频率特性与现有技术中炭精盒的比较，图3示出本发明的另一种设计，以及图4示出图3的一个变型。
如图1所示，按照本发明话筒炭精盒1借助于两个环状膜片2，3，最好通过粘接与支架盒4连接。其中图中用细或虚线表示的炭精盒1最好在上膜片2的上面，而下膜处3齐平地连接于炭精盒的底侧面。在所示实施例中虚线部分13对应本来意义上的炭精盒，而实线部分对应声学调整所需的空间，其壁与本来意义上的炭精盒有固定的连接，从而在本发明的意义上它也属于炭精盒。如果这种空间是不需要的，当然它可被取消。在支架盒4的下端，一个盖5被拧上，它至少基本密封地设置在支架盒上，并且具有至少一个小孔7。以这种方式，下膜片3与盖5一起构成一个封闭空间6，它仅借助于底板上的小孔7向外开放。孔7最好用一个半透气的材料8盖上或填充。
材料8可以例如是毡，PU-泡沫，毛毡块，塑料或自然纤维纺织物或金属纺织物。其中纺织物不必须理解为传统的、由织物形成的组织，它也可以是所谓的“非-织物-制品”。
话筒炭精盒1的质量和环状膜片2，3的弹性构成一个机械振动回路，如前所述其谐振频率“被选择”，并且通过选择环状膜片2，3的材料和尺寸(并且在特殊情况下通过炭精盒1的重量)而被调整。可作为膜片2和3的材料的主要有PC-薄膜，铝，铜，钢或黄铜，它们具有薄膜形状并且最好有0.01至1毫米之间的厚度。
为了限制此机械振动回路的最大振幅，必须加入一个机械的衰耗元件到振动回路中，实际中此元件是一个摩擦件。
此衰耗由半透气的孔7连同多孔材料8一起实现。在每次话筒外壳，从而支架盒4被轴向机械激励时，话筒炭精盒1离开静止位置，并且根据激励的方式和方向而向上或向下运动。这样空气由封闭空间6通过孔7和半透气的材料8压出(或吸入)，由于此通道的流动特性，它对应于明显的机械摩擦，此摩擦衰减了流动的空气的运动，并从而衰耗了炭精盒1的运动。
组件在相应设备或外壳中的安装或者在支架盒4上面，或者在盖5上面，无论哪种情况，不妨碍话筒炭精盒1的运动。
图2举例示出本发明可实现的幅频响应，其中曲线具有不同的衰耗常数(R)，它们例如可由不同的材料8和/或孔7的不同尺寸获得。曲线R示出小摩擦时的振动特性，曲线G是在比较大的摩擦情况下的振动特性。由图2可见，通过改变摩擦值，振动特性可在很大的范围内变化，而同时基本上不改变机械系统的谐振频率。
摩擦的调整可独立于弹力的调整，进行这一事实呈现了超出常规的改进话筒炭精盒支架的可能性，因为人们不再需要在选择膜片的材料时作出折衷，而是可以选择用于调节支架所必要的摩擦值，同时又不勉强改变支架的弹性。
图3示出摩擦件的另一可能的实施方案。其中涉及一个变型，它可以方便和简单地实现所要的摩擦值变更。为此目的，在所示实施例中盖5在其背着炭精盒的侧面上具有一个孔圆盘9，它具有至少一个通孔10。在盖5和孔圆盘9之间是半透气材料8，它在此实施例中不仅封闭或盖住盖5上的孔7，而是基本上占领盖5和孔圆盘9之间的整个面积。孔圆盘9拧在盖5中，从而通过拧紧或部分拧上孔圆盘9可以改变从小孔7通过半透气材料8和通孔10的气流的流动特性。以这种方法可以简单和精细分级地变动炭精盒支架的衰耗，并从而适应不同的应用和结构情况。
图3的调整可能性的变型如图4所示。其中仅示出盖5，它具有至少一个偏离中心的孔7。在所示实施例中在盖5和孔圆盘9之间没有衰耗材料，当然也可以在盖5和孔圆盘9之间的空间中填入衰耗材料。在图4所示实施例中放弃了价格昂贵的螺纹，它在图3实施例中肯定是需要的，这里孔圆盘9是可旋转的，例如借助于一个凸头11，它嵌入盖5的一个槽中。由于孔7或通孔10的位置分别偏离旋转轴12，通过孔圆盘9相对于盖5的旋转可改变进和出空气的通路的长度a，并从而改变摩擦值和炭精盒振动的衰耗。
当然可以组合和改变所示出的各个实施形式。基本原则是炭精盒1的支架借助于两个环状膜片2实现，它们不必须具有指定的衰耗特性，并且炭精盒的振动的衰耗通过由空心空间的空气的被衰耗的输入-和输出流实现，空心空间一方面由炭精盒，另一方面由支架盒以及最终由环状膜片中的一个构成。
实施例提供了以下可能性空气流通过增加的元件以可再现的方式被衰耗。另一个设计涉及以下可能性利用与本发明衰耗装置相连接的话筒外壳进行变换器的声学调整。
权利要求
1.话筒炭精盒支架，其中话筒炭精盒(1)借助于两个环状膜片(2，3)弹性地被置于话筒外壳中，其特征在于，炭精盒(1)借助于环状膜片(2，3)连接于支架盒(4)，并且盖(5)与支架盒(4)至少基本上密封地连接，使得一个封闭的空间(6)由下膜片(3)、盖(5)和炭精盒(1)构成，并且仅仅这个封闭空间(6)的一个小孔(7)与外界连接，此外支架盒(4)和/或盖(5)与话筒外壳连接。
2.如权利要求1所述的支架，其特征在于，小孔(7)用一个半透气的材料(8)遮盖或用它填充。
3.如权利要求1或2所述的支架，其特征在于，在盖(5)的背着炭精盒的侧面上设置一个孔圆盘(9)，它具有至少一个通孔(10)，它被设置在一个不对着孔(7)的位置上。
4.如权利要求3所述的支架，其特征在于孔圆盘(9)拧在盖(5)上，并且在盖和孔圆盘(9)之间的区域内用一个弹性的、可被压缩的半透气的材料(8)基本上填满。
5.如以上权利要求中任一项所述的支架，其特征在于，孔(7)和/或通孔(10)偏离炭精盒的轴(12)被设置，并且孔圆盘(9)相对于盖(5)可旋转。
6.如以上权利要求中任一项所述的支架，其特征在于，它被用于变换器的声学调整。
全文摘要
本发明涉及话筒炭精盒支架，其中话筒炭精盒(1)借助于两个环状膜片(2，3)弹性地被置于话筒外壳中。本发明的特征在于，炭精盒(1)借助于环状膜片(2，3)连接于支架盒(4)，并且盖(5)与支架盒(4)至少基本上密封地连接，使得一个封闭的空间(6)由下膜片(3)，盖(5)和炭精盒(1)构成，并且仅仅这个封闭空间(6)的一个小孔(7)与外界连接，此外支架盒(4)和/或盖(5)与话筒外壳连接。
文档编号H04R1/22GK1399495SQ0211840
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月24日 优先权日2001年4月24日
发明者吉诺·帕弗洛维克 申请人:Akg声学有限公司