Brevet FR2171007A1 — publié le 19730921

La présente invention a pour effet de convertir les variations e cdpa- cité d'un microphone électrostatique en signaux électriques par i'intermédiaire d'un signal de haute fréquence. Elle s1 applique donc dans l'emploi des microphones électrostatiques, et de manière géiierale dans le decodage de la capacite variable d'un condensateur servant ce capteur ou de détecteur. L'état de la technique dans le secteur considéré est le suivant On applique au condensateur une tension continue à travers une résistance R. Toute variation de C, due à une pression acoustique, produit une variation du courant dans la résistance, d'où une variation de la tension aux bornes de R. L'inconvénient mageur de ce système est la nécessité d'une tension continue de 200 à 300-volts. Les résultats obtenus par l'invention sont les suivants a)- Suppression de la tension d'alimentation. b)- Un rendement sans commune mesure avec les systèmes classiques. c)- Une fonction linéaire entre l'amplitude de l'onde acoustique et le signal électrique de sortie. d)- Suppression de l'influence de l'humidité sur le microphone. e)- Une très grande sensibilité. f)- Une préamplification directe et fidèle. Les moyens mis en oeuvre sont les suivants s La capacité Cm du microphone ( fig. 1 ) est intégrée dans le pont capacitif C1-Cm-C2-C3 soumis à un signal HF d'amplitude Va et de fréquence fo. Au repos, C1 est ajusté de telle façon que le pont soit déséquilibré et présente aux bornes de L1 le signal Ve ( fig. 2 ). L'amplitude de Ve doit être assez grande pour qu'il n'y ait pas d'intermodulation. Une variation de l'épaisseur e du diélectrique de Cm provoque une variation inverse de la capacité Cm, cette variation de Cm produit la variation inverse de son impédance. Donc l'influence de e sur l'impédance de Cm est linéaire. Ve est ainsi porteur du signal Basses Fréquences Vo ( fig. 3 ), qui est directement proportionnel à e. Le signal Vm est transmis à L2 et éventuellement amplifié par le rapport des nombres de spires. Vm est soit amplifié par l'étage A, soit redressé directement après Le comme c'est le cas pour L3. La composante continue de Vm redressé est annulée par une tension continue inverse aux bornes A-B ou C-D. Les ponts de resistances R1-R2-R3-R et R5-R sont ajustables afin de régler une tension de sortie nulle au repos. Pour plus de commodité Cm, C1, C2, et C3 ont la même valeur nominale. L'influence del'humidité sur la valeur de kn est annulée par C1, si celuici est un condensateur à air soumis au même air ambiant que Cm. Le signal HF est de forme carrée, d'amplitude constante Va, et de fréquence o supérieure à 1 M.tiy; cette fréquence doit être différente de la fréquence de résonance du circuit formé par L1 et la capacité vue de ses bornes. Pour éviter que ce signal HF soit gênant par rayonnement, et pour que l'en- semble garde son eflicacité, tout le montage est placé dans le boîtier du microphone, y compris l'oscillateur HF. Le niveau de sortie est élevé, de 0 volt à plusieurs volts suivant Va et la valeur des paramètres du montage. Le condensateur Cm est soumis à une tension relativement faible, on peut réduire l'écartement e de ses armatures. Le rapport des variations de Cm par Ci est d'autant plus grand. La sensibilité et le rendement du microphone sont alors très élevés. Avec ce montage décodeur, les qualités déjà nombreuses du microphone électrostatique aug#entent. L'alimentation de haute tension continue étant supprimée, son prix de revient devient très intéressant. a E V E N- D I C A T I U La prcsente invention concerne un 10 Montage qui convertit les variations de la capacité d'un microphone électrostatique en signaux Basses Fréquences par l'intermédiaire d'un signal Haute Fréquence. 20 Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les signaux BF sont obtenus par la modulation en amplitude ou en fréquence du signal RF. 30 pontage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il peut servir à convertir les variations de capacité de tout condensateur utilisé comme capteur ou détecteur. 40 Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans le cas d'une modulation en amplitude, la capacité du microphone est intégrée dans un pont capacitif. 5 - Montage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le pont capacitif est soumis au signal HF. 6 - Montage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le pont capacitif est déséquilibré au repos et offre en sortie un signal HF d'amplitude constante. 70 Montage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le signal HF de sortie est modulé en amplitude par les variations de l'impédance du condensateur.