DE10005362A1 - Vorrichtung zur Erfassung von Schallwellen in einem Fahrzeug - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung von Schallwellen in einem FahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Schallquellen in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem Mikrofongehäuse (1) zur Aufnahme einer Mikrofonkapsel, vorzugsweise mit einer Längsachse, die senkrecht zur Schalleintrittsrichtung angeordnet ist. Hierbei nimmt das Mikrofongehäuse (1) wenigstens eine weitere Mikrofonkapsel (14) mit unterschiedlicher Aufnahmecharakteristik auf, wobei mindestens eine Mikrofonkapsel (10) bezüglich der Verarbeitung ihres Aufnahmesignals durch das Aufnahmesignal der anderen Mikrofonkapsel (14) beeinflußt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von
Schallwellen in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist bereits aus der
DE 39 07 895 A1 bekannt. Dort wird dynamischen und
elektrostatischen Mikrofonen durch eine spezielle
Ausgestaltung des Mikrofongehäuses eine Richtcharakteristik
verliehen und damit eine gewisse Unempfindlichkeit gegen
Störgeräusche zum Beispiel in Kraftfahrzeugen gewährleistet.
Diese Unempfindlichkeit gegen Störgeräusche ist so lange
ausreichend, wie sichergestellt werden kann, daß die
Schallwellen der Störgeräusche nicht in dieselbe Richtung
verlaufen, wie die Schallwellen des Sprechenden. Bei einer
vielschichtigen Nebengeräuschkulisse, wie sie beispielsweise
in Kraftfahrzeugen, insbesondere durch die vielfältigen
Geräuschquellen und die Reflexion von Schallwellen auftritt,
muß immer mit Schallwellen gerechnet werden, die in dieselbe
Richtung wie die Schallwellen des Sprechenden verlaufen, und
deshalb die Aufnahmequalität des Mikrofons erheblich mindern.
Aus der EP 0 677 977 A1 ist eine Halterung für
Mikrofonkapseln bekannt, die durch die Formgebung des
Gehäuses bzw. die Gestaltung der Frontseite mit Öffnungen für
den Schalldurchtritt für den Einsatz als Mikrofongehäuse für
Freisprecheinrichtungen optimiert ist. Auch bei dieser Lösung
besteht beim Auftreten von hohen Nebengeräuschen
Verbesserungsbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare
Vorrichtung für die Aufnahme und Verarbeitung vielfältiger
Schallquellen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt der Kerngedanke zugrunde, eine äußerst
flexibel einsetzbare und vielseitig verwendbare
Mikrofonanordnung zu schaffen, die eine Vielzahl von
Schallquellen im Kraftfahrzeug erfaßt und deren
Weiterverarbeitung in Abhängigkeit zueinander setzt.
Es wäre zwar denkbar, unterschiedliche Schallquellen mit
einem einzigen Mikrofon zu erfassen und das Frequenzspektrum
auszuwerten. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die
Charakteristika der Mikrofonkapsel nicht optimal auf den
jeweiligen Anwendungsbereich angepaßt werden können.
Andererseits kann in üblichen Gehäusen von
Freisprechmikrofonen der eingangs bezeichneten Art aufgrund
der speziellen Anordnung der Mikrofonkapsel mit horizontaler
Längsachse parallel zur Gehäuselängsachse im Gehäuseinnenraum
sowie dem erforderlichen Schallraum um die Mikrofonkapsel
herum bei der gewünschten kleinen Bauweise und geforderten
Aufnahmequalität nicht ohne weiteres ein weiteres Mikrofon
eingesetzt werden. Schließlich wäre zu erwähnen, daß der
Aufgabenbereich von Freisprechmikrofonen und sogenannten
Noise-Mikrofonen sehr unterschiedlich ist, so daß die
Anordnung dieser Mikrofone im Kraftfahrzeug an sehr
verschiedenen Positionen erfolgt. Mit der vorliegenden
Erfindung ist es gelungen, die unterschiedlichen Aufgaben der
Mikrofontypen in einer Vorrichtung zu vereinigen. Hierdurch
wird das Vorurteil widerlegt, derartige unterschiedliche
Mikrofontypen gemeinsam zu verwenden. Durch die
erfindungsgemäßen Merkmale wird ein baulich kleines
Vielzweckmikrofon geschaffen, welches in optimaler Weise der
gestellten Aufgabe genügt.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin die beispielsweise in
der A-Säule, im Dachbereich über der Windschutzscheibe oder
in der Armaturentafel vorgesehenen Einbauschächte ohne
zusätzlichen Einbauaufwand nutzt, obwohl zwei Mikrofonkapseln
zum Einsatz kommen. Dieser Vorteil macht sich vor allem bei
Um- und Nachrüstungen bemerkbar.
Eine Verarbeitung des einen Aufnahmesignals durch das andere
Aufnahmesignal hat den Vorteil, daß bei der Verarbeitung auf
jede, auch auf unvorhergesehene Geräuschkombinationen,
reagiert werden kann.
Eine Beeinflussung der Aufnahmeempfindlichkeit der
Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Sprache erlaubt das Erreichen
einer gleichbleibenden Aufnahmequalität bei der Benutzung des
Kfz von Nutzern unterschiedlichen Körperbaus und somit
unterschiedlicher Sitzposition beziehungsweise
unterschiedlichem Abstand zum Mikrofongehäuse. Eine solche
Beeinflussung der Aufnahmeempfindlichkeit stabilisiert die
Aufnahmequalität auch dann, wenn der Nutzer während der
Aufnahme unterschiedliche Positionen einnimmt beispielsweise,
weil er sich beim Einbiegen in eine unübersichtliche Straße
nach vorne beugt.
Schließlich sieht eine weitere Ausbildung des
Erfindungsgegenstandes vor, mit Hilfe des Mikrofons zur
Aufnahme von Störgeräuschen das Funktelefon und/oder weitere
schallerzeugende Anlagen zu regeln. Eine solche Regelung
bringt den Vorteil, daß schallerzeugende Anlagen wie z. B.
auch elektrisch bedienbare Fensterheber, Schiebedächer oder
Heckspoiler so geregelt werden können, daß ihre
Schallerzeugung während der Nutzung der Freisprecheinrichtung
vermindert oder ganz ausgeschaltet wird. Für ein elektrisch
bedienbares Schiebedach hieße das, daß das Dach in eine
geschlossene oder wenig lärmerzeugende Stellung verfahren
wird.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn beim Vorliegen
bestimmter Geräuschmuster über das Funktelefon ein Notruf
übermittelt wird. Der Einsatz einer der Mikrofonkapseln zur
Steuerung eines Gerätes oder einer Anordnung im Kraftfahrzeug
bringt den Vorteil, daß verschiedene Geräte wie zum Beispiel
die Innenraumbeleuchtung oder das Kofferaumschloß vom Nutzer
gesteuert werden können. Aufgrund der hohen Aufnahmequalität
ist auch die Eingabe komplexer Befehlsketten durch den Nutzer
auch während des Betriebs des Kfz möglich.
Ein weiterer Vorteil für die erfindungsgemäße Vorrichtung
ergibt sich dadurch, daß die Mikrofonkapsel zur Aufnahme von
Sprache etwa mittig im Gehäuse sitzt und die Mikrofonkapsel
zur Aufnahme von Störgeräuschen an oder in einer Gehäusewand
angeordnet ist. Eine solche Anordnung gewährleistet eine
optimale Aufnahmequalität der Mikrofonkapsel zur Aufnahme von
Sprache und eine platzsparende und für den Einbau der
Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Störgeräuschen vorteilhafte
Anordnung der Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Störgeräuschen.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht
vor, die Mikrofonkapseln einem gemeinsamen
Schalleintrittskegel zuzuordnen. Durch diese Maßnahme ist
sichergestellt, daß beide Kapseln auf ihre Weise von
denselben Geräuschen Aufnahmen machen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse zu dem
gemeinsamen Schalleintrittskegel hin mit einer
schalldurchlässigen Abdeckung verschlossen ist. So wird
erreicht, daß die Schallwellen ungehindert ins
Mikrofongehäuse eindringen können und gleichzeitig ein
gewisser Schutz für die Mikrofonkapseln vorhanden ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
mindestens ein Schallraum von zwei Mikrofonen genutzt wird.
Durch die gemeinsame Nutzung eines Schallraums von zwei
Mikrofonen ist es möglich, das Mikrofongehäuse ohne
Zwischenwände auszugestalten und dadurch weder unnötig Platz
zu verbrauchen, noch auf die Schallwellen im Gehäuse Einfluß
zu nehmen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
sieht vor, daß das Gehäuse eine Mikrofonkapsel zur Aufnahme
von Sprache in einem Frequenzbereich von 150 bis 6400 Hz und
eine Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Störgeräuschen in einem
Frequenzbereich von 30 bis 5000 Hz aufnimmt. Durch diese
Auslegung der Mikrofonkapseln ist es möglich, einerseits die
Sprache des Sprechenden in nahezu ihrem gesamten
Frequenzbereich aufzunehmen und andererseits die
Störgeräusche in einem für Kraftfahrzeuge typischen,
vorzugsweise tiefen, Geräuschbereich zu erfassen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin
dadurch gegeben, daß die Mikrofonkapsel zur Aufnahme von
Störgeräuschen vorzugsweise Kugelcharakteristik aufweist.
Durch die Kugelcharakteristik der Mikrofonkapsel zur Aufnahme
von Störgeräuschen ist es möglich, die Mikrofonkapsel zur
Aufnahme von Störgeräuschen in einem Randbereich des
Mikrofongehäuses anzuordnen, so daß der im Mikrofongehäuse
verfügbare Raum optimal genutzt wird und die Anordnung der
Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Sprache im Mikrofongehäuse
frei gewählt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht
vor, daß die Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Sprache einen
vorderseitigen und einen rückseitigen Schalleinlaß besitzt
und die Membran der Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Sprache
senkrecht zur Achse des Schalleintrittskegels angeordnet ist.
Durch diese Anordnung der Mikrofonkapsel zur Aufnahme von
Sprache wird auch bei einem geringen Abstand zwischen der
Schallquelle und dem Mikrofongehäuse eine gute
Aufnahmequalität erreicht.
weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung
anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht des
Mikrofongehäuses für Freisprecheinrichtungen,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein
Mikrofongehäuse für Freisprecheinrichtungen,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Mikrofongehäuses für
Freisprecheinrichtungen,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens
der Mikrofonkapseln.
In Fig. 1 ist ein Mikrofongehäuse 1 in geschnittener
Seitenansicht dargestellt. Das Mikrofongehäuse 1 besteht aus
einem wannenförmigen Grundkörper 2 mit Seitenwänden 3, 4,
einer rückseitigen Wand 5, einer vorderseitigen Wand 6 (siehe
Fig. 2) und einer Bodenwand 7, die einen Innenraum 7a
umfassen. Die Bodenwand 7 weist eine Vertiefung 8 und die
Wände 5 und 6 weisen Ausnehmungen 9 auf. Eine Mikrofonkapsel
10 mit einer Längsachse 10a, einer Kopfseite 10b, einer
Fußseite 10c und Schalleinlässen 10d, 10e wird in der
Vertiefung 8 der Bodenwand 7 und zwischen den Ausnehmungen 9
der Wände 5, 6 gehalten. Die Mikrofonkapsel 10 ist mit
Anschlußdrähten 11, 12 verbunden, die das Mikrofongehäuse 1
durch einen Kanal 13 in der Bodenwand 7 verlassen.
Eine weitere Mikrofonkapsel 14 ist in einem Durchgangsloch 15
der Seitenwand 4 angeordnet. Die Mikrofonkapsel 14 weist eine
Kopfseite 14a mit einem Schalleinlaß 14b, eine Fußseite 14c
und eine Längsachse 14d auf.
Die Mikrofonkapsel 10 teilt den Innenraum 7a des Grundkörpers
2 in einen Schallraum 16 und in einen Schallraum 17. Der
Schallraum 16 wird zwischen der Seitenwand 3 und der
Kopfseite 10b der Mikrofonkapsel 10 ausgebildet. Der
Schallraum 17 wird zwischen der Seitenwand 4 und der Fußseite
10c der Mikrofonkapsel 10 ausgebildet. Betrachtet man das
Volumen des Innenraums 7a, so wird etwa 1/5 des Volumens
durch den Schallraum 16 und 2/5 des Volumens durch den
Schallraum 17 eingenommen, wobei die Mikrofonkapsel 10 selbst
etwa 2/5 des Volumens einnimmt.
Im Schallraum 17 ist an die Bodenwand 7 ein Anschlag 18 für
die Mikrofonkapsel 14 angeformt. Durch Linien 19, 20 ist ein
Schallkegel 21 mit einem in die Schalleintrittsrichtung
weisenden Pfeil 21a angedeutet, der auf das Mikrofongehäuse 1
trifft. Die Längsachse 10a der Mikrofonkapsel 10 und die
Längsachse 14d der Mikrofonkapsel 14 stehen senkrecht zum
Pfeil 21a, der in die Schalleintrittsrichtung des
Schallkegels 21 weist. Die Schalleinlässe 10d, 10e liegen
parallel zum Pfeil 21a und senkrecht zur Längsachse 10a der
Mikrofonkapsel 10.
In Fig. 2 ist ein umlaufend an den Seitenwänden 3, 4, an der
rückseitigen Wand 5 und an der vorderseitigen Wand 6
ausgeführter Absatz 22 zu sehen. Dieser Absatz 22 bildet eine
Auflage 23 für eine nicht dargestellte Abdeckung des
Mikrofongehäuses 1.
Fig. 3 zeigt das Mikrofongehäuse 1 in Seitenansicht. In der
Seitenwand 4 ist die Mikrofonkapsel 14 zu sehen, die im
Durchgangsloch 15 sitzt.
Die über den Schallkegel 21 durch die nicht dargestellte
Abdeckung im Grundkörper 2 des Mikrofongehäuses 1
eintreffenden Schallwellen verteilen sich auf den Schallraum
16 und den Schallraum 17. Die Mikrofonkapsel 14, die als
Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Störgeräuschen ausgebildet
sein kann, nimmt die Schallwellen aus dem Schallraum 17 auf.
Die Mikrofonkapsel 10, die als Mikrofonkapsel zur Aufnahme
von Sprache ausgebildet sein kann, nimmt aus dem Schallraum
16 und dem Schallraum 17 auf, wenn sie einen vorderseitigen
und einen rückseitigen Schalleinlaß besitzt.
In Fig. 4 ist das Zusammenwirken der Mikrofonkapseln 10, 14
schematisch dargestellt.
Die Mikrofonkapsel 14, bei der es sich um eine Mikrofonkapsel
zur Aufnahme von Störgeräuschen handeln kann, liefert ihr
Signal an eine Signalverarbeitung 24. Dieses Signal wird
entweder in einer Einheit 25 aufbereitet und beispielsweise
zur Steuerung der Mikrofonkapsel 10, bei der es sich um eine
Mikrofonkapsel zur Aufnahme von Sprache handeln kann,
eingesetzt. Oder das Signal der Mikrofonkapsel 14 wird in
einer Einheit 26 aufgearbeitet, um aus der Aufnahme, die mit
der Mikrofonkapsel 10 gemacht wurde, die Störgeräusche zu
eliminieren. Bevor das Sprachsignal an die Sendeeinheit 27
geleitet wird, sind noch weitere Verarbeitungsschritte in
Signalverarbeitungsanlagen 28 denkbar.
Weiterhin ist es denkbar, das Signal aus der Mikrofonkapsel
14 und/oder das Signal aus der Mikrofonkapsel 10 in einer
Einheit 29 zu verarbeiten und zur Regelung von
schallerzeugenden Anlagen 30, wie z. B. Audioanlagen,
Ventilatoren, Schiebedächer und Fenster, zu verwenden.
1
Mikrofongehäuse
2
Grundkörper
3
Seitenwand
4
Seitenwand
5
Rückwand
6
Vorderwand
7
Bodenwand
7
a Innenraum
8
Vertiefung
9
Ausnehmung
10
Mikrofonkapsel
10
a Längsachse
10
b Kopfseite
10
c Fußseite
10
d Schalleinlaß
10
e Schalleinlaß
11
Anschlußdraht
12
Anschlußdraht
13
Kanal
14
Mikrofonkapsel
14
a Kopfseite
14
b Schalleinlaß
14
c Fußseite
14
d Längsachse
15
Durchgangsloch
16
Schallraum
17
Schallraum
18
Anschlag
19
Linie
20
Linie
21
Schallkegel
21
a Pfeil
22
Absatz
23
Auflage
24
Signaleverarbeitung
25
Einheit
26
Einheit
27
Sendeeinheit
28
Signalverarbeitungsanlage
29
Einheit
30
schallerzeugende Anlage
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Erfassung von Schallquellen in einem
Fahrzeug, insbesondere in einem Kfz mit einem Mikrofongehäuse
(1) zur Aufnahme einer Mikrofonkapsel vorzugsweise mit einer
Längsachse die senkrecht zur Schalleintrittsrichtung
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Mikrofongehäuse (1) wenigstens eine weitere Mikrofonkapsel
(14) mit unterschiedlicher Aufnahmecharakteristik aufnimmt,
wobei mindestens eine Mikrofonkapsel (10) bezüglich der
Verarbeitung ihres Aufnahmesignals durch das Aufnahmesignal
der anderen Mikrofonkapsel (14) beeinflußt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Mikrofonkapsel (10) bezüglich ihrer
Empfindlichkeit und/oder der Verarbeitung ihres
Aufnahmesignals im Verstärker des Mikrofons oder in einem
nachfolgenden Gerät durch eine andere Mikrofonkapsel (14)
beeinflußt wird.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmesignal der
Mikrofonkapsel (14) zur Aufnahme von Störgeräuschen die
Aufnahmeempfindlichkeit der Mikrofonkapsel (10) zur Aufnahme
von Sprache beeinflußt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmesignal der
Mikrofonkapsel (14) zur Aufnahme von Störgeräuschen die
Lautstärke anderer Schallquellen im Kraftfahrzeug beeinflußt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmesignal einer der
Mikrofonkapseln (10, 14) zur Steuerung eines Gerätes oder
einer Anordnung im Kraftfahrzeug dient.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofongehäuse (1) einen
rechteckförmigen Querschnitt aufweist in welchem die
Mikrofonkapsel (10) zur Aufnahme von Sprache etwa mittig
angeordnet ist, mit beidseitig der Mikrofonkapsel zur
Aufnahme von Sprache angeordneten Schallräumen (16, 17) und
daß die weitere Mikrofonkapsel (14) zur Aufnahme von
Störgeräuschen ohne wesentliche Veränderung der Schallräume
endseitig im Mikrofongehäuse (1) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofonkapseln (10, 14) dem
Mikrofongehäuse (1) einen gemeinsamen Schalleintrittskegel
aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofongehäuse (1) zu dem
gemeinsamen Schalleintrittskegel (21) hin mit einer
schalldurchlässigen, gitterförmigen Abdeckung verschlossen
ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schallraum (16,
17) von zwei Mikrofonen (10, 14) gemeinsam genutzt wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofongehäuse (1) eine
erste Mikrofonkapsel (10) zur Aufnahme von Sprache in einem
Frequenzbereich von 150 bis 6400 Hz und eine zweite
Mikrofonkapsel (14) zur Aufnahme von Störgeräuschen in einem
Frequenzbereich von 30 bis 5000 Hz aufnimmt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Mikrofonkapsel (14) zur
Aufnahme von Störgeräuschen vorzugsweise in
Kugelcharakteristik dient.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofonkapsel (10) zur
Aufnahme von Sprache einen vorderseitigen und einen
rückseitigen Schalleinlaß (10d, 10e) besitzt und die Membran
der Mikrofonkapsel (10) zur Aufnahme von Sprache senkrecht
zur Achse des Schalleintrittskegels (21) angeordnet ist.
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8141 | Disposal/no request for examination |