DE10046874A1 - Mikrofongehäuse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mikrofon (5) für den Einbau in eine Aufnahme wie Verkleidung, Blende und Lampengehäuse eines Fahrzeuges. Hierbei ist ein Feuchtigkeits- und Staubschutz (9) vorgesehen, der eine optimale Dämpfung des Mikrofons (5) gegen niederfrequente Geräusche bietet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikrofon nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Mikrofone kommen hauptsächlich im Kraftfahrzeugbau zum Einsatz. Diese Mikrofone enthalten mindestens einen akustischen Wandler und werden an den unterschiedlichsten Stellen im Innenraum des Kraftfahrzeuges eingebaut. Das Mikrofon dient bei sogenannten Freisprecheinrichtungen für Funktelefone als Schnittstelle zwischen dem Mensch und der Elektronik. Als solche kommt es auch zum Einsatz, wenn eine Sprachsteuerung von Funktionen des Fahrzeugs, des Funktelefons oder anderer Einrichtungen erfolgen soll. Der Einbau eines Mikrofones erfolgt entweder in Verkleidungselemente wie z. B. die Armaturentafel, die Verkleidung der A-Säule oder eine Zierblende. Weiterhin werden Mikrofone auch von Baugruppen wie z. B. dem Lampengehäuse der Fahrzeuginnenbeleuchtung oder dem Bedienteil der Stereoanlage aufgenommen. Das Mikrofon wird in den verschiedenen Verkleidungselementen bzw. Baugrupen hinter einem schalldurchlässigen Abschnitt des jeweiligen Bauteiles eingesetzt. Es ist ein Schutz vor Umwelteinflüssen erforderlich. Zu diesen Umwelteinflüssen gehören mechanische Einflüsse und das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Der schalldurchlässige Abschnitt des Bauteils gewährt einen Schutz gegen mechanische Einwirkungen. Zum Schutz gegen Staub und Nässe wird zwischen die schalldurchlässige Abdeckung und die Schalleintrittsöffnung des Mikrofones eine Membran aus Vlies eingelegt. Hierbei ist es nachteilig, dass bei der Endmontage zwei Schritte, nämlich das Einlegen des Vlieses und das Einsetzen des Mikrofones erfolgen müssen.

Weiterhin wurde durch Versuche festgestellt, daß der Einsatz einer dicken Membran aus Vlies, die das Mikrofon gegenüber der Aufnahme, in die es eingesetzt ist, dämpft und eine geringe Übertragung von niederfrequenten Wellen zwischen 100 und 1000 Hz bewirkt, dazu führt, daß die Sprachsignale des Menschen zu stark gedämpft werden. Der Einsatz einer dünnen Membran zwischen dem schalldurchlässigen Bereich der Aufnahme und dem Mikrofon erlaubt zwar ein optimales Erfassen der Sprachsignale des Menschen, aber das Mikrofon ist dann gegenüber Körperschall nur ungenügend dämpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrofon der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, das einen Feuchtigkeits- und Staubschutz aufweist, der gegenüber der Aufnahme, in die das Mikrofon eingesetzt wird, eine optimale Dämpfung der Störgeräusche bietet, gleichzeitig die eintretenden Sprachsignale nur gering dämpft, und eine Vereinfachung bei der Montage mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.

Durch die verdickte Ausführung mindestens eines Randbereiches der Membran wird erreicht, daß der Körperschall reduziert wird. Gleichzeitig wird durch die im Gegensatz zum Randbereich im Mittenbereich dünne Membran erreicht, daß die Sprachsignale ohne schädliche Dämpfung übertragen werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Membran zweiteilig auszuführen. Eine solche Membran besteht aus einer die Schalleintrittsfläche des Mikrofongehäuses vollflächig bedeckenden Abdeckung und einem Distanzmittel, das als Dichtungsring ausgeführt ist. Somit ist die Membran durch einfache Fertigungsschrite, zum Beispiel Stanzen einer vollflächigen Abdeckung, Stanzen eines Dichtungsringes und Verkleben von Abdeckung und Dichtungsring, herstellbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Distanzmittel aus weichem Kunststoff herzustellen. Ein solches Distanzmittel weist auch unter hohem Druck noch elastische, dämpfende Eigenschaften auf.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung sieht vor, die einteilige Membran bzw. die Abdeckung mit einer Doppelklebefolie auf den Randbereich der Schalleintrittsfläche des Mikrofongehäuses zu kleben. Hierdurch wird erreicht, daß das Mikrofon als komplett vormontierte Einheit vorliegt und beispielsweise beim Kraftfahrzeughersteller ohne den Schritt des vorhergehenden Einlegens der Membran in die Aufnahme der Baugruppe oder des Bauteils eingesetzt werden kann.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Schalleintrittsfläche des Mikrofongehäuses in mindestens eine Richtung gewölbt. Durch diese Maßnahme liegt ein Mikrofon vor, das auch unter einem gewölbt gestalten schalldurchlässigen Bereich einen optimalen Empfang der Sprachsignale garantiert, da die Schalleintrittsfläche des Mikrofones direkt dem schalldurchlässigen Bereich gegenüberliegt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Mikrofongehäuse mit ebenem Schalleinlaß,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht gemäß der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie II-II des Mikrofongehäuses,

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht gemäß der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie III-III des Mikrofongehäuses,

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer schematisch dargestellten Aufnahme für ein Mikrofon,

Fig. 5 eine Unteransicht eines Mikrofongehäuses mit gewölbter Schalleintrittsfläche,

Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht gemäß der Schnittlinie VI-VI des in Fig. 5 dargestellten Mikrofongehäuses,

Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht gemäß der in Fig. 5 dargestellten Schnittlinie VII-VII des Mikrofongehäuses,

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Mikrofongehäuse gemäß Fig. 6 und 7,

Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht einer schematisch dargestellten Aufnahme für ein Mikrofon,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Mikrofones.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Mikrofongehäuse 1 in Draufsicht dargestellt. Das Mikrofongehäuse 1 nimmt in einer Wanne 2 zwischen zwei Stegen 3, 3' einen akustischen Wandler 4 auf. Die Wanne 2 besitzt einen Randbereich 8a. Zwischen dem Steg 3 und der Wanne 2 wird ein kleiner Schallraum 6 umgrenzt. Der Steg 3' und die Wanne 2 umgrenzen einen großen Schallraum 7. Durch eine Schalleintrittsfläche 8 tritt der Schall in die Schallräume 6, 7 ein und wirkt somit auf den akustischen Wandler 4.

In Fig. 2 ist das Mikrofongehäuse 1 gemäß einem in Fig. 1 eingezeichneten Schnitt II-II mit einer Membran 9 dargestellt. Diese weist eine Unterseite 13 und eine Oberseite 13a auf. Weiterhin ist in Fig. 2 eine Platine 10 zu sehen, die mit dem akustischen Wandler 4 verbunden ist. Die Membran 9 weist einen Außenbereich 11 und einen Innenbereich 12 auf. Der Außenbereich 11 besitzt eine Dicke D und der Innenbereich 12 besitzt ein Dicke d. Die Membran 9 liegt im Außenbereich 11 mit der Unterseite 13 auf dem Randbereich 8a der Wanne 2 des Mikrofongehäuses 1 auf. Die Membran 9 ist mit der im Außenbereich 11 liegenden Unterseite 13 mit dem Randbereich 8a der Wanne 2 verklebt.

Gemäß einer nicht dargestellten Variante erfolgt diese Verklebung mit Hilfe eines Doppelklebebandes, das zwischen der Membran 9 und dem Randbereich 8a angeordnet ist. Mikrofongehäuse 1, akustischer Wandler 4, Platine 10 und Membran 9 bilden zusammen ein Mikrofon 5.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Mikrofongehäuse 1 entlang der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie III-III. In dieser Ansicht ist zu sehen, daß die Platine 10 in einer Nut 14 eines Längsstegs 15 gelagert ist.

Fig. 4 zeigt eine Aufnahme 16 für ein nicht dargestelltes Mikrofon in einer geschnittenen, schematischen Darstellung. Die Aufnahme 16 besitzt eine Oberseite 17 und eine Unterseite 18. Die Unterseite 18 weist eine. Öffnung 19 auf, die in ihren Abmessungen den Außenabmessungen der Wanne 2 entspricht. Die Oberseite 17 zeigt einen schalldurchlässigen Bereich 20, der als Gitter 21 ausgebildet ist, und einen durch die Öffnung 19 zugänglichen Hohlraum 22 begrenzt. Der schalldurchlässige Bereich setzt sich aus einem Randbereich 23 und einem Zentralbereich 24 zusammen und weist eine Unterseite 26 und eine Oberseite 27 auf. Die Montage des in Fig. 1-3 dargestellten Mikrofones in der Aufnahme 16 erfolgt durch Einschieben des Mikrofones in den Hohlraum 22 in Richtung des Pfeiles 25, wobei hierbei die Oberseite der Membran des Mikrofones der Unterseite 26 des Gitters 21 gegenüberliegt. Das Mikrofon wird so weit in den Hohlraum 22 der Aufnahme 16 eingeschoben, daß es mit der Oberseite der Membran auf dem Randbereich 23 der Unterseite 26 des Gitters 21 aufliegt.

Fig. 5 zeigt eine Unteransicht eines Mikrofongehäuses 50. Das Mikrofongehäuse 50 zeigt eine Unterseite 51 mit einem Sockel 52.

In Fig. 6 ist das Mikrofongehäuse 50 in einem Längsschnitt entlang der in Fig. 5 eingezeichneten Schnittlinie VI-VI zu sehen. Der Sockel 52 weist Kontakte 53 auf, die von Kontakten eines nicht dargestellten Anschlußsteckers kontaktiert werden. Weiterhin ist im Mikrofongehäuse 50 ein akustischer Wandler 54 zu sehen, der über eine Platine 55 mit den Kontakten 53 verbunden ist. Der akustische Wandler 54 und die Platine 55 werden von einer Wanne 56, die einen Randbereich 57 aufweist, aufgenommen. Die Wanne 56 weist eine Schalleintrittsfläche 58 auf, die vom Randbereich 57 umgrenzt wird. Die Schalleintrittsfläche 58 wird von einer Membran 59 bedeckt, die eine Oberseite 60, eine Unterseite 61, einen Außenbereich 62 und einen Innenbereich 63 aufweist. Die Membran 59 bildet eine Wölbung 64. Der Außenbereich 62 der Membran 59 besitzt eine Dicke T und der Innenbereich 63 der Membran 59 besitzt eine Dicke t. Die Membran 59 besteht aus einem Staubschutz 65 und einem Distanzmittel 67, wobei der Staubschutz 65 als Abdeckung 66 und das Distanzmittel 67 als Dichtungsring 68 ausgeführt ist. Der Staubschutz 65 besitzt eine Oberseite 65a und eine Unterseite 65b. Das Distanzmittel 67 besitzt eine Oberseite 67a und eine Unterseite 67b. Der Staubschutz 65 ist mit seiner Unterseite 65b mit dem Randbereich 57 der Wanne 56 verbunden und mit seiner Oberseite 65a mit der Unterseite 67b des Distanzmittels 67 verbunden. Diese Verbindung erfolgt durch Verkleben. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante sind der Randbereich 57 der Wanne 56, der Staubschutz 65 und das Distanzmittel 67 durch Doppelklebefolien verbunden.

Fig. 7 zeigt das Mikrofongehäuse 50 gemäß einer in Fig. 5 dargestellten Schnittlinie VII-VII. Aus Fig. 7 ist zu entnehmen, daß die Membran 59 des in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispieles nur in Richtung der Längsachse des Mikrofongehäuses 50 gewölbt ist. Das Distanzmittel 67 besitzt eine Dicke t'. Mikrofongehäuse 50, akustischen Wandler 54, Platine 55 und Membran 59 bilden zusammen ein weiteres Mikrofon 5.

Nach einer Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes ist eine Membran 59 vorgesehen, die in Längs- und Querrichtung des Mikrofongehäuses 50 gewölbt ist und somit eine kugelförmige Wölbung aufweist.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf ein Mikrofongehäuse 50. In dieser Ansicht ist die Membran 59, die aus dem Staubschutz 65 und dem Distanzmittel 67 besteht, zu sehen. Der Staubschutz 65 weist eine Breite s und eine Länge S auf. Das Distanzmittel 67 weist ebenfalls eine Breite s und eine Länge S auf, wobei es eine Ausnehmung 68a besitzt. Diese Ausnehmung 68a weist eine Breite b und eine Länge B auf und entspricht in ihren Abmessungen dem Innenbereich 63.

Fig. 9 zeigt eine geschnittene schematische Seitenansicht einer Aufnahme 69 für ein nicht dargestelltes Mikrofon. Diese Aufnahme 69 besitzt eine Oberseite 70 und eine Unterseite 71. Von der Unterseite 71 der Aufnahme 69 ist ein Hohlraum 72 zugänglich, der durch einen schalldurchlässigen Bereich 73, der als Lochbereich 74 mit einer Unterseite 73a ausgestaltet ist, begrenzt ist. Bei der Montage des in den Fig. 5-7 dargestellten Mikrofones an der Aufnahme 69 wird das Mikrofon in Richtung eines Pfeiles 75 in den Hohlraum 72 der Aufnahme 69 eingeschoben. Hierbei ist das Mikrofon so ausgerichtet, daß die Oberseite der Membran dem schalldurchlässigen Bereich 73 gegenüberliegt. In der montierten Stellung liegt die Membran des Mikrofones mit dem Distanzmittel an der Unterseite 73a des schalldurchlässigen Bereichs 73 an bzw. berührt diese. Zwischen der Oberseite des Staubschutzes und der Unterseite 73a des schalldurchlässigen Bereiches 73 bleibt ein Spalt, dessen Dicke in etwa der Differenz zwischen der Dicke T des Außenbereichs 62 und der Dicke t des Innenbereichs 63 der Membran 59 entspricht.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren Mikrofones 80. Ein als Wanne 81 ausgebildetes Mikrofongehäuse 82 wird von einer Membran 83 bedeckt, die aus einem dünnen, rechteckigen Vlieselement 84 und einem fensterrahmenähnlichen Vlieselement 85 besteht, das als Dämpfungsring 86 ausgebildet ist. Das Vlieselement 84 dient als Staub- und Feuchtigkeitsschutz und 84 ist mit der Wanne 81 und dem Vlieselement 85 verklebt.

Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. Insbesondere siehe die Erfindung vor, die unterschiedlich dicke Membran einstückig auszubilden.

Bezugszeichenliste

1

Mikrofongehäuse

2

Wanne

3

Steg

3

' Steg

4

akustischer Wandler

5

Mikrofon

6

kleiner Schallraum

7

großer Schallraum

8

Schalleintrittsfläche

8

a Randbereich

9

Membran

10

Platine

11

Außenbereich

12

Innenbereich

13

Unterseite

13

a Oberseite

14

Nut

15

Längssteg

16

Aufnahme

17

Oberseite

18

Unterseite

19

Öffnung

20

schalldurchlässiger Bereich

21

Gitter

22

Hohlraum

23

Randbereich

24

Zentralbereich

25

Pfeil

26

Unterseite

27

Oberseite

50

Mikrofongehäuse

51

Unterseite

52

Sockel

53

Kontakt

54

akustischer Wandler

55

Platine

56

Wanne

57

Randbereich

58

Schalleintrittsfläche

59

Membran

60

Oberseite

61

Unterseite

62

Außenbereich

63

Innenbereich

64

Wölbung

65

Staubschutz

65

a Oberseite

65

b Unterseite

66

Abdeckung

67

Distanzmittel

67

a Oberseite

67

b Unterseite

68

Dichtungsring

68

a Ausnehmung

69

Aufnahme

70

Oberseite

71

Unterseite

72

Hohlraum

73

schalldurchlässiger Breich

73

a Unterseite

74

Lochbereich

75

Pfeil

80

Mikrofon

81

Wanne

82

Mikrofongehäuse

83

Membran

84

Vlieselement

85

Vlieselement

86

Dämpfungsring

Claims (11)

1. Mikrofon (5, 80) für den Einbau in eine Aufnahme (16, 69) wie Verkleidung, Blende und Lampengehäuse eines Fahrzeuges, wobei das Mikrofon (5, 80) auf einer Seite eine Schalleintrittsfläche (8, 58) aufweist, die von einer Membran (9, 59, 83) bedeckt ist und mit dieser einem schalldurchlässigen Bereich (20, 73) der Aufnahme (16, 69) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil eines Außenbereiches (11, 62) der Membran (9, 59, 83) verdickt ausgeführt ist und die Membran (9, 59, 83) mit diesem an der Aufnahme (16, 69) anliegt.

2. Mikrofon (5, 80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9, 59, 83) zweiteilig ist.

3. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9, 59, 83) an einem Randbereich (8a, 57) des Mikronfongehäuses (1, 50, 82) bzw. einer Wanne (2, 56, 81) befestigt ist.

4. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9, 59, 83) aus einer Abdeckung (66, 84) und einem Distanzmittel (67, 85) z. B. einem Dichtungsring (68, 86) besteht.

5. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9, 59, 83) bzw. die Abdeckung (66, 84) und das Distanzmittel (67, 85) aus Vlies hergestellt ist.

6. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzmittel (67, 85) aus einem weichen Kunststoff mit dämpfenden Eigenschaften besteht.

7. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (66, 84) bzw. die Membran (9, 59, 83) mit einer Doppelklebefolie auf den Randbereich (8a, 57) des Mikrofongehäuses (1, 50, 82) geklebt ist.

8. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzmittel (67, 85) mit einer Doppelklebefolie auf die Abdeckung (66, 84) geklebt ist.

9. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzmittel (67, 85) als Distanzausgleich und Isolator zwischen dem Mikrofongehäuse (50, 82) und der Aufnahme (69) dient.

10. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der schalldurchlässige Bereich (20, 73) der Aufnahme (16, 69) als Gitter (21) oder Lochbereich (74) ausgestaltet ist.

11. Mikrofon (5, 80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalleintrittsfläche (8, 58) bzw. die Membran (9, 59, 83) eine Wölbung (64) aufweist, die in mindestens eine Richtung gewölbt ist.