DE102012017981B4

DE102012017981B4 - Mikrofonvorrichtung mit Toleranzausgleich für einen Einbau in einem Kraftwagen

Info

Publication number: DE102012017981B4
Application number: DE102012017981.2A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Barna
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: DE102012017981A1

Abstract

Mikrofonvorrichtung (10) für einen Kraftwagen, aufweisend:- eine Mikrofonkapsel zum Erfassen eines Umgebungsschalls,- ein Gehäuse (14) zum Halten der Mikrofonkapsel, in welchem die Mikrofonkapsel angeordnet ist und welches eine elektrische Anschlussschnittstelle (22) aufweist, die von außen zugängliche Anschlusskontakte zum elektrischen Kontaktieren der in dem Gehäuse (14) befindlichen Mikrofonkapsel umfasst, gekennzeichnet durch ein Halteelement (16) zum Befestigen und Halten des Gehäuses (14) an einem Verkleidungsteil (12) des Kraftwagens, wobei das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) schwimmend gelagert ist und durch die schwimmende Lagerung das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) in zumindest eine Richtung festgelegt ist und in zumindest eine weitere Richtung zumindest eine translatorische Bewegung (32) weiterhin ermöglicht ist, wobei das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung (32) senkrecht zu einer bestimmungsgemäßen Steckrichtung (24) der Anschlusskontakte beweglich gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrofonvorrichtung zum Einbauen in einen Kraftwagen. Eine solche Mikrofonvorrichtung kann z.B. in einer Freisprechanlage zum Erfassen eines Sprachsignals genutzt werden. Die Mikrofonvorrichtung weist zum Erfassen eines Umgebungsschalls eine Mikrofonkapsel auf, die in einem Gehäuse der Mikrofonvorrichtung angeordnet ist. Für eine elektrische Kontaktierung der Mikrofonkapsel weist das Gehäuse eine elektrische Anschlussschnittstelle auf. Dies kann beim Einbau der Mikrofonvorrichtung in ein Verkleidungsmodul eines Kraftwagen mit einer entsprechenden Anschlussschnittstelle des Kraftwagens verbunden werden. Ein entsprechendes Verkleidungsmodul und ein Kraftwagen mit einem solchen Verkleidungsmodul sind ebenfalls Bestandteil der Erfindung.
Eine Mikrofonvorrichtung der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 201 13 304 U1 bekannt. Danach ist in ein Außengehäuse eines Einsatzes für ein Innenraumverkleidungsteil eines Kraftwagens ein elektrisches Bauteil, z.B. eine Mikrofonkapsel, integriert. Der Einsatz ist durch eine Rastverbindung mit dem Innenraumverkleidungsteil verbunden. Rastfedern der Rastverbindung sind aus elektrisch leitfähigem Federstahl und bilden zugleich eine elektrische Anschlussschnittstelle des Einsatzes. Nachteilig hierbei ist, dass nur geringe Fertigungstoleranzen möglich sind, da ein loser Sitz des Einsatzes in der Rastverbindung zu einem Wackelkontakt führen würde.
Aus der US 5,263,093 ist bekannt, bei einem Mikrofon für einen Motorradhelm eine Mikrofonkapsel schwimmend in einem Gehäuse zu lagern. Die schwimmende Lagerung erfolgt durch ein Material, das Körperschall dämpft. Das Gehäuse ist dagegen starr mit einem Trägerarm des Motorradhelms verbunden. Die Mikrofonkapsel muss über flexible Kabel kontaktiert sein, die aus dem Gehäuse herausgeführt und mit einer elektronischen Schaltung verlötet sind. Diese Form der Anbindung ist verhältnismäßig aufwändig.
In der EP 1 343 350 A2 ist ein ist ein Freisprechrichtmikrofon beschrieben, dessen Gehäuse kuppelförmig ausgestaltet ist, um bei eingebautem Mikrofon eine Schalleintrittsöffnung knapp über der das Gehäuse umgebenden Oberfläche bereitzustellen. Bei der Oberfläche kann es sich um eine Konsole oder eine Innenverkleidung des Kraftfahrzeugs handeln. Das Gehäuse kann aus zwei Teilen bestehen, einem Basisteil und einer Kappe. In dem Gehäuse kann ein Richtwandler fliegend aufgehängt sein. Um das Gehäuse in einer Konsole oder einer Innenverkleidung zu befestigen, können Rasthaken vorgesehen sein, die beim Einsetzen des Gehäuses in eine Bohrung der Konsole oder Innenverkleidung einschnappen. Damit das Gehäuse nicht locker in der Bohrung sitzt, weist es axial orientierte Rippen am Außenumfang auf.
In der JP 8-51685 A ist ein Mikrofon für ein Kraftfahrzeug beschrieben, das über einen Gummiblock mit einer Verkleidung des Kraftfahrzeuginnenraums verbunden ist. Der Gummiblock dämpft Körperschall, so dass in dem Mikrofon keine Vibrationsgeräusche des Kraftfahrzeugs zu hören sind.
Aus der JP 2010-62800 A , der DE 10046874 A1 und der US 2007/0058821 A1 geht jeweils ein Mikrofongehäuse für ein Kraftfahrzeugmikrofon hervor, in welche eine Steckeinrichtung zum Anschließen eines Steckers an das Mikrofon integriert ist.
In der DE 19839598 A1 und in der DE 19528474 A1 ist jeweils eine Adapterhülse für einen Ultraschallwandler beschrieben, welche den Durchmesser des Wandlergehäuses an einer Öffnung in einem Stoßfänger anpasst. Mittels einer Spiralfeder ist die Adapterhülse elastisch und im vorgegebenen Abstand zu dem Stoßfänger gehalten, wodurch Klappergeräusche vermieden werden.
In der DE 20113304 U1 ist ein Mikrofon beschrieben, bei dem sich Anschlusskontakte an einer Außenseite eines Mikrofongehäuses befinden, so dass beim Einbau eines Mikrofongehäuses gleichzeitig ein elektrischer Kontakt mit einer Leiterbahn an einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs hergestellt wird
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Montage einer Mikrofonvorrichtung in einen Kraftwagen zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch eine Mikrofonvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Verkleidungsmodul gemäß Anspruch 11 sowie einen Kraftwagen gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
Die erfindungsgemäße Mikrofonvorrichtung weist ebenfalls ein Gehäuse auf, in welchem zumindest eine Mikrofonkapsel angeordnet ist, mit der ein Umgebungsschall erfasst werden kann. Mittels des Gehäuses der Mikrofonvorrichtung kann die Mikrofonkapsel einfach in einem Kraftwagen gehalten und gegen Körperschall abgeschirmt werden. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist unter dem Begriff Mikrofonkapsel insbesondere ein Bauteil mit einem eigenen Mikrofongehäuse zu verstehen, das nur wenige Millimeter durchmisst (z.B. 15 mm) und eine Mikrofonmembran und ein zugehöriges akustisch aktives Volumen umfasst.
Das Gehäuse selbst umfasst eine elektrische Anschlussschnittstelle mit Anschlusskontakten, die von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind. Beispielsweise können hier Pins vorgesehen sein. Über die Anschlusskontakte kann die im Gehäuse befindliche Mikrofonkapsel von außen elektrisch kontaktiert werden, d.h. ihr elektrisches Mikrofonsignal (verstärkt oder unverstärkt) zu einem elektronischen Gerät des Kraftwagens geleitet werden.
Das mechanische Befestigen und Halten der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung in einer Fassung eines Verkleidungsteils des Kraftwagens erfolgt unabhängig von der elektrischen Anschlussschnittstelle. Die Mikrofonvorrichtung weist hierzu ein von dem Gehäuse separates Halteelement auf, z.B. einen Ring, in welchem das Gehäuse mit seiner Anschlussschnittstelle angeordnet ist. Das Gehäuse ist dabei in dem Halteelement schwimmend gelagert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass beim Einbau der Mikrofonvorrichtung in das Verkleidungsteil etwaige Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Die Anschlussschnittstelle lässt sich beim Einbau z.B. bezüglich einer Leiterplatte ausrichten und auf diese aufstecken, auch wenn die Leiterplatte um einige Millimeter versetzt zur Fassung des Verkleidungsteils eingebaut wurde.
Unter einer schwimmenden Lagerung wird im Zusammenhang mit der Erfindung verstanden, dass das Gehäuse in dem Halteelement zwar in zumindest eine Richtung festgelegt ist, in zumindest eine weitere Richtung aber zumindest eine translatorische Bewegung weiterhin ermöglicht ist. Insbesondere ist durch die schwimmende Lagerung eine Bewegung in einer Ebene ermöglicht. Die Richtung oder Richtungen der ermöglichten Bewegung stehen dabei bevorzugt senkrecht zu derjenigen Richtung, bezüglich welcher die Relativbewegung zwischen Gehäuse und Halteelement blockiert ist. Der Grad der durch die schwimmende Lagerung ermöglichten Bewegungsfreiheit muss ausreichen, um die Fertigungstoleranz auszugleichen. Beispielsweise kann eine Bewegung in eine Richtung um bis zu 3 mm zugelassen sein. Durch die schwimmende Lagerung kann auch eine Rotation des Gehäuses in dem Halteelement ermöglicht sein. Bevorzugt ist aber eine drehfeste Lagerung.
Das Gehäuse ist in dem Halteelement durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung senkrecht zu einer bestimmungsgemäßen Steckrichtung der Anschlusskontakte beweglich gelagert. Dies ermöglicht das Ausrichten oder Justieren der Anschlussschnittstelle während des Einbaus. Diese Steckrichtung entspricht dabei zweckmäßiger Weise auch gleich der bestimmungsgemäßen Einbaurichtung, entlang welcher die Mikrofonvorrichtung zum Einbauen in ein Verkleidungsteil des Kraftwagens zu bewegen ist. Dann lässt sich das Halteelement in das Verkleidungsteil einstecken und im selben Montageschritt die Anschlussschnittstelle anschließen. Mit anderen Worten ist das Gehäuse durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung senkrecht zu der Einbaurichtung in dem Halteelement beweglich gelagert. Damit kann das Gehäuse beim Einbau beispielsweise selbständig in eine Führung gleiten. In Einbaurichtung ist das Gehäuse dagegen unbeweglich, also fest in dem Halteelement gelagert, um die Anschlussschnittstelle zuverlässig aufstecken zu können.
Um eine geeignete schwimmende Lagerung mit den beschriebenen Eigenschaften bereitzustellen, sieht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung vor, dass das Gehäuse an dem Halteelement durch eine Schnappverbindung gehalten ist und die schwimmende Lagerung durch eine Reibanlage von Rastelementen der Schnappverbindung bewirkt ist. Beispielsweise können also als Rastelemente für einen Formschluss ein Rasthaken des Halteelements und eine dahinter greifende Kante des Gehäuses ausgebildet sein. Die Kante kann dann senkrecht zur Richtung, in die das Gehäuse zum Einrasten zu schieben ist, an dem Rasthaken entlang gleiten. Diese Ausführungsform ist mechanisch besonders einfach zu gestalten und dennoch zuverlässig.
In Bezug auf die elektrische Anschlussschnittstelle ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anschlussschnittstelle eine mechanische Steckeinrichtung, z.B. eine Steckwanne, zum Zusammenstecken mit einem zu der Steckeinrichtung komplementär geformten Steckteil, etwa einem Stecker, eines elektronischen Geräts des Kraftwagens aufweist. Die Anschlusskontakte der Anschlussschnittstellen sind dann in die Steckeinrichtung integriert. Die Steckeinrichtung ist als ein Teil des schwimmend gelagerten Gehäuses ausgebildet, d.h. sie ist integraler Bestandteil des Gehäuses. Eine solche kabellose Anschlussschnittstelle weist den Vorteil auf, dass durch Ausüben einer Druckkraft auf das Halteelement und damit auf das Gehäuse die Steckeinrichtung auf das Steckteil aufgesteckt werden kann, was die Montage erleichtert. Zudem ergibt sich durch den fehlenden Kabelschwanz (Englisch: Pigtail) eine verhältnismäßig geringe Bauhöhe der Mikrofonanordnung.
Die Steckeinrichtung der Anschlussschnittstelle kann auch als Stecker ausgestaltet sein. Durch Ausbilden der Steckeinrichtung als Steckwanne ergibt sich allerdings der weitere Vorteil, dass die Anschlusskontakte in der Steckwanne gegen mechanische Einflüsse abgeschirmt und damit vor einer versehentlichen Verformung geschützt sind. Unabhängig von der Ausgestaltung Steckeinrichtung als Stecker oder Steckwanne können die Anschlusskontakte jeweils beispielsweise als Pin oder als Buchse (d.h. als röhrenförmiger Kontakt) oder als Zunge ausgestaltet sein.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse aus zumindest zwei Gehäuseschalen gebildet, die zusammen das Gehäuse ergeben. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Zusammenbau, da die Mikrofonkapsel, die Anschlusskontakte und gegebenenfalls weitere Komponenten in eine der Gehäuseschalen gelegt werden können und dann mit einer weiteren Gehäuseschale abgedeckt und gegebenenfalls zwischen den Gehäuseschalen festgeklemmt werden können. Eine besonders einfache Handhabung bei der Montage ergibt sich durch Vorsehen eines Scharniers, z.B. eines Filmscharniers, welches die Gehäuseschalen auch im geöffneten Zustand verbindet. Um die Gehäuseschalen nach dem Schließen zusammenzuhalten, kann z.B. eine Schnappverbindung oder eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht aber vor, dass die Gehäuseschalen einfach in das Halteelement gesteckt sind. Das Halteelement umgibt so die Gehäuseschalten und hält sie hierdurch zusammen. In dem Halteelement kann das Gehäuse wiederum durch eine Schnappverbindung gehalten sein, um die schwimmende Lagerung zu ermöglichen.
Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform betrifft eine Schalleintrittsöffnung des Gehäuses für den Eintritt des Umgebungsschalls in das Gehäuse. Die Schalleintrittsöffnung ist bevorzugt von einem schalldurchlässigen Abdeckelement, insbesondere aus Filz oder Gewebe, abzudecken. Die rutschfeste Befestigung des Abdeckelements ist in der Regel sehr aufwändig. Bei der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung kann das Abdeckelement dagegen zwischen das Gehäuse und das Halteelement eingeklemmt und so zuverlässig vor der Schalleintrittsöffnung fixiert sein.
Eine weitere Vereinfachung der Bauweise ergibt sich, wenn die Mikrofonvorrichtung auch einen Zierrand für die Schalleintrittsöffnung aufweist, der im Einbauzustand der Mikrofonvorrichtung im Kraftwagen von außen sichtbar ist. Dann kann auf eine zusätzliche Blende für die Mikrofonanordnung verzichtet werden. Ein solcher Zierrand ist bei einer Weiterbildung der Erfindung durch einen die Schalleintrittsöffnung begrenzenden Bereich des Halteelements gebildet. Der Zierrand kann z.B. ein Chromring sein oder eine hochglänzende Oberfläche.
Ein zusätzlicher Vorteil durch den Verzicht auf eine zusätzliche Blende besteht darin, dass ein Schalleinlass der Mikrofonkapsel sehr nahe an der Oberfläche desjenigen Bauteils des Kraftwagen angeordnet werden kann, in das die Mikrofonvorrichtung eingebaut ist, also z.B. eines Dachmoduls oder eines anderen Verkleidungsteils. Idealerweise schließt der Schalleinlass der Mikrofonkapsel plan mit dieser Oberfläche ab. Dann ergeben sich die besonders wünschenswerte akustischen Eigenschaften der Anordnung aus Mikrofonvorrichtung und Verkleidungsteil. Entsprechend ist ein Abstand der Mikrofonkapsel von dem Zierrand betragsmäßig bevorzugt kleiner als 5 mm, insbesondere kleiner als 3 mm.
Um die Mikrofonvorrichtung einheitlich für unterschiedliche Kraftwagenmodelle verwenden zu können, die für Rechtslenker (Linksverkehr, wie z.B. in Großbritannien) bzw. für Linkslenker (Rechtsverkehr, wie z.B. in Deutschland oder in den USA) ausgelegt sind, muss eine Positionscodierung für den Einbau der Mikrofonvorrichtung in dem Kraftwagen möglich sein. Hierdurch wird beim Einbau der Mikrofonvorrichtung sichergestellt, dass die Mikrofonkapsel in die gewünschte Richtung weist. Für eine Positionscodierung sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung entlang eines Umfangs der Mikrofonanordnung Rastelemente ausgebildet, die unterschiedlich geformt sind und/oder entlang der Umfangsrichtung in ungleichmäßigen Abständen und/oder quer zur Umfangsrichtung unterschiedlich seitlich versetzt angeordnet sind. Als Rastelemente können z.B. Rastschlitze oder Rastnasen oder eine Mischung aus diesen vorgesehen sein. Die Unterschiede in der Ausgestaltung der Rastelemente bzw. ihre unregelmäßige Anordnung stellt durch entsprechende Gegenelemente in einer Fassung des Kraftwagens eine eindeutige Einbaulage sicher.
Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Verkleidungsmodul für einen Kraftwagen. Bei dem Verkleidungsmodul kann es sich beispielsweise um ein Dachmodul zum Verkleiden eines Dachhimmels eines Fahrgastraumes oder ein Leuchtenelement für das Dach des Fahrgastraumes oder um einen Teil eines Armaturenbretts handeln. Unter einem Modul wird hier eine Einbaueinheit mit einem Verkleidungsteil und einer Elektrik verstanden. Das Verkleidungsmodul umfasst entsprechend ein Verkleidungsteil, welches eine Fassungseinrichtung aufweist, in welcher eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung angeordnet und über ihr Halteelement gehalten ist. Die Elektrik des Verkleidungsmoduls umfasst eine Anschlussschnittstelle, die zur elektrischen Anschlussschnittstelle der Mikrofonvorrichtung komplementär ausgestaltet ist. Sie kann also z.B. einen Stecker aufweisen, falls das Gehäuse eine Steckwanne hat. Die beiden Anschlussschnittstellen sind miteinander verbunden. Die Anschlussschnittstelle der Elektrik und die Fassungseinrichtung müssen nicht besonders genau zueinander ausgerichtet sein. Die schwimmende Lagerung der Mikrofonvorrichtung gleicht diese Toleranzen aus. Das erfindungsgemäße Verkleidungsmodul ist daher kostengünstig herstellbar.
Um die Mikrofonvorrichtung beim Zusammenbau des Verkleidungsmoduls in die Fassung einstecken zu können und dabei im selben Montageschritt die beiden Anschlussschnittstellen zusammenstecken zu können, weist das Gehäuse der Mikrofonvorrichtung bevorzugt ein Führungselement aufweist, das z.B. durch einen Fortsatz oder mehrer Fortsätze des Gehäuses gebildet sein kann, die jeweils z.B. die Form eines Flügels oder einer Platte aufweisen. Entsprechend ist dann ein komplementär geformtes und bezüglich der komplementären Anschlussschnittstelle, z.B. einer Leiterplatte, ortsfest angeordnetes komplementär geformtes Führungselement bereitgestellt, also z.B. jeweils eine Schiene oder eine Nut für jeden plattenförmigen Fortsatz der Mikrofonvorrichtung. Durch die Führungselemente ist dann eine Relativbewegung der beiden Anschlussschnittstellen quer zu einer Einbaurichtung der Mikrofonvorrichtung blockiert. Die Führungselemente bilden somit in vorteilhafter Weise eine Justier- und Montagehilfe und später bei eingebauter Mikrofonvorrichtung auch eine Halterung. Die komplementären Führungselemente können z.B. an der Leiterplatte oder auch an der Fassungseinrichtung angeordnet sein.
Das Verkleidungsteil weist als solches auch eine Sichtseite auf, die im Einbauzustand des Verkleidungsmoduls im Kraftwagen sichtbar ist. Die Fassungseinrichtung sieht bevorzugt eine Öffnung in der Sichtseite vor, durch welche die Mikrofonvorrichtung von der Sichtseite her in das Verkleidungsteil einführbar ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Montagerichtung von der Verkleidungsteilvorderseite her, was sich als für die Montagedauer und die Vermeidung von Fehlgriffen bei der Montage günstig erwiesen hat.
Die Fassungseinrichtung weist bevorzugt auch zumindest ein Anschlagelement auf, durch welches ein Einschubweg der Mikrofonvorrichtung in das Verkleidungsteil hinein auf eine vorbestimmte Länge begrenzt ist. Dann ist ein Durchdrücken der Mikrofonvorrichtung nicht möglich, so dass eine Oberfläche der Mikrofonvorrichtung plan mit der Sichtseite des Verkleidungsteils abschließen kann, ohne dass hierfür eine aufwendige Justierung notwendig ist. Bei Rückseitig montierten Mikrofonen ist eine solche Justierung dagegen in vielen Fällen nötig.
Zu der Erfindung gehört schließlich auch ein Kraftwagen. Dieser weist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkleidungsmoduls auf oder zumindest eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal genauer anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mikrofonvorrichtung, wobei eine perspektivisehe Ansicht einer Rückseite gezeigt ist, die im eingebauten Zustand nicht sichtbar ist,
2 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Vorderseite der Mikrofonvorrichtung von 1, die im eingebauten Zustand in einem Fahrgastraum sichtbar ist, und
3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht der Mikrofonvorrichtung von 1, wobei die Mikrofonvorrichtung in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkleidungsmoduls eingebaut ist.

Das Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
Bei dem im Folgenden erläuterten Beispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind.
In 1 bis 3 ist eine Mikrofonvorrichtung 10 gezeigt, die zur Schallwandlung beispielsweise für eine Freisprecheinrichtung oder für ein Spracherkennungssystems in einem Kraftwagen eingebaut sein kann. Bei dem Kraftwagen kann es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen handeln. Die Mikrofonvorrichtung 10 kann in einem Verkleidungsteil 12 des Kraftwagens eingebaut sein, beispielsweise einem Deckenverkleidungsteil, einem Verkleidungsteil einer Deckenleuchte oder einem Teil eines Armaturenbretts. In 3 ist von dem Verkleidungsteil 12 nur ein Ausschnitt dargestellt.
Die Mikrofonvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 14 und ein Halteelement 16, in welches das Gehäuse 14 eingesteckt sein kann. In dem Gehäuse 14 sind (nicht dargestellt) eine Mikrofonkapsel und Anschlusskontakte für die Mikrofonkapsel eingebaut. Die Mikrofonkapsel kann dabei optional über weitere elektrische und elektronische Komponenten mit den Anschlusskontakten gekoppelt sein, beispielsweise eine Verstärkerschaltung und/oder eine Schaltung zur Impedanzanpassung. Ein Durchmesser der Mikrofonkapsel kann beispielsweise 15 mm betragen.
Die Mikrofonvorrichtung 10 ist an eine Kontaktierplatte 18 angeschlossen, die auf einer (nicht dargestellten) Leiterplatte (Platine oder PCB - printed circuit board) befestigt ist. In dem gezeigten Beispiel weist die Kontaktierplatte 18 einen Stecker 20 auf, der in eine Steckwanne 22 der Mikrofonvorrichtung 10 eingesteckt ist. Die Anschlusskontakte der Mikrofonvorrichtung 10 sind in die Steckwanne 22 integriert und über den Stecker 20 mit (nicht dargestellten) Drähten der Kontaktierplatte elektrisch verbunden. Die Steckwanne 22 mit den darin integrierten Anschlusskontakten stellt insgesamt eine Anschlussschnittstelle des Mikrofonvorrichtung 10 zum Anschließen an einen elektrischen Anschluss, d.h. hier der Kontaktierplatte 18 mit dem Stecker 20, dar. Über die Kontaktierplatte 18 werden elektrische Signale der Mikrofonkapsel zur Leiterplatte und von dort z.B. an ein elektronisches Gerät des Kraftwagens, z.B. die erwähnte Freisprecheinrichtung oder das Sprachsystem, übertragen. Das Gehäuse 14 kann auch anstelle der Steckwanne 22 einen Stecker und entsprechend die Kontaktierplatte 18 anstelle des Steckers 20 eine Steckwanne aufweisen. Genauso kann anstelle der Kontaktierplatte 18 auch eine Direktsteckung der Anschlussschnittstelle der Mikrofonvorrichtung an eine Leiterplatte selbst vorgesehen sein. Die Leiterplatte kann dazu z.B. einen sogenannten Leiterplattensteckverbinder aufweisen.
Die Steckwanne 22 ist als Bestandteil des Gehäuses 14 ausgebildet. Die Anschlussschnittstelle ist deshalb kabellos, d.h. von dem Gehäuse 14 steht kein zur Mikrofonvorrichtung 10 gehöriger Kabelschwanz ab. Dies ist insbesondere während des Einbaus der Mikrofonvorrichtung 10 in das Verkleidungsteil 12 vorteilhaft. Der Stecker 20 der Kontaktierplatte 18 wurde während des Einbaus der Mikrofonvorrichtung 10 mit der Steckwanne 22 verbunden. Dazu wurde die Steckwanne 22 entlang einer Einsteckrichtung 24 über den Stecker 20 gestülpt. Die Einsteckrichtung 24 ist hier identisch zu einer Einbaurichtung 24' ausgerichtet. Um die Mikrofonvorrichtung 10 in das Verkleidungsteil 12 einzusetzen, wurde die Mikrofonvorrichtung 10 entlang der Einbaurichtung 24' in eine Einbauöffnung 30 des Verkleidungsteils 12 eingesteckt.
Die Steckwanne 22 wurde dabei durch Leitelemente 26 quer zur Einsteckrichtung 24 ausgerichtet. Die Leitelemente 26 können Bestandteil des Gehäuses 14 sein und sind bezüglich der Steckwanne 22 und insbesondere bezüglich deren Anschlusskontakte fest angeordnet. Sie weisen in dem gezeigten Beispiel jeweils die Form von plattenförmige Fortsätzen auf. Die Leitelemente 26 sind beim Aufstecken in Gleitschienen 28 entlanggeglitten, die fest mit der Kontaktierplatte 18 verbunden sein können. Allgemein sind die Gleitschienen 28 ortsfest zu den Kontakten des Steckers 20 oder einem alternativ dazu vorsehbaren elektrischen Anschluss angeordnet. Die Gleitschienen 28 müssen dabei aber nicht zwingend an der Kontaktierplatte 18 oder allgemeiner an der Leiterplatte angeordnet sein. Sie können auch an dem Verkleidungsteil 12 befestigt sein.
Die Anschlusskontakte der Steckwanne 22 und die Anschlusskontakte des Steckers 20 wurden während des Bewegend der Mikrofonvorrichtung 10 entlang der Einbaurichtung 24' durch die Führung der Führungselemente 26 in den Gleitschienen 28 ohne verbogen zu werden zusammengeführt. Die Anschlusskontakte können deshalb in vorteilhafter Weise sehr dünn ausgestaltet sein.
Eine relative Lage der Einstecköffnung 30 und des Steckers 20 muss hierbei nicht mit einer großen Genauigkeit festgelegt werden. Das Gehäuse 14 ist in dem Halteelement 16 schwimmend gelagert und kann deshalb in Querrichtungen 32 senkrecht zur Einsteckrichtung 24 hin- und herverschoben werden. Es kann eine Verschiebung von beispielsweise 3 mm ermöglicht sein.
Das Gehäuse 14 kann hierzu in das Halteelement 16 gesteckt und dort z.B. durch Schnappverbindungen 34 gehalten sein. Die Schnappverbindung 24 kann aus einem Rasthaken 34' und einer Kante 34" gebildet sein. Die Kante 34" kann dann im eingerasteten Zustand in dem Halteelement 16 entlang der Querrichtungen 32 an dem Rasthaken 34' entlang gleiten. Für den Fall, dass die Gleitschienen 28 an dem Verkleidungsteil 12 befestigt sind und deshalb bezüglich des Steckers 20 mit derselben Toleranz ausgerichtet sind wie die Einstecköffnung, müssen die Leitelemente 26 entsprechend in den Gleitschienen 28 ebenfalls mit dieser Toleranz in die Querrichtungen 32 bewegbar gelagert sein, d.h. die Gleitschienen 28 müssen entsprechend breite Aussparungen für die Leitelemente 26 aufweisen.
Das Haltelement 16 steckt unbeweglich in einer Fassung 36 des Verkleidungsteils 12 und ist dort beispielsweise durch eine Schnappverbindung gehalten. Hierzu weist das Haltelement 16 dann beispielsweise Rastschlitze 38 auf, in die Rastnasen der Fassung 36 eingreifen können. Von den Rastschlitzen 38 ist nur einer dargestellt und zwar auch nur in 2.
Zusätzlich kann das Halteelement 16 noch einen Führungsschlitz 40 aufweisen, in dem ein Fortsatz 42 des Gehäuses 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 14 lässt sich so nur dann in das Halteelement 16 stecken, wenn sich der Fortsatz 42 im Führungsschlitz 40 befindet. Andernfalls wird die Bewegung des Gehäuses 14 durch den Fortsatz 42 beim Einstecken blockiert. Bei eingestecktem Gehäuse 14 ist auch eine Rotation des Gehäuses 14 in dem Halteelement 16 blockiert. Die Schlitzbreite des Führungsschlitzes 40 ist allerdings derart breit zu wählen, dass die gewünschte Bewegung in alle Querrichtungen 32 (schwimmende Lagerung) ermöglicht ist. Damit kann sich eine (unwesentliche) Rotationsmöglichkeit (ca. 1 ° bis 2°) ergeben.
Der Fortsatz 42 und der Führungsschlitz 40 bilden zusammen eine Positionscodierung für das Gehäuse 14 im Halteelement 16. Genauso können die Rastschlitze 38 entlang eines Umfangs 44 der Mikrofonvorrichtung 10 nicht in gleichmäßigen Abständen angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine Positionscodierung des Haltelements 16 bezüglich der Fassung 36. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch durch die Gleitschienen 28 und die Führungselemente 26 eine Positionscodierung bereitgestellt sein. Die Positionscodierungen stellen insgesamt eine eindeutige Lage der Mikrofonkapsel der Mikrofonvorrichtung 10 bezüglich des Verkleidungsteils 12 sicher.
Durch entsprechende Anordnung von Rastelementen in der Fassung 36 bzw. durch entsprechendes Anordnen der Gleitschienen 28 kann somit derselben Typ von Mikrofonvorrichtung 10 für einen Kraftwagen mit Rechtslenkung wie auch für einen Kraftwagen mit Linkslenkung verwendet werden. Eine fehlerhafte Einbaulage ist durch die Positionscodierungen des Halteelements 16 bezüglich der Fassung 36 wirkungsvoll vermieden.
Die Mikrofonvorrichtung 10 kann sehr einfach montiert werden. Das Gehäuse 14 kann dafür z.B. aus zwei Gehäuseschalen gefertigt sein, um die Mikrofonkapsel und die übrigen Komponenten im Gehäuse 14 anordnen zu können. Die Gehäuseschalen können dabei verbunden sein, z.B. mittels eines Scharniers. Nach dem Schließen des Gehäuses 14 kann dass Gehäuse 14 in das Halteelement 16 gesteckt werden. Das Halteelement 16 ist dazu in dem vorliegenden Beispiel als Ring ausgebildet, der das eingesteckte Gehäuse 14 umfasst und somit die Gehäuseschalen zusammenhält. Deshalb kann auf einen separaten Verschlussmechanismus für die Gehäuseschalen verzichtet werden.
Das Gehäuse 14 und das Haltelement 16 können z.B. aus Kunststoff und z.B. durch Spritzguss gefertigt sein. Das Gehäuse 14 und das Halteelement 16 können dabei aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Dies weist den Vorteil auf, dass für das Gehäuse 14 ein besonders körperschalldämpfendes Material und unabhängig davon für das Haltelement 16 ein besonders festes Material für einen zuverlässigen Halt in der Fassung 36 gewählt werden kann.
Der Einsteckweg des Gehäuses 14 in das Halteelement 16 kann durch einen Ring 46 des Haltelements 16 begrenzt sein. Der Ring 46 bildet einen Rand einer Schalleinlassöffnung 48 des Haltelements 16, durch die hindurch ein Schall aus dem Kraftwageninnenraum zu einer Schalleintrittsöffnung 50 des Gehäuses 14 und schließlich zur Mikrofonkapsel gelangen kann.
Ein Durchmesser D des Ringes 46 kann beispielsweise kleiner als 26 mm betragen. Dies entspricht (bei kreisrunder Ausgestaltung) auch dem Gesamtdurchmesser der Mikrofonvorrichtung 10 in Richtung senkrecht zur Einbaurichtung 24'. Eine Bauhöhe H der Mikrofonvorrichtung kann hierbei z.B. weniger als 30 mm betragen.
Die Schalleintrittsöffnung 50 des Gehäuses 14 ist durch eine (nicht dargestellte) schalldurchlässige Abdeckung vor einem Eindringen von Partikeln, wie Staub oder Schmutz, geschützt. Die Abdeckung ist in 1 bis 3 weggelassen, um die Schalleintrittsöffnung 50 darstellen zu können, die sich ansonsten nicht sichtbar hinter der Abdeckung befindet. Die Abdeckung kann beispielsweise aus einem Filz oder einer Gaze gefertigt sein. Bei der Montage der Mikrofonvorrichtung 10 kann die Abdeckung in das Halteelement 16 gelegt und zwischen dem Gehäuse 14 und dem Ring 46 festgeklemmt werden. Dieser Arbeitsschritt ist sehr effizient. Die Abdeckung kann zusätzlich verklebt sein.
Der Ring 46 kann im eingebauten Zustand der Mikrofonvorrichtung 10 im Verkleidungsteil 12 von einem Kraftwageninsassen sichtbar angeordnet sein. Der Ring 46 bildet dann einen Zierrand und kann z.B. verchromt oder mit einer hochglänzenden Oberfläche versehen sein. Der Ring 46 schließt dann vorzugsweise plan mit einer Oberfläche einer Sichtseite 52 des Verkleidungsteils 12 ab, die zum Kraftwageninnenraum weist. Der Ring 46 kann aber auch z.B. bis zu 5 mm aus dem Verkleidungsteil 12 hervorstehen oder versenkt sein. Um beim Einbau der Mikrofonvorrichtung 10 deren Ausrichtung bezüglich der Oberfläche der Sichtseite 52 einfach zu gestalten, kann die Fassung 36 einen (nicht dargestellten) Anschlag aufweisen, welcher den Einschubweg der Mikrofonvorrichtung 10 entlang der Einbaurichtung 24' in der Fassung 36 entsprechend begrenzt.
Eine weitere Vereinfachung der Montage ergibt sich, wenn das Halteelement 16 einen angeschrägten Rand 54 aufweist, welcher das Verkleidungsteil 12 beim Einstecken der Mikrofonvorrichtung 10 in die Einbauöffnung 30 zuerst berührt. Hierdurch gleitet die Halteeinrichtung 16 einfacher in die Einbauöffnung 30. Zudem ist durch die Neigung des angeschrägten Rands 54 ein Betrag einer seitlichen Auslenkkraft quer zur Einbaurichtung 24' festgelegt, durch welche das Halteelement 16 während des Einführens in die Einbauöffnung 30 bezüglich des Gehäuses 14 verschoben wird, das dann schon mit seinen Leitelementen 26 in den Gleitschienen 28 gehalten wird.
Durch den Einbau von der Sichtseite 52 her und durch den planen Abschluss des Ringes 46 mit der Sichtseite 52 (oder eine leicht überstehende Anordnung) kann die Mikrofonkapsel besonders nahe an der Ebene der Einbauöffnung 30 angeordnet werden. Hierdurch ergeben sich besonders gute akustische Eigenschaften für die Schallerfassung, was auch als Performanz bezeichnet wird.
Das Haltelement 16 muss nicht zwingend (wie hier dargestellt) als Ring ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass eine Kontur der Schalleinlassöffnung 48, also hier die Innenkontur des Ringes 46, den Schalldurchtritt zur Mikrofonkapsel begünstigt. Die Außenkontur des Halteelements 16 im Bereich der Einbauöffnung 30 sollte dagegen zur Vermeidung eines zu großen sichbaren Spaltes 56 an die Kontur der Einbauöffnung 30 angepasst sein, die z.B. auch rechteckig ausgestaltet sein kann. Ein kleines Spaltmaß ist auch den akustischen Eigenschaften der Mikrofonanordnung, d.h. der Performanz, förderlich.
Die Anordnung der Mikrofonkapsel in dem Gehäuse 14 und die Umschließdung des Halteelements 16 durch die Fassung 36 kann auch mit geringen Aufwand derart dicht gestaltet werden, dass keine weiteren Dichtelemente zum Schutz der Mikrofonkapsel vor rückwärtigem Schall vorgesehen werden müssen. Das akustische System ist insbesondere durch die Anordnung der Mikrofonkapsel in dem Gehäuse in sich ausreichend geschlossen.
Durch das Beispiel ist gezeigt, wie ein Mikrofonkonzept realisiert werden kann, bei welchem ein einziger Bautyp für eine Mikrofonvorrichtung sowohl für rechtslenkende als auch für linkslenkende Kraftwagen breitgestellt werden kann. Es erfolgt eine Direktsteckung der Mikrofonvorrichtung an z.B. einer Leiterplatte, d.h. ein Kabelschwanz kann seitens der Mikrofonvorrichtung entfallen und es ist beim Einbau keine Leitungsverlegung nötig. Eine durch das Gehäuse gebildete Steckwanne ermöglicht eine geringe Bauhöhe. Fertigungstoleranzen beim Gehäuse, Verkleidungsmodul und/oder der Platine werden durch die schwimmende Lagerung ausgeglichen.
Das Mikrofon ist sichtbar untergebracht. Eine Abdeckung für die Schalleintrittsöffnung und ein Zierring können dabei bereits in der Mikrofonvorrichtung vorhanden sein und müssen somit nicht in einem separaten Montageschritt beim Bau des Verkleidungsmoduls in diesem befestigt werden.
Ein akustisch optimaler Abstand der Mikrofonkapsel von der Außenkontur eines Dachmoduls oder eines anderen Verkleidungsteils kann mit geringem Aufwand gewährleistest werden. Eine Montage erfolgt hierzu von der Dachmodul-/ Verkleidungsteilvorderseite her. Es ist auch keine zusätzliche Schallabdichtung nötig. Ein Durchdrücken der Mikrofonvorrichtung bei der Montage ist wirkungsvoll durch einen Anschlag in der Fassung verhindert.

Claims

Mikrofonvorrichtung (10) für einen Kraftwagen, aufweisend: - eine Mikrofonkapsel zum Erfassen eines Umgebungsschalls, - ein Gehäuse (14) zum Halten der Mikrofonkapsel, in welchem die Mikrofonkapsel angeordnet ist und welches eine elektrische Anschlussschnittstelle (22) aufweist, die von außen zugängliche Anschlusskontakte zum elektrischen Kontaktieren der in dem Gehäuse (14) befindlichen Mikrofonkapsel umfasst, gekennzeichnet durch ein Halteelement (16) zum Befestigen und Halten des Gehäuses (14) an einem Verkleidungsteil (12) des Kraftwagens, wobei das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) schwimmend gelagert ist und durch die schwimmende Lagerung das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) in zumindest eine Richtung festgelegt ist und in zumindest eine weitere Richtung zumindest eine translatorische Bewegung (32) weiterhin ermöglicht ist, wobei das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung (32) senkrecht zu einer bestimmungsgemäßen Steckrichtung (24) der Anschlusskontakte beweglich gelagert ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) in dem Halteelement (16) durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung (32) senkrecht zu einer bestimmungsgemäßen Einbaurichtung (24'), entlang welcher die Mikrofonvorrichtung (10) zum Einbauen in ein Verkleidungsteil (12) des Kraftwagens bestimmungsgemäß zu bewegen ist, beweglich gelagert ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine translatorische Bewegung des Gehäuses (14) bezüglich des Halteelements (16) durch die schwimmende Lagerung in zumindest eine Richtung blockiert ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) an dem Halteelement (16) durch eine Schnappverbindung (34) gehalten ist und die schwimmende Lagerung durch eine Reibanlage von Rastelementen (34', 34") der Schnappverbindung (14) bewirkt ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschlussschnittstelle (22) eine mechanische Steckeinrichtung (22) zum Zusammenstecken mit einem zu der Steckeinrichtung komplementär geformten Steckteil (20) eines elektronischen Geräts des Kraftwagens aufweist, wobei die Anschlusskontakte in die Steckeinrichtung (22) integriert sind und die Steckeinrichtung (22) als ein Teil des Gehäuses (14) ausgebildet ist, wobei die Steckeinrichtung (22) als Stecker oder als Steckwanne (22) ausgestaltet ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) aus zumindest zwei Gehäuseschalen gebildet ist, die in das Halteelement (16) gesteckt sind, welches die Gehäuseschalen umgibt und hierdurch zusammenhält.
Mikrofonvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) eine Schalleintrittsöffnung (50) für den Umgebungsschall aufweist und die Schalleintrittsöffnung (50) von einem schalldurchlässigen Abdeckelement, insbesondere aus Filz oder Gewebe, abgedeckt ist, dass zwischen dem Gehäuse (14) und dem Halteelement (16) eingeklemmt ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei das Abdeckelement aus Filz oder Gewebe ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen eine Schalleintrittsöffnung (48) begrenzenden Bereich (46) des Halteelements (16) ein im Einbauzustand der Mikrofonvorrichtung (10) im Kraftwagen von außen sichtbarer Zierrand (46) für die Schalleintrittsöffnung (48) gebildet ist, wobei ein Abstand der Mikrofonkapsel von dem Zierrand (46) bevorzugt kleiner als 5 mm, insbesondere kleiner als 3 mm, ist.
Mikrofonvorrichtung (10) nach einem vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Positionscodierung für den Einbau der Mikrofonvorrichtung (10) in dem Kraftwagen, welche a) zumindest ein Führungselement (26) zum Ausrichten der Anschlusskontakte während einer Kontaktierung und/oder b) entlang eines Umfangs (44) der Mikrofonanordnung (10) ausgebildete Rastelemente (38) aufweist, die unterschiedlich geformt sind und/oder entlang des Umfangs (44) in ungleichmäßigen Abständen und/oder entlang des Umfangs (44) seitlich unterschiedlich versetzt angeordnet sind.
Verkleidungsmodul für einen Kraftwagen, aufweisend: - eine Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - ein Verkleidungsteil (12), welches eine Fassungseinrichtung (30, 36) aufweist, in welcher die Mikrofonvorrichtung (10) angeordnet und über ihr Halteelement (16) gehalten ist, und - eine zur elektrischen Anschlussschnittstelle (22) der Mikrofonvorrichtung (10) komplementäre elektrische Anschlussschnittstelle (20), die als eine Leiterplatte ausgestaltet ist, wobei die beiden Anschlussschnittstellen (20, 22) miteinander verbunden sind.
Verkleidungsmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) der Mikrofönvorrichtung (10) ein Führungselement (26) aufweist und ein komplementär geformtes, bezüglich der komplementären Anschlussschnittstelle (20) ortsfest angeordnetes Führungselement (28) bereitgestellt ist und durch die beiden Führungselemente (26, 28) eine Relativbewegung (32) der beiden Anschlussschnittstellen (20, 22) quer zu einer Einbaurichtung (24') der Mikrofonvorrichtung (10) in das Verkleidungsteil (12) blockiert ist.
Verkleidungsmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Führungselemente (26) zumindest ein Flügelelement (26) aufweist und das komplementär geformte Führungselement (28) zumindest ein Schienenelement (28) aufweist.
Verkleidungsmodul nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungsteil (12) eine Sichtseite (52) aufweist, die im Einbauzustand des Verkleidungsteils (12) im Kraftwagen sichtbar ist, und wobei die Fassungseinrichtung (36) eine Öffnung (30) in der Sichtseite (52) umfasst, durch welche die Mikrofonvorrichtung (10) von der Sichtseite (52) her in das Verkleidungsteil (12) einführbar ist,
Kraftwagen mit einem Verkleidungsmodul (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 14 und/oder mit einer Mikrofonvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.