DE715381C

DE715381C - Windschutz fuer Mikrofone

Info

Publication number: DE715381C
Application number: DER101289D
Authority: DE
Inventors: William Donald Phelps
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1937-01-14
Filing date: 1938-01-15
Publication date: 1941-12-20
Also published as: US2200097A

Description

Bei der Aufnahme von Schall, insbesondere im Freien, ist der auf das Mikrofon auffallende oder auch am Mikrofon vorbeistreichende Wind eine Ursache beträchtlicher Störungen.

Es ist bereits bekannt, das Mikrofon mit einem Windschutz zu versehen. Bei einer bekannten Ausführungsform eines solchen Windschutzes wird ein verhältnismäßig großer Gitterkörper besonderer Bemessung um das Mikrofon herumgelegt. Ein solcher Gitterkörper, der Stromlinienform haben muß, ist verhältnismäßig schwierig herzustellen und außerdem ziemlich umfangreich, so daß das Mikrofon einschließlich des Windschutzes stark ins Auge fällt, was besonders unerwünscht bei Tonfilmaufnahmen ist. Ferner ergeben sich wegen der Größe des Windschutzes Schwierigkeiten bei der Unterbringung.

Gemäß der Erfindung wird ein sehr einfacher, verhältnismäßig kleiner einwandfrei wirkender Windschutz dadurch hergestellt, daß der vor der Membran in derqn unmittelbarer Nähe, gegebenenfalls vor der die Membran schützenden durchlöcherten Kappe, angeordnete Windschutz aus einem mit einem der Membran zugekehrten Innenflansch versehenen zylindrischen, Aussparungen aufweisenden Teil mit einem Durchmesser etwa

gleich dem des Mikrofongehäuses und einer durchlöcherten, dem Winde ausgesetzten, vorzugsweise in Form einer Kugelkalotte ausgebildeten Kappe besteht, die den zylindrischen Teil auf der der Membran abgewendete-ii Seite abschließt und deren. Durchmesser größer ist als der des zylindrischen Teils. Durch diese Anordnung werden die störenden Einflüsse des Windes auf ein Minimum herabgesetzt. Sie zeichnet sich-insbesondere dadurch aus, daß der Druckgradient des Windes vor dem .Mikrofon so ausgenutzt wird, daß der Wind selbst das Mikrofon, wenn überhaupt, .nur geringfügig beeinflussen kann. Der Windschutz •5 ist so ausgebildet, daß das für Flüssigkeiten geltende Bernoullische Prinzip Anwendung finden kann. Es wird ein Weg für den Wind geschaffen, der bewirkt, daß. vor der Membran ein geringer Unterdruck entsteht. Der Wind wird von der Membran weggerichtet und der Winddruck auf die Membran stark herabgesetzt, wodurch auch die störenden Wirkungen des Windes verringert werden.

Die Abbildungen veranschaulichen ein Aus-

^a5 führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.

Die Abb. ι zeigt einen Querschnitt des neuen Schirmes in seiner Anwendung bei einem Mikrofongehäuse. Die Abb. 2 zeigt eine Seitenansicht des Schirmes, die Abb. 3 eine Ansicht von unten her. In den Abb. 1 bis 3 bezeichnen gleiche Ziffern gleiche Teile.

In der Abb. 1 ist mit 1 das Mikrofongehäuse, mit 3 das schwingende Element des Mikrofons, die Membran beliebiger Ausbil-³S dung, bezeichnet. Die Membran 3 kann also sowohl auf den Schalldruck als auch auf den Druckgradienten ansprechen. Für das Wesen der Erfindung ist die benutzte Mikrofonart ohne Bedeutung. Zum Schutz der Membran 3 ist es üblich, eine durchlöcherte Kappe 5 vor der Membran anzuordnen, die durch eine mit Gewinde versehene Hülse 7 am Mikrofongehäuse festgehalten wird. Der ringförmige innere Flansch 8 der Hülse 7 klemmt den Randteil der Kappe 5 fest.

Der Windschutz gemäß der Erfindung kann entweder an Stelle der erwähnten Schutzkappe 5 oder auch gemeinsam mit dieser Kappe benutzt werden. Die Abbildung zeigt die letzterwähnte Ausführungsform mit dem zusätzlichen Windschutz 9. Dieser Windschutz ist ebenfalls durchlöchert und ist vorzugsweise als Kitgelabschnitt ausgebildet, dessen Basis einen Durchmesser hat, der merklich größer ist als der der Hülse 7. Auf diese Weise, wird ein ringförmiger Flanschteil ix gebildet, der über die Hülse 7 hinausragt. An diesen Flansch 11 schließt sich ein ringförmiger, zylindrischer Teil 13, der ungefähr denselben Durchmesser hat wie die Hülse 7 und das Gehäuse 1, an. In. diesem Ringuil 13 ist eine größere Zahl von auf den Umfang verteilten, voneinander entfernten Öffnungen 15 vorgesehen. Dieser ringförmige Teil 13 geht in einen nach innen sich erstrekketiden ringförmigen Flansch 17 über, welcher sich gegen den Flansch S der Hülse 7 legt. -Vn der inneren Seite der Oberfläche des Windschutzes q sind Winkelstücke ig angesetzt. Der umgebogene Teil 21 dieser Winkelstücke wird zwischen Flansch 8 der Hülse 7 und Kappe 5 festgeklemmt. Um den Windschutz 9 an dem Mikrofongehäuse anzubringen, wird die mit Gewinde versehene Hülse- 7 etwas gelockert, und es werden die Ansätze 21 der etwas federnden Winkelstücke 19 zwischen den Flansch 8 und den Flansch der Kappe 5 geklemmt, worauf die Hülse 7 festgeschraubt wird. Der Abstand zwischen Flansch 17 und dem umgebogenen Winkel 21 soll etwas geringer sein als die Dicke des Flansches 8, so daß, wenn die Hülse 7 festgeschraubt ist, der Flansch 17 dicht an dem Flansch 8 liegt.

Nach der Bernoullischen Gleichung be- £5 steht folgende Beziehung für eine Flüssigkeit im gleichmäßigen Bewegungszustand unter Vernachlässigung der Zähigkeit:

Pi

Pa

Hier ist ^₁ die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an einem Punkt, q_ä die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an einem anderen Punkt, P₁ der Druck der Flüssigkeit an dem ersterwähnten Punkt, p_ä der Druck der Flüssigkeit an dem zweiten Punkt, V₁ die potentielle Energie der Flüssigkeit an dem ersterwähnten Punkt, z:, die potentielle Energie der Flüssigkeit an dem zweiten Punkt und ρ die Dichte der Flüssigkeit.

Es kann übrigens nachgewiesen werden, daß die obige Gleichung auch noch gilt, wenn der Druck und die Geschwindigkeit sich in Abhängigkeit von der Zeit ändern. Für den praktischen Fall, wo wie im vorliegenden die Geschwindigkeit q in einem Abstand von dem Mikrofon durch die Gleichung ausgedrückt werden kann ..

? = ⁽7o + q¹ (t).

(21

Hiervon ist q₀ groß im Vergleich zu q¹ it). q_ö ist die gleichbleibende Komponente der Geschwindigkeit, und q^x it) ist die Komponente der mit der Zeit veränderlichen Geschwindigkeit..

In der Abb.. 1 geben die Pfeile die allgemeine Richtung des durch den Wind hervorgerufenen Flusses der Luft an. Wenn der mit Bezug auf Gleichung 1 ersterwähnte Punkt unmittelbar vor dem Schirm 0 bei A

Claims

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angenommen wird und der zweite obenerwähnte Punkt nahe bei den Öffnungen 15 (mit B bezeichnet) liegt, so wird die potentielle Energie der Luft in jedem Punkt die gleiche sein, und die Gleichung 1 wird zu

~t⁺ ~p ⁼ T"⁺ ~f- ⁽³⁾

Da nun q₂ (am Punkte B) größer ist als q_t am Punktet, so folgt aus Gleichung3, daß - Pi größer ist als p₂. Anders ausgedrückt, findet ein Druckabfall vom Punkt A zum Punkt B statt. Dadurch, daß man die Öffnungen 15 in dem ringförmigen Teil 13 vorsieht, kann man diese Druckdifferenz ausnutzen, um einen Unterdruck innerhalb des Raumes zwischen Kappe 5 und Windschutz 9 hervorzurufen. Dadurch wird der Winddruck auf die Membran 3 stark herabgesetzt. Die Aussparungen 15 wirken als Öffnungen, durch welche die Luft in der Weise abgesaugt wird, wie es durch die Pfeile C angedeutet ist. Der ringförmige Flansch 11 erhöht den Druckgradienten. Durch geeignete Wahl der'Größe und Form des Windschutzes 9 und des Mikrofons sowie des richtigen Abstandes der Öffnungen 15 kann man ein Optimum der sich gemäß der Bernotullischen Gleichung ergebenden Werte erreichen.

Die in den Abbildungen gezeichnete Ausführungsform ist selbstverständlich nur als ein Beispiel aufzufassen. So ist es nicht erforderlich, die Vorderfläche des Windschutzes 9 als Kugelfläche auszubilden. Sie kann auch irgendeine andere geeignete Form haben. Gegebenenfalls kann auch der Flansch völlig fortfallen, und es kann der Schirm 9 denselben Durchmesser haben wie der ringförmige Teil 13.

Pa τε ντ ανSp ruc η :

Windschutz für Mikrofone, dadurch gekennzeichnet, daß der vor der Membran in deren unmittelbarer Nähe, gegebenenfalls vor der die Membran schützenden durchlöcherten Kappe, angeordnete Windschutz aus einem mit einem der Membran zugekehrten Innenflansch versehenen zylindrischen, Aussparungen aufweisenden Teil mit einem Durchmesser etwa gleich dem des Mikrofongehäuses und einer durchlöcherten, dem Winde ausgesetzten, vorzugsweise in Form einer Kugelkalotte ausgebildeten Kappe bebesteht, die den zylindrischen Teil auf der der Membran abgewendeten Seite abschließt und deren Durchmesser größer ist als der des zylindrischen Teils.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen