DE10009847C2 - Wetterschutzgehäuse für Mikrofone - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wetterschutz für Mikrofone und insbeson­ dere einen Regen- und Wetterschutz.

Wenn Mikrofone außerhalb von geschlossenen Räumen oder in geschlossenen Räumen mit einer extremen Atmosphäre verwendet werden sollen, muß das Mikrofon gegen die Umwelteinflüsse geschützt werden, die zu einer Beeinträchti­ gung des Mikrofons oder seiner Eigenschaften führen können.

Ein bekanntes Problem ist die Auswirkung von Störgeräuschen und insbesondere von Windgeräuschen auf die Aufnahmequalität eines Mikrofons. Zur Vermeidung von niederfrequenten Windgeräuschen und zur Dämpfung von hochfrequenten Knistergeräuschen und Zischlauten sind Schaumstoffmäntel für Mikrofone all­ gemein bekannt. Im übrigen Spektralbereich weisen diese schaumstoffummäntelten Mikrofone jedoch eine recht geringe Dämpfung auf, so daß durch sie eine hohe Qualität der aufzunehmenden Klänge und der gesprochenen Sprache erreicht wird. Die Richtwirkung der schaumstoffummäntelten Mikrofone wird durch die allseitige Ummantelung mit Schaumstoff nur wenig beeinflußt. Derartige Schaumstoffmäntel für Mikrofone weisen zwar einen hinreichenden Schutz vor Windgeräuschen auf, sind aber hinsichtlich des Schutzes vor Regen- oder Spritzwasser nicht geeignet. Ferner ist die Schaumstoffummantelung wegen der raschen Materialalterung nicht für einen Langzeiteinsatz außerhalb von geschlossenen Räumen geeignet.

Aus der Offenlegungsschrift DE 24 04 943 ist ein elektroakustischer Wandler bekannt, in dessen Schallweg eine das Wandlerelement vor Spritzwasser schützen­ de Platte angeordnet ist, die aus zwei starren Gittern besteht, zwischen denen sich ein Kunststoffgeflecht befindet. Um eine geringe frequenzabhängige Dämpfung in dem zu übertragenden Frequenzbereich zu erreichen, müssen die Gitter und das Kunststoffgeflecht auf besondere Art dimensioniert werden, damit der Schall an ihnen praktisch nicht reflektiert wird. Da der Spritzwasserschutz lediglich aus zwei Gitter und ein Kunststoffgeflecht besteht, kann sie nur in einem geringen Umfang als Spritzwasserschutz dienen.

Ferner ist aus der Offenlegungsschrift DE 26 52 039 ein Handmikrofon bekannt, das einen akustischen Wandler vor großen Wassermengen und Windgeräuschen schützt. Dazu ist eine wasserundurchlässige Membran zwischen dem Wandler und den äußeren Teilen des Gehäuses und eine offenporige geschäumte Kunststoff­ ummantelung des Mikrofons vorgesehen. Durch die wasserundurchlässige Mem­ bran wird auf das Mikrofon tropfende Wasser abgestoßen, wodurch sich das Wasser in der offenzelligen Ummantelung des Mikrofons ansammelt. Durch Wen­ den und durch leichtes Klopfen gegen das Mikrofongehäuses kann das sich in der offenzelligen Ummantelung befindende Wasser leicht entfernt werden. Ein Nachteil dieser Erfindung liegt darin begründet, daß der Bediener immer wieder das sich in der Ummantelung gesammelte Wasser durch Wenden und leichtes Klopfen entfer­ nen muß. Somit ist dieses Handmikrofon nicht für einen Langzeiteinsatz ohne ständige Kontrolle durch eine Bedienperson geeignet. Ferner eignet sich ein offen­ poriger geschäumter Kunststoff nicht, um extremen Umgebungseigenschaften auf Dauer zu trotzen.

Aus DE 199 34 260 ist ein Wind-Wetterschutz für ein Mikrofon bekannt, der rotationssymmetrisch ausgebildet ist und an einem Ende im Wesentlichen senk­ recht zur Rotationsachse abgeflacht ist. Der Windschutz besteht aus einem fein­ porigen Schaumstoff und ist somit schalldurchlässig.

Aus EP-A-0 543 087 ist eine Schutzvorrichtung für einen elektroakustischen Wandler bekannt. Hierbei besteht der Schutzkörper aus einem gesinterten Material, nämlich aus feinkörnigem, gesintertem Kunststoff.

Aus US-A-4,363,937 ist ein Mikrofonschutz bekannt, mit dem ein bestimmter Schalllärm, insbesondere von schallartigen Lärmimpulsen, unterdrückt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Wetterschutz für ein Mikrofon vorzusehen, das auch den Einsatz des Mikrofons unter extremen Umge­ bungsbedingungen ermöglicht, ohne daß dabei die Richtcharakteristik und die Aufnahmequalität auch bei einem Langzeiteinsatz beeinträchtigt wird.

Dieses Problem wird durch einen Wetterschutz mit den Merkmalen nach An­ spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.

Die aus der Erfindung resultierenden Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein äußerst robuster Regen- und Windschutz für Mikrofone erhalten wird, ohne daß dabei die Kugelcharakteristik des Mikrofons beeinträchtigt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Wetterschutz aus zwei getrennten Abschnitten besteht. Der erste Abschnitt ist an einem Ende abgeflacht und weist am gegenüberliegenden Ende eine trichterförmige Ausneh­ mung auf und der zweite Abschnitt ist an einem Ende trichterförmig ausgestaltet und weist am gegenüberliegenden Ende einen Kugelabschnitt mit einer Bohrung entlang der Rotationsachse auf. Dabei paßt das trichterförmige Ende des zweiten Abschnittes im wesentlichen in die trichterförmige Ausnehmung des ersten Ab­ schnittes. Durch die zweiteilige Anordnung des Wetterschutzes sowie durch den Kugelabschnitt weist das Mikrofon eine Kugelcharakteristik auch im höher frequen­ ten Bereich auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der erste und der zweite Abschnitt des Wetterschutzes durch mindestens ein Halteelement zusammengehalten. Dabei befindet sich zwischen dem ersten und zweiten Ab­ schnitt eine ringförmige Schaumstoffeinlage. Ferner wird eine Durchbohrung durch den zweiten Abschnitt entlang der Rotationsachse vorgesehen, um den Schal­ laufnehmer aufzunehmen. Die Positionierung des Schallaufnehmers in der Durch­ bohrung ermöglicht eine Verbesserung der Aufnahmequalität, da der Schall im wesentlichen ungedämpft durch den Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt an den Schallaufnehmer gelangen kann. Zur Reduktion der Windgeräusche sowie der Störgeräusche wird eine ringförmige Schaumstoffeinlage in den Zwischenraum zwischen den beiden Abschnitten gelegt.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der zweite Abschnitt derart dimensioniert ist, daß der Mittelpunkt der dem Kugelabschnitt zugrundeliegenden Kugel sich auf der Rotationsachse im Bereich der Durchbohrung befindet. Diese exakte Dimensionierung des zweiten Abschnittes führt zu einer weiteren Verbesserung der Kugelcharakteristik des Mikrofons auch für hochfrequente Geräusche.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Wetter­ schutz aus Delrin besteht. Durch die Auswahl dieses Materials, ist auch ein Lang­ zeiteinsatz des Wetterschutzes außerhalb von geschlossenen Räumen gewähr­ leistet.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Bohrung entlang der Rotationsachse am abgeflachten Ende des Wetterschutzes vorgesehen ist. Mit Hilfe der Bohrung ist der Wetterschutz an einer Befestigungseinrichtung anbringbar, wobei der erste Abschnitt nach oben zeigt und der zweite Abschnitt nach unten zeigt. Damit wird verhindert, daß beispielsweise Regenwasser in den Abschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt gelangt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Wetterschutzes;

Fig. 2 einen Frequenzgang des Wetterschutzes inklusive einer Schallaufnahme­ kapsel bei seitlichem Schalleinfall und ohne Schaumstoffeinlage;

Fig. 3 die Richtcharakteristik des Wetterschutzes mit der Schallaufnahmekapsel ohne Schaumstoffeinlage; und

Fig. 4 ein Photo eines Prototypes des Wetterschutzes.

Der aus zwei Abschnitten 1, 2 bestehende Wetterschutz wird mittels einer Bohrung 7 in dem ersten Abschnitt 1 an einer Befestigungseinrichtung wie beispielsweise einer Stange angebracht. Dabei bildet der erste Abschnitt 1 den oberen Teil des Wetterschutzes und der zweite Abschnitt 2 den unteren Teil des Wetterschutzes. Der obere und der untere Abschnitt 1, 2 werden von drei Gewindestangen 5 derart zusammengehalten, daß sich ein Zwischenraum zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 2 bildet. In diesen Zwischenraum wird eine ringförmige Schaumstoffeinlage eingelegt. Eine Schallaufnahmekapsel wird in der Durchbohrung 6 angebracht und die Bohrung 3 kann beispielsweise die Verarbeitungselek­ tronik oder einen Teil davon aufnehmen.

Um die sich in der Durchbohrung 6 befindlichen Schallaufnahmekapsel vor Störge­ räuschen wie beispielsweise Windgeräusche zu schützen, wird eine ringförmige Schaumstoffeinlage verwendet.

Durch die Krümmung des Kugelabschnittes und den Krümmungen der Seitenwände der trichterförmigen Ausnehmung und des Trichters kann der Schall ohne eine große Dämpfung zu erfahren, zu der Aufnahmekapsel gelangen. Die rotationssyme­ trische Ausführung des Wetterschutzes führt ferner zu einer Verbesserung der Kugelcharakteristik des Mikrofons.

Durch die spezielle Ausgestaltung des ersten und zweiten Abschnittes 1, 2 kann kein Regenwasser in den Zwischenraum eindringen und so zu einer Beeinträchti­ gung der Aufnahmeeigenschaften des Mikrofons führen.

In Fig. 3 sind die Kugelcharakteristika für ein Mikrofon mit dem Wetterschutz für einige Frequenzen aufgetragen. Dabei zeigt sich für Frequenzen größer als 16 KHz (Fig. 3f, g, h), daß tatsächlich eine gute Kugelcharakteristik erreicht werden kann.

Bei der akustischen Überwachung von Gasleitungen sind die Frequenzen größer als 16 KHz von besonderem Interesse, da Gasaustrittsgeräusche in diesen Frequenzbe­ reich die meiste Energie aufweisen. Für eine automatische Langzeitüberwachung weitläufiger Außenanlagen wie beispielsweise Gasleitungen ist nicht die naturge­ treue Wiedergabe sondern eine automatische Detektion von Sonder- bzw. Störfäl­ len erwünscht. Die Kugelcharakteristik des Mikrofons ist insbesondere für eine weitläufige Überwachung von Nöten, da Störgeräusche aus verschiedenen Richtun­ gen kommen können.

Für eine Langzeitüberwachung weitläufiger Außenanlagen werden Mikrofone benötigt, die durch die klimatischen Bedingungen nicht beeinträchtigt werden. Für den Einsatz an Außenanlagen ist es daher wichtig, daß das Mikrofon vor Regen­ wasser geschützt wird. Dabei dürfen jedoch die Aufnahmeeigenschaften des Mikrofons nicht beeinträchtigt werden.

Die von dem Mikrofon aufgenommenen Geräusche werden in akustische Muster umgewandelt und mit Muster aus einer akustischen Datenbank verglichen. Wenn nun ein aufgenommenes akustisches Muster mit einem in der Datenbank aufge­ zeichneten akustischen Muster übereinstimmt, kann gegebenenfalls eine Warnung ausgegeben werden.

Claims (14)

1. Wetterschutz für ein Mikrofon, insbesondere gegen Regen und Wind, wobei der Wetterschutz rotationssymetrisch ausgebildet ist und an einem Ende (12) im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse (8) abgeflacht ist, aus schalldurch­ lässigem Material besteht und eine Bohrung (3) zur Aufnahme eines Schallaufneh­ mers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wetterschutz an dem Ende, welches dem im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse abgeflachten Ende gegenüberliegt, einen Kugelabschnitt aufweist und der Wetterschutz aus einem schalldurchlässigen, jedoch nicht regendurch­ lässigen Material besteht.

2. Wetterschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wetterschutz aus einem ersten Abschnitt (1) und einem zweiten Abschnitt (2) besteht, wobei der erste Abschnitt (1) an einem Ende abgeflacht und am gegenüberliegenden Ende eine trichterförmige Ausneh­ mung aufweist, und der zweite Abschnitt (2) an einem Ende trichterförmig ausge­ staltet ist und am gegenüberliegenden Ende einen Kugelabschnitt mit der Bohrung (3) aufweist.

3. Wetterschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (3) entlang der Rotationsachse (8) vorgesehen ist.

4. Wetterschutz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das trichterförmige Ende des zweiten Abschnittes im Wesentlichen in die trichterförmige Ausnehmung des ersten Abschnittes passt.

5. Wetterschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (9) des Trichters und der trichter­ förmigen Ausnehmung jeweils eine konstante Krümmung aufweisen.

6. Wetterschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Abschnitt (1, 2) des Wetterschutzes durch mindestens ein Halteelement (5) zusammengehalten werden.

7. Wetterschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt (1, 2) eine ringförmige Einlage (4) befindet.

8. Wetterschutz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (4) als Schaumstoffeinlage ausgebildet ist.

9. Wetterschutz nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchbohrung (8) durch den zweiten Abschnitt (2) entlang der Rotationsachse (8) vorgesehen ist, um den Schallaufnehmer aufzu­ nehmen.

10. Wetterschutz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der dem Kugelabschnitt zugrunde liegenden Kugel auf der Rotationsachse (8) im Bereich der Durchbohrung (6) liegt.

11. Wetterschutz nach einem der Ansprüche 2-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem Kugelabschnitt und dem trichterförmigen Ende des zweiten Abschnittes abgerundet vorgesehen ist.

12. Wetterschutz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wetterschutz aus Delrin besteht.

13. Wetterschutz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am angeflachten Ende (12) des Wetterschutzes eine Bohrung (7) vorgesehen ist.

14. Wetterschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (7) entlang der Rotationsachse (8) vorgesehen ist.