Sicherheitskameras in Aufzügen werden in beengten Räumen eingesetzt, in denen mechanische Vibrationen, reflektierende Oberflächen und Hintergrundgeräusche die Tonaufnahme beeinträchtigen können. Kamerahersteller, die Modelle mit Audioüberwachung oder Zwei-Wege-Kommunikation entwickeln, sollten bei der Auswahl der Mikrofonkapsel sowohl die akustische Leistung als auch die Art und Weise berücksichtigen, wie das Mikrofon im Kameragehäuse installiert wird.
Elektret-Kondensatormikrofonkapseln (ECM) sind eine Option für kompakte Sicherheitskamerakonstruktionen. Eine klare Tonqualität in einem Aufzug hängt jedoch nicht nur von der Kapsel selbst ab. Auch die Befestigungskonstruktion, die Gestaltung des Schalleinlasses, das Schaltungsrauschen, die Platzierung des Mikrofons und die Signalverarbeitung beeinflussen das Endergebnis.
1. Die akustischen Herausforderungen im Inneren eines Aufzugs verstehen
Eine Aufzugskabine birgt eine Reihe von Herausforderungen, die sich von denen in einem gewöhnlichen Büro oder Flur unterscheiden.
Mechanische Schwingungen
Aufzüge enthalten bewegliche mechanische Systeme, und Vibrationen können sich über Bauteile auf das Kameragehäuse übertragen. Wenn die Mikrofonkapsel oder ihre Halterungen mechanisch mit einer vibrierenden Oberfläche verbunden sind, kann das resultierende Signal unerwünschte tieffrequente Störgeräusche enthalten.
Der Schweregrad hängt vom Aufzug, dem Einbauort, der Kamerakonstruktion und den Betriebsbedingungen ab. Bei der Auswahl eines Mikrofons sollte daher die Schwingungsübertragung durch die gesamte Baugruppe berücksichtigt werden, anstatt sich allein auf die Spezifikationen der Kapsel zu stützen.
Schallreflexionen und Nachhall
Metallplatten, Glas und andere harte Oberflächen können den Schall innerhalb einer Aufzugskabine reflektieren. Diese Reflexionen können die Sprachverständlichkeit beeinträchtigen, insbesondere wenn sich der Sprecher in einiger Entfernung von der Kamera befindet oder wenn mehrere Personen gleichzeitig sprechen.
Die Platzierung des Mikrofons und die beabsichtigte Aufnahmerichtung sollten in der tatsächlichen Kabinenumgebung geprüft werden. Eine Kapsel mit einem geeigneten Frequenzgang kann den Nachhall nicht von sich aus beseitigen.
Hintergrund- und Betriebsgeräusche
Der Motorbetrieb, die Belüftung, die Bewegung der Türen und Geräusche der Fahrgäste können zur Tonaufnahme beitragen. Die jeweiligen Geräuschquellen variieren je nach Aufzugskonstruktion und Betriebsbedingungen.
Bevor Sie sich für eine Kapsel entscheiden, sollten Sie festlegen, ob die Kamera in erster Linie für die Aufnahme von Sprache aus nächster Nähe, für allgemeine Umgebungsgeräusche oder für die bidirektionale Kommunikation vorgesehen ist. Diese Anwendungsbereiche erfordern möglicherweise unterschiedliche akustische Prioritäten.
2. Reduzierung mechanischer Schwingungen durch die Konstruktion der Mikrofonhalterung
Bei Aufzugskameras sollte der mechanischen Integration bereits in einer frühen Phase des Konstruktionsprozesses besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Die Befestigungsart kann beeinflussen, wie stark das Mikrofon von Vibrationen betroffen ist und wie die Kapsel akustisch reagiert.
Eine geeignete Silikonhülle kann eine nachgiebige Schnittstelle um die Mikrofonkapsel herum bilden und so dazu beitragen, mechanische Schwingungen zu reduzieren, die über die Befestigungskonstruktion übertragen werden. Daher ist eine Kapsel mit Silikonhülle für Sicherheitskameras in Aufzügen und andere vibrationsanfällige Installationen eine Überlegung wert.
Berücksichtigen Sie bei der Bewertung der Mikrofonhalterung die folgenden Faktoren:
- Silikonhülle: Die Hülse trägt dazu bei, mechanisch übertragene Schwingungen zwischen der Kapsel und ihrer Befestigungsstruktur zu reduzieren.
- Befestigungsart: Vergewissern Sie sich, dass die Kapsel fest sitzt, ohne übermäßig zusammengedrückt zu werden oder ungewollten Kontakt mit dem Gehäuse zu haben.
- Gehäuseausführung: Vermeiden Sie Befestigungsarten, die unnötige Schwingungswege zur Kapsel erzeugen.
- Schalleinlass: Stellen Sie sicher, dass die Hülse und das Gehäuse den Schalleinlass nicht versperren oder die akustische Leistung beeinträchtigen.
Die Silikonhülse trägt dazu bei, die Schwingungsübertragung zu verringern, doch hängt das Ergebnis von der Befestigungsart und den Schwingungseigenschaften der gesamten Kamera ab. Es wird empfohlen, Prototypentests unter repräsentativen Betriebsbedingungen im Aufzug durchzuführen.
3. Wählen Sie die geeignete Richtcharakteristik des Mikrofons
Das erforderliche Aufnahmemuster hängt von der vorgesehenen Funktion der Kamera und der Position der Personen bzw. Geräusche ab, die aufgenommen werden sollen.
Rundstrahlkapseln
Eine omnidirektionale Kapsel kommt in Betracht, wenn die Kamera Geräusche aus verschiedenen Richtungen innerhalb der Aufzugskabine erfassen soll. Dies eignet sich beispielsweise für die allgemeine Umgebungsüberwachung oder für Anwendungen, bei denen Personen aus unterschiedlichen Positionen sprechen können.
Der Nachteil dabei ist, dass auch Geräusche von außerhalb des beabsichtigten Zielbereichs sowie unerwünschte Geräusche aus dem Fahrgastraum aufgezeichnet werden können. Die Position des Mikrofons, das Schaltungsrauschen und die Audioverarbeitung sollten gemeinsam bewertet werden.
Unidirektionale Kapseln
Eine unidirektionale Kapsel kann sinnvoll sein, wenn das Design eine klar definierte Zielrichtung aufweist, wie beispielsweise eine bestimmte Sprechposition. Ihr praktischer Nutzen hängt vom Richtcharakteristik der Kapsel und ihrer Ausrichtung im Inneren der Kamera ab.
Die endgültige Richtcharakteristik sollte geprüft werden, nachdem die Kapsel in das Gehäuse eingebaut wurde. Ein kleiner Schalleinlass oder eine nahegelegene Gehäuseoberfläche können das Messbild im Vergleich zu Messungen in einer offenen Testanordnung verändern.
4. Empfindlichkeit, Rauschen und Sprachqualität prüfen
Die Mikrofonempfindlichkeit sollte auf den erwarteten Schallpegel, den gewünschten Aufnahmepunkt und die Eingangseigenschaften der Audio-Schaltung der Kamera abgestimmt sein. Eine höhere Empfindlichkeit führt nicht automatisch zu einer klareren Sprachwiedergabe, insbesondere wenn mechanische Geräusche oder Hintergrundgeräusche vorhanden sind.
Prüfen Sie bei der Auswahl der Kapseln die folgenden Parameter:
- Empfindlichkeit: Vergewissern Sie sich, dass der Ausgangspegel für die Zielschaltung und den vorgesehenen Abstandsbereich geeignet ist.
- Signal-Rausch-Verhältnis: Bewerten Sie das Eigenrauschen der Kapsel sowie das durch den Vorverstärker und andere Schaltungskomponenten verursachte Rauschen.
- Frequenzgang: Prüfen Sie, ob die Antwort die erforderliche Sprachverständlichkeit bzw. die Erfassung von Umgebungsgeräuschen gewährleistet.
- Maximaler Schalldruckpegel: Stellen Sie sicher, dass die zu erwartenden Schallpegel keine unzulässigen Verzerrungen verursachen.
- Elektrische Kompatibilität: Überprüfen Sie die Anforderungen hinsichtlich Betriebsspannung, Stromstärke und Schaltungsaufbau für den ausgewählten Mikrofontyp.
Diese Spezifikationen sollten im Hinblick auf die tatsächliche Anwendung bewertet werden. So führt beispielsweise eine Verbesserung des Eigenrauschverhaltens der Kapsel nicht zwangsläufig dazu, dass die über das Kameragehäuse übertragenen Vibrationen beseitigt werden.
5. Berücksichtigung der Anforderungen an die Integration von ECM und MEMS
Sowohl Elektret-Kondensatormikrofonkapseln (ECM) als auch MEMS-Mikrofone kommen für Sicherheitskameraprojekte in Aufzügen in Frage. Die Wahl hängt von den akustischen Anforderungen, dem verfügbaren Platz, dem Schaltungsdesign und den Fertigungsanforderungen ab.
Eine ECM-Kapsel eignet sich möglicherweise für eine Konstruktion, die ein herkömmliches Kapselformat verwendet und über ausreichend Platz für deren Einbau und die elektrischen Anschlüsse verfügt. Die Abmessungen der Kapsel, ihre Richtcharakteristik, die Anschlusskonfiguration sowie die Kompatibilität mit der vorgesehenen Audioschaltung sollten bereits in der Entwurfsphase überprüft werden.
Ein MEMS-Mikrofon kann eine Überlegung wert sein, wenn eine kompakte, auf einer Leiterplatte montierte Lösung oder eine bestimmte elektronische Schnittstelle erforderlich ist. Die Anforderungen hinsichtlich Stromversorgung, Schnittstelle und Leiterplattenlayout müssen mit der Kameraarchitektur kompatibel sein.
Keine der beiden Technologien beseitigt Vibrationsgeräusche oder Nachhall automatisch. Diese Probleme erfordern eine geeignete mechanische Konstruktion, akustische Integration und Validierung auf Systemebene.
6. Die fertige Kamera unter realistischen Bedingungen testen
Messungen einer einzelnen Kapsel im Labor sind zwar nützlich, geben jedoch nicht vollständig Aufschluss über die Leistung innerhalb einer Aufzugskamera. Durch das Testen der kompletten Baugruppe lassen sich Probleme aufdecken, die sich allein anhand der Komponentenspezifikationen nur schwer vorhersagen lassen.
Ein praktischer Validierungsplan kann Folgendes umfassen:
- Stationäre Kabinenprüfungen: Beurteilen Sie die Sprachaufnahme und die Hintergrundgeräusche, wenn sich der Aufzug nicht bewegt.
- Prüfung unter Betriebsbedingungen: Vergleichen Sie die Geräuschentwicklung während der Fahrt, beim Betätigen der Türen und in anderen repräsentativen Betriebszuständen.
- Bewertung der Schwingungen: Prüfen Sie, ob unerwünschte Geräusche über das Kameragehäuse und die Befestigungspunkte übertragen werden.
- Bewertung der Sprachverständlichkeit: Testen Sie repräsentative Sprechentfernungen und Positionen im Fahrzeuginnenraum.
- Überprüfung der Installation: Stellen Sie sicher, dass der Endschallanschluss, die Schutzkomponenten und das Gehäuse die erforderliche Frequenzgangcharakteristik nicht wesentlich beeinträchtigen.
- Produktionskonsistenz: Stellen Sie sicher, dass die ausgewählte Kapselauslegung und der Montageprozess den Anforderungen des Projekts hinsichtlich der Wiederholbarkeit entsprechen.
Die Tests sollten die vorgesehene Aufzugsumgebung und die tatsächliche Funktion der Kamera widerspiegeln. Ist das Gerät für die bidirektionale Kommunikation vorgesehen, sollten sowohl der Aufnahmeweg des Mikrofons als auch das gesamte Kommunikationssystem geprüft werden.
7. Informationen, die vor der Anforderung von Mikrofonmustern bereitzuhalten sind
Für OEMs und ODMs im Bereich Sicherheitskameras hilft die Bereitstellung der grundlegenden Designanforderungen einem Mikrofonlieferanten dabei, mögliche Kapseloptionen effizienter zu bewerten.
- Vorgesehene Funktion: Überwachung der Umgebungsgeräusche, Sprachaufzeichnung oder bidirektionale Kommunikation
- Verfügbare Kapselabmessungen und Einbauraum
- Bevorzugte Richtcharakteristik und Zielerfassungsentfernung
- Erforderliche Empfindlichkeit, Frequenzgang und Signal-Rausch-Verhältnis
- Anforderungen an die Audioschaltung und die elektrische Schnittstelle
- Bekannte Schwingungs- oder Hintergrundgeräuschbedingungen
- Anzahl der Prototypen und voraussichtliches Produktionsvolumen
Diese Angaben dienen als Ausgangspunkt für die Bewertung der Kompatibilität der Kapsel. Die endgültige Eignung sollte durch Tests im vorgesehenen Kameradesign bestätigt werden.
8. Eine wasserdichte 6-mm-Mikrofonkapsel mit Silikonhülle
Für Sicherheitskamerasysteme in Aufzügen, die eine omnidirektionale Tonaufnahme, Wasserschutz auf Kapselebene und eine vibrationsdämpfende Befestigung erfordern, bietet ECMIC eine 6 mm große, omnidirektionale, wasserdichte Mikrofonkapsel mit Silikonhülle an.
Die Silikonhülle trägt dazu bei, mechanische Schwingungen zu dämpfen, die über die Befestigungskonstruktion übertragen werden, weshalb diese Konfiguration für Kameras in vibrationsanfälligen Umgebungen wie beispielsweise Aufzugskabinen in Betracht gezogen werden sollte. Das kompakte Format eignet sich zudem für Kamerakonstruktionen mit begrenztem Einbauraum.
Wie bei jeder Mikrofonbaugruppe hängt das endgültige akustische Ergebnis vom Gehäuse, der Befestigungsart, dem Schalleinlass und der Audioschaltung ab. Durch das Testen der kompletten Kamera unter repräsentativen Betriebsbedingungen lässt sich die Eignung für die jeweilige Anwendung bestätigen.
Produktdetails anzeigen: 6-mm-Mikrofonkapsel mit Kugelcharakteristik, wasserdicht, mit Silikonhülle.
Bei OEM- und ODM-Projekten teilen Sie uns bitte Ihre Einbaumaße, akustischen Anforderungen, elektrischen Spezifikationen und die voraussichtliche Bestellmenge mit, damit wir die Produktkompatibilität prüfen können.
Abschluss
Bei der Auswahl der Mikrofonkapseln für Sicherheitskameras in Aufzügen müssen mechanische Schwingungen, der Nachhall in der Kabine, Hintergrundgeräusche und der begrenzte Einbauraum berücksichtigt werden. Die geeignete Richtcharakteristik und die akustischen Spezifikationen sollten entsprechend der vorgesehenen Funktion der Kamera ausgewählt werden.
Eine Mikrofonkapsel mit Silikonhülle kann dazu beitragen, mechanisch übertragene Vibrationen zu reduzieren, während eine wasserdichte Bauweise dort von Nutzen sein kann, wo Schutz vor Feuchtigkeit erforderlich ist. Diese Merkmale sollten im Zusammenhang mit der Befestigungsstruktur der Kamera, dem Schalleinlass und der Audioschaltung bewertet werden.
ECMIC liefert Mikrofonkapseln für OEM- und ODM-Anwendungen. Hersteller, die Sicherheitskameras für Aufzüge entwickeln, können ihre akustischen Anforderungen, Einbaubedingungen und Projektmengen mitteilen, um eine technische Eignungsprüfung einzuleiten.
