CN103871397B - 用于影响舱室噪音的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于影响机动车内的舱室噪音的装置,其具有用于产生平衡噪音信号的噪音信号发生器(16)和至少一个用于接收所述平衡噪音信号并且在所述机动车的舱室(11)内发出平衡噪音的扬声器(26),所述噪音信号发生器(16)具有至少一个用于接收表示所述机动车的发动机负载的控制信号的控制输入端。所述噪音信号发生器(16)具有至少一个用于温度信号的输入端,并且被设置为,与信号化温度相关地产生平衡噪音信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于影响机动车内的舱室噪音的装置。
背景技术
已知不同种类的所述类型的装置,有的是通过该装置在舱室内发射与从外部进入的噪音逆相的平衡噪音,使其减弱了车辆的乘客舱室内的噪音级,还有的是,该装置选择性地加强或补充从外部进入的噪音,用来为乘客提供所期望的听觉感受。本发明基本上使用上述两种类型,后面一种所述类型的装置是优选的应用领域,例如已经在EP 0469 023 B2中所公开的。该文献描述了一种用于影响舱室噪音的装置,其可以通过表示节气门运动或换挡的控制信号被控制,以便可以在舱室内听到赛车或其他大功率道路车辆的工作噪音。
熟练的驾驶员(通常是不经意地)从舱室噪音中获取信息,这些信息能够使他更容易地操纵车辆。在行驶中可听到的噪音频谱例如能够推导出车速,这使得驾驶员更容易地将车速保持在接近最高允许时速以下,而不必持续地盯住车速表显示器。在舱室噪音上不舒服的部分能够提示技术上的故障。这种用于影响舱室噪音的装置,无论是否该装置降低还是变化舱室噪音,都会使得驾驶员很难从舱室噪音中提取有用的信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于影响舱室噪音的装置,该装置使得驾驶员更容易获得这种信息,而不会使得该信息难于获取。
所述技术问题一种用于影响机动车内的舱室噪音的装置得以解决,所述装置具有用于产生平衡噪音信号的噪音信号发生器和至少一个用于接收所述平衡噪音信号并且在所述机动车的舱室内发出平衡噪音的扬声器,所述噪音信号发生器具有至少一个用于接收表示所述机动车的发动机负载的控制信号的控制输入端。声音信号发生器还具有至少一个用于温度信号的输入端,并且被设置为,与信号化温度相关地产生平衡噪音信号。
本发明基于这种观点,可追溯到车辆内部的声源的舱室噪音也会明确地通过声源处的温度来确定,但是这种温度通常对于驾驶员没有起到重要影响。当根据本发明的装置使得平衡噪音信号与信号化温度相匹配时,则该装置能够同时降低整个舱室噪音的相关性,整个舱室噪音由平衡噪音以及被动地通过空气或者车辆的固体传声部件从相应的噪声源传播到舱室内的噪音所组成。但是当舱室噪音的温度相关性被去除或者至少被降低时,则使得驾驶员更容易获悉且在驾驶时更容易考虑到舱室噪音和其他变量(如车速、变速箱转速等)之间的关系。
用于温度信号的输入端可以尤其与外部温度传感器、油温传感器或温度传感器相连接,所述温度传感器安置在发动机的进气管路或者废气管路上,尤其被安置在压缩机、涡轮机、废气过滤器或者废气催化器上。
用于温度信号的输入端可以由数字的数据总线、例CAN总线构成,该数据总线将所述的一个或多个温度传感器与噪音信号传感器以及可能还与车辆其他的利用温度信号的装置相连接。
扬声器优选串联着用于将平衡噪音信号与声音信号相叠加的混音器。由此可以使用某个或同一个扬声器优选同时用于发射平衡噪音和播放录音。
为了使舱室噪音与信号化温度的相关性最小化,噪音信号发生器优选被设置为,针对被动地传递到所述舱室内的工作噪音的声强与信号化温度的相关性相反地控制所述平衡噪音的声强。
为了不仅使全部声强、还有舱室噪音的声谱能够尽量地与温度无关,噪音信号发生器优选被设置为,相互独立地对不同频率范围的声强进行控制。
附图说明
根据如下附图对实施例的说明,获得本发明的其它特征和优点。由说明和附图还可知未在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也能够以与此处特定公开的组合不同的方式出现。在相同的语句中或者以另一种上下文的方式相互涉及了本发明的多个特征,但是这种情况并不证明,这些特征只能以特定公开的组合出现;取而代之的是,只要不影响本发明的功能性,也可以从多个这种特征中去除或更换单个特征。在附图中:
图1示出具有根据本发明的用于影响舱室噪音的装置的机动车的方框图;和
图2所示的曲线图示出对于交通运输工具的噪音源、用于影响舱室噪音以及整个舱室噪音的声压与温度的函数关系。
具体实施方式
图1示意性示出根据本发明的具有用于影响舱室噪音的装置的机动车。用附图标记1表示车辆的内燃机,尤其汽油机或者柴油机。在发动机1的进气管路2上依次安置:空气过滤器3、压缩机4、增压空气冷却器5、节气门6和进气歧管7,该进气歧管7将增压空气分配到发动机1的气缸内。
在发动机1的废气管路8上安置有涡轮机9和废气催化器14或微尘滤清器。在涡轮机9内降低压力的废气以已知的方式通过轴10在压缩机4内被推动。
在车辆的舱室11内能听到的行驶噪音由不同的噪声源共同发出,尤其是发动机1、被发动机1驱动的变速器12和随后安置的、朝向驱动轮延伸的传动链、车轮与车道的接触以及多种安置在车辆的进气管路和排气管路上的部件。在此需要注意的情况是,尤其压缩机4和涡轮机9与温度有关的工作噪音,因为轴10每转一圈而充入压缩机4和涡轮机内的气体量与吸入的空气温度、即环境温度有很大的关系。但是,其它部件也具有与温度有关的噪音生产,因此本发明在其应用性上并不局限于压缩机车辆。因此,发动机1的气缸和变速器12的平稳运转与在其内循环的润滑油的温度有关,这同样也会影响噪音生成。
温度传感器可以设置在车辆上的多个位置。为了测取环境温度,可以将温度传感器13例如直接安置在空气过滤器3上或者在从空气过滤器3至压缩机4的进气管路2的延伸段上。还可考虑,在压缩机4和增压空气冷却器5之间放置温度传感器,用于根据压缩比测取增压空气温度。温度传感器13在排气管路中可以直接设置在发动机1和涡轮机9之间的排气歧管上。在本发明的框架下的第二种应用,通常还能够以传统的方式在催化器14或微尘滤清器上设置温度传感器13,用来监测催化功能或者微尘滤清器的清洁功能。此外,温度传感器13还可以安置在催化器14的下游,例如在催化器和排气消音器15之间。
为了监测机油和冷却液,可以在发动机1或者变速器12上安置温度传感器13。
不同的温度传感器13通过数字的数据总线、例如CAN总线17与噪音信号发生器16以及必要时与其它的在图中未示出的车辆部件相联系。
在图1中,负载传感器18被安置在加速踏板19上;由这种传感器18提供的、显示踏板19位置的信号以已知的方式被发动机控制单元20所使用,以便同样地通过数据总线17来控制节气门6。噪音信号发生器16可以通过数据总线17直接接收传感器18的位置信号、由发动机控制单元20输出的和在节气门6上定址的调节信号或者显示节气门6的相应调节位置的节气门6的反馈信息,以便由此获取关于发动机负载的信息。
转速传感器21被安置在使内燃机1与变速器12相连接的轴22上,并且联接在数据总线17上。因此,噪音信号发生器16通过数据总线17也能够获取关于发动机1的转速的信息。
噪音信号发生器16根据接收到的、涉及发动机负载和必要时转速以及涉及一个或者多个测到的温度相关的数据产生平衡噪音信号。出于这种目的,该噪音信号发生器可以包括不同的以频率和声谱可确定的振动器或者存储器模块,将数字化的噪音信号保存在该存储器模块内,并且噪音信号被连续读取并且通过负载相关的振幅加权、相互叠加,以便形成平衡噪音信号。
车辆的声音或信息设备23包括一个或多个声音信号源24、例如车载收音机、CD和MP3播放器或者类似设备,还包括具有多个用于声音信号源24和噪音信号发生器16的平衡噪音信号的输入端的放大器25。该放大器25的输出端与分布在舱室11内的扬声器26相连接,以便输出平衡噪音信号,和如果声音信号源24中的一个处于工作状态,则重新输出覆盖平衡噪音信号的声音信号。
图2示意性示出声压p与上述噪音源(发动机1、压缩机4等)中的一个的工作温度T之间的关系,用曲线a表示。噪音信号发生器16被这样设置,提供具有和在舱室11内能听到的噪音源的工作噪音相同声谱组合的平衡噪音信号,但是该平衡噪音信号与温度的关系和所述工作噪音与温度的关系相对于水平轴线成镜像对称,用曲线b表示,从而全部在舱室11内能听见的、通过噪音源和噪音信号发生器16的音量的不相干的叠加所形成的舱室噪音用曲线c来表示,所述舱室噪音不再与温度相关。
工作温度与声压间的关系对于不同的可听见的频谱范围可以是不相同的。因为不同噪音源(尤其与发动机转速相关)的工作噪音的声谱组合通常随着时间而改变,所以对于不同的声谱范围可以相应地适用工作温度和声压间不同的关系。相对应地,可以进行温度影响的补偿,方法是,通过噪音信号发生器首先根据发动机负载和转速对于不同声谱范围评估工作噪音的声压,这些数值与在当前温度下相应的曲线a和b的比率相乘,与由此获得的平衡噪音的声压相合成,并且通过扬声器26输出。
当由此消除了舱室噪音与温度的相关性时,使得驾驶员更容易感知其他影响噪音声谱的量值,从而尤其可由听到的噪音更容易地推断车速。
附图标记列表
1 内燃机
2 进气管路
3 空气过滤器
4 压缩机
5 压缩空气冷却器
6 节气门
7 进气歧管
8 废气管路
9 涡轮机
10 轴
11 舱室
12 变速器
13 温度传感器
14 催化器
15 排气消音器
16 噪音信号发生器
17 数据总线
18 负载传感器
19 加速踏板
20 发动机控制单元
21 转速传感器
22 轴
23 声音设备
24 声音信号源
25 放大器
26 扬声器
Claims (6)
1.一种用于影响机动车内的舱室噪音的装置,其具有用于产生平衡噪音信号的噪音信号发生器(16)和至少一个用于接收所述平衡噪音信号并且在所述机动车的舱室(11)内发出平衡噪音的扬声器(26),所述噪音信号发生器(16)具有至少一个用于接收表示所述机动车的发动机负载的控制信号的控制输入端,其特征在于,所述噪音信号发生器(16)具有至少一个用于温度信号的输入端,并且被设置为,与温度信号相关地产生平衡噪音信号,其中,所述噪音信号发生器(16)被设置为,将平衡噪音的声强与温度信号的相关性控制成与被动地传递到舱室(11)内的工作噪音的声强与温度信号的相关性相反。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述用于温度信号的输入端与外部温度传感器和油温传感器以及一个或多个安置在进气管路(2)或废气管路(8)上的温度传感器相连接。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述用于温度信号的输入端与外部温度传感器以及一个或多个安置在进气管路(2)或废气管路(8)上的温度传感器相连接。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述输入端由数字的数据总线(17)构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置,其特征在于,所述扬声器(26)之前串接着用于将平衡噪音信号与声音信号相叠加的混音器(25)。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述噪音信号发生器(16)被设置为,对不同频率范围的声强进行相互独立地控制。
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