CN104295342A - 用于影响机动车辆的排气噪声和/或进气噪声的反噪声系统的发声器 - Google Patents
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Abstract
用于影响在由内燃发动机驱动的车辆的排气系统或进气系统中传导的声波的反噪声系统用的发声器包括扬声器盆架、由扬声器盆架支承的隔膜、由扬声器盆架支承的永磁体、由音圈托架支承的音圈和隔膜止挡件。音圈位于由永磁体产生的恒磁场内，音圈托架由隔膜支承。隔膜止挡件邻近隔膜位于扬声器盆架上并且包括朝隔膜延伸的至少一个突起。还公开了使用发声器的反噪声系统和使用反噪声系统的车辆。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2013年7月17日在德国提交的专利申请No.10 2013 011 937.5的优先权，该申请的全部内容并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于影响通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统传导的声音(排气噪声)和/或用于影响通过内燃发动机的进气系统传导的声音(进气噪声)的反噪声系统的发声器。
背景技术
无论内燃发动机采取何种设计(例如往复活塞式发动机、无活塞式旋转发动机或自由活塞式发动机)，都会由于连续执行的行程而产生噪声(特别是燃料-空气混合物的吸入和压缩、燃烧的燃料-空气混合物的燃烧和排出)。一方面，噪声呈固载噪声的形式通过内燃发动机传导并呈空传声音的形式排出到内燃发动机外部。另一方面，这些噪声呈空传声音的形式与燃烧的燃料-空气混合物一起通过与内燃发动机流体连通的排气系统传导。
这些噪声通常被视为是不利的。一方面，存在必须被由内燃发动机驱动的车辆的制造商要遵守噪声防护法律规定。这些法律规定通常规定了在车辆操作期间所允许的最大声压。另一方面，制造商尝试将特有的噪声排放赋予他们生产的内燃发动机所驱动的车辆，以反映各个制造商的形象并吸引客户。当今的小排量发动机通常无法自然地产生这种有意的特有噪声。
呈固载噪声形式通过内燃发动机传导的噪声可以很容易地衰减，因此，通常在噪声防护方面不会造成任何问题。
呈空传声音的形式与燃烧的燃料-空气混合物一起通过内燃发动机的排气系统的噪声由位于排气系统排气口(通常为排气管)的前方和催化转化器(如果存在的话)的下游的排气消声器减小。各个消声器可例如根据吸收和/或反射原理工作。两种操作原理的缺点是它们需要比较大的容积，并且对燃烧的燃料-空气混合物形成比较高的阻力，从而降低车辆的整体效率并增加了燃料消耗。
作为消声器的替代或补充，前不久开发出了所谓的反噪声系统，这些系统利用通过电声方式产生的反噪声对由内燃发动机产生并通过排气系统传导的空传噪声进行叠加。例如由以下文献获知相应的系统：US4,177,874、US5,229,556、US5,233,137、US5,343,533、US5,336,856、US5,432,857、US5,600,106、US5,619,020、EP0 373 188、EP0 674 097、EP0 755 045、EP0 916 817、EP1 055 804、EP1 627 996、DE197 51 596、DE10 2006 042 224、DE10 2008 018 085和DE10 2009 031 848。
各个反噪声系统通常使用所谓的x滤波最小均方(FxLMS)算法，该算法尝试通过利用与排气系统流体连通的至少一个扬声器输出声音来使通过排气系统传导的空传声音下降到零(在噪声消除的情况下)或预设的阈值(在影响噪声的情况下)。为了在通过排气系统传导的空传声音和由扬声器产生的反噪声的声波之间实现相消干涉，从扬声器发出的声波必须在振幅和频率方面与通过排气系统传导的声波一致，但是相对于后者相移180度。如果在扬声器产生的反噪声声波在频率方面与通过排气系统传导的空传噪声的声波一致并相对于后者相移180度，但在振幅方面与所述声波不一致，那么仅引起通过排气系统传导的空传声音的声波的衰减。对于通过排气管传导的空传噪声的每个频带，利用FxLMS算法分别计算反噪声，具体计算方式为：判定两个彼此偏移90度的正弦振荡的合适频率和相移，并且计算这些正弦振荡的要求振幅。反噪声系统的目标是使噪声消除至少在外部是可听见的和可测量的，但如果可行，也可以在排气系统内部。本文中所用的术语“反噪声”用于将由于燃烧发动机的连续执行的冲程而产生并在排气系统中传导的空传声音与由反噪声系统产生并在排气系统中传导的空传声音相区别。反噪声本身仅仅是常规的空传声音。应该指出，本发明并不限于FxLMS算法的使用。
内燃发动机的进气系统中也出现声波，这可被视为烦扰的。这些声波由空气流中的湍流和内燃发动机本身两者产生。也称为进气道的进气系统包括内燃发动机的位于燃烧室或燃烧空间前方的所有燃烧空气引导构件。
用于影响通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统传导的声波的反噪声系统已经由文献EP2 108 791A1获知并且下面参考图1和2说明。
图1的示意性透视图所示的反噪声系统包括呈刚性封罩形式的发声器3，该发声器包括电动扬声器2并通过Y形管道1与排气系统4连接。Y形管道1在“Y”的基部包括用于排出流经排气系统4的排气的排气口5。通过使用Y形管道实现连接，配置在发声器3内的扬声器2的由流经排气系统4的排气产生的热应力保持较低。要求这样是因为常规扬声器构造成用于在最高仅200℃的范围内操作，而流经排气系统4的排气的温度可能高达400℃与700℃之间。
图2利用音圈扬声器的示例示出穿过发声器3的示意性截面。如可见的，扬声器2包括两者均由扬声器盆架(basket)23支承的永磁体21和漏斗状隔膜22。在此，隔膜22通过弹性围绕物(未示出)在其径向外侧与扬声器盆架23连接并在其径向内侧包括音圈(未示出)，该音圈在永磁体21中的钻孔内移动。通过向音圈施加交流电流，通过音圈在隔膜22上施加洛伦兹力，从而使隔膜22振荡。扬声器盆架23在其径向外侧由经由连接管道41与Y形管道1连接的喇叭口42支承。在该现有技术文献中要求使用喇叭口42是因为，扬声器2的隔膜22的面积比排气系统4在声耦合区域内的截面积大。在该现有技术文献中需要这一点来实现要求的声能通量。
对于以上布置，存在隔膜和/或音圈由于隔膜和由隔膜支承的音圈的过度位移而发生机械损伤的风险。这可能由外部影响例如排气系统的排气口(例如排气管)浸入水中或排气系统被例如被动消声器的绝热材料堵塞导致。此外，例如，高环境气压可能引起在背离喇叭口的一侧在发声器内部形成负压，从而改变隔膜的振荡特性并朝永磁体偏压它。最后，用于操作扬声器的控制信号也可能导致隔膜的过度位移，例如，当控制信号不是很好地适合于所使用的扬声器时，或者当控制信号刺激扬声器的自谐振时。
发明内容
本发明的实施例提供了一种用于影响由内燃发动机驱动的车辆的排气噪声或进气噪声的反噪声系统的发声器，该发声器足够坚固以致隔膜不会过度移位。
用于影响通过由内燃发动机驱动的车辆的排气系统或进气系统传导的声音的反噪声系统的发声器的实施例包括扬声器盆架、由扬声器盆架支承的隔膜、由扬声器盆架支承的永磁体、由音圈托架支承的音圈和隔膜止挡件。隔膜止挡件提供用于隔膜的固定限制止挡。音圈配置在由永磁体形成的恒磁场中并由隔膜支承。隔膜止挡件包括朝隔膜延伸并在隔膜处于其静止位置时与隔膜间隔开的至少一个突起。这通过隔膜止挡件的至少一个突起抵靠隔膜的一部分而防止了隔膜和因而音圈的过度移位。
根据一个实施例，隔膜止挡件的至少一个突起包括面向隔膜的至少一个接触面。在隔膜止挡件包括多个突起的情况下，隔膜止挡件的每个突起都包括至少一个面向隔膜的接触面。隔膜止挡件的所有突起的接触面的集合由此包括相当于隔膜表面积的2％以上15％以下、或隔膜表面积的4％以上10％以下、或隔膜表面积的7％与9％之间的面向隔膜的表面积。隔膜止挡件的突起的接触面的相应尺寸确定确保了在撞击接触面时作用在隔膜上的力分布在足够大以避免高概率地损伤隔膜的隔膜表面上。此外，隔膜止挡件的突起的接触面的相应尺寸确定确保了在很大程度上避免对在扬声器盆架与隔膜之间流动的空气和因而对发声器的声特性的不利影响。
根据一个实施例，隔膜止挡件的所有突起的接触面均从永磁体开始具有在径向上比在周向上大的延伸范围。特别是在永磁体和围绕永磁体的隔膜止挡件的轴向顶视图中，隔膜止挡件的所有突起的接触面都可沿径向延伸。接触面的相应定向允许进一步减少在隔膜与扬声器盆架之间流动的空气的湍流并因而进一步降低对发声器的声特性的不利影响。
根据一个实施例，隔膜止挡件的至少一个突起包括面向隔膜的接触面。隔膜止挡件的至少一个突起的接触面离处于其静止位置的隔膜的距离于是对于相应突起的接触面的总长度而言基本上是恒定的且对于隔膜止挡件的所有突起而言相等。然而，允许5％以下、特别是3％以下、且更特别是1％以下的公差。这样，保证了当撞击接触面时作用在隔膜上的力尽可能均匀地分布在所有接触面和至少一个突起的面向隔膜的全部表面区域上。
根据一个实施例，隔膜止挡件的至少一个突起的面向隔膜的接触面与处于其静止位置的隔膜之间的距离为至少3mm、或至少6mm、或至少9mm。或者，处于其静止位置的隔膜与隔膜止挡件的至少一个突起的面向隔膜的接触面之间的距离为隔膜的最大直径的至少2％、或至少4％、或至少6％。这样，隔膜在扬声器的通常操作期间一般不会撞击隔膜止挡件。
根据一个实施例，隔膜止挡件具有比音圈托架的最大直径大的开口内径。因而，隔膜止挡件的至少一个突起的面向隔膜的至少一个接触面位于通常覆盖音圈的穹顶(dome)的外侧。这样，防止了音圈托架与隔膜止挡件的碰撞。
根据一个实施例，隔膜止挡件具有比隔膜的最大直径小的最大外径。
根据一个实施例，隔膜止挡件包括配置在永磁体周围360°的角范围内的多个间隔开的突起。该构型可以是规则的或不规则的。因而，在被隔膜撞击时作用在隔膜止挡件上的力分布在多个突起上，从而防止损伤隔膜以及隔膜响应于局部和/或不平衡的负荷而倾斜。此外，通过隔膜止挡件的骨架结构，还使对在隔膜与扬声器盆架之间流动的空气的任何扰动和因而对发声器的声特性的任何损害最小化。
根据一个实施例，隔膜止挡件包括至少4个、特别是至少16个、且更特别是至少24个配置在永磁体周围360°的角范围内的突起。该构型可以是规则的或不规则的。所选的突起的数目越高，各突起的面向隔膜的至少一个接触面的表面积就会越小。
根据一个实施例，隔膜止挡件的至少一个突起在其面向隔膜的接触面不具有锐利边缘和/或小于0.1mm、或小于0.5mm、或小于1mm的半径。
根据一个实施例，隔膜止挡件包括第一环，该第一环相对于永磁体同心地固定在扬声器盆架上，并支承至少一个突起。第一环使作用在至少一个突起上的力均匀地传送到扬声器盆架。
根据一个实施例，隔膜止挡件包括第二环，该第二环相对于永磁体同心地布置，由隔膜止挡件的至少一个突起(或由隔膜止挡件的若干或全部突起)支承，并形成用于与扬声器盆架间隔开的隔膜的止挡限制。根据一个实施例，第二环的最大截面小于5mm，或小于3mm。
根据一个实施例，隔膜止挡件与扬声器盆架一体地形成。根据一个替换实施例，隔膜止挡件是由扬声器盆架支承的单独隔膜。
根据一个实施例，隔膜止挡件、永磁体和音圈托架全部位于隔膜的同一侧。因而，隔膜不位于永磁体与隔膜止挡件之间。
根据一个实施例，隔膜止挡件与合成材料或金属一体形成。根据一个实施例，隔膜止挡件为铸件。根据一个实施例，隔膜止挡件为注塑件。
根据一个实施例，隔膜止挡件具有介于50与95之间的邵氏D硬度，或介于70与80之间的邵氏D硬度。根据一个实施例，隔膜止挡件在干燥状态下根据DIN53456具有介于130MPa与170MPa之间的布氏硬度。
根据一个实施例，隔膜止挡件无弹性且因而是刚性的。根据一个实施例，隔膜止挡件具有0.2GPa以上或1GPa以上或10GPa以上的杨氏模量。根据一个实施例，隔膜止挡件具有0.05GPa以上或0.1GPa以上或10GPa以上的剪切模量。
根据一个实施例，隔膜呈漏斗状，并且特别是不可展开的漏斗状(NAWI隔膜)或穹顶状，漏斗状隔膜的顶部或顶面或穹顶状隔膜的几何中心面朝永磁体。漏斗状或穹顶状隔膜的基部区域因而背离永磁体。因此，漏斗状隔膜的顶部或顶面或穹顶状隔膜的几何中心与永磁体之间的间隔距离小于隔膜的相应基部区域。不可展开的漏斗状或穹顶状隔膜特别是刚性的且因此能实现隔膜的全方位和均匀移动。或者，也可使用例如圆锥状隔膜。根据一个实施例，隔膜旋转对称，具有从隔膜基部到隔膜顶部的轴向延伸范围，并具有大于顶部径向尺寸的基部径向尺寸，其中隔膜基部在轴向上与永磁体隔离开比隔膜顶部大的距离。
根据一个实施例，特别是气密的隔膜通过特别是气密的围绕物与扬声器盆架联接。
根据一个实施例，发声器还包括支承扬声器盆架的封罩(例如，扬声器壳体)。
根据一个实施例，封罩包括用于分别与排气系统或进气系统流体连通的孔口。
根据一个实施例，具有安装在其上的隔膜的扬声器盆架与封罩的连接以气密方式实现。根据一个实施例，所述与封罩的连接通过以气密方式安装在封罩上的喇叭口间接实现。隔膜还将封罩的内部容积分隔成与排气系统或进气系统分开的部分和经孔口分别与排气系统或进气系统流体连通的部分。
由于仅隔膜和如果可行的话扬声器盆架的周边位于封罩的经孔口与排气系统或进气系统流体连通的部分内，故仅这些暴露于被腐蚀性化学物质污染的热排气或可能的水分和/或污染的吸入空气。因此，除封罩的内壁外，仅这些元件必须由耐受排气以及可能形成的冷凝物或水分和吸入空气的有害物质的材料制成。然而，通过隔膜和封罩的内壁将由于电阻损耗而已经暴露于一定热应力的发声器的其它元件且特别是感应音圈与排气或吸入空气隔离。由此还降低了音圈由于由排气或吸入空气的水分形成的冷凝物而短路的风险。
根据一个实施例，封罩除孔口外是气密的。
根据一个实施例，扬声器盆架支承与音圈托架连接或在音圈托架的区域内与隔膜连接的对中装置。对中装置确保隔膜回到其静止位置和音圈相对于永磁体的对中。需要指出，当实现音圈在永磁体中基本上无摩擦的引导时，不必设置对中装置。
根据一个实施例，扬声器盆架由金属或合成材料制成。
根据一个实施例，发声器的封罩由金属或合成材料制成。
根据一个实施例，发声器的封罩由以气密方式硬焊在一起、焊接在一起、熔接在一起、铆压在一起、粘接在一起或螺接在一起的两个杯形外壳形成。
根据一个实施例，隔膜由金属制成，特别是由铝或钛制成，或者由合成材料制成，并且特别是由聚芳酰胺制成。
根据一个实施例，永磁体包括稀土，特别是钕，且特别是由钕-铁-硼合金形成。
用于由内燃发动机驱动的车辆的排气系统和/或进气系统的反噪声系统的实施例包括反噪声控制器和至少一个如上所述的发声器。该至少一个发声器的音圈在此与反噪声控制器电连接。反噪声控制器构造成产生控制信号并向至少一个发声器的音圈输出该控制信号。该控制信号适于在至少一个发声器的音圈利用该控制信号操作时至少部分地或优选完全地在振幅和相位上消除排气系统或进气系统内的噪声。
机动车辆的实施例包括内燃发动机，该内燃发动机具有发动机控制单元、两者均与内燃发动机流体连通的进气系统和排气系统以及上述反噪声系统。反噪声系统的至少一个发声器在此与进气系统或排气系统流体连通。反噪声系统的反噪声控制器还与车辆的内燃发动机的发动机控制单元连接。
此外，需要指出，本说明书和权利要求中用于列举特征的术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”和“带有”及其语法上的变形一般被视为指定特征(例如，方法步骤、构件、范围、尺寸等)的非穷尽的列表，且绝不排除一个或多个其它特征或其它或附加特征的组合的存在或增加。
附图说明
通过下面对示例性实施例的详细描述以及权利要求和附图，本发明的其它特征将显而易见。在附图中，同样或相似的元件尽可能用同样或相似的参考标号表示。需要指出，本发明不限于所描述的示例性实施例中的实例，而是由所附权利要求的范围确定。特别地，根据本发明的实施例能以与下面提供的示例不同的数量和组合实施各个特征，由此还需要指出，并非所有可能的实施例都必然地发挥本文中确定的每个优点或任一优点。因此，为了理解特定实施例的各个构件的特征，应该参考对其它实施例和发明内容的描述。
下面对本发明的示例性实施例的描述参考附图，其中
图1是根据现有技术的反噪声系统的透视图的示意性表示；
图2是示出穿过根据现有技术的反噪声系统的发声器的截面的示意性表示；
图3是示出穿过根据本发明一个实施例的反噪声系统的发声器的截面的示意性表示；
图4A是用于图3的发声器中的根据本发明第一实施例的隔膜止挡件的透视侧视图的示意性表示；
图4B是图4A的隔膜止挡件的顶部的透视图的示意性表示；
图4C是图4A的隔膜止挡件的下侧的成角度的透视图的示意性表示；
图4D是图4A的隔膜止挡件的上侧的成角度的透视图的示意性表示；
图5A至5C是根据本发明第二实施例的隔膜止挡件的视图的示意性表示，各视图与图4A至4C的视图对应；
图6是示出根据本发明的一个实施例的反噪声系统的反噪声控制器的框图的示意性表示；以及
图7是示出其中加入了根据本发明的反噪声系统的机动车辆的示意性表示。
具体实施方式
图3的示意性图示示出穿过根据本发明一个实施例的发声器103的截面图。
发声器103包括封罩131，封罩131在其内部收纳音圈扬声器102。扬声器102包括由钕-铁-硼合金制成的永磁体121和由合成材料制成的圆锥状隔膜122。永磁体121和圆锥状隔膜122两者都由扬声器盆架123支承，扬声器盆架123由钢板制成。圆锥状隔膜122由此在其基部区域在其径向外侧经由由合成材料支承的弹性围绕物127与扬声器盆架133连接。合成材料可以是弹性的。圆锥状隔膜122旋转对称，具有从基部区域(隔膜基部)到顶面(隔膜顶部)的轴向延伸范围，并具有比顶部区域径向尺寸大的基部区域径向尺寸。圆锥状隔膜122的顶面在其中心由罩盖124盖住。支承音圈126的音圈托架125在罩盖124的区域内固定在隔膜122上。音圈126配置在由永磁体121形成的恒磁场中。永磁体121包括用于该目的的对应开口。永磁体121还可包括图3中未示出的极板。当向音圈126施加交流电流时，音圈126和音圈托架125向隔膜122施加基于洛伦兹力的力，并引起隔膜122的振荡。
具有罩盖124的圆锥状隔膜122的顶面面朝扬声器盆架123和永磁体121。圆锥状隔膜122的基部区域背离扬声器盆架123和永磁体121。因而，圆锥状隔膜122的基部区域在轴向上与永磁体121隔离开比圆锥状隔膜122的顶面大的距离。
扬声器盆架123在其径向外侧与扬声器103的封罩131的内壁连接并且还与喇叭口142连接。喇叭口142构造成用于经由发声器103的孔口132和连接管道141与由内燃发动机驱动的车辆的进气系统和/或排气系统连接。由于借助围绕物127将罩盖124安装在隔膜122上并将隔膜122安装在扬声器盆架123上也以气密的方式实现，故扬声器102因而将发声器103的内部容积分割成彼此密闭的两个部分。因而，隔膜122、围绕物127、罩盖124和扬声器盆架123将带有音圈126和永磁体121的音圈托架125与腐蚀性排气隔离。
此外，在隔膜122与扬声器盆架123之间配置有由在干燥状态下根据DIN53456具有150MPa的布氏硬度的聚己内酰胺(尼龙6)制成的隔膜止挡件150，该隔膜止挡件固定在扬声器盆架123上。因而，隔膜止挡件150可以位于隔膜122的与永磁体121相同的一侧。然而，本发明不限于所指出的硬度的聚己内酰胺的使用。或者，也可使用在抗弯试验中呈现2,800MPa的杨氏模量的聚己内酰胺或不同的合成材料，且特别是硬橡胶。隔膜止挡件150包括布置在永磁体121周围的多个突起151，每个突起都具有面向隔膜122的接触面152。在隔膜122处于其静止位置的情况下，隔膜止挡件150的所有突起151的接触面152在它们面向隔膜122的整个表面上与隔膜间隔开5mm。该距离对应于隔膜122的最大直径的2％。当隔膜122过度移位时，隔膜122将因而同时撞击所有突起151的接触面152，由此防止隔膜122的过度振荡。
下面将关于图4A至4D更详细地说明图3中使用的隔膜止挡件150。在此，图4A示出隔膜止挡件150的透视侧视图，图4B是透视顶视图，图4C是下侧成角度的透视图，而图4D是上侧成角度的透视图。
参考图4A至4D，隔膜止挡件150包括29个突起151，突起151均匀地分布在360°的角范围内并通过注塑与第一环部153一体地形成。第一环部153用于将隔膜止挡件150安装在扬声器盆架123上。突起151的接触面152的尺寸在图3和4A-4D所示的实施例中被选择成使得所有突起151的接触面152共计具有相当于隔膜122的表面积的8％的表面积。为了防止损伤隔膜120，接触面152的边缘呈圆形并在所示的实施例中具有0.5mm的半径。
具体参考图3，隔膜止挡件150在其接触面152处具有最大直径，其中所述最大直径对应于隔膜122的最大直径。隔膜止挡件150还在接触面152具有最小直径，所述最小直径大于罩盖124和位于其下方的音圈托架125的最大直径，并且在图3、4A-4D所示的实施例中为隔膜122的最大直径的60％。在图3、4A-4D所示的实施例中，形成在隔膜止挡件150的突起151上的接触面152在径向上的延伸范围为在周向上的8倍。
下面参考图5A至5C描述可被用作对图3所示的隔膜止挡件150的替代的替换隔膜止挡件150'。隔膜止挡件150'在此在图5A中以下侧成一定角度的透视侧视图示出，在图5B中以透视顶视图示出，在图5C中以透视图示出。由于该替换隔膜止挡件150'与图4A至4D所示的隔膜止挡件150非常相似，因此下面将仅说明差异并且其余部分请参照上面提供的说明。
图5A至5C所示的替换隔膜止挡件150'具有与突起151一体地形成的两个环部154、155。这些第二环部154、155具有4mm的材料厚度并配置成它们面向隔膜122的表面在隔膜止挡件150的安装状态下与突起151的接触面152齐平。在所示的实施例中，两个第二环部154、155位于接触面152的径向端部，从而保证当隔膜122撞击接触面152时不会在这些端部出现隔膜122的局部负荷。
图6示出使用上述发声器103的反噪声系统7的示意性表示。
第一发声器103在排气口(排气管)43的区域内经由Y形管道1和连接管道141与车辆的排气系统4连接。在排气口43处，穿越排气系统4的排气排出到外部。
在Y形管道1处设置有呈压力传感器形式的第一误差麦克风9。误差麦克风9在实现排气系统9与发声器103之间的流体连通的区域的下游部分中测量Y形管道1内部的压力变化并因而测量噪声。然而，需要指出，误差麦克风9仅仅是可选的。
具有第二扬声器102'的第二发声器103'与车辆的进气系统10连接。第二误差麦克风9'在实现进气系统10与发声器103'之间的流体连通的区域的上游配置在进气系统10中。在此也需要指出，误差麦克风9'仅仅是可选的。
流经进气系统10的空气或流经排气系统4的排气的流动方向用箭头表示。
发声器103、103'的扬声器102、102'和误差麦克风9、9'与反噪声控制器8电连接。反噪声控制器8还经由CAN数据总线与内燃发动机6的发动机控制单元61连接。需要指出，本发明不限于CAN数据总线。
排气系统4还可包括配置在内燃发动机6与Y形管道1之间以清洁从内燃发动机6排出并穿越排气系统4的排气的至少一个催化转化器(未示出)。
上述反噪声系统7的一般操作模式如下：
基于通过误差麦克风9、9'测得的噪声和/或经由CAN数据总线接收的内燃发动机6的操作参数，反噪声控制器8利用x滤波最小均方(FxLMS)算法计算两个数字控制信号，每个数字控制信号通过施加反噪声来实现通过进气系统10或排气系统4的内部传导的噪声的大幅消声，并将这些数字控制信号输出到各个发声器103或103'的扬声器102或102'。
在图7的示意性表示中，示出了具有内燃发动机6、排气系统4和上述反噪声系统7的机动车辆。反噪声系统的发声器和扬声器在图7中未清楚地示出。
为了清楚起见，附图中仅示出有益于理解本发明的那些元件、构件和功能。然而，本发明的实施例不限于所示的元件、构件和功能，而是在必要时可针对它们的用途或功能范围包含其它元件、构件和功能。
虽然已关于本发明的某些示例性实施例描述了本发明，但显然许多替换、变型和改型对本领域的技术人员来说将显而易见。因此，在此阐述的本发明的示例性实施例应理解为说明性的而不是以任何方式进行限制。可作出各种修改而不脱离如以下权利要求中限定的本发明的精神和范围。
Claims (15)
1.一种用于反噪声系统的发声器(103)，所述反噪声系统用于影响通过由内燃发动机驱动的车辆的进气系统或排气系统传导的声波，包括：
扬声器盆架(123)；
由所述扬声器盆架(123)支承的隔膜(122)；
由所述扬声器盆架(123)支承的永磁体(121)；
由音圈托架(125)支承的音圈(126)，所述音圈配置在由所述永磁体(121)形成的恒磁场中并且所述音圈托架(125)由所述隔膜(122)支承；和
隔膜止挡件(150)；
其中，所述隔膜止挡件(150)邻近所述隔膜(122)位于所述扬声器盆架上，并且其中所述隔膜止挡件(150)包括朝所述隔膜(122)延伸的至少一个突起(151)。
2.根据权利要求1所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)的至少一个突起(151)包括面向所述隔膜(122)的接触面(152)；
其中，所述隔膜止挡件(150)的所有突起(151)的接触面(152)由此包括相当于所述隔膜(122)的表面积的2％以上15％以下、或所述隔膜(122)的表面积的4％以上10％以下、或所述隔膜(122)的表面积的7％到9％之间的表面积。
3.根据权利要求2所述的发声器(103)，其中，所述隔膜止挡件(150)的所有突起(151)的每个接触面(152)从所述永磁体(121)开始具有在径向上比在周向上大的延伸范围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)的至少一个突起(151)包括面向所述隔膜(122)的接触面(152)；并且
其中，所述隔膜止挡件(15)的至少一个突起(151)的接触面(152)与处于静止位置的所述隔膜(122)间隔开一定距离
-所述距离对于相应的突起(151)的接触面(152)的总长度而言是恒定的；并且
-所述距离对于所述隔膜止挡件(150)的所有突起(151)而言相等。
5.根据权利要求4所述的发声器(103)，其中，所述隔膜止挡件(150)的至少一个突起(151)的接触面(152)与处于静止位置的所述隔膜(122)间隔开至少3mm的距离，或至少6mm的距离，或至少9mm的距离。
6.根据权利要求4所述的发声器(103)，其中，所述隔膜止挡件(150)的至少一个突起(151)的接触面(152)与处于静止位置的所述隔膜(122)间隔开一距离，所述距离是所述隔膜(122)的最大直径的至少2％、至少4％或至少6％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)具有大于所述音圈托架(125)的最大直径的孔口内径；和/或
其中，所述隔膜止挡件(150)具有小于所述隔膜(122)的最大直径的最大外径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)包括配置在所述永磁体(121)周围360°的角范围内的多个间隔开的突起(151)，多个间隔开的突起的构型是规则的；和/或
其中，所述隔膜止挡件(150)包括配置在所述永磁体(121)周围360°的角范围内的至少4个或至少16个或至少24个突起(151)，特别地，多个突起的构型是规则的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，其中，所述隔膜止挡件(150)包括第一环(153)，所述第一环关于所述永磁体(121)同心地固定至所述扬声器盆架并支承所述至少一个突起(151)，并且其中所述隔膜止挡件(150)可选地包括至少一个第二环(154，155)，所述第二环关于所述永磁体(121)同心地配置、由所述隔膜止挡件(150)的至少一个突起(151)支承并且形成与所述扬声器盆架(123)间隔开的用于所述隔膜(122)的接触面。
10.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)与所述扬声器盆架(123)一体地形成或者是固定至所述扬声器盆架(123)的单独构件；和/或
其中，所述隔膜止挡件(150)位于所述隔膜(122)的与所述永磁体(121)和所述音圈托架(125)相同的一侧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，其中，所述隔膜止挡件(150)由合成材料或金属一体地形成，和/或为铸件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜止挡件(150)具有介于50与95之间或70与80之间的邵氏D硬度；和/或
其中，所述隔膜止挡件(150)无弹性；和/或
其中，所述隔膜止挡件具有0.2GPa以上或1GPa以上或10GPa以上的杨氏模量；和/或
其中，所述隔膜止挡件具有0.05GPa以上或0.1GPa以上或10GPa以上的剪切模量。
13.根据前述权利要求中任一项所述的发声器(103)，
其中，所述隔膜(122)呈漏斗形或穹顶形，具有从隔膜基部到隔膜顶部的轴向延伸范围，并具有比顶部径向尺寸大的基部径向尺寸，其中隔膜基部在轴向上与永磁体间隔开比所述隔膜顶部大的距离；
其中，特别是气密的所述隔膜(122)通过特别是气密的围绕物(127)与所述扬声器盆架(123)联接；并且
其中，所述发声器还包括支承所述扬声器盆架(123)的封罩(131)，并且其中所述封罩(131)可选地包括用于分别与排气系统或进气系统流体连通的孔口。
14.一种用于由内燃发动机驱动的车辆的进气系统(10)和/或排气系统(4)的反噪声系统(7)，包括：
反噪声控制器(8)；和
至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的发声器(103)，所述至少一个发声器(103)的音圈(126)与所述反噪声控制器(8)连接；
其中，所述反噪声控制器(8)构造成用于产生至少一个控制信号并向所述至少一个发声器(103)的音圈(126)输出所述至少一个控制信号，所述控制信号适于在所述至少一个发声器(103)的音圈(126)利用所述控制信号操作时至少部分地且优选完全地在振幅上消除所述进气系统和/或所述排气系统(4)内部的噪声。
15.一种机动车辆，包括：
具有发动机控制单元(61)的内燃发动机(6)；
进气系统(10)和排气系统(4)，所述进气系统(10)和排气系统(4)都与所述内燃发动机(6)流体连通；和
根据权利要求14所述的反噪声系统(7)，
其中，所述反噪声系统(7)的至少一个发声器(103)与所述进气系统(10)或所述排气系统(4)流体连通；并且
其中，所述反噪声系统(7)的反噪声控制器(8)与所述车辆的所述内燃发动机(6)的发动机控制单元(61)电连接。
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