CN110318843A - 发声系统、具有发声系统的机动车辆和用于发声系统的声音传感器单元 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于机动车辆(10)的内燃机的排气系统(14)的发声系统(16)。发声系统包括可电致动的发声装置和声音传感器(24)，该发声装置用于在车辆内部空间之外产生声音，该声音传感器(24)构造成在排气系统(14)之外检测由发声装置产生的，与由排气流传播的声音相结合的声音。声音传感器(24)布置在机动车辆(10)的车号牌(26)或后视摄像头(28)的区域中。此外，本发明还解释描述了具有这种发声系统(16)的机动车辆(10)。另外，本发明还提出了用于这种发声系统(16)的声音传感器单元(34)。

Description

发声系统、具有发声系统的机动车辆和用于发声系统的声音 传感器单元

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的内燃机排气系统的发声系统，其包括可电致动的发声装置，该发声装置用于在车辆内部空间之外产生声音且可选地将所述声音与由排气流传播的内燃机的声音叠加，并且发声系统包括声音传感器，该声音传感器构造成在排气系统之外检测由发声装置产生的，与由排气流传播的声音相结合的声音。

本发明还涉及具有这种发声系统的机动车辆。

此外，本发明涉及用于这种发声系统的声音传感器单元。

背景技术

从现有技术中已知这种发声系统和配备有该发声系统的机动车辆。

所产生的声音用于与由排气流传播的内燃机的声音叠加，从而获得在由排气流传播的声音与由发声装置产生的声音之间产生的负干涉。由此衰减或消除由排气流传播的声音。在这种情况下，发声系统也被称为主动声音衰减系统。

替代性地，这种发声系统可以通过由发声装置产生的声音来补充由排气流传播的声音，从而整体上得到车辆使用者所认为的有吸引力的叠加声音或音响范围。在这种应用的情况下，现有技术中的发声系统也被称为声音生成器。关于通过由发声装置产生的声音来补充由排气流传播的声音，还涉及声音设计。

构造成检测叠加声音的声音传感器或声音传感器单元同样是已知的，所述叠加声音通过由排气流传播的声音与由发声装置产生的声音的相长和/或相消叠加而产生。对于这种声音传感器，部分地采用术语误差传感器或误差麦克风。

这些由声音传感器检测到的值可以与发声系统的控制或调节结合起来分析。发声装置在其操作中可以考虑相关的传感器数值。换言之，如果检测到的叠加声音与期望的声音不对应，则可以重新调整发声装置。

在已知的发声系统中，声音传感器被安装在排气系统的区域中，以便能够尽可能可靠地检测上述叠加声音。

本发明的目的为创造发声系统和相关的机动车辆，其在所使用的声音传感器方面进行了改进。特别地，本发明将实现声音传感器功能上的高可靠性。

发明内容

该目的通过上述发声系统来实现，其中，声音传感器布置在机动车辆的车号牌或后视摄像头区域中。因此，与现有技术不同的是，声音传感器布置在排气系统之外，并且特别地，声音传感器未被安装在排气导管或部件上。该声音传感器还与排气系统间隔开。另外，声音传感器布置在与配备有发声系统的车辆所行驶的道路的距离相对远的位置处。这降低了声音传感器由从路面激起的污垢、潮湿或其他颗粒而功能受损的风险。特别地，这同样适用于冰雪。优选地，声音传感器甚至被安装在车号牌上方。因此，声音传感器可以特别可靠地操作。

“在该区域中”意味着与车号牌或后视摄像头的最大距离为100mm。在优选实施方式中，车号牌布置在机动车辆的保险杠上方。因此，车号牌附接在机动车辆的保险杠外部。由此，在很大程度上实现上述效果和优势。

优选地，发声装置为扬声器。这种发声装置在现有技术中已被证明是成功的，并且在市场上可以以低成本获得。

发声装置和声音传感器还可以是声音调节电路的部件。在这种情况下，声音传感器用作误差传感器并且测量通过将由排气流传播的声音与由发声装置产生的声音叠加而产生的实际存在的叠加声音。然后在调节单元中，将这种实际存在的叠加声音与期望的叠加声音进行比较。根据两者之间是否存在偏差以及偏差的类型，然后可以致动发声装置，使得发声装置将该偏差消除或至少将该偏差减小。通过该系统，在主动声音衰减和/或声音设计中能够实现特别好的结果。

声音传感器可以布置在车号牌照明装置的壳体中，其中，在壳体中附加地设置有车号牌照明部件例如灯，或者其中，壳体为车号牌保持器或直接连接至车号牌保持器。由于壳体中的布置，声音传感器被保护而免受不期望的环境影响。经由壳体，声音传感器还可以容易且可靠地安装在机动车辆上。由于在壳体中附加地布置有车号牌照明部件，因此进行功能集成。其结果是，声音传感器和车号牌照明部件所需要的安装空间总体上非常小。此外，与各自在其自身的壳体中的车号牌照明部件和单独的声音传感器相比，集成部件的制造明显更容易并且更便宜。这同样适用于壳体为车号牌保持架或连接至车号牌保持架的情况。

替代性地，声音传感器可以布置在后视摄像头的壳体中，其中，在壳体中附加地设置有后视摄像头部件，例如，摄像头的透镜系统。以这种方式，还形成了能够容易且低成本地制造而且只需要小的空间的集成部件。

根据一种实施方式，发声装置构造成将声音引入到排气系统中传导的排气流中。因此，由发声装置产生的声音与由排气流传播的声音叠加。这发生在排气系统内。发声装置因此以声音传导的方式连接至排气系统。这种构型导致的事实是：由排气流传播的声音以相对限定的方式传播，并且因此能够针对性地补充或衰减这种声音。

优选地，发声装置与射声器或声传导漏斗联接，并且通过射声器或声传导漏斗，可以将声音引入到排气流中。这种发声装置与排气系统的联接在对由排气流传播的声音产生影响方面特别有效。因此，可以形成有效的发声系统。

有利地，发声系统包括用于加热声音传感器的加热装置。声音传感器因此可以基本上独立于环境温度而操作。这特别适用于相对低的环境温度。优选地，在这一点上，声音传感器的温度可以保持在冰点以上，使得通过加热装置能够可靠地去除可能附着在声音传感器的雪或冰。另外，当然还可以使用加热装置来可靠地防止雪或冰在声音传感器上形成。因此，声音传感器在冬季操作时特别可靠。

在一种变型中，发声系统构造成使得该发声系统衰减经由排气流发出的声音或发出附加的可听噪声。因此在第一种情况下，发声系统作为主动消音器。其目的是通过由发声系统产生的反相声音来消除由排气流发出的声音。在第二种情况下，重要的是对经由排气流发出的声音进行补充，从而得到使用者所认为的令人愉悦的叠加声音。发声系统此时作为声音生成器。当然，发声系统还可以操作成：在某些频率，其操作为主动消音器，并且同时在其他频率范围操作为声音生成器。

发声装置还可以与排气系统流体地联接，并将产生的声音联接到排气中。以这种方式，能够实现由排气流传播的声音与由发声装置产生的声音的特别有效的叠加。因此，发声系统特别有效地操作。

此外，该目的通过具有根据本发明的发声系统的机动车辆来实现。因此在这种机动车辆中，声音传感器特别可靠地操作。这特别适用于被污垢、雪和/或冰损害的声音传感器的功能。因此，当发声系统为主动声音衰减系统时，这种车辆能够特别安静地移动。在发声系统构造为声音生成器时，则配备有发声系统的机动车辆发出特别有吸引力的声音。如已经说明的那样，发声系统在多种频率范围内既可以操作为声音生成器，也可以操作为声音衰减系统。

另外，该目的通过用于机动车辆的内燃机的排气系统的发声系统的声音传感器单元来实现，该声音传感器单元包括布置在壳体中的声音传感器，该声音传感器构造成检测由发声系统产生的，与由排气流传播的声音相结合的声音，其中，在壳体中附加地设置了车号牌照明部件和/或后视摄像头部件，或者其中，壳体为车号牌保持器或连接至车号牌保持器。可参考已经提到的效果和优点。

附图说明

将参照以下附图中所示的多种示例性实施方式来解释本发明，在附图中：

图1示出了根据第一实施方式的具有本发明的发声系统的机动车辆；

图2以放大的图示示出了图1的细部II；

图3以对应于图2的图示示出了根据第二实施方式的本发明的发声系统；

图4以对应于图2的图示示出了根据第三实施方式的本发明的发声系统；

图5示出了图1所示的本发明的机动车辆的后视图，其中，在本发明的发声系统旁边可以看到本发明的传感器单元；

图6以放大的图示示出了图5的传感器单元；

图7示出了根据替代实施方式的本发明的传感器单元；以及

图8示出了根据另一实施方式的本发明的传感器单元。

具体实施方式

图1示出了具有内燃机12和与内燃机12连接的排气系统14的机动车辆10。

机动车辆10还包括发声系统16。发声系统16可以被电致动并且用于在车辆内部空间之外产生声音，发声系统16包括发声装置18，在这种情况下，该发声装置18构造为扬声器。

在所示实施方式中，发声系统16被解释为主动消音器。这意味着由发声系统16产生的声音叠加至排气流传播的内燃机12的声音，从而产生被衰减或被完全消除的总声音。

因此，在排气流传播的声音与发声系统16产生的声音之间发生了负干涉。

当然，发声系统16也可以用来补充排气流传播的内燃机12的声音，即发出附加的可听噪音。发声系统16此时作为声音生成器。

图2示出了第一实施方式，其中，发声系统16布置在排气系统14旁边并且与排气系统14分开。在该构型中，由排气流传播的声音与由发声系统16产生的声音的叠加只有在由排气传播的声音经由排气尾管20到达外界之后才能实现。

图3示出了替代实施方式，其中，发声装置18与射声器或声传导漏斗22联接并且经由声传导漏斗22将声音引入到排气流中。在该构型中，由排气流传播的声音与由发声系统16产生的声音的叠加同样大体发生在由排气流传播的声音已经离开排气尾管20的区域中。

第三实施方式如图4所示。此处，发声装置18与排气系统14流体地联接。由发声装置18产生的声音被耦合到排气尾管20中。因此，由排气流传播的声音和由发声装置18产生的声音的叠加主要地发生在排气尾管20内。

因此，发声装置18构造成将声音引入到排气系统中传导的排气流中。

发声系统16还包括声音传感器24，声音传感器24构造成在排气系统14(具体参见图5)之外检测由发声装置18产生的，与由排气流传播的声音相结合的声音。

声音传感器24布置在车号牌26或后视摄像头28的区域中。

在配备有车号牌26和后视摄像头28二者的机动车辆10中，声音传感器24当然也可以布置在车号牌26的区域中以及后视摄像头28的区域中。此处就是这种情况(参见图5)。

优选地，声音传感器24布置在车号牌照明装置中或后视摄像头28中。

根据一种变型，声音传感器24放置在车号牌照明装置的壳体30中，该壳体30保护声音传感器24免受不期望的环境影响。根据一种实施方式，在该壳体30中(见图7)附加地布置有车号牌照明部件32，即仅用于车号牌照明所需的部件例如灯。当然，用于照明和/或声音传感器24的电导线可以从壳体30伸出。

因此，具有声音传感器24和车号牌照明部件32的壳体30形成声音传感器单元34，该声音传感器单元34可以安装在机动车辆10上并且与排气系统14分开。

声音传感器单元34仅必须与发声系统16联接以用于控制目的或信号传输，使得发声装置18和声音传感器24可以在常见的控制电路中协作。

在声音传感器单元34的替代实施方式中，后视摄像头部件36布置在壳体30中(可能还有声音传感器24)，例如，透镜和/或导光件。此处，声音传感器单元34集成在后视摄像头中。

在又一替代实施方式中，声音传感器单元34与车号牌保持器37结合。在图8中，声音传感器单元34与车号牌保持器37的结合图示为样式化的车号牌固定夹。

壳体30可以与车号牌保持器37一体地连接。此时，壳体30也可以称为车号牌保持器37。替代性地，壳体30可以以可释放或不可释放的方式直接连接至车号牌保持器37。

在所有替代实施方式中设置有加热装置38，其在图6至图8中显示为风格化的细丝。借助于加热装置38能够加热声音传感器24。因此特别地，声音传感器24的温度可以保持在冰点以上。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆(10)的内燃机(12)的排气系统(14)的发声系统(16)，所述发声系统：

包括可电致动的发声装置(18)，所述发声装置(18)用于在车辆内部空间之外产生声音，并且可选地将所述声音与由排气流传播的所述内燃机(12)的声音叠加，以及

包括声音传感器(24)，所述声音传感器(24)构造成在所述排气系统(14)之外检测由所述发声装置(18)产生的，与由所述由排气流传播的声音相结合的声音，

其特征在于，所述声音传感器(24)布置在所述机动车辆(10)的车号牌(26)或后视摄像头(28)的区域中。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述声音传感器(24)布置在车号牌照明装置的壳体(30)中，

其中，在所述壳体(30)中附加地设置有车号牌照明部件(32)，或者

其中，所述壳体(30)为车号牌保持器(37)或直接连接至车号牌保持器(37)。

3.根据前述权利要求的中任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述声音传感器(24)布置在所述后视摄像头的壳体(30)中，其中，在所述壳体(30)中附加地设置有后视摄像头部件(36)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述发声装置(18)构造成将声音引入到所述排气系统(14)中传导的排气流中。

5.根据权利要求4所述的发声系统(16)，其特征在于，所述发声装置(18)与射声器或声传导漏斗(22)联接，并且能够通过所述射声器或所述声传导漏斗(22)将声音引入到所述排气流中。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述发声系统(16)构造成使得所述发声系统(16)衰减经由所述排气流发出的声音或发出附加的可听噪声。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述发声装置(18)与所述排气系统(14)流体地连接，并且将所产生的声音耦合到排气中。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)，其特征在于，所述发声系统(16)包括加热装置(38)，用于加热所述声音传感器(24)。

9.一种机动车辆(10)，所述机动车辆(10)包括内燃机(12)、排气系统(14)和根据前述权利要求中的任一项所述的发声系统(16)。

10.一种用于机动车辆(10)的内燃机(12)的排气系统(14)的发声系统(16)的声音传感器单元(34)，所述声音传感器单元(34)包括布置在壳体(30)中的声音传感器(24)，所述声音传感器(24)构造成检测由所述发声系统(16)产生的，与由排气流传播的声音相结合的声音，

其中，在所述壳体(30)中附加地设置有车号牌照明部件(32)和/或后视摄像头部件(36)，或者

其中，所述壳体(30)为车号牌保持器(37)或直接连接至车号牌保持器(37)。