DE10140407A1

DE10140407A1 - Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10140407A1
Application number: DE2001140407
Authority: DE
Inventors: Werner Baur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-03-06

Abstract

Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug, die an die die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges beschallende Audio-/Stereoanlage anzuschließen ist, mit einem Klang-Prozessor, der wenigstens einen Klangsignaleingang aufweist, der entweder mit einem Schallaufnehmer verbunden ist, der vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges erzeugte Geräusche erfaßt, oder mit einer Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung verbunden ist, in der den Betrieb eines Verbrennungsmotors wiedergebende Klangsignale aufgezeichnet sind; und einen Audiosignalausgang aufweist zum Speisen der Audio-/Stereoanlage.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die an die in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges befindliche Audio/Stereoanlage anzuschließen ist.

Hintergrund der Erfindung

Bei heutigen (Personen-)Kraftfahrzeugen ist die Fahrgastzelle so gut von den äußeren Geräuschen isoliert, daß auch der Klang des Antriebsmotors kaum mehr im Innern des Kraftfahrzeuges zu vernehmen ist. Dennoch besteht bei Automobilenthusiasten das Bedürfnis, den Klang des Motors in der Fahrgastzelle deutlicher vernehmen zu können, um das Fahrerlebnis insoweit zu steigern. Weiterhin besteht vielfach der Wunsch, den Klang eines anderen als des eigenen Motors während der Fahrt möglichst realistisch zu vernehmen, um das Fahrerlebnis insoweit zu steigern.

Der Erfindung zugrundeliegendes Problem

Damit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die auf einfache und kostengünstige Weise eine Beeinflussung der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug erlaubt.

Erfindungsgemäße Lösung

Zur Lösung dieses Problems lehrt die Erfindung eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Aufbau und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung

Erfindungsgemäß hat die Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug, die an die die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges beschallende Audio-/Stereoanlage anzuschließen ist, einen Klang-Prozessor, der wenigstens einen Klangsignaleingang aufweist, der entweder mit einem Schallaufnehmer verbunden ist, der vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges erzeugte Geräusche erfaßt, oder mit einer Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung verbunden ist, in der den Betrieb eines Verbrennungsmotors wiedergebende Klangsignale aufgezeichnet sind. Des Weiteren hat der Klang-Prozessor einen Audiosignalausgang zum Speisen der Audio-/Stereoanlage.
In der einfachsten Ausführungsform ist damit der Klang- Prozessor ein Vorverstärker, der mittels eines Schallaufnehmers in Form eines Mikrofons erfaßte Geräusche des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges verstärkt und ggf. in ihrer Klangfarbe verändert (hohe oder tiefe Klanganteile verstärkt oder bedämpft) um sie dann über den Audiosignalausgang des Klangprozessors der Audio-/Stereoanlage zuzuführen. In der Audio-/Stereoanlage werden sie dann entweder dem dortigen Nutzsignal (Radiosendung, CD- oder Musikkassettenwiedergabesignal) unterlegt oder anstelle eines anderen Nutzsignals über die Endverstärker der Audio-/Stereoanlage den Lautsprechern in der Fahrgastzelle zugeführt.
Diese Ausführungsform der Erfindung dient insbesondere dazu, Fahrern von Fahrzeugen mit sehr stark geräuschisolierten Fahrgastzellen ein Gefühl für den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeug zu vermitteln und den Klang des Verbrennungsmotor dem Fahrer verfügbar zu machen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Klangprozessor eine digitale Steuerschaltung, vorzugsweise in Gestalt eines Microprozessors mit üblicher Beschaltung (Programm-, Datenspeicher, Ein-/Ausgabekanälen etc.), der zusätzlich einen sog. Sound-Chip ansteuert. Das Ausgangssignal des Sound-Chips Geräusche wird dann über den Audiosignalausgang der Audio-/Stereoanlage zugeführt. In der Audio-/Stereoanlage werden sie dann wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung entweder dem dortigen Nutzsignal (Radiosendung, CD- oder Musikkassettenwiedergabesignal) unterlegt oder anstelle eines anderen Nutzsignals über die Endverstärker der Audio-/Stereoanlage den Lautsprechern in der Fahrgastzelle zugeführt.
Insbesondere in der zweiten Ausführungsform der Erfindung hat der Klang-Prozessor wenigstens einen Steuersignaleingang, der dazu eingerichtet ist, ein für Betriebsgrößen des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges charakteristisches Steuersignal von einem entsprechenden Steuersignalgeber zu empfangen.
Der Steuersignaleingang des Klang-Prozessors kann mit einem Drehzahlgeber des Antriebsmotors als Steuersignalgeber verbunden sein. Das kann insbesondere bei einem Kraftfahrzeug mit Drehzahlanzeige dessen Eingangssignal sein.
Weiterhin kann der Steuersignaleingang des Klang-Prozessors mit einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Beschleunigungs-/Verzögerungssensor als Steuersignalgeber verbunden sein. Bei Fahrzeugen mit Elektronischem Stabilitätsprogramm (ESP) ist ein derartiger Sensor ohnehin vorhanden, wodurch sich der zusätzliche apparative Aufwand begrenzen läßt.
Zusätzlich oder anstelle des Drehzahlgebers und des Beschleunigungs-/Verzögerungssensors kann der Steuersignaleingang des Klang-Prozessors mit einem die Stellung und/oder die Bewegung eines oder mehrerer Pedale des Kraftfahrzeuges erfassenden Sensor(en) verbunden sein. Die Auswertung der Brems-, Gas-, und ggf. Kupplungspedalstellung erlaubt eine besonders einfache and realitätsnahe Modellierung des Klangbildes.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung hat die Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung eine Speichereinrichtung, in der Klangsequenzen eines Verbrennungsmotors in unterschiedlichen Betriebszuständen abgespeichert sind. Vorzugsweise ist dabei die Speichereinrichtung dazu eingerichtet, unterschiedliche Klangsequenzen eines Verbrennungsmotors einerseits Drehzahlbereichs-abhängig und andererseits Motorlastabhängig aufzunehmen und wiederzugeben. Damit entsteht ein wenigstens zweidimensionales Datenfeld, aus dem der Klangprozessor in Abhängigkeit von den Steuersignal(en) des/der entsprechenden Steuersignalgeber die entsprechende Klangsequenz abhängig von zum Beispiel dem Drehzahlsignal und dem aus dem Beschleunigungssignal abgeleiteten Lastzustand des Verbrennungsmotors ausliest. Hierbei wird zwischen drei Lastzuständen (Beschleunigung, konstante Geschwindigkeit oder Verzögerung) und nach Drehzahlbereichen (1000-1100 Upm, 1100-1200 Upm . . . 5900-6000 UPM) unterschieden. Die ausgelesene Klangsequenz wird anschließend in dem Sound-Chip noch für die momentane Drehzahl durch zeitliches Komprimieren oder Expandieren genauer angepaßt und wiedergegeben.
Dazu ist der Klangprozessor dazu eingerichtet und programmiert, aus der Speichereinrichtung der Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung eine der Klangsequenzen in Abhängigkeit von Steuersignalen an einem oder mehreren der Steuersignaleingänge auszulesen, ggf. zu modifizieren und an dem Audiosignalausgang auszugeben.
Um den in der Fahrgastzelle wiedergegebenen Klang variieren zu können, so dass auch Klangbilder unterschiedlicher Fahrzeugtypen dargestellt werden können, hat der Klangprozessor eine Schnittstelle für einen Daten-Austausch mit einer externen Rechnereinheit um für einen bestimmten Fahrzeug-/Motortyp charakteristische Klangsequenzen in die Speichereinrichtung () der Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung einzuspeichern.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und mögliche Abwandlungen werden für einen Fachmann anhand der nachstehenden Beschreibung deutlich, in der auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, die an die die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges beschallende Audio-/Stereoanlage anzuschließen ist, schematisch veranschaulicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat als Kernstück einen Klang-Prozessor 10, der einen - nicht weiter veranschaulichten - Microprozessors mit zugehöriger Beschaltung (Programm-, Datenspeicher, Ein-/Ausgabekanälen etc.), der zusätzlich einen Sound-Chip ansteuert.
Der Klang-Prozessor 10 hat in einer ersten Ausführungsform einen Klangsignaleingang 12 der mit einem Mikrofon 14 als Schallaufnehmer verbunden ist, um vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges erzeugte Geräusche zu erfassen.
In einer zweiten Ausführungsform hat der Klang-Prozessor 10 einen Klangsignaleingang 16, mit einer Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung 20 in Form eines mit einer Batterie 22 gestützten RAM-Datenspeicher 24 verbunden ist, in der den Betrieb eines Verbrennungsmotors wiedergebende Klangsequenzen in unterschiedlichen Betriebszuständen eines Verbrennungsmotors in Form von Klangsequenz-Dateien, zum Beispiel als .wav-Dateien aufgezeichnet sind.
Weiterhin hat der Klang-Prozessor 10 einen Audiosignalausgang 26 zum Speisen einer in dem Kraftfahrzeug ohnehin vorhandenen Audio-/Stereoanlage 30 mit einem Verstärker sowie wenigstens zwei Lautsprechern L, R.
Schließlich hat der Klang-Prozessor 10 einige Steuersignaleingänge 32, 34, 36, 38, 40 die dazu eingerichtet sind, ein für Betriebsgrößen des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges charakteristisches Steuersignal von entsprechenden Steuersignalgebern 42, 44, 46, 48, 50 zu empfangen und an den Microprozessor weiterzuleiten, wo sie zur Aufbereitung der Klangsequenz-Dateien aus dem RAM-Datenspeicher 24 für die Ausgabe an die Audio-/Stereoanlage 30 herangezogen werden.
Der erste Steuersignaleingang 32 des Klang-Prozessors 10 ist mit einem Drehzahlgeber Upm des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges verbunden. Um eine Anpassung des Drehzahlbereichs des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges mit dem Drehzahlbereich des Motors zu erreichen, dessen Klangbild in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges eingespielt werden soll, ist in der Signalleitung von dem Drehzahlgeber 42 ein programmierbarer Teiler/Multiplizierer 52 vorgesehen. Dadurch ist es möglich, den Drehzahlbereich eines Rennwagens von bis zu 18.000 Umdrehungen pro Minute vom Drehzahlgeber eines Straßen-PKW mit etwa 6.000 Umdrehungen pro Minute durch einfache Vervielfachung der gemessenen Drehzahl mit dem Faktor 3 zu erreichen und dann aus dem Datenspeicher 24 die entsprechende Klang-Sequenz auszulesen.
Da der Klang eines Verbrennungsmotors mit einer bestimmten Drehzahl außerdem (unter anderem) davon abhängt, ob der Motor beschleunigt, mit konstanter Drehzahl läuft oder verzögert, kann zusätzlich - zur Steigerung der Realitätsnähe - der zweite Steuersignaleingang 34 des Klang-Prozessors 10 mit einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Beschleunigungs-/Verzögerungssensor 44 verbunden sein.
In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Beschleunigungs-/Verzögerungssensors 44 lädt dann der Klang-Prozessor 10 aus dem Datenspeicher 24 die für den jeweiligen Drehzahlbereich (zum Beispiel 500. . .1000 Upm) abgelegte Klangsequenz für beschleunigenden - Pfeil nach oben in Fig. 1 -, konstanten - waagerechten Pfeil in Fig. 1, oder verzögernden - Pfeil nach unten in Fig. 1 - Drehzahlverlauf und speist sie zur weiteren Verarbeitung in den Sound-Chip des Klang- Prozessors 10 ein.
Damit ist die Speichereinrichtung 24 in der Lage, unterschiedliche Klangsequenzen eines Verbrennungsmotors einerseits Drehzahlbereichs-abhängig und andererseits Motorlastabhängig aufzunehmen und wiederzugeben.
Für ein besonders realitätsnahes Klangbild ist es hilfreich, neben oder anstatt der Drehzahl und des Signals aus dem Beschleunigungs-/Verzögerungssensor 44 die Stellung und/oder die Bewegung der Brems-, Gas- und Kupplungspedale 60, 62, 64 des Kraftfahrzeuges mittels der Sensoren 46, 48, 50 zu erfassen. Außerdem kann die Stellung des Gangwahlhebels - nicht weiter veranschaulicht - ausgewertet werden.
Schließlich hat der Klangprozessor 10 eine (serielle, parallele oder USB-)Schnittstelle 70 für einen Daten- Austausch mit einer externen Rechnereinheit um für einen bestimmten Fahrzeug-/Motortyp charakteristische Klangsequenzen in die Speichereinrichtung der Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung einzuspeichern. Damit können zum Beispiel aus dem Internet oder von einem anderen Rechner Klangdateien für andere Motoren oder Kraftfahrzeug-Typen in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingespielt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug, die an die die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges beschallende Audio-/Stereoanlage anzuschließen ist, mit
einem Klang-Prozessor (10), der
wenigstens einen Klangsignaleingang (12, 16) aufweist, der entweder
mit einem Schallaufnehmer (14) verbunden ist, der vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges erzeugte Geräusche erfaßt, oder
mit einer Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung (20) verbunden ist, in der den Betrieb eines Verbrennungsmotors wiedergebende Klangsignale aufgezeichnet sind; und
einen Audiosignalausgang (26) aufweist zum Speisen der Audio-/Stereoanlage (30).

2. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klang-Prozessor (10) wenigstens einen Steuersignaleingang (32, 34, 36, 38, 40) aufweist, der dazu eingerichtet ist, ein für Betriebsgrößen des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges charakteristisches Steuersignal von einem entsprechenden Steuersignalgeber (42, 44, 46, 48, 50) zu empfangen.

3. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuersignaleingang (32) des Klang-Prozessors (10) mit einem Drehzahlgeber (42) des Antriebsmotors verbunden ist.

4. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuersignaleingang (34) des Klang-Prozessors (10) mit einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Beschleunigungs-/Verzögerungssensor (44) verbunden ist.

5. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuersignaleingang (36, 38, 40) des Klang-Prozessors (10) mit einem die Stellung und/oder die Bewegung eines Pedals (60, 62, 63) des Kraftfahrzeuges erfassenden Sensor (46, 48, 50) verbunden ist.

6. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung (20) eine Speichereinrichtung (24) aufweist, in der Klangsequenzen eines Verbrennungsmotors in unterschiedlichen Betriebszuständen abgespeichert sind.

7. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Speichereinrichtung (24) dazu eingerichtet ist, unterschiedliche Klangsequenzen eines Verbrennungsmotors einerseits Drehzahlbereichs-abhängig und andererseits Motorlastabhängig aufzunehmen und wiederzugeben.

8. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klangprozessor (10) dazu eingerichtet und programmiert ist, aus der Speichereinrichtung (24) der Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung (24) eine der Klangsequenzen in Abhängigkeit von Steuersignalen an einem oder mehreren der Steuersignaleingänge (32, 34, 36, 38, 40) auszulesen, ggf. zu modifizieren und an dem Audiosignalausgang (26) auszugeben.

9. Vorrichtung zum Beeinflussen der Klangkulisse in einem Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klangprozessor (10) eine Schnittstelle (70) für einen Daten-Austausch mit einer externen Rechnereinheit aufweist um für einen bestimmten Fahrzeug-/Motortyp charakteristische Klangsequenzen in die Speichereinrichtung (24) der Klangsignal-Wiedergabeeinrichtung (20) einzuspeichern.