DE102014009476A1 - Schalldruck-Erfassungsvorrichtung und elektrischer Schalldrucksensor - Google Patents

Schalldruck-Erfassungsvorrichtung und elektrischer Schalldrucksensor Download PDF

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Abstract

Es werden eine Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (10), zur Erfassung von Schalldrücken und ein elektrischer Schalldrucksensor (18) beschrieben. Der Schalldrucksensor (18) weist wenigstens ein Schallerfassungselement (28) auf zur Umwandlung von Schalldrücken in elektrische Signale. Der Schalldrucksensor (18) ist mit einem elektrischen Kontrollsystem (22) signaltechnisch verbunden. Schalldruckseitig vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement (28) ist wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung (36) angeordnet zur Veränderung des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement (28) wirkenden Schalldrucks.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Schalldruck-Erfassungsvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zur Erfassung von Schalldrücken, mit wenigstens einem elektrischen Schalldrucksensor, der wenigstens ein Schallerfassungselement aufweist zur Umwandlung von Schalldrücken in elektrische Signale und der mit einem elektrischen Kontrollsystem signaltechnisch verbunden ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Schalldrucksensor einer Schalldruck-Erfassungsvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zur Erfassung von Schalldrücken, insbesondere eine erfindungsgemäße Schalldruck-Erfassungsvorrichtung, der wenigstens ein Schallerfassungselement aufweist zur Umwandlung von Schalldrücken in elektrische Signale und der mit einem elektrischen Kontrollsystem signaltechnisch verbunden ist.
  • Stand der Technik
  • Ein vom Markt her bekanntes Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine umfasst eine Schalldruck-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Schalldrucks in einem Motorraum. Die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung weist ein Mikrofon auf, mit dem die Schalldrücke in elektrische Signale umgewandelt werden. Die elektrischen Signale werden mittels einer elektronischen Rechnereinheit verarbeitet und so die Schalldrücke charakterisierende Werte ermittelt. Um auch verhältnismäßig große Schalldrücke erfassen zu können, müssen die verwendeten Mikrofone entsprechend robust und unempfindlich sein, damit sie nicht übersteuert werden. Dies kann sich negativ auf die Genauigkeit der Schalldruckerfassung auswirken. Außerdem können die Kosten für derartige Mikrofone entsprechend hoch sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalldruck-Erfassungsvorrichtung und einen elektrischen Schalldrucksensor der eingangs genannten Art zu gestalten, mit denen auch bei verhältnismäßig großen Schalldrücken eine möglichst genaue Erfassung der Schalldrücke erfolgen kann. Insbesondere soll über eine große Bandbreite von Schalldrücken eine genaue Erfassung der Schalldrücke erfolgen können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass schalldruckseitig vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung angeordnet ist zur Veränderung des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement wirkenden Schalldrucks.
  • Erfindungsgemäß ist im Schallerfassungsbereich vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement, also vor dessen Eingangsseite oder Schallerfassungsseite, wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung vorgesehen. Mit der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung wird der Schalldruck verändert, bevor er auf das wenigstens eine Schallerfassungselement wirkt.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung so ausgestaltet sein, dass sie den ursprünglichen Schalldruck verringert oder dämpft, bevor er auf das wenigstens eine Schallerfassungselement wirkt. Auf diese Weise wird das wenigstens eine Schallerfassungselement mit dem verringerten Schalldruck beaufschlagt. So kann einer Übersteuerung von empfindlichen Schallerfassungselementen entgegengewirkt werden. Für den Fall, dass die Schallveränderungseinrichtung ausschließlich zur Verringerung oder Dämpfung des Schalldrucks vorgesehen ist, kann sie auch als Schalldämpfungseinrichtung bezeichnet werden.
  • Die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung kann so ausgestaltet sein, dass mit ihr ein Schalldruckpegel von etwa 150 dB auf etwa 30 dB bis 40 dB gesenkt werden.
  • Vorteilhafterweise kann mit der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung der Schalldruck bezüglich seiner Größe über den Frequenzbereich des Schalls gleichmäßig abgesenkt werden. Auf diese Weise kann der Schalldrucksensor einfacher, besser und/oder reproduzierbarer arbeiten. Der Schalldrucksensor kann so auch einfacher und genauer kalibriert und/oder justiert und/oder geeicht werden.
  • Die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass der Schalldruck möglichst linear über den gesamten Frequenzbereich abgesenkt werden kann. Zumindest kann mit der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung der Schalldruck in dem Frequenzbereich abgesenkt werden, in dem ein Ausgangssignal des Schallerfassungselements in einen Sättigungsbereich oder eine Begrenzung gehen würde und/oder zu einer Übersteuerung des elektrischen Kontrollsystems führen würde. Mithilfe der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung kann ein Frequenzgang des wenigstens einen Schalldrucksensors frequenzselektiv verändert werden. Der Frequenzgang des wenigstens einen Schalldrucksensors resultiert aus dem Frequenzgang des wenigstens einen Schallerfassungselements in Kombination mit der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung.
  • Alternativ kann die Veränderungscharakteristik der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung insbesondere abhängig von der Höhe des ursprünglichen Schalldrucks variabel sein. Insbesondere kann mit Zunahme oder Abnahme des Schalldrucks auch die Veränderungscharakteristik, insbesondere eine Dämpfung, vergrößert oder verkleinert werden. Es kann eine veränderbare, insbesondere lineare, progressive oder degressive, Dämpfung vorgesehen sein.
  • Insgesamt können mittels der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung die Schalldrücke vor dem Auftreffen auf das wenigstens eine Schallerfassungselement so verändert werden, dass sie im bevorzugt optimalen Erfassungsbereich des wenigstens einen Schallerfassungselements liegen.
  • Mit Hilfe der wenigstens einen Schallveränderungseinrichtung können auch verhältnismäßig empfindliche Schallerfassungselemente bei vergleichsweise hohen Schalldrücken verwendet werden. Empfindliche Schallerfassungselemente haben den Vorteil, dass mit ihnen auch verhältnismäßig geringe Schalldrücke erfasst werden können. So kann insgesamt die erfassbare Bandbreite des Schalldrucks vergrößert werden. Es ist nicht erforderlich, aufwendige oder weniger empfindliche Mikrofone einzusetzen, wie dies bei der aus dem Stand der Technik bekannten Schalldruck-Erfassungsvorrichtung der Fall ist. Erfindungsgemäß können empfindliche und genaue Schallerfassungselemente eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Schallerfassungselemente können preisgünstig und einfach ausgestaltet sein. Sie können robust sein, sodass sie auch unter entsprechenden rauen Umgebungsbedingungen verwendet werden können.
  • Die Erfindung kann vorteilhafterweise in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Brennkraftmaschinen, insbesondere Industriemotoren, verwendet werden. Sie kann auch unabhängig von Brennkraftmaschinen in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch in anderen technischen Bereichen außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik und Brennkraftmaschinen verwendet werden.
  • Die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung kann zur Erfassung von Motorgeräuschen und/oder Ansauggeräuschen eines Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine oder andersartigen, insbesondere hohen Schalldruckpegeln verwendet werden. Die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung kann auch in Verbindung mit einem Antischall-System oder einem System zur aktiven Lärmkompensation (Active Noise Cancellation) insbesondere mit hohen Schalldruckpegeln eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Schalldrucks in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein. In einem Motorraum können entsprechend raue Umgebungsbedingungen herrschen.
  • Mit der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung können die Schalldrücke detektiert, insbesondere gemessen, werden. Mit der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung können Relativdrücke und/oder Absolutdrücke erfasst werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung mit elektrischer Kleinspannung, insbesondere weniger als 50 V Wechselspannung oder weniger als 120 V Gleichspannung, betrieben werden. Vorteilhafterweise kann die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung mit einer Bordspannung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit 6 V, 12 V, 24 V, 28 V, 42 V oder 48 V Gleichspannung, betrieben werden. Auf diese Weise kann auf aufwendige Netzteile verzichtet werden.
  • „Elektrisch” im Sinne der Erfindung impliziert, sofern nicht anders erwähnt, auch „elektronisch”.
  • Das elektrische Kontrollsystem kann als Steuereinheit, Kontrolleinheit und/oder Signaleinheit ausgestaltet sein. Es kann sich um ein elektrisches Datenverarbeitungssystem handeln. Das elektrische Kontrollsystem kann Teil einer Motorsteuerung der Brennkraftmaschine sein oder mit dieser verbunden sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Schallerfassungselement wenigstens ein Mikrofon, insbesondere ein Kondensatormikrofon oder Elektretmikrofon, wenigstens aufweisen. Mikrofone können einfach ausgestaltet und/oder montiert werden. Sie können einfach elektrisch betrieben werden. Mit Mikrofonen können Schalldrücke, insbesondere Schalldruckpegel, einfach erfasst und in elektrische Signale umgewandelt werden. Mikrofone können mit unterschiedlichen Genauigkeiten und/oder Empfindlichkeiten realisiert werden.
  • Das wenigstens eine Mikrofon kann Teil des wenigstens einen Schallerfassungselements sein oder dieses bilden.
  • Ein Frequenzgang des wenigstens einen Mikrofons kann an den Frequenzverlauf des zu erfassenden Schalls angepasst sein.
  • Kondensatormikrofone oder Elektretmikrofone können einfach und preiswert realisiert werden. Sie können darüber hinaus robust sein und unter rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.
  • Elektretmikrofone sind ähnlich zu Kondensatormikrofonen. Auf eine Kondensatorplatte, die einer Membran gegenüberliegt, ist eine Elektretfolie aufgebracht. In der Elektretfolie ist eine Membranvorspannung gewissermaßen vorgegeben.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Mikrofon, insbesondere das Elektretmikrofon, ein Mikrofonverstärker zur Verstärkung von schwachen Signalströmen aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Mikrofon, insbesondere das Elektretmikrofon, als Mikrofonkapsel aufgebaut sein. Auf diese Weise kann es klein und platzsparend ausgestaltet sein. Es kann so einfach in den wenigstens einen Schalldrucksensor integriert werden.
  • Schalldrucksensoren mit Mikrofonkapseln, insbesondere Elektretmikrofonen, können platzsparend am Verwendungsort, insbesondere in einem Motorraum, montiert werden.
  • Das wenigstens eine Elektretmikrofon kann mit geringen elektrischen Betriebsspannungen, insbesondere bis zu unter etwa 1,5 V Gleichspannung, betrieben werden. Ferner kann das wenigstens eine Elektretmikrofon mit einem geringen elektrischen Strombedarf, insbesondere in der Größenordnung von 1 mA, betrieben werden. Das wenigstens eine Elektretmikrofon kann ohne aufwendige und teure Spannungsversorgung betrieben werden. Insbesondere kann es einfach mit einer Bordspannung eines Kraftfahrzeugs betrieben werden.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Elektretmikrofon eine Impedanz von zwischen etwa 2 kΩ und 2,5 kΩ, insbesondere 2,2 kΩ ± 15%, aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Elektretmikrofon bei Außentemperaturen zwischen etwa –50°C und +90°C betrieben werden.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Elektretmikrofon eine Empfindlichkeit von etwa zwischen 40 mV/Pa und 50 mV/Pa, bevorzugt 44 mV/Pa ± 3 mV/Pa, aufweisen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Schallerfassungselement wenigstens eine Membran, insbesondere eine Membranfolie, aufweisen. Die wenigstens eine Membran kann durch Schwankungen des Schalls, insbesondere Schallwellen, in Schwingung versetzt werden. Die wenigstens eine Membran kann elektrische Ladungen tragen. Sie kann mit einer entsprechend gegenüberliegenden Ladungsträgerplatte ähnlich einem Kondensator zusammenwirken. Durch Schwingungen der wenigstens einen Membran kann eine Kapazität des Kondensators verändert werden. Die entsprechenden Spannungsschwankungen können als elektrische Signale an das elektrische Kontrollsystem übermittelt werden. Dort kann aus den Spannungsschwankungen ein Wert für den Schalldruck erzeugt werden.
  • Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Schallerfassungselement wenigstens ein Elektretmikrofon umfassen. Elektretmikrofone verfügen über eine Membranfolie, die auch als Elektretfolie bezeichnet werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung schallabsorbierende und/oder schallkompensierende Eigenschaften aufweisen. Auf diese Weise kann einfach der ursprüngliche Schalldruck verringert werden und so an die Empfindlichkeit des wenigstens einen Schallerfassungselements angepasst werden.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung wenigstens ein schallabsorbierendes Material und/oder wenigstens eine schalldämpfende und/oder schallkompensierende Geometrie, insbesondere wenigstens eine Schallschutzwand und/oder wenigstens ein Abschirmelement und/oder wenigstens eine Kammer, bevorzugt eine Vorkammer vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement, aufweisen.
  • Schallabsorbierendes Material kann den Schall absorbieren und dadurch den Schalldruck dämpfen. Mit einer schalldämpfenden und/oder schallkompensierenden Geometrie kann der Schall umgelenkt und/oder kompensiert werden. Mit derartigen Mitteln kann der auf das wenigstens eine Schallerfassungselement auftreffende Schalldruck, insbesondere für höhere Frequenzen, verringert werden.
  • Das schallabsorbierende Material kann vorteilhafterweise wenigstens ein Material mit einer zelligen Struktur und/oder einer verhältnismäßig niedrigen Dichte, insbesondere ein geschäumtes Material, bevorzugt Schaumstoff, aufweisen oder aus diesem bestehen.
  • Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Schallschutzwand und/oder wenigstens ein Abschirmelement vorgesehen sein, die/das wenigstens ein Schallloch, insbesondere eine Perforation, aufweist. Durch geeignete Vorgabe des wenigstens einen Schalllochs kann eine Dämpfungscharakteristik, insbesondere ein Grad der Dämpfung, verändert werden.
  • Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung wenigstens eine Kammer, insbesondere eine Vorkammer, aufweisen. Die Kammer kann so ausgestaltet sein, dass das Kammervolumen frequenzselektiv mit einem abgesenkten Schalldruckpegel, insbesondere für den tieferen Frequenzbereich, durchflutet werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung ausgestaltet sein, um Schalldruckpegel in der Größenordnung von bis zu 150 dB und mehr zu erfassen. Auf diese Weise kann die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung auch unter verhältnismäßig lauten Bedingungen, insbesondere zur Erfassung von Schalldrücken im Zusammenhang mit Brennkraftmaschinen, insbesondere in Motorräumen, eingesetzt werden.
  • Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Schalldrucksensor ferner dadurch gelöst, dass schalldruckseitig vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung angeordnet ist zur Veränderung des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement wirkenden Schalldrucks.
  • Die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Schalldruck-Erfassungsvorrichtung und deren vorteilhaften Ausführungsformen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für den erfindungsgemäßen elektrischen Schalldrucksensor und dessen vorteilhafte Ausführungsformen entsprechend und umgekehrt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
  • 1 einen Personenkraftwagen mit einer Schalldruck-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Schaltdruckpegels im Motorraum;
  • 2 einen Schnitt eines elektrischen Schalldrucksensors der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung aus der 1;
  • 3 einen Schnitt eines alternativen elektrischen Schalldrucksensors, der in Verbindung mit der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung aus der 1 eingesetzt werden kann;
  • 4 einen Vergleich von normierten Frequenzgängen eines Elektretmikrofons des Schalldrucksensors der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung aus den
  • 1 und 2 mit und ohne Schallveränderungseinrichtung.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In der 1 ist ein Kraftfahrzeug (10) in Form eines Personenkraftwagens mit einer Brennkraftmaschine (12) schematisch gezeigt. Die Brennkraftmaschine (12) befindet sich in einem Motorraum (14) des Kraftfahrzeugs (10). In dem Motorraum (14) befindet sich ferner eine Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung von betriebsbedingten Schalldrücken im Motorraum (14).
  • Die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16) umfasst einen elektrischen Schalldrucksensor (18), welcher in der 2 im Detail gezeigt ist. Der Schalldrucksensor (18) ist vor Schwingungen und Schmutz geschützt im Motorraum (14) angeordnet. Der Schalldrucksensor (18) ist mittels elektrischen Leitungen (20) zur Übertragung von elektrischen Signalen und zur Versorgung mit einer Betriebsspannung mit einem elektrischen Kontrollsystem (22) der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16) verbunden. Das Kontrollsystem (22) ist über weitere elektrische Signal- und Versorgungsleitungen (24) mit einer hier nicht weiter interessierenden Motorsteuerung der Brennkraftmaschine (12) verbunden.
  • Der Schalldrucksensor (18) wird im Folgenden anhand der 2 näher erläutert. Der Schalldrucksensor (18) umfasst beispielhaft ein hohlzylindrisches Sensorgehäuse (26). In dem Sensorgehäuse (26) ist ein Schallerfassungselement in Form eines Elektretmikrofons (28) so angeordnet, dass seine elektrischen Anschlüsse (30) aus einer Stirnseite des Sensorgehäuses (26) herausragen.
  • Das Elektretmikrofon (28) hat eine Impedanz von etwa 2,2 kΩ ± 15%. Es wird mit einer Betriebsspannung von 1,5 V Gleichstrom betrieben. Das Elektretmikrofon (28) kann in einem Temperaturbereich von etwa –40°C bis etwa 80°C betrieben werden. Die Empfindlichkeit des Elektretmikrofons (28) liegt bei 44 mV/Pa ± 3 mV/Pa.
  • Das Elektretmikrofon (28) umfasst eine Membranfolie (32) auf der dem Schalldruck zugewandten Seite. Eine Kondensatorfolie (34) erstreckt sich etwa parallel zur Membranfolie (32) auf der dem Schalldruck abgewandten Seite. Die Membranfolie (32) und die Kondensatorfolie (34) wirken als eine Art Kondensator. Zwischen der Kondensatoranordnung aus Membranfolie (32) und Kondensatorfolie (34) und den elektrischen Anschlüssen (30) ist ein hier nicht weiter interessierender Mikrofonverstärker angeordnet.
  • Auf die Membranfolie (32) treffende Schallwellen bringen die Membranfolie (32) zum Schwingen. Dadurch ändert sich ein Abstand zwischen der Membranfolie (32) und der Kondensatorfolie (34) und damit die Kapazität der Kondensatoranordnung. Diese Kapazitätsschwankung führt bei entsprechender Schaltung des Elektretmikrofons (28) zu Spannungsschwankungen. Diese Spannungsschwankungen werden als elektrische Signale über die elektrischen Anschlüsse (30) und die Leitungen (20) zum Kontrollsystem (22) übertragen. Die elektrischen Signale sind abhängig von der Auslenkung der Membranfolie (32). Diese wiederum ist abhängig von dem Schalldruck. So können auf das Elektretmikrofon (28) auftreffende Schalldrücke mittels der Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16) erfasst werden.
  • Ein den Schalldruck charakterisierendes elektrisches Signal wird von dem Kontrollsystem (22) über die Leitung (24) der Motorsteuerung übermittelt.
  • Der Schalldrucksensor (18) umfasst ferner eine Schallveränderungseinrichtung (36) zur Verringerung des Pegels des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement (32) auftreffenden Schalldrucks. Die Schallveränderungseinrichtung (36) ist schalldruckseitig vor der Membranfolie (32) des Elektretmikrofons (28) angeordnet.
  • Die Schallveränderungseinrichtung (36) umfasst eine Vorkammer (38), die mit einem schallabsorbierenden Schaumstoff (40) gefüllt ist.
  • Die Schallveränderungseinrichtung (36) ist so ausgestaltet, dass mit ihr ein im Motorraum herrschender Schalldruckpegel um bis zu 100 dB gleichmäßig und linear so reduziert werden kann, dass der auf die Membranfolie (32) auftreffende reduzierte Schalldruckpegel an die Empfindlichkeit und den Frequenzgang des Elektretmikrofons (28) angepasst ist.
  • In der 3 ist ein Schalldrucksensor (18) gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2 ist die Vorkammer (38) leer.
  • Auf der der Membranfolie (32) abgewandten Seite ist die Vorkammer (38) mittels eines Abschirmelements in Form einer perforierten Kappe (42) verschlossen. Die Kappe (42) weist eine Vielzahl von Schalllöchern (44) für den Schall auf. Beispielhaft ist in der 3 der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich eines der Schalllöcher (44) gezeigt. Die Perforation ist bezüglich der axialen Ausdehnung und der Durchmesser der Schalllöcher (44) so verfeinert, dass das Volumen der Vorkammer (38) frequenzselektiv mit einem abgesenkten Schalldruckpegel, insbesondere für den niedrigeren Frequenzbereich, durchflutet wird.
  • In der 4 ist beispielhaft ein normierter Frequenzgang des Elektretmikrofons (28) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2 ohne Schallveränderungseinrichtung (36), durchgängige Kurve (46), und mit Schallveränderungseinrichtung (36), gestrichelte Kurve (48), gezeigt.

Claims (7)

  1. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (10), zur Erfassung von Schalldrücken, mit wenigstens einem elektrischen Schalldrucksensor (18), der wenigstens ein Schallerfassungselement (28) aufweist zur Umwandlung von Schalldrücken in elektrische Signale und der mit einem elektrischen Kontrollsystem (22) signaltechnisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass schalldruckseitig vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement (28) wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung (36) angeordnet ist zur Veränderung des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement (28) wirkenden Schalldrucks.
  2. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schallerfassungselement wenigstens ein Mikrofon, insbesondere ein Kondensatormikrofon oder Elektretmikrofon (28), wenigstens aufweist.
  3. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schallerfassungselement (28) wenigstens eine Membran, insbesondere eine Membranfolie (32), aufweist.
  4. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung (36) schallabsorbierende und/oder schallkompensierende Eigenschaften aufweist.
  5. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung (36) wenigstens ein schallabsorbierendes Material (40) und/oder wenigstens eine schalldämpfende und/oder schallkompensierende Geometrie, insbesondere wenigstens eine Schallschutzwand und/oder wenigstens ein Abschirmelement (42) und/oder wenigstens eine Kammer, bevorzugt eine Vorkammer (38) vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement (28), aufweist.
  6. Schalldruck-Erfassungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16) ausgestaltet ist, um Schalldruckpegel in der Größenordnung von bis zu 150 dB und mehr zu erfassen.
  7. Elektrischer Schalldrucksensor (18) einer Schalldruck-Erfassungsvorrichtung (16), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (10), zur Erfassung von Schalldrücken, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, der wenigstens ein Schallerfassungselement (28) aufweist zur Umwandlung von Schalldrücken in elektrische Signale und der mit einem elektrischen Kontrollsystem (22) signaltechnisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass schalldruckseitig vor dem wenigstens einen Schallerfassungselement (28) wenigstens eine Schallveränderungseinrichtung (36) angeordnet ist zur Veränderung des auf das wenigstens eine Schallerfassungselement (28) wirkenden Schalldrucks.
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