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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Maskierung von Geräuschen. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Maskierung von Geräuschen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm zur Maskierung von Geräuschen.
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In einem Fahrzeug können verschiedene Arten von Geräuschen, insbesondere unerwünschter Lärm, durch einen Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges wahrgenommen werden. Ein Art derartiger Geräusche sind beispielsweise außerhalb des Fahrzeuges erzeugte Geräusche. Diese können mit Methoden der Geräuschunterdrückung oder Methoden der Schallisolation reduziert bzw. unterdrückt werden.
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Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren zu schaffen, das zu einer effizienten Maskierung von Geräuschen beiträgt. Darüber hinaus sollen eine korrespondierende Vorrichtung sowie ein korrespondierendes Computerprogramm geschaffen werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Maskierung von Geräuschen.
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Gemäß dem ersten Aspekt wird ein Eingangssignal bereitgestellt. Das Eingangssignal ist repräsentativ für in einem Fahrzeug empfangene Geräusche. Abhängig von dem Eingangssignal wird ein Schallspektrum ermittelt. Das Schallspektrum ist repräsentativ für ein Geräusch, wobei das Geräusch in einem Innenraum des Fahrzeuges erzeugt wurde. Abhängig von dem Schallspektrum wird ein Ausgangssignal zum Ansteuern einer Düse des Fahrzeuges erzeugt. Das Ausgangssignal wird derart erzeugt, sodass mittels eines, aus der Düse in den Innenraum austretenden, Fluides ein Rauschen, zum Maskieren eines Frequenzbereiches, erzeugt wird.
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Innenräume von Fahrzeugen sind in der Regel offen gestaltet und weisen somit eine gemeinsame Geräuschatmosphäre auf. Durch das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, durch die Steuerung der Düse ein Rauschen zur Maskierung von Geräuschen in dem Frequenzbereich zu erzeugen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Frequenzbereich des Geräusches teilweise oder vollständig mit dem maskierten Frequenzbereich überlappt. Die Maskierung von Geräuschen kann in diesem Zusammenhang auch als Geräuschunterdrückung bezeichnet werden. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, eine Wahrnehmung des Geräusches durch einen Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges mittels des Rausches zu maskieren, insbesondere in dem Frequenzbereich. Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt leistet einen Beitrag zu einer kostengünstigen Maskierung von Geräuschen.
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Das Fahrzeug kann ein beliebiges Fahrzeug sein. Das Fahrzeug ist insbesondere ein selbstfahrendes ein- oder mehrspuriges Kraftfahrzeug. Alternativ kann das Fahrzeug ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein, wobei das Verfahren auf Luftfahrzeuge bzw. Wasserfahrzeuge sinngemäß angewendet wird.
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Durch das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, die Wahrnehmung des Geräusches durch einen Fahrer des Fahrzeuges zu unterdrücken. Hierdurch kann einen Beitrag zu einem verkehrssicheren Betreiben des Fahrzeuges geleistet werden.
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Beispielsweise ist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt insbesondere zur Anwendung in einem teil- oder vollautonomen Fahrzeug geeignet. Einer schalltechnischen Isolation bzw. Abkopplung kommt besonders beim autonomen Fahren eine steigende Bedeutung zu. Hierdurch kann ein Beitrag zu einer positiven Benutzererfahrung des Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges geleistet werden.
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Beispielsweise wird das Eingangssignal abhängig von einem oder mehreren Mikrofonen des Fahrzeuges bereitgestellt. Das Mikrofon bzw. die mehreren Mikrofone ist bzw. sind an beliebigen Stellen des Fahrzeuges angeordnet, wie beispielsweise in einer Frontarmatur und/oder an einer Decke des Innenraums oder dergleichen. Hierzu können auch bereits im Fahrzeug vorhandene Mikrofone verwendet werden.
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Das Geräusch kann ein beliebiges Geräusch sein. Beispielsweise ist das Geräusch repräsentativ für ein Gespräch im Innenraum des Fahrzeuges und/oder Abspielen von Musik und/oder ein, durch einen weiteren Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges, erzeugtes Geräusch oder dergleichen.
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Beispielsweise wird das Schallspektrum abhängig von dem Eingangssignal mit beliebigen Methoden der Signalverarbeitung bzw. der Signalfilterung ermittelt. Hierdurch ist es möglich, die durch das Eingangssignal repräsentierten empfangenen Geräusche voneinander zu unterscheiden. Insbesondere kann dabei das Geräusch, das in dem Innenraum des Fahrzeuges erzeugt wurde, von einem oder mehreren Geräuschen, die außerhalb des Fahrzeuges erzeugt wurden, unterschieden werden.
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Das Fluid kann ein beliebiges Fluid sein, das zur Erzeugung des Rausches geeignet ist, wie beispielsweise Luft oder dergleichen.
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Beispielsweise kann abhängig von dem Ausgangssignal eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Rauschens eingestellt werden.
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Beispielsweise umfasst die Steuerung der Düse ein Öffnen und/oder ein Schließen der Düse.
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Die Düse ist insbesondere in einem Bereich in der Nähe des Fahrzeuginsassen angeordnet, wie beispielsweise in einer Nähe eines Sitzes des Fahrzeuges oder in einem Sitz des Fahrzeuges oder dergleichen.
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Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt kann beliebig erweitert werden, beispielsweise für mehrere Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges, wobei in der Nähe aller Sitze des Fahrzeuges entsprechende Düsen angeordnet sein können.
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Das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt kann auch zur Maskierung von Geräuschen, die außerhalb des Fahrzeuges erzeugt wurden, verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann es mit einem bestehenden Verfahren zur Maskierung der Geräusche, die außerhalb des Fahrzeuges erzeugt wurden, kombiniert werden.
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Beispielsweise kann das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mit einer aktiven Geräuschunterdrückung (sogenannter „active noise reduction, ANC“) kombiniert werden. Hierbei können dieselben Mikrofone verwendet werden.
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Des Weiteren ist es möglich, zusätzlich oder alternativ, das Rauschen oder einen Teil des Rauschens mit einem oder mehreren Lautsprechern des Fahrzeuges zu erzeugen. Beispielsweise sind die Lautsprecher neben bzw. anstelle der Düse angeordnet.
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Gemäß einer optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts wird der Frequenzbereich abhängig von dem Ausgangssignal eingestellt.
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Hierdurch ist es möglich, den maskierten Frequenzbereich zu variieren. Beispielsweise kann abhängig von dem Ausgangssignal eine untere, sowie eine obere Grenzfrequenz des Frequenzbereichs eingestellt werden.
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Beispielsweise kann dies durch ein zeitlich gesteuertes Öffnen und/oder Schließen der Düse erreicht werden.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts weist der Innenraum des Fahrzeuges zumindest eine erste Zone und eine zweite Zone auf. Das Geräusch wurde in der ersten Zone erzeugt. Das Ausgangssignal wird zum Ansteuern der Düse des Fahrzeuges derart erzeugt, sodass mittels des, aus der Düse in den Innenraum austretenden, Fluides, das Rauschen zum Maskieren des Frequenzbereiches in der zweiten Zone erzeugt wird.
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Hierdurch ist es möglich, verschiedene Zonen des Fahrzeuges schalltechnisch voneinander zu entkoppeln. Die schalltechnischen Isolation bzw. Abkopplung unterschiedlicher Zonen eines Fahrzeuges, insbesondere beim autonomen Betreiben des Fahrzeuges, kann einen Beitrag zu einer positiven Benutzererfahrung des Fahrzeuginsassen des Fahrzeuges leisten.
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Beispielsweise ist die schalltechnische Isolation unterschiedlicher Zonen des Fahrzeuges mittels des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und dessen optionalen Ausgestaltungen technisch effizienter und/oder kostengünstiger im Vergleich zu einer räumlichen Maßnahme, wie beispielsweise der Verwendung einer Glaswand. Des Weiteren kann in diesem Fall durch die Anwendung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt ein Gesamtgewicht des Fahrzeuges im Vergleich zur Verwendung der Glaswand reduziert werden. Hierdurch kann beispielsweise zu einer verbesserten Energiebilanz des Fahrzeuges beigetragen werden.
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Beispielsweise wird das Ausgangssignal zusätzlich abhängig von einer Nutzereingabe des Fahrzeuginsassen bereitgestellt. Hierdurch kann der Fahrzeuginsasse eine Intensität der Maskierung individuell einstellen.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts wird abhängig von dem Ausgangssignal eine Form der Düse gesteuert. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal ein Winkel der Düse gesteuert. Der Winkel ist repräsentativ für einen Übertrittswinkel des Fluides aus der Düse in den Innenraum. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal ein Druck des Fluides gesteuert. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal eine Durchströmungsdichte des Fluides bezüglich der Düse gesteuert.
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Hierdurch ist es möglich, durch die Steuerung der Form der Düse und/oder des Winkels der Düse und/oder des Drucks des Fluides und/oder der Durchströmungsdichte des Fluides oder dergleichen, den Frequenzbereich einzustellen.
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Beispielsweise wird bzw. werden abhängig von dem Ausgangssignal ein Aktuator oder mehrere entsprechende Aktuatoren angesteuert.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts ist die Düse in einer Kopflehne eines Sitzes des Fahrzeuges angeordnet.
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Hierdurch ist es möglich, die Düse präzise zu positionieren. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die Maskierung des Geräusches bezüglich des Fahrzeuginsassen zu verbessern.
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Der Sitz ist beispielsweise ein drehbarer Sitz. Durch die Anordnung der Düse in der Kopflehne kann das Geräusch auch beim Drehen des Sitzes effizient maskiert werden.
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Beispielsweise ist die Düse im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit einem Ohr, insbesondere neben dem Ohr, des Fahrzeuginsassen angeordnet, wenn sich dieser auf dem Sitz befindet.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts wird das Ausgangssignal abhängig von einem Signal einer Klimaanlage des Fahrzeuges erzeugt.
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Hierdurch ist es möglich, die Ansteuerung der Düse abhängig von der Klimaanlage bereitzustellen. Hierdurch können bereits im Fahrzeug vorhandene Funktionen verwendet werden um beispielsweise einen Synergieeffekt zu erzielen.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts ist das erzeugte Rauschen ein weißes Rauschen.
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Hierdurch ist es möglich, die Wahrnehmung der Maskierung des Geräusches durch den Fahrzeuginsassen zu verbessern.
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Alternativ ist das erzeugte Rauschen ein farbiges Rauschen, wie beispielsweise pinkes Rauschen und/oder ein braunes Rauschen oder dergleichen.
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Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts wird das Ausgangssignal zum Ansteuern mehrerer Düsen des Fahrzeuges erzeugt, sodass mehrere Rauschen erzeugt werden. Ein jeweiliges Rauschen ist dazu geeignet, einen jeweiligen Frequenzbereich des jeweiligen Rauschens zu maskieren.
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Hierdurch ist es möglich, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt derart zu erweitern, dass die mehreren Düsen zur Maskierung unterschiedlicher Frequenzbereiche verwendet werden.
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Beispielsweise schließen die unterschiedlichen Frequenzbereiche aneinander an und/oder überlappen sich teilweise. Hierdurch kann der gesamte Frequenzbereich des Geräusches maskiert werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zur Maskierung von Geräuschen. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, das Verfahren zur Maskierung von Geräuschen gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.
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Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Anweisungen umfasst, die, wenn das Computerprogramm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlassen das Verfahren zur Maskierung von Geräuschen gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.
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Gemäß einem vierten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt gespeichert ist.
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Optionale Ausgestaltungen des ersten Aspekts können auch entsprechend bei den weiteren Aspekten vorhanden sein und entsprechende Wirkungen aufweisen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Maskierung von Geräuschen,
- 2 eine schematische Zeichnung einer Kopflehne eines Sitzes eines Fahrzeuges, und
- 3 eine schematische Zeichnung des Fahrzeuges.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Maskierung von Geräuschen.
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Das Programm kann insbesondere von einer Vorrichtung ausgeführt werden. Die Vorrichtung weist hierfür insbesondere eine Recheneinheit, einen Programm- und Datenspeicher, sowie beispielsweise eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen auf. Der Programm- und Datenspeicher und/oder die Recheneinheit und/oder die Kommunikationsschnittstellen können in einer Baueinheit und/oder verteilt auf mehrere Baueinheiten ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann die Vorrichtung als Vorrichtung zur Maskierung von Geräuschen bezeichnet werden. Beispielsweise ist die Vorrichtung Teil eines Fahrzeuges 20.
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Auf dem Programm- und Datenspeicher der Vorrichtung ist hierfür insbesondere das Programm gespeichert.
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Das Programm wird in einem Schritt S101 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können.
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In einem Schritt S103 wird ein Eingangssignal bereitgestellt. Das Eingangssignal ist repräsentativ für in dem Fahrzeug empfangene Geräusche.
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Beispielsweise wird das Eingangssignal abhängig von mehreren Mikrofonen des Fahrzeuges 20 bereitgestellt. Die mehreren Mikrofone sind an beliebigen Stellen des Fahrzeuges 20 angeordnet, wie beispielsweise in einer Frontarmatur und/oder an einer Decke eines Innenraums über allen Sitzen 23, 25, 27 des Fahrzeuges 20 (siehe 3).
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In einem Schritt S105 wird abhängig von dem Eingangssignal ein Schallspektrum ermittelt. Das Schallspektrum ist repräsentativ für ein Geräusch, wobei das Geräusch in dem Innenraum des Fahrzeuges 20 erzeugt wurde.
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Optional weist in dem Schritt S105 der Innenraum des Fahrzeuges 20 zumindest eine erste Zone 21 und eine zweite Zone 22 auf, wobei das Geräusch in der ersten Zone 21 erzeugt wurde (siehe 3).
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Beispielsweise ist die erste Zone 21 repräsentativ für einen hinteren Bereich des Fahrzeuges 20. Beispielsweise ist die zweite Zone 22 repräsentativ für einen vorderen Bereich des Fahrzeuges 22.
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Beispielsweise ist das Geräusch repräsentativ für ein Gespräch, das zwischen zwei Fahrzeuginsassen im hinteren Bereich des Fahrzeuges 20, geführt wird bzw. wurde.
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In einem Schritt S107 wird abhängig von dem Schallspektrum ein Ausgangssignal zum Ansteuern einer Düse 13 des Fahrzeuges 20 erzeugt. Das Ausgangssignal wird derart erzeugt, sodass mittels eines, aus der Düse 13 in den Innenraum austretenden, Fluides ein Rauschen, zum Maskieren eines Frequenzbereiches, erzeugt wird.
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Beispielsweise ist die Düse in einer Kopflehne 10 eines Sitzes des Fahrzeuges 20 im vorderen Bereich angeordnet (siehe 2).
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Optional wird in dem Schritt S107 das Ausgangssignal zum Ansteuern der Düse 13 des Fahrzeuges 20 derart erzeugt, sodass mittels des, aus der Düse 13 in den Innenraum austretenden, Fluides, das Rauschen zum Maskieren des Frequenzbereiches in der zweiten Zone 22 erzeugt wird.
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Beispielsweise wird hierdurch der vordere Bereich schalltechnisch von dem hinteren Bereich des Fahrzeuges 20 isoliert. Dadurch wird das Gespräch durch einen Fahrzeuginsassen der sich auf dem Sitz 23 befindet nicht bzw. reduziert wahrgenommen.
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Optional wird in dem Schritt S107 der Frequenzbereich abhängig von dem Ausgangssignal eingestellt. Beispielsweise wird hierzu abhängig von dem Ausgangssignal eine Form der Düse 13 gesteuert. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal ein Winkel der Düse 13 gesteuert. Der Winkel ist repräsentativ für einen Übertrittswinkel des Fluides aus der Düse in den Innenraum. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal ein Druck des Fluides gesteuert. Zusätzlich oder alternativ wird abhängig von dem Ausgangssignal eine Durchströmungsdichte des Fluides bezüglich der Düse 13 gesteuert.
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Durch die Steuerung der Form der Düse 13 und/oder des Winkels der Düse 13 und/oder des Drucks des Fluides und/oder der Durchströmungsdichte des Fluides oder dergleichen, kann der Frequenzbereich eingestellt werden.
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Optional wird in dem Schritt S107 das Ausgangssignal abhängig von einem Signal einer Klimaanlage des Fahrzeuges 20 erzeugt.
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Beispielsweise ist das erzeugte Rauschen insbesondere ein weißes Rauschen, wodurch eine, als durch den Fahrzeuginsassen, beruhigend empfundene Maskierung erzeugt wird.
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Optional wird in dem Schritt S107 das Ausgangssignal zum Ansteuern mehrerer Düsen 13, 15, 17 des Fahrzeuges 20 erzeugt, sodass mehrere Rauschen erzeugt werden. Ein jeweiliges Rauschen ist dazu geeignet, einen jeweiligen Frequenzbereich des jeweiligen Rauschens zu maskieren.
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Beispielsweise wird abhängig von dem Ausgangsignal eine Düse einer in dem Fahrzeug 20 angeordneten Vorrichtung entsprechend angesteuert. Die im Fahrzeug 20 angeordnete Vorrichtung und das Fahrzeug 20 weisen dafür entsprechende Kopplungsanschlüsse auf. Abhängig von den Kopplungsanschlüssen werden die im Fahrzeug 20 angeordnete Vorrichtung und das Fahrzeug 20 derart gekoppelt, dass abhängig von dem Ausgangssignal, das in dem Fahrzeug vorhandene Fluid, aus der Düse der im Fahrzeug 20 angeordneten Vorrichtung austritt, und dabei das Rauschen erzeugt. Beispielsweise weist die im Fahrzeug 20 angeordnete Vorrichtung mehrere Düsen auf. Beispielsweise ist die im Fahrzeug 20 angeordnete Vorrichtung repräsentativ für einen Kindersitz, wie beispielsweise ein Maxi-Cosi Kindersitz, oder dergleichen.
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Beispielsweise kann das Rauschen im Bereich der in dem Fahrzeug 20 angeordneten Vorrichtung auch mittels den oben genannten Einstellungen der Düse 13 des Fahrzeuges 20, wie beispielsweise dem Winkel der Düse 13, erzeugt werden.
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In einem Schritt S109 wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S101 gestartet werden.
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Beispielsweise kann das Programm (iterativ) wiederholt werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Zeichnung der Kopflehne 10 des Sitzes 23 des Fahrzeuges 20.
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Die Kopflehne 10 weist einen ersten Bereich 11 auf, der rechts neben einem Kopf 19 des Fahrzeuginsassen, wenn dieser sich auf dem Sitz 23 befindet, angeordnet ist. Des Weiteren weist die Kopflehne 10 einen zweiten Bereich 12 auf, der links neben dem Kopf 19 angeordnet ist.
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Der erste Bereich 11 weist eine erste Düse 13, eine zweite Düse 15 und eine dritte Düse 17 auf. Die erste Düse 13, die zweite Düse 15 und die dritte Düse 17 sind zu Darstellungszwecken unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise weisen die Düsen 13, 15, 17 jeweils unterschiedliche Formen auf, wobei die Formen zeitlich veränderbar sind. Der erste Bereich kann auch mehr oder weniger Düsen umfassen. Der zweite Bereich 12 weist eine Vielzahl von Düsen auf.
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Beispielsweise weisen der erste Bereich 11 und der zweite Bereich 12 eine symmetrische und/oder eine asymmetrische Anordnung von Düsen auf.
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Beispielsweise weist bzw. weisen der erste Bereich 11 und/oder der zweite Bereich 12 einen oder mehrere Lautsprecher auf. Der bzw. die mehreren Lautsprecher können zur Maskierung von Geräuschen mittels aktiver Geräuschunterdrückung und/oder zur Erzeugung des Rauschens verwendet werden.
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Beispielsweise weist jeder Sitz 23, 25, 27 des Fahrzeuges 20 eine derart ausgestaltete Kopflehne 10 auf.
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Die 3 zeigt eine schematische Zeichnung des Fahrzeuges 20, in Form einer Aufsicht des Fahrzeuges 20. Das Fahrzeug 20 weist die erste Zone 21 und die zweite Zone 22 auf. In der zweiten Zone 22 ist der Sitz 23 angeordnet und ein Sitz 25. In der ersten Zone ist bzw. sind ein oder mehrere Sitze 27 angeordnet.
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Beispielsweise sind Mikrofone zur Bereitstellung des Eingangssignals über den Sitzen des Fahrzeuges angeordnet.
