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Die Erfindung betrifft ein Verkleidungsteil für einen Fahrzeuginnenraum. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Baugruppe mit einem solchen Verkleidungsteil.
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In Fahrzeugen werden häufig Beschallungssysteme für den Fahrzeuginnenraum eingesetzt. Üblicherweise werden hierbei konventionelle Lautsprechersysteme verwendet, die in die Innenverkleidung des Fahrzeugs eingesetzt werden. Aus optischen Gründen werden diese Lautsprecher häufig hinter Fahrzeugverkleidungsteilen angeordnet. Als Alternative werden elektrodynamische Aktuatoren eingesetzt, welche unterschiedliche Flächen des Fahrzeugs, insbesondere der Innenverkleidung, zu Schwingungen anregen. Dies führt zu einer Schallabstrahlung der angeregten Flächen. Häufig werden hierbei Flächen oder Strukturen verwendet, die hinter der Innenraumverkleidung angeordnet sind. Die Innenraumverkleidung hat aber üblicherweise schallisolierende Eigenschaften. Dadurch wird der Schallpegel der abstrahlen Bauteile deutlich reduziert, sodass ein höherer Energieaufwand für einen ausreichenden Schallpegel im Fahrzeuginnenraum erforderlich ist. Zudem verschlechtern sich durch die Schallisolierung die Klangeigenschaften innerhalb des Fahrzeugs.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Beschallungssystem für einen Fahrzeuginnenraum bereitzustellen, das verbesserte Klangeigenschaften aufweist, wobei die aufzuwendende Energie zur Beschallung des Fahrzeuginnenraums möglichst gering sein soll.
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Zu Lösung der Aufgabe ist ein Verkleidungsteil für einen Fahrzeuginnenraum vorgesehen, um einen Teil einer Fahrzeugstruktur zum Fahrzeuginnenraum hin abzudecken, wobei das Verkleidungsteil zumindest ein Schallelement aufweist, das zu Schwingungen angeregt werden kann, sowie zumindest ein Koppelelement, das akustisch mit dem Schallelement gekoppelt ist und über das das Schallelement mit Schwingungen angeregt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, das Verkleidungsteil als Schallübertragungselement für den Fahrzeuginnenraum zu verwenden. Dazu wird das Verkleidungsteil bzw. ein im Verkleidungsteil vorgesehenes Schallelement zu Schwingungen angeregt, sodass dieses als Übertragungselement für den Schall zum Fahrzeuginnenraum hin dient. Üblicherweise erfolgt die Anregung eines solchen Schallelements lediglich über Luftschall, d. h. hinter dem Verkleidungsteil ist ein Schallerzeuger angeordnet, der Schallwellen erzeugt, auf die Rückseite des Verkleidungsteils auftreffen und dieses zu Schwingungen anregen.
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Erfindungsgemäß ist ein zusätzliches, mit dem Schallelement akustisch verbundenes Koppelelement vorgesehen, dass mit dem Schallerzeuger gekoppelt werden kann und von diesem zu Schwingungen angeregt werden kann. Die Anregung des Verkleidungsteils bzw. des Schallelements erfolgt somit nicht mehr über Luftschall, sondern über Körperschall, wodurch eine wesentlich bessere und gezieltere Anregung des Verkleidungsteils bzw. des Schallelements möglich ist. Beispielsweise können nur Teile des Verkleidungsteil zu Schwingungen angeregt werden, wodurch beispielsweise auch der Ort und die Richtung des Schalls im Fahrzeuginnenraum beeinflusst werden kann.
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Insbesondere können über die Steifigkeit, Masse, Dämpfung oder die Richtung, in der diese die Schwingungen auf das Verkleidungsteil bzw. das Schallelement übertragen, die Übertragungseigenschaften auf das Schallelement und somit die Klangeigenschaften sowie die Klangwirkung im Fahrzeuginnenraum beeinflusst werden.
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Vorzugsweise ist das Koppelelement auf einer dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Rückseite des Schallelements vorgesehen, sodass dieses direkt mit dem Schallerzeuger oder einem mit dem Schallerzeuger verbundenen Bauteil verbunden werden kann. Insbesondere kann das Koppelelement fest mit dem Schallelement und/oder dem Schallerzeuger verbunden sein oder einstückig mit diesem hergestellt sein. Es ist aber auch möglich, dass das Koppelelement austauschbar ist oder am Schallelement verschiedene Befestigungspositionen vorgesehen sein können, um über das Koppelelement die Klangeigenschaften des Verkleidungsteil zu beeinflussen.
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Vorzugsweise schließt das Schallelement zum Fahrzeuginnenraum hin bündig mit dem übrigen Verkleidungsteil ab, sodass eine ebene, homogene Oberfläche entsteht.
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Um ein einheitliches Erscheinungsbild sicherzustellen, kann das Verkleidungsteil auf der zum Fahrzeuginnenraum gerichteten Fläche eine Abdeckung aufweisen, die insbesondere geringe Schallabsorptionseigenschaften aufweist. Die Abdeckung kann beispielsweise ein einheitliches Erscheinungsbild der zum Fahrzeugraum gerichteten Fläche herstellen. Insbesondere kann die Abdeckung auch eine Verschmutzung des Schallelements verhindern, sodass dessen Funktion zuverlässig sichergestellt ist.
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Abhängig von den gewünschten Klangeigenschaften kann die Größe sowie die Position des Schallelements variiert werden. Beispielsweise kann sich das Schallelement im Wesentlichen über die gesamte einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche erstrecken.
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Des Weiteren kann auch die Anzahl der Schallelemente variiert werden. Beispielsweise kann das Verkleidungsteil mehrere Schallelemente aufweisen, wobei die Größe oder das Schwingungsverhalten der Schallelemente variieren kann. Insbesondere ist für jedes der Schallelemente ein Koppelelement vorgesehen, wobei die Koppelelemente auf die Schwingungseigenschaften des jeweiligen Schallelements abgestimmt sind.
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Zur Lösung der Aufgabe ist des Weiteren eine Akustikbaugruppe für einen Fahrzeuginnenraum vorgesehen, mit einem vorstehend beschriebenen Verkleidungsteil und mit einem Schallerzeuger, wobei der Schallerzeuger auf der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite des Verkleidungsteils vorgesehen und mit dem Koppelelement akustisch verbunden ist.
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Auf der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite kann eine Trägerstruktur für den Schallerzeuger vorgesehen sein, wobei die Trägerstruktur akustisch mit dem Schallerzeuger gekoppelt ist und vom Schallerzeuger zu Schwingungen angeregt werden kann. Das Koppelelement kann in dieser Ausführungsform mit der Trägerstruktur verbunden sein. Die Schallerzeugung erfolgt in dieser Ausführungsform nicht allein durch den Schallerzeuger, sondern durch die Trägerstruktur, die vom Schallerzeuger zu Schwingungen angeregt wird. Dadurch ist eine flexiblere Positionierung des Koppelelement möglich.
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Um ein Schwingen des gesamten Verkleidungsteils zu vermeiden, können die Trägerstruktur und das Verkleidungsteil beispielsweise auf einem Träger befestigt sein, wobei der Träger des Verkleidungsteil und die Trägerstruktur akustisch voneinander entkoppelt.
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Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. In dieser zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäßen Akustikbaugruppe.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Akustikbaugruppe 10 für ein Fahrzeuginnenraum gezeigt. Die Akustikbaugruppe 10 ist auf einem Träger 12, hier Teil einer Fahrzeugstruktur wie beispielsweise einem Türblech, befestigt. Die Akustikbaugruppe 10 weist einen Schallerzeuger 14, der auf eine Trägerstruktur 16 befestigt ist, auf.
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Die Trägerstruktur 16 kann vom Schallerzeuger 14 zu Schwingungen angeregt werden, sodass diese gewissermaßen als Lautsprecher oder als Verstärker für den Schallerzeuger 16 dient. Der Schallerzeuger 14 ist hinter einem Verkleidungsteil 18 für einen Fahrzeuginnenraum 20 angeordnet. Das Verkleidungsteil 18 ist am Träger 12 befestigt und deckt die Fahrzeugstruktur, insbesondere den Träger 12, zum Fahrzeuginnenraum ab.
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Das Verkleidungsteil 18 und die Trägerstruktur 16 begrenzen einen Schallraum 22. Das Verkleidungsteil 18 und der Träger 12 und/oder der Träger 12 und die Trägerstruktur 16 können vorzugsweise voneinander entkoppelt bzw. gegeneinander schallisoliert sein, sodass sich eine Schwingung der Trägerstruktur 16 oder des Schallerzeugers 14 weitgehend über die Kopplungselemente auf das Verkleidungsteil 18 überträgt.
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Das Verkleidungsteil 18 hat ein Schallelement 24, der sich von dem Schallraum 22 bis zum Fahrzeuginnenraum 20 erstreckt. Das Verkleidungsteil hat schallabsorbierende und -dämmende Eigenschaften, d. h. der vom Schallerzeuger 14 bzw. der Trägerstruktur 16 erzeugte Schall kann vom Verkleidungsteil 18 stark gedämpft und gedämmt werden. Das Schallelement 24 hat gegenüber dem Verkleidungsteil 18 eine deutlich geringere Schalldämmung bzw. kann vom Schallerzeuger zu Schwingungen angeregt werden, so dass dieses als Schallübertragungselement bzw. als Schalltransmissionselement für den vom Schallerzeuger 14 erzeugten Schall dient. Das Schwingungsverhalten des Schallelements ist vorzugsweise auf den zu übertragenden Frequenzbereich abgestimmt. Des Weiteren ist die Position und die Größe des Schallelements auf die gewünschte Abstrahlverhalten sowie die gewünschte Abstrahlrichtung optimiert.
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Auf der dem Fahrzeuginnenraum angewandten Rückseite 26 des Schallelements 24 sind mehrere Koppelelemente 28 vorgesehen, die mit dem Schallelement 24 akustisch gekoppelt sind. Beispielsweise sind die Koppelelemente 28 einstückig mit dem Schaltelement 24 ausgebildet oder dauerhaft mit diesem verbunden. Es ist aber auch möglich, dass eine lösbare akustische Verbindung hergestellt ist, beispielsweise um die Montage der Akustikbaugruppe zu vereinfachen oder einen schnellen Austausch der Koppelelemente zu ermöglichen.
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Die Koppelelement 28 sind des Weiteren akustisch mit der Trägerstruktur 16 verbunden. Auch die akustische Verbindung mit der Trägerstruktur kann dauerhaft oder lösbar ausgebildet sein.
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Da die Koppelelemente 28 akustisch sowohl mit der Trägerstruktur 16 wie auch mit dem Schallelement 24 verbunden ist, werden Schwingungen der Trägerstruktur 16 durch die Koppelelemente 28 auf das Schallelement 24 übertragen. Dadurch werden vom Schallerzeuger 14 erzeugten Schwingungen über die Trägerstruktur 16 und die Koppelelement 28 auf das Schallelement 24 und somit einen Teil des Verkleidungsteils 18 übertragen. Der Schallelement 24 schwingt somit als Lautsprecher oder als Schallverstärker mit, wobei durch die Koppelelemente 28 eine optimale und möglichst verlustfreie Anregung des Schallelement 24 erfolgt.
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Die Anzahl und die Position der Koppelelemente 28 sowie deren strukturelle Eigenschaften sind hierbei auf den gewünschten zu übertragenden Frequenzbereich des Schallerzeuger 14 abgestimmt, sodass das Schallelement 24 ideale Schallabstrahlungseigenschaften aufweist. Insbesondere kann durch die Position und die Anzahl der Koppelelemente 28 auch die Abstrahlcharakteristik und die Richtwirkung beeinflusst werden.
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Alternativ zu der hier gezeigten Ausführungsform können die Koppelelemente 28 auch direkt mit dem Schallerzeuger 14 verbunden sein, sodass eine direkte Schallübertragung vom Schallerzeuger 14 über die Koppelelemente 28 auf das Schallelement 24 erfolgt. In einer solchen Ausführungsform kann auch auf eine Trägerstruktur 16 die vom Schallerzeuger 14 zu Schwingungen angeregt wird, verzichtet werden.
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Unabhängig von der Ausführungsform ist es lediglich erforderlich, dass zumindest ein Koppelelement 28 vorgesehen ist, durch das eine direkte Körperschallübertragung vom Schallerzeuger 14 bzw. einer mit dem Schallerzeuger 14 gekoppelten Trägerstruktur 16 auf die Schallelement 24 bzw. des Verkleidungsteil 18 erfolgt.
