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Die Erfindung betrifft eine Akustikbaugruppe für einen Fahrzeuginnenraum.
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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 Fahrzeuginnenraumverkleidungsteilen angeordnet. Die Innenraumverkleidung hat aber üblicherweise schallisolierende Eigenschaften. Dadurch wird der Schallpegel der abstrahlenden 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. Des Weiteren können durch ein hinter der Fahrzeuginnenraumverkleidung angeordnetes Schallsystem Teile der Fahrzeuginnenraumverkleidung zum Schwingen angeregt werden, wodurch unerwünschte Geräusche oder Klangverzerrungen entstehen können. Zudem können solche unerwünschten Schwingungen haptisch von Fahrzeuginsassen störend wahrgenommen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Beschallungssystem für einen Fahrzeuginnenraum bereitzustellen, das verbesserte Klangeigenschaften aufweist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine Akustikbaugruppe für einen Fahrzeuginnenraum vorgesehen, mit einem Verkleidungsteil, das einen Teil der Fahrzeugstruktur zum Fahrzeuginnenraum hin abdeckt und eine zum Fahrzeuginnenraum weisende erste Oberfläche aufweist, und mit einer Schallbaugruppe, die ein Schallelement, das zum Fahrzeuginnenraum hin Schall abstrahlen kann und einen Schallerzeuger, der das Schallelement zu Schwingungen anregen kann, aufweist, wobei das Schallelement eine zum Fahrzeuginnenraum weisende Vorderseite aufweist, die zumindest einen Abschnitt der ersten Oberfläche des Verkleidungsteils bildet, wobei das Schallelement am Verkleidungsteil gehalten und von diesem schwingungstechnisch entkoppelt ist. Das Schallelement ist vom übrigen Verkleidungsteile entkoppelt und bildet somit eine von dem Verkleidungsteil unabhängige schallabstrahlende Einheit. Das Schallelement kann dadurch unabhängig von dem bestehenden Verkleidungsteil sowohl hinsichtlich der akustischen Abstrahlung als auch der Optik optimiert werden. Insbesondere ist durch die Entkoppelung des Schallelements sichergestellt, dass das übrige Verkleidungsteil oder andere Fahrzeugteile nicht zu unerwünschten Schwingungen angeregt werden, also nur das Schallelement zur Schallerzeugung bzw. zur Schallweiterleitung beiträgt. Insbesondere können durch das entkoppelte Schaltelement unterschiedliche akustische Eigenschaften verschiedener Materialien durch die geometrische Gestaltung, beispielsweise die Dicke, die Größe oder die Formgebung, kompensiert werden. Des Weiteren ermöglicht die Anordnung eines separaten, entkoppelten Schallelements die Nutzung ausgewählter Materialien für die Schallelemente, die dem Innenraumdesign angepasst sind und über alle Fahrzeugklassen eingesetzt werden können. Beispielsweise können neben günstigen Kunststoffelementen auch edle Hölzer, wie sie z.B. im Instrumentenbau vorkommen, genutzt werden. Ebenso einsetzbar sind Schallelemente aus Kohlefaserwerkstoffen, die oft im sportlichen Bereich genutzt werden. Zudem kann die Form des Schallelementes an das Innendesign angepasst werden. Durch diese gestalterischen Freiräume trägt das Schallelement auch optisch zur Aufwertung des Innenraumes bei.
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Vorzugsweise weist das Verkleidungsteil eine Aussparung auf, die vom Schallelement abgedeckt wird. Dadurch kann die Einbautiefe der Akustikbaugruppe und somit des Verkleidungsteils reduziert werden. Insbesondere kann die Aussparung den Einbau und den Austausch einzelner Bauteile der Akustikbaugruppe erleichtern.
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Insbesondere kann eine Abdeckung vorgesehen sein, die die Aussparung auf der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Rückseite abschließt, insbesondere schalltechnisch abschließt. Die Aussparung bildet somit eine Vertiefung im Verkleidungsteil, in der das Schallelement und der Akkumulator angeordnet sind.
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Dadurch, dass das Verkleidungsteil rückseitig geschlossen ist, ist eine Schallübertragung auf rückwärtige Bauteile, beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie oder eine Trägerstruktur, zuverlässig ausgeschlossen, sodass auch rückseitig keine unerwünschte Schallübertragung erfolgt.
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Das Schallelement kann beliebig am Verkleidungsteil angeordnet werden, um die gewünschten schalltechnischen Eigenschaften zu erzielen. Insbesondere ist es lediglich erforderlich, dass das Schallelement gegenüber dem Verkleidungsteil entkoppelt ist. Beispielsweise kann das Schallelement in der Aussparung angeordnet sein. Insbesondere kann die zum Fahrzeuginnenraum weisende Vorderseite des Schallelements bündig mit der ersten Oberfläche des Verkleidungsteils abschließen, beispielsweise um eine optisch ansprechende Oberfläche des Verkleidungsteil zu erzielen.
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Optional kann das Schallelement aber auch auf das Verkleidungsteil, insbesondere im Bereich der Aussparung, aufgesetzt sein, wobei das Schallelement die Aussparung vorzugsweise vollständig abdeckt und/oder verschließt.
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Das Schallelement ist beispielsweise über zumindest ein Entkopplungselement mit dem Verkleidungsteil verbunden ist. Durch das Entkoppelungselement ist das Schallelement mit dem Verkleidungsteil verbunden, aber schwingungstechnisch von dem Verkleidungsteil entkoppelt. Durch das Entkoppelungselement ist eine elastische Befestigung des Verkleidungsteils bereitgestellt, die eine zuverlässige Positionierung und sichere Montage ermöglicht.
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Das Entkoppelungselement kann einen Spalt zwischen dem Verkleidungsteil und dem Schallelement vollständig schließen, insbesondere abdichten. Es ist aber auch möglich, dass das Entkopplungselement den Raum zwischen dem Schallelement und dem Verkleidungsteil lediglich abschnittsweise fühlt. Insbesondere ist es lediglich erforderlich, dass eine Schale Entkoppelung zwischen dem Schallelement und dem Verkleidungsteil erfolgt, um die ins Schallelement eingebrachten Schwingungen vom Verkleidungsteil fernzuhalten.
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Der Schallerzeuger ist vorzugsweise auf der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Rückseite des Schallelements angeordnet und mit diesem verbunden, sodass diese von der Fahrzeuginnenseite nicht sichtbar ist. Insbesondere kann der Schallerzeuger unmittelbar mit dem Schallelement verbunden sein, beispielsweise in dieses eingegossen, mit diesem verklebt, an diesem verschraubt oder auf eine andere Weise befestigt sein, um eine möglichst gute Schallübertragung vom Schallerzeuger auf das Schallelement zu erzielen.
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Alternativ kann der Schallerzeuger auch über ein Schallübertragungselement mit dem Schaltelement verbunden ist. Ein solches Schallübertragungselement ermöglicht eine flexiblere Anordnung des Schallerzeugers, sodass ein flexibler Aufbau der Akustikbaugruppe möglich ist. Insbesondere kann dadurch gezielt auf einen begrenzten Bauraum reagiert werden.
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Beispielsweise kann sich das Schallübertragungselement durch eine Aussparung im Verkleidungsteil erstrecken. Die Aussparung im Verkleidungsteilsteil kann dadurch wesentlich kleiner ausfallen, sodass beispielsweise die Stabilität des Verkleidungsteil nicht geschwächt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Akustikbaugruppe;
- 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Akustikbaugruppe;
- 3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Akustikbaugruppe; und
- 4 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Akustikbaugruppe.
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In 1 ist eine Akustikbaugruppe 10 für eine Fahrzeuginnenraumverkleidung gezeigt. Die Akustikbaugruppe 10 weist ein Verkleidungsteil 12 auf, das eine zu einem Fahrzeuginnenraum 14 weisende erste Oberfläche 16 aufweist. Das Verkleidungsteil 12 wird auf einer Trägerstruktur 18, beispielsweise einer Fahrzeugtür oder der Fahrzeugkarosserie, befestigt.
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Die Akustikbaugruppe 10 weist des Weiteren eine Schallbaugruppe 20 auf, die ein Schallelement 22 sowie einen Schallerzeuger 24 aufweist. Der Schallerzeuger 24 ist dazu ausgebildet, das Schallelement zum Schwingen anzuregen, insbesondere mit für den Fahrzeuginsassen hörbaren Schallwellen. Das Schallelement 22 hat die Funktion, diese Schallwellen Richtung des Fahrzeuginnenraums 14 abzugeben, sodass diese für den Fahrzeuginsassen wahrnehmbar sind.
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Das Schallelement 22 hat eine Vorderseite 26, die dem Fahrzeuginnenraum 14 zugewandt ist, sowie eine Rückseite 28. Die Vorderseite 26 bildet hierbei einen Teil der Oberfläche des Verkleidungsteil bzw. der Innenraumverkleidung. Das Schallelement 22 ist über Kopplungselemente 30 am Verkleidungsteil 12 befestigt, wobei die Kopplungselemente 30 so ausgebildet sind, dass das Schallelement 22 sicher am Verkleidungsteil 12 befestigt ist, aber schwingungstechnisch zum Verkleidungsteil 12 isoliert ist.
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Wie in 1 zu sehen ist, ist ein Kopplungselement 30 auf der ersten Oberfläche 16 des Verkleidungsteil 12 aufgebracht, auf dem das Schallelement befestigt ist, sodass das Schallelement gegenüber dem Verkleidungsteil 12 bzw. der ersten Oberfläche 16 in Richtung des Innenraums 14 hervorsteht. Des Weiteren weist das Verkleidungsteil 12 im Bereich der Schallbaugruppe 20 eine Aussparung 32 auf, die im Wesentlichen vom Schallelement 22 abgedeckt wird. Das Kopplungselement 30 kann beispielsweise vollständig um die Aussparung 32 umlaufend ausgebildet sein, also die Aussparung 32 gemeinsam mit dem Schallelement 22 abdecken. Es können aber auch mehrere Kopplungselemente 30 vorgesehen sein. Insbesondere können diese einen zwischen dem Schallelement 22 und dem Verkleidungsteil 12 vorhandenen Spalt auch lediglich abschnittsweise abdecken. Es ist lediglich erforderlich, dass durch die Kopplungselemente 30 das Schallelement 22 vom Verkleidungsteil 12 entkoppelt ist.
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Der Schallerzeuger 24 ist direkt auf der Rückseite 28 des Schallelement 22 montiert, beispielsweise auf die Rückseite 28 des Schallelement 22 aufgeklebt, in dieses eingegossen, an diesem verschraubt oder auf eine andere Weise derart befestigt, dass eine möglichst gute Schallübertragung vom Schallerzeuger 24 auf das Schallelement 22 erfolgen kann. In der hier gezeigten Ausführungsform befindet sich der Schallerzeuger 24 im Wesentlichen in der Aussparung 32.
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Das Schallelement 22 kann durch den Schallerzeuger 24 zu Schwingungen angeregt werden, die vom Schallelement 22 in den Innenraum 14 übertragen werden. Da das Schallelement 22 der Übertragung der Schwingungen in den Innenraum dient und einen Teil der Innenraumverkleidung bildet, sind keine zusätzlichen Elemente zur Abdeckung des Schallelement 22 bzw. der Schallbaugruppe 20 erforderlich. Der Aufbau ist somit wesentlich einfacher. Da das Schallelement 22 zum Fahrzeuginnenraum 14 nicht abgedeckt ist, erfolgt zudem eine sehr gute Schallübertragung, die nicht durch zusätzliche, beispielsweise vor dem Schallelement 22 angeordnete, Verkleidungsteil gedämpft wird.
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Insbesondere kann das Schallelement 22 an die gewünschten Schalleigenschaften, beispielsweise an den zu übertragenden Frequenzbereich, angepasst werden. Diese Anpassung kann beispielsweise die Form, die Größe und/oder das Material bzw. die Oberfläche der Vorderseite 26 betreffen. Insbesondere kann die Vorderseite 26 in Abhängigkeit vom Verkleidungsteil 12 ausgebildet sein.
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Die in 2 gezeigte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in 1 gezeigten Ausführungsform. Die Aussparung 32 ist lediglich rückseitig durch eine Abdeckung 34 geschlossen, durch die eine rückseitige Schallabstrahlung des Schallerzeugers 24 bzw. des Schallelement 22 minimiert wird. Eine Schallübertragung auf rückseitige Bauteile, beispielsweise eine Trägerstruktur 18 ist somit zuverlässig ausgeschlossen.
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Der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das Schallelement 22 in der Aussparung 32 angeordnet. In dieser Ausführungsform schließt die Vorderseite 26 des Schallelement 22 im Wesentlichen bündig mit der ersten Oberfläche 16 des Verkleidungsteil 12, sodass eine im Wesentlichen ebene Oberfläche erzielt werden kann.
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In der in 4 gezeigten Ausführungsform ist der Schallerzeuger 24 nicht direkt mit dem Schallelement 22 gekoppelt, sondern über ein Schallübertragungselement 36 mit diesem verbunden. Das Schallübertragungselement 36 ist in der hier gezeigten Ausführungsform länglich ausgebildet, sodass der Schallerzeuger 24 beanstandet vom Schallelement 22 angeordnet werden kann. Wie in 4 zu sehen ist, erstreckt sich das Schallübertragungselement 36 durch die Aussparung 32 wesentlich kleiner ausgebildet ist.
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Unabhängig von den hier gezeigten Ausführungsformen ist es lediglich erforderlich, ein Schallelement 22 bereitzustellen, dass einen Teil der Oberfläche des Verkleidungsteil 12 bildet. Dadurch lässt sich eine Schallbaugruppe 22 wesentlich einfacher und besser in eine Innenraumverkleidung integrieren. Insbesondere sind keine zusätzlichen Abdeckelemente oder Übertragungselemente für die Schallbaugruppe 20 erforderlich.