DE19746523A1

DE19746523A1 - Engine sound generation method for automobile

Info

Publication number: DE19746523A1
Application number: DE19746523A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Prof Dreyer; Peter Dr Wagner; Rainer Schmidetzki
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: DE19746523B4

Abstract

The engine sound generation method detects the engine revs for calculating the corresponding engine noise frequency, for controlling at least one loudspeaker (10) within the vehicle passenger space. The transmission function of the loudspeaker is determined and the loudspeaker is controlled accordingly, to provide required harmonics of the calculated engine noise frequency.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klangerzeugung in Kraftfahrzeugen und eine Schal tungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for sound generation in motor vehicles and a scarf arrangement to carry out the method.

In üblichen Kraftfahrzeugen besteht heutzutage die Tendenz, die vom Motor erzeugten Geräusche soweit als möglich zu dämmen. Als Ergebnis hiervon sind Geräusche des Motors im Innenraum insbesondere bei niedrigen Lastzuständen des Motors nicht mehr vernehm bar. Das bei hohen Motordrehzahlen vernehmbare Motorgeräusche in der Regel ein undiffe renziertes, uninteressantes Geräuschbild zeigen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Fahrer eines Automobils für sein persönliches Wohlbefinden eine akustische Wahrnehmung oder Rückkopplung des Motors benötigt. Diese fehlt bei derart gut gedämmten Kraftfahrzeu gen zumindest im Bereich niedriger Lastzustände des Motors oder in solchen Bereichen, bei denen Außengeräusche die vom Motor erzeugten Geräusche übertreffen.Nowadays, in conventional motor vehicles, there is a tendency for those produced by the engine Insulate noise as much as possible. As a result, there is noise from the engine can no longer be heard in the interior, especially when the engine is under low load bar. The engine noise that is audible at high engine speeds is usually an undiff show a well-defined, uninteresting noise pattern. However, it has been found that the Driver of an automobile for his personal well-being an acoustic perception or feedback of the motor is required. This is missing in such well-insulated motor vehicles conditions at least in the area of low engine load conditions or in such areas which external noise exceeds the noise generated by the engine.

Aus der DE 34 20 463 ist eine Klangerzeugungsvorrichtung bekannt, bei der mittels eines Drehzahlsensors ein Drehzahlsignal erfaßt wird. Das Drehzahlsignal wird einer Frequenz umsetzerschaltung zugeführt, die ausgangsseitig mehrere drehzahlproportionale Fre quenzsignale erzeugt von denen eines durch den Fahrer auswählbar und über einen Wahl schalter zu einem Verstärker und einem Lautsprecher im Innenraum des Kraftfahrzeuges zuführbar ist. Diese künstlich erzeugten drehzahlproportionalen Frequenzsignale sollen Geräusche simulieren, die dem Fahrer des Kraftfahrzeuges akustisch das Gefühl vermitteln, einen Sportwagen mit den für einen Sportwagen typischen Klangverhalten zu fahren, obwohl der Fahrer tatsächlich ein Durchschnittskraftfahrzeug bewegt.From DE 34 20 463 a sound generating device is known, in which by means of a Speed sensor a speed signal is detected. The speed signal becomes a frequency converter circuit supplied, the output side several speed proportional fre Frequency signals generated one of which can be selected by the driver and via a choice switch to an amplifier and a speaker in the interior of the motor vehicle is feedable. These artificially generated speed-proportional frequency signals are intended Simulate noises that give the driver of the motor vehicle the acoustic feeling driving a sports car with the sound characteristics typical of a sports car, though the driver is actually moving an average motor vehicle.

Aus der WO 91/18385 ist eine Geräuscherzeugungsvorrichtung bekannt, bei der wenigstens ein Lastsensor vorgesehen ist und der Geräuschgenerator durch eine z. B. als Computer ausgebildete Steuerungsvorrichtung und einen Synthesizer gebildet ist, wobei die Steue rungsvorrichtung derart ausgebildet ist, daß diese den Synthesizer in Abhängigkeit von Betriebsbereichen, die durch das Lastsignal sowie gegebenenfalls weitere Signale, wie z. B. ein Drehzahlsignal, definiert sind, zum Erzeugen von Geräuschen veranlaßt, die von Betriebsbereich zu Betriebsbereich bzw. von Betriebspunkt zu Betriebspunkt variieren. Bei diesen Betriebsbereichen kann es sich um Bereiche von zwei- oder mehrdimensionalen Kennlinienfeldern handeln, die zumindest eine Achse in Richtung der Last und gegebenen falls eine Achse in Richtung der Drehzahl aufweisen. Da die jeweils erzeugten Klänge oder Geräusche oder Rhythmen abhängig sind von Drehzahl und Last des Motors sowie gegebe nenfalls von weiteren Fahrzustands- oder Motorparametern, ist der Fahrer des Fahrzeugs ständig akustisch mit dem Fahrzustand in einer Rückkopplungsbeziehung, wodurch ihm eine optimale Handhabung des Fahrzeuges ermöglicht wird.A noise generating device is known from WO 91/18385, in which at least a load sensor is provided and the noise generator by a z. B. as a computer trained control device and a synthesizer is formed, the control tion device is designed such that it the synthesizer depending on Operating areas that are affected by the load signal and possibly other signals such. B. a speed signal, defined, causes noise generated by Vary operating range to operating range or from operating point to operating point. At These operating areas can be areas of two or more dimensions Characteristic fields act that at least one axis in the direction of the load and given if have an axis in the direction of speed. Because the sounds or generated Noises or rhythms depend on the speed and load of the engine as well as given The driver of the vehicle is no other driving condition or engine parameters constantly acoustically with the driving state in a feedback relationship, giving it a optimal handling of the vehicle is made possible.

Aus der WO 90/13109 ist eine Geräuscherzeugungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer Signalquelle zur Erzeugung gewünschter Geräusche in Abhängigkeit der Fahrzu standsparameter und Mittel zur Erfassung der Fahrzustandsparameter, wobei die erzeugten Signale an einen oder mehrere Lautsprecher oder andere Wandler oder Aktuatoren überge ben werden, so daß für den Fahrer die gewünschte Geräuschkulisse erzeugt wird. Als Signalquelle können auch aufgezeichnete Signale verwendet werden.A noise generating device for motor vehicles is known from WO 90/13109, with a signal source for generating desired noises depending on the driving conditions standing parameters and means for detecting the driving state parameters, the generated Signals to one or more speakers or other transducers or actuators ben, so that the desired background noise is generated for the driver. As Signal source can also be used recorded signals.

Aus der WO 92/08225 ist eine Vorrichtung zur akustischen Kontrolle an Fahrzeugen bekannt, umfassend eine erste Signalquelle, die gewünschte Fahrzeuggeräusche oder - Vibrationen erzeugt, und Kontrollmittel reagierend auf die Fahrzeugparameter, die die Signale der ersten Signalquelle steuern, so daß gewünschte Ausgangssignale an Wandler abgegeben werden, die dann die gewünschten Fahrzeuggeräusche oder -Vibrationen abge ben. Die Vorrichtung kann in eine destruktive Geräuschinterferenzvorrichtung integriert werden, die die nicht erwünschten Fahrzeuggeräusche kompensiert bzw. auslöscht. Die Fahrzeugparameter können entweder über die Drosselklappenstellung oder Gangwechsel sensorisch erfaßt werden. Alternativ kann über ein Mikrofon oder einen Vibration-Sensor die Motordrehzahl erfaßt werden. Das dem Motorsignal entsprechende Signal vom Mikrofon wird an eine Signalbehandlungseinheit übergeben. Die Signalbehandlungseinheit kann z. B. ein von einem Mikroprozessor gesteuerter Synthesizer sein. Das Signal vom Mikrofon wird zum Triggern eines gewünschten Signals des Synthesizers verwendet, das auf einen Vor verstärker geschaltet wird und anschließend auf im Kraftfahrzeug angeordnete Lautsprecher geschaltet wird. Die Signalbehandlungseinheit erhält zusätzlich ein Signal von einem weiteren Wandler, der z. B. als Mikrofon ausgebildet ist, als Rückkopplungssignal. Dieses Mikrofon kann z. B. in der Fahrgastzelle angeordnet sein. Die beiden Ausgangssignale der Wandler sowie ein Signal des Vorverstärkers werden auf die destruktive Geräuschinterfe renzvorrichtung aufgeschaltet. WO 92/08225 describes a device for acoustic control on vehicles known, comprising a first signal source, the desired vehicle noise or Vibrations are generated, and control means respond to the vehicle parameters that the Control signals of the first signal source so that desired output signals to the converter are given, which then abge the desired vehicle noise or vibration ben. The device can be integrated into a destructive noise interference device that compensates for or cancel out the unwanted vehicle noise. The Vehicle parameters can either be via the throttle valve position or gear change be sensed. Alternatively, you can use a microphone or a vibration sensor Engine speed can be detected. The signal from the microphone corresponding to the motor signal is transferred to a signal processing unit. The signal processing unit can e.g. B. be a synthesizer controlled by a microprocessor. The signal from the microphone will used to trigger a desired signal from the synthesizer that is based on a pre is switched amplifier and then on loudspeakers arranged in the motor vehicle is switched. The signal processing unit additionally receives a signal from one another converter, the z. B. is designed as a microphone, as a feedback signal. This Microphone can e.g. B. may be arranged in the passenger compartment. The two output signals of the Transducers as well as a signal from the preamplifier will interfere with the destructive noise limit device switched on.

Aus der GB 2 254 979 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens bekannt, bei dem aktiv ein gewünschtes Fahrzeuggeräusch in die Fahrzeugkabine eingestrahlt wird. Dazu mißt eine Sensorik die Differenz-Vibration zwischen einer wieder kehrenden Vibrationsquelle wie z. B. die Motorgeräusche und einem angesteuerten Aktua tor. Dabei wird die Amplitude der Grundschwingung oder der ersten Oberschwingung der wiederkehrenden Vibrationsquelle erfaßt und die erfaßte Differenzvibration in eine Vielzahl unabhängiger Komponentenpaare umgeformt. Die Vielzahl unabhängiger Komponenten paare bilden die Differenzvibration und sind jeweils synchronisiert zur wiederkehrenden Periode der wiederkehrenden Vibrationsquelle. Die einzelnen Komponentenpaare werden verändert und steuern anschließend wieder den Aktuator an. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Differenzvibration einem vorbestimmten Wert entspricht. Vorzugsweise wird neben der Amplitude auch die Phase der Grundschwingung oder der ersten Oberschwin gung der wiederkehrenden Vibrationsquelle erfaßt. Das Verfahren beruht darauf, iterativ ausgehend von einer gezielten Startschätzung die Verbesserungen oder Verschlechterun gen zu erfassen und beim nächsten Iterationsschritt entsprechend Phase und Amplitude der Komponentenpaare gegenzusteuern. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist die ver hältnismäßig lange Einschwingungszeit des Systems, so daß das Verfahren z. B. für sich schnell ändernde Fahrzeugzustände nicht geeignet ist.GB 2 254 979 describes a method and a device for carrying out the method rens known, in which actively a desired vehicle noise in the vehicle cabin is irradiated. For this purpose, a sensor system measures the differential vibration between one again sweeping vibration source such. B. the engine noise and a controlled Aktua gate. The amplitude of the fundamental or the first harmonic is the recurring vibration source detected and the detected differential vibration into a variety formed from independent pairs of components. The multitude of independent components Pairs form the differential vibration and are each synchronized to the recurring one Period of the recurring vibration source. The individual component pairs are changes and then control the actuator again. This process is repeated until the differential vibration corresponds to a predetermined value. Preferably in addition to the amplitude, the phase of the fundamental or the first harmonic supply of the recurring vibration source is detected. The process is based on iterative based on a targeted start estimate, the improvements or deteriorations conditions and in the next iteration step according to phase and amplitude of the Counteract component pairs. A disadvantage of the known method is the ver relatively long settling time of the system, so that the method z. B. for yourself rapidly changing vehicle conditions is not suitable.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Klangerzeugung in Kraftfahrzeugen und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das auf sich schnell ändernde Fahrzustände reagiert.The invention is therefore based on the problem of a method for generating sound in Motor vehicles and a circuit arrangement for performing the method create that reacts to rapidly changing driving conditions.

Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 7. Durch die Ermittlung der Übertragungsfunktionen der Lautsprecher muß nicht gezielt geschätzt werden, sondern anhand der Übertragungsfunktionen kann direkt ein Startwert angenommen werden, der sehr nahe am angestrebten Zielwert liegt so daß das Verfahren sehr schnell auf Änderungen der Klangcharakteristik reagieren kann. Weiter besteht die Möglichkeit mit Nachhalleffekten bestimmte Raumcharakteristika herauszubilden und zu betonen. So können sehr leicht Effekte erzielt werden, als befinde man sich in einem großen Raum oder der Motor sei räumlich an anderer Stelle als dieser sich tatsächlich befindet. Weiter können bis zu 70 Ordnungen bis zu einer Grenzfrequenz von ca. 10 kHz gleichzeitig eingespielt werden. Der Klangeindruck, der durch die künstlich eingespielte Motorenordnung entsteht, kann so verändert werden, daß je nach Passagier oder je nach dessen per sönlichem Befinden, entweder ein sportlicher Sound oder ein komfortabler bzw. ruhiger Klang designed wird oder jedwede Nuancierung erreicht werden kann. So kann akustisch mittels künstlicher Motorordnungen aus einem mittelmäßigen Vierzylinder-Motor ein geho bener Fünfzylinder-Motor werden.The solution to the problem results from the features of claims 1 and 7. By determining the transfer functions of the speakers you don't have to target can be estimated, but based on the transfer functions a start value can be made directly can be assumed, which is very close to the desired target value, so that the procedure can react very quickly to changes in the sound characteristics. The continues Possibility to develop and re-create certain room characteristics with reverberation effects emphasize. This makes it very easy to achieve effects as if you were in a large one Space or the engine is in a different place than it is actually located. Furthermore, up to 70 orders up to a limit frequency of approx. 10 kHz can be operated simultaneously be imported. The sound impression, which is due to the artificially recorded engine regulations arises, can be changed so that depending on the passenger or depending on the per well-being, either a sporty sound or a comfortable or calm one Sound is designed or any nuance can be achieved. So acoustically by means of artificial engine orders from a mediocre four-cylinder engine five-cylinder engine.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dadurch, daß der Lastzustand des Kraftfahrzeuges erfaßt wird und die gewünschten Ober wellen in Abhängigkeit vom Lastzustand ausgewählt werden, kann ein natürliches Klangver halten des Motors beibehalten werden, was zu einer besseren Akzeptanz der Passagiere führt. Die Korrelation von laut, dynamisch oder kraftvoll ist beim Beschleunigen ebenso ein zuhalten wie die von leise, komfortabel oder hochwertig beim Schubbetrieb oder bei Kon stantfahrten. In Abhängigkeit des Lastzustandes ist es somit möglich, einerseits das Gesamtspektrum der über die Lautsprecher abgestrahlten, künstlich erzeugten Motorord nung anzuheben oder abzusenken. Andererseits können damit auch einzelne Ordnungsver läufe über der Drehzahl angepaßt werden. Durch die Erfassung des abgestrahlten Klang spektrums und dessen Rückkopplung kann der Erfolg des eingestrahlten Klangspektrums einfach kontrolliert werden. Dazu werden z. B. Mikrofone im Dachhimmel über den Passa gieren angeordnet. Diese Mikrofone können auch zur Bestimmung der Übertragungsfunktion der Lautsprecher verwendet werden. Dazu kann z. B. über alle Lautsprecher gleichzeitig ein unkorreliertes weißes Rauschen abgestrahlt werden, dessen Verlauf von den Mikrofonen aufgenommen wird und einem Mikroprozessor zugeführt wird, der daraus die Übertragungs funktionen der Lautsprecher ermittelt. Alternativ kann nacheinander jeder Lautsprecher mit einem Sinussweep angesteuert werden, dessen Verlauf durch die Mikrofone erfaßt werden, die erfaßten Werte digital gewandelt werden und dem Mikroprozessor zur Errechnung der einzelnen Übertragungsfunktionen der Lautsprecher zugeführt werden.Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims. The fact that the load condition of the motor vehicle is detected and the desired upper waves are selected depending on the load condition, a natural sound ver keep the engine maintained, resulting in better passenger acceptance leads. The correlation of loud, dynamic or powerful is also a factor when accelerating to be held like that of quiet, comfortable or high quality in overrun mode or with Kon regular trips. Depending on the load condition, it is therefore possible, on the one hand, that Total spectrum of the artificially generated engine sound radiated through the loudspeakers increase or decrease. On the other hand, individual ordnance ver runs are adjusted over the speed. By capturing the emitted sound spectrum and its feedback can be the success of the radiated sound spectrum just be checked. For this, z. B. Microphones in the headliner over the Passa greed arranged. These microphones can also be used to determine the transfer function the speaker can be used. For this, e.g. B. all speakers at the same time uncorrelated white noise is emitted, the course of which is from the microphones is recorded and fed to a microprocessor, from which the transmission functions of the speakers determined. Alternatively, each speaker can be used in succession be controlled by a sinus sweep, the course of which is recorded by the microphones, the recorded values are converted digitally and the microprocessor to calculate the individual transfer functions of the speakers are supplied.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen am Motor angeordneten Drehzahlsensor, mindestens ein in der Fahrgastzelle angeordnetes Mikrofon, einen A/D-Wandler, einen Mikroprozessor mit wahlweise angeschlossener Speichereinheit, einen D/A-Wandler und in der Fahrgastzelle angeordnete Lautsprecher, wobei die Signalausgänge des Drehzahlsensors und der Mikrofone auf Eingänge des A/D-Wandlers geschaltet sind, Aus gänge des A/D-Wandlers mit Eingängen des Mikroprozessors verbunden sind, dessen Aus gänge mit den Eingängen des D/A-Wandlers verbunden sind, dessen Ausgänge mit den Lautsprechern verbunden sind. Der Drehzahlsensor kann als Induktionsaufnehmer ausge bildet sein, der die Spannungsimpulse an der Schwungscheibe des Motors abgreift. Ebenso ist es möglich, die Zündungssignale selber zum Erhalt der Drehzahl zu verwenden oder die Signale der Einspritzanlage auszuwerten. In einer zweiten Ausführungsform ist dem Motor ein Lastzustandssensor zugeordnet, dessen Signalausgang auf einen Eingang des A/D- Wandlers geschaltet ist. Dabei mißt der Sensor anhand der Drosselklappenstellung den Lastzustand. Bei einem Einspritzmotor kann der Sensor auch anhand des Luftmengenmes sers den Lastzustand ermitteln.The device for carrying out the method comprises a motor Speed sensor, at least one microphone arranged in the passenger compartment, an A / D converter, a microprocessor with an optionally connected memory unit, a D / A converter and loudspeakers arranged in the passenger compartment, the signal outputs of the Speed sensor and the microphones are connected to inputs of the A / D converter, off gears of the A / D converter are connected to inputs of the microprocessor, its out are connected to the inputs of the D / A converter, the outputs of which are connected to the Speakers are connected. The speed sensor can be used as an induction sensor forms, which taps the voltage pulses on the flywheel of the engine. As well it is possible to use the ignition signals themselves to maintain the speed or the Evaluate signals from the injection system. In a second embodiment, the engine a load status sensor is assigned, the signal output of which is connected to an input of the A / D Converter is switched. The sensor measures the based on the throttle valve position Load condition. In the case of an injection engine, the sensor can also use the air volume measurement Determine the load condition.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment explained. The single figure shows a block diagram of the device for performing the Procedure.

An einem Motor 1 sind ein Drehzahlsensor 2 und ein Lastzustandssensor 3 angeordnet, deren Signalausgänge mit Eingängen eines A/D-Wandlers 4 verbunden sind. In der Fahr gastzelle sind Mikrofone 5 angeordnet, deren Signalausgänge ebenfalls auf Eingänge des A/D-Wandlers 4 geschaltet sind. Die Ausgänge des ND-Wandlers 4 sind über einen Daten bus 6 mit Eingängen eines Mikroprozessors 7 verbunden, wobei der Mikroprozessor 7 einen nicht dargestellten Speicher verwaltet. Die Ausgänge des Mikroprozessors 7 sind über einen Datenbus 8 mit Eingängen eines D/A-Wandlers 9 verbunden, dessen Ausgänge mit in der Fahrgastzelle angeordneten Lautsprechern 10 verbunden sind.A speed sensor 2 and a load state sensor 3 are arranged on a motor 1 , the signal outputs of which are connected to inputs of an A / D converter 4 . In the driving cell, microphones 5 are arranged, the signal outputs of which are also connected to inputs of the A / D converter 4 . The outputs of the LP converter 4 are connected via a data bus 6 to the inputs of a microprocessor 7 , the microprocessor 7 managing a memory (not shown). The outputs of the microprocessor 7 are connected via a data bus 8 to inputs of a D / A converter 9 , the outputs of which are connected to loudspeakers 10 arranged in the passenger compartment.

Aufgrund der Massen- und Gaskräfte strahlt jeder Motor 1 neben seiner Grundfrequenz in Abhängigkeit der momentanen Drehzahl verschiedene höhere Ordnungen ab. Diese Ord nungen findet man sowohl karosserieseitig als Vibrationen als auch im Innengeräusch als Schallsignale. Diese Schallsignale bestehen aus einzelnen Sinusfrequenzen, wobei jede dieser Frequenzen einer Motorordnung entspricht. Das gesamte Spektrum formt den Klangeindruck des Fahrzeuges. Dabei sind bei verschiedenen Motoren 1, im allgemeinen abhängig von der Zylinderanzahl, verschiedene Ordnungen dominant. So ist z. B. beim Vierzylinder-Motor im allgemeinen die zweite Motorordnung dominant. Das Zusammenspiel aller Motorordnungen formuliert den Gesamteindruck eines Fahrzeuges. Um den Klangein druck zu verändern, muß das Zusammenspiel, die Modulationsfähigkeit der Signale, verän dert werden. Eine Möglichkeit ist das Verändern der Amplituden der Motorordnung und/oder die Phasenlage zueinander. Diese Veränderungen werden durch gezieltes Abstrahlen zusätzlicher Ordnungen oder Anteile davon mittels der im Fahrzeug vorhandenen Lautspre cher 10 erzielt. Der Drehzahlsensor 2 dient dabei zur Bestimmung der Grundfrequenz des Motors 1. Das Drehzahlsignal wird dem A/D-Wandler 4 zugeführt, der das Drehzahlsignal digital wandelt und zum Mikroprozessor 5 weiterleitet, der daraus die Berechnung der Grundfrequenz durchführt. Das Lastzustandssignal wird ebenfalls über den ND-Wandler 4 dem Mikroprozessor 5 zugeleitet, der die Anpassung der abzustrahlenden Ordnungen in Abhängigkeit von Drehzahl, Lastzustand und Übertragungsfunktionen der Lautsprecher 10 berechnet. Die Übertragungsfunktionen der Lautsprecher 10 können mittels der Mikrofone 5 bestimmt werden, die vorzugsweise im Dachhimmel der Fahrgastzelle angeordnet sind. Das Messen der Übertragungsfunktionen kann auf zwei Arten geschehen. Bei der einen Methode wird vom Mikroprozessor 7 nacheinander über jeden Kanal eines Sinussweep über den betreffenden Frequenzbereich zum D/A-Wandler 9 und dann zu einem nicht dargestellten Verstärker geleitet. Dieser Sinussweep wird über die Lautsprecher 10 abgestrahlt. Die Mikro fone 5 nehmen die Signale auf und leiten diese an den ND-Wandler 4 weiter. Die gewandelten digitalen Werte werden den Mikroprozessor 7 zugeleitet, der daraus die jeweils zu diesem Lautsprecher 10 gehörige Übertragungsfunktion ermittelt. Alternativ kann gleichzeitig zueinander unkorreliertes weißes Rauschen über alle Lautsprecher 10 abgestrahlt werden, dessen Verlauf ebenfalls über die Mikrofone 5 aufgenommen, A/D gewandelt und den Mikroprozessor 7 zugeleitet werden, der daraus alle Übertragungsfunk tionen der Lautsprecher 10 gleichzeitig berechnet.Due to the mass and gas forces, each engine 1 emits various higher orders in addition to its basic frequency as a function of the current speed. These regulations are found both on the body side as vibrations and in interior noise as sound signals. These sound signals consist of individual sine frequencies, each of these frequencies corresponding to an engine order. The entire spectrum forms the sound impression of the vehicle. Different orders are dominant in different engines 1 , generally depending on the number of cylinders. So z. B. in the four-cylinder engine generally the second engine order dominant. The interaction of all engine orders formulates the overall impression of a vehicle. In order to change the sound impression, the interaction, the ability of the signals to modulate, must be changed. One possibility is to change the amplitudes of the motor order and / or the phase relationship to one another. These changes are achieved by specifically radiating additional orders or portions thereof using the loudspeakers 10 present in the vehicle. The speed sensor 2 serves to determine the basic frequency of the motor 1 . The speed signal is fed to the A / D converter 4 , which digitally converts the speed signal and forwards it to the microprocessor 5 , which uses it to calculate the basic frequency. The load state signal is also fed via the LP converter 4 to the microprocessor 5 , which calculates the adaptation of the orders to be emitted as a function of the speed, load state and transfer functions of the loudspeakers 10 . The transfer functions of the loudspeakers 10 can be determined by means of the microphones 5 , which are preferably arranged in the headlining of the passenger compartment. The transfer functions can be measured in two ways. In one method, the microprocessor 7 successively routes each channel of a sinus sweep over the frequency range in question to the D / A converter 9 and then to an amplifier (not shown). This sinus sweep is emitted via the loudspeakers 10 . The microphones 5 record the signals and pass them on to the low-frequency converter 4 . The converted digital values are fed to the microprocessor 7 , which uses them to determine the transfer function associated with this loudspeaker 10 . Alternatively, uncorrelated white noise can be emitted simultaneously via all loudspeakers 10 , the course of which is also recorded via the microphones 5 , A / D converted and fed to the microprocessor 7 , which calculates all the transmission functions of the loudspeakers 10 simultaneously therefrom.

Anhand der bekannten Übertragungsfunktionen können phasengerecht Ordnungsverläufe in Abhängigkeit vom Lastzustand so vom Mikroprozessor 7 berechnet und über die Verstärker und Lautsprecher 10 abgestrahlt werden, daß es zu den gewünschten destruktiven oder konstruktiven Interferenzen im Fahrzeug inneren kommt. Konstruktive Interferenz bedeutet, das Anheben einzelner Ordnungen, die bereits im Fahrzeuginneren vom Motor 1 eingeleitet waren, destruktive Interferenz bedeutet dagegen die gezielte Auslöschung von Motorord nungen. Aus einem Vierzylinder-Motor 1, der üblicherweise eine dominante zweite Motorordnung besitzt jedoch keine ausgeprägte 2,5-te Motorordnung wie ein Fünfzylinder- Motor 1, kann nun die zweite Motorordnung auf ein Niveau gesenkt werden, wie es in einem Fünfzylinder-Motor 1 vorhanden ist, die 2,5-te Motorordnung kann gleichzeitig auf das Niveau des Füntzylinder-Motors 1 angehoben werden, so daß letztlich der Klangeindruck des Fünfzylinder Fahrzeuges entsteht.Based on the known transfer functions, order-oriented phases depending on the load state can be calculated by the microprocessor 7 and emitted via the amplifiers and loudspeakers 10 in such a way that the desired destructive or constructive interferences occur in the vehicle interior. Constructive interference means that the lifting of individual orders that have already been initiated by the engine 1 inside the vehicle, destructive interference, on the other hand, means the targeted cancellation of engine orders. From a four-cylinder engine 1 , which usually has a dominant second engine order but does not have a pronounced 2.5 th engine order like a five-cylinder engine 1 , the second engine order can now be reduced to a level that is present in a five-cylinder engine 1 is, the 2.5 th engine order can be raised to the level of the five-cylinder engine 1 at the same time, so that ultimately the sound impression of the five-cylinder vehicle is produced.

Zusätzlich können die Mikrofone 5 zur Kontrolle des im Fahrzeuginneren wahrnehmbaren Klangspektrums verwendet werden. Dazu nehmen die Mikrofone 5 kontinuierlich oder in bestimmten Zeitintervallen das wahrnehmbare Klangspektrum auf und leiten dies über den A/D-Wandler 4 dem Mikroprozessor 7 zu, so daß dieser gegebenenfalls die abzustrahlenden Ordnungen nachregelt.In addition, the microphones 5 can be used to control the sound spectrum perceptible in the vehicle interior. For this purpose, the microphones 5 record the perceptible sound spectrum continuously or at certain time intervals and pass this on to the microprocessor 7 via the A / D converter 4 , so that the microprocessor 7 , if necessary, adjusts the orders to be emitted.

Reference list

11

Motor
engine

22nd

Drehzahlsensor
Speed sensor

33rd

Lastzustandssensor
Load condition sensor

44th

A/D-Wandler
A / D converter

55

Mikrofon
microphone

66

Datenbus
Data bus

77

Mikroprozessor
microprocessor

88th

Datenbus
Data bus

99

D/A-Wandler
D / A converter

1010th

Lautsprecher
speaker

Claims

1. Method for sound generation in motor vehicles, comprising the following method steps:

a) detecting a speed of an engine ( 1 ) of a motor vehicle,
b) detecting transmission functions of loudspeakers ( 10 ) arranged in a passenger compartment of the motor vehicle,
c) calculation of the fundamental frequency of the noise emitted by the motor ( 1 ) from the signal corresponding to the speed and
d) control of the speakers ( 10 ) such that desired harmonics ver different order to the fundamental frequency depending on the transmission functions are radiated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the load state of the force Vehicle is detected and the desired harmonics depending on the load stand can be selected.

3. The method of claim 1 or 2, characterized in that which is detected via the loudspeaker (10) radiated sound spectrum and fed back to generate a new control signal for the speaker (10).

4. The method according to claim 3, characterized in that at least one microphone ( 5 ) is used to detect the sound spectrum.

5. The method according to claim 4, characterized in that the transmission functions of the loudspeakers ( 10 ) are additionally detected via the microphones ( 5 ) by simultaneously emitting uncorrelated white noise via the loudspeakers ( 10 ), this noise from the microphones ( 5 ) is recorded, the detected signals are converted into digital signals and a microprocessor ( 7 ) determines the transfer functions of all loudspeakers ( 10 ) from the digital signals.

6. The method according to claim 4, characterized in that the transfer functions of the loudspeaker (10), the microphones (5) are across the microphones (5) is additionally detected by the individual loudspeakers (10) are each a sine sweep is sequentially fed, in each case the sound spectrum detect, the detected signals are converted digitally and a microprocessor ( 7 ) from the digital signals determines the transfer functions of all speakers ( 10 ).

7. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising a speed sensor ( 2 ) arranged on a motor ( 1 ), at least one microphone ( 5 ) arranged in the passenger compartment, an A / D converter ( 4 ), a microprocessor ( 7 ) with optionally connected memory unit, a D / A converter ( 9 ) and loudspeakers ( 10 ) arranged in the passenger compartment, the signal outputs of the speed sensor ( 2 ) and the microphones ( 5 ) being connected to inputs of the A / D converter ( 4 ) are connected, outputs of the A / D converter ( 4 ) are connected to inputs of the microprocessor ( 7 ), the outputs of which are connected to the inputs of the D / A converter ( 9 ), the outputs of which are connected to the loudspeakers ( 10 ) are connected.

8. The device according to claim 7, characterized in that the speed sensor ( 2 ) is designed as an induction sensor.

9. The device according to claim 7, characterized in that the speed sensor ( 2 ) is designed to detect the ignition signals or possibly the signals of the injection system.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the motor ( 1 ) is assigned a load state sensor ( 3 ), the signal output of which is connected to an input of the LP converter ( 4 ).