DE19951558A1

DE19951558A1 - Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs

Info

Publication number: DE19951558A1
Application number: DE1999151558
Authority: DE
Inventors: Wilfried Schwant
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs für motorbetriebene Vorrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge (1). Es ist mindestens eine Betriebsparameter-Empfangseinrichtung (14) vorgesehen, welche zur Detektion mindestens eines Betriebsparameters (5) eines Motors (10) des Fahrzeugs (1) und zur Generierung eines den Betriebsparameter (5) repräsentierenden Eingabesignals (6) ausgebildet ist. Es ist ferner eine Verarbeitungseinrichtung (18) vorgesehen, welche zum Empfang des Eingabesignals (6) und zur Generierung eines Ausgabesignals (7) ausgebildet ist. Des weiteren ist mindestens eine Schallausgabeeinrichtung (12) ausgebildet, durch welche das Ausgabesignal (7) empfangbar sowie ein das Ausgabesignal (7) repräsentierender Ausgabeschall (4) als Betriebsgeräusch generierbar und ausgebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Motor betriebene Vorrichtungen werden im täglichen Leben in vielfacher Art und Weise eingesetzt. Dies betrifft sowohl den privaten Bereich als auch den Bereich von Dienstleistung, Gewerbe, Handwerk und Industrie. Entsprechende Vorrichtungen und Geräte werden in mannigfacher Art und Weise z. B. als Haushaltsgeräte, als Werkzeugmaschinen oder dergleichen eingesetzt. Gerade aber auch im Bereich des Transportwesens und insbesondere im Bereich der Fahrzeuge werden als Antriebsmechanismen Motoren im weitesten Sinne genutzt.

Aufgrund des in jüngster Zeit wachsenden Umweltbewußtseins ist neben den Belastungen durch Abgase oder dergleichen in verstärktem Maße auch die Belästigung durch Geräusche und Lärm beim Betrieb derartiger mit Motoren angetriebener Vorrichtungen verstärkt ins Blickfeld geraten.

Infolgedessen werden Anstrengungen unternommen, die Geräusch- und Lärmentwicklung und mithin die daraus resultierenden Belastungen bei motorbetriebenen Vorrichtungen zu reduzieren, und es werden Anstrengungen unternommen, die entsprechenden Geräusche mechanisch zu filtern oder auf sonstige Weise in einen vom Menschen als angenehm empfundenen akustischen Bereich umzuwandeln.

Eine bekannte Maßnahme der Reduktion besteht darin, die durch die Motoren entstehenden Geräusche nach ihrer Entstehung zu dämpfen. Eine andere Vorgehensweise besteht darin, die Entstehung der Motorengeräusche selbst zu unterdrücken. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Bewegungsprozesse von Maschinenteilen oder aber die energieliefernden Prozesse - z. B. Verbrennung oder elektrische Umwandlung - durch Verbesserung von Bauteiltoleranzen optimiert werden.

Als Ergebnis dieser Maßnahmen zur Reduktion der Geräusch- und Lärmbelästigung durch motorbetriebene Vorrichtungen ist zum einen eine Beruhigung z. B. des Straßenverkehrs, von Bauvorhaben oder Produktionsprozessen zu verzeichnen.

Andererseits hat gerade im Bereich der Fahrzeugtechnik und des Transportwesens die immense Reduzierung der Fahrzeuggeräusche durch die moderne Technik auch dazu geführt, dass der Betrieb und die Steuerung der entsprechenden Vorrichtungen, insbesondere als Fahrzeuge, nicht mehr in der gewohnten Weise aufgrund der akustischen Sinneseindrücke vollzogen werden können. Es ist dabei festzustellen, dass die Führer entsprechender Maschinen und insbesondere entsprechender Fahrzeuge die fehlende akustische. Rückkopplung beim Betrieb und beim Steuernder Vorrichtungen als Mangel empfinden, da sie es gewohnt sind, die Leistungsaufnahme, die Geschwindigkeit des Betriebs oder eines Transports über das Motorengeräusch gleichsam intuitiv zu erfassen. Insbesondere Fahrzeugführer waren es bisher z. B. gewohnt, die Betätigung eines Schaltgetriebes nicht etwa nach einer Drehzahlanzeige, sondern vielmehr nach dem Motorengeräusch und dessen Klangfarbe auszurichten.

Es ist also aufgrund der bisherigen Maßnahmen, welche die moderne Technik hinsichtlich des Umweltschutzes und des Schutzes der Öffentlichkeit mit sich bringen, als nachteilig festzustellen, dass moderne motorbetriebene Vorrichtungen einen sicheren Betrieb durch die entsprechenden Personen u. U. nicht mehr gewährleisten können, weil diese aufgrund des Mangels an akustischer Rückkopplung beim Betrieb und bei der Steuerung der Vorrichtungen verunsichert sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs für motorbetriebene Vorrichtungen zu schaffen, bei welcher ein zur akustischen Rückkopplung für eine Bedienperson unerläßliches, mit dem Betriebszustand eines Motors korrespondierendes Betriebsgeräusch erzeugbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Anordnung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs für motorbetriebene Vorrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge, ist mindestens eine Betriebsparameter-Empfangseinrichtung vorgesehen, welche zur Detektion mindestens eines Betriebsparameters eines Motors der Vorrichtung und zur Generierung eines den Betriebsparameter repräsentierenden Eingabesignals ausgebildet ist. Des weiteren ist eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen, durch welche das Eingabesignal empfangbar und ein Ausgabesignal generierbar ist. Außerdem weist die erfindungsgemäße Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs eine Schallausgabeeinrichtung auf, welche zum Empfang des Ausgabesignals sowie zur Generierung und zur Ausgabe eines das Ausgabesignal repräsentierenden Ausgabeschalls als Betriebsgeräusch ausgebildet ist.

Es ist also ein grundlegender Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Ausgabeschall zu erzeugen und auszugeben, welcher in direkter Korrespondenz mit mindestens einem Betriebsparameter, mithin also in direkter Korrespondenz mit dem Betriebszustand des Motors, steht. Es ist somit möglich, dass selbst bei schallgedämpften Motoren über den direkten Abgriff des Betriebsparameters ein dem Betriebszustand des Motors beschreibendes Geräusch erzeugbar und ausgebbar ist, welches dann von einer Bedienperson wahrgenommen werden kann.

Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Betriebsparameter- Empfangseinrichtung, welche üblicherweise als Detektor, Sensor oder dergleichen ausgelegt ist, zur Detektion der Motordrehzahl, der Motorleistung oder anderer Betriebsparameter ausgebildet ist, welche ihrerseits den Betriebszustand des Motors charakterisieren.

Es ist gerade bei Fahrzeugen vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung und/oder die Schallausgabeeinrichtung im Innenraum des Fahrzeugs und dort insbesondere im sogenannten Fahrgastraum anordbar ist oder angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass im wesentlichen die Fahrgäste und insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs die dem Betriebszustand charakterisierenden künstlichen Betriebsgeräusche wahrnehmen, während andere Personen und die Umwelt in gewohnter Weise von den Betriebsgeräuschen verschont bleiben können.

Um dem persönlichen Geschmack und dem individuellen akustischen Empfinden Rechnung zu tragen, ist es bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs vorgesehen, dass mittels der Verarbeitungseinrichtung ein Ausgabeschall als Betriebsgeräusch des Motors der Vorrichtung auswählbar ist, und zwar insbesondere hinsichtlich des Typs, der Klangfarbe, des zeitlichen und/oder amplitudenmäßigen Verlaufs des Betriebsgeräuschs. So kann die Betriebsperson oder es können auch die Fahrgäste einen Klang auswählen, der z. B. einem üblichen Motorengeräusch eines Verbrennungsmotors entspricht. Dabei kann hinsichtlich der Klangfarbe auch eine Wahl getroffen werden, die unter Umständen mehr einem sportlichen Fahrzeug entspricht, was neben dem nützlichen Aspekt der akustischen Rückkopplung auch noch die Möglichkeit bietet, ein angenehmes und sportliches Fahrgefühl zu erzeugen.

Da heutzutage in sehr vielen Fahrzeugen, insbesondere in Privatfahrzeugen, ohnehin Audioanlagen oder Radioanlagen von hoher Qualität ausgebildet sind, um die Fahrzeuginsassen während der Fahrt mit Musik zu unterhalten oder mit Informationen, zu versehen, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Schallausgabeeinrichtung zur Abgabe des künstlichen Betriebsgeräuschs zumindest teilweise als eine im Fahrzeug ohnehin vorgesehene Audio-/Radioanlage ausgebildet ist. So kann z. B. das innerhalb der Verarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung synthetisierte und zusammengestellte künstliche Betriebsgeräusch dann über die hochwertige Stereo-Lautsprecheranlage in den Fahrzeugraum hinein abgestrahlt werden. Gegebenenfalls kann dann das künstliche Betriebsgeräusch auch mit Musik oder den Informationen, z. B. des Verkehrsfunks, in abgestimmter Art und Weise überlagert werden. Demzufolge transportiert die Schallausgabeeinrichtung dann nicht nur die Unterhaltungsmusik oder die Information über den Verkehrszustand, sondern aber auch Informationen hinsichtlich des Betriebszustandes des Fahrzeugs.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Schallausgabeeinrichtung mindestens einen Lautsprecher aufweist, welcher in einem Bereich einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes angeordnet ist. Es kann sich dabei insbesondere um den Fahrersitz und/oder den Beifahrersitz handeln. Es kann aber auch daran gedacht werden, sämtliche Sitze des Fahrzeugs, also auch diejenigen im hinteren Bereich, mit entsprechenden Lautsprechern im Kopfstützenbereich zu versehen, damit sämtliche Fahrgäste, gegebenenfalls nach Belieben, entsprechende Fahrzeug- oder Betriebsgeräusche in Abstimmung mit Musik und Informationen aus der Audio-/Radioanlage erfahren.

Damit die Beaufschlagung mit dem künstlichen Betriebsgeräusch möglichst flexibel gestaltet werden kann, ist es in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, dass durch die Verarbeitungseinrichtung der empfangene Betriebsparameter und insbesondere die Drehzahl des Motors analysierbar ist und dass ferner das Ausgabesignal aufgrund vordefinierter Regeln und/oder Parameter generierbar ist. Dabei kann es sich bei den Parametern und/oder bei den Regeln auch um vorgegebene Motorenklänge, z. B. bestimmter Fahrzeugtypen, handeln. Es ist aber auch daran gedacht, die Klänge für die Betriebsgeräusche vollständig synthetisch oder auch in Form sogenannter gesampelter Klänge in Abhängigkeit vom Betriebszustand zu komponieren.

Damit diese Flexibilität realisiert werden kann, ist es von Vorteil, dass die Verarbeitungseinrichtung eine Mikroprozessoreinrichtung und mindestens eine Speichereinrichtung aufweist, welche zur Aufnahme und Analyse des empfangenen Betriebsparameters und zur Erzeugung des Ausgabesignals nach vordefinierten und/oder vordefinierbaren und speicherbaren Regeln ausgebildet sind. Diese entsprechenden Speichereinrichtungen können ein RAM, ROM oder auch ein CD-ROM aufweisen.

Um die erfindungsgemäße Anordnung zu steuern, ist es vorgesehen, dass ein Bedienelement ausgebildet ist, durch welches die Anordnung insbesondere die Verarbeitungseinrichtung bedienbar und steuerbar ist und/oder durch welche insbesondere vordefinierte Regeln und/oder Parameter der Verarbeitungseinrichtung zuführbar sind. Es kann sich bei dem Bedienelement auch um die standardmäßig bei einer Audio-/Radioanlage vorgesehenen Bedientasten und Drehknöpfe und Schieberegler handeln. Es ist aber auch daran gedacht, wie bei üblichen Taschenrechnern oder Touch-Screen-Displays entsprechende Tasten oder Displaybereiche auszubilden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs für motorbetriebene Vorrichtungen näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigt die einzige Figur in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung, welche in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.

Die Figur zeigt in schematischer und teilweise geschnittener Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1 mit einem in einem Motorraum 3 angeordneten Motor 10 und mit einem Fahrgastraum 2, in welchem ein Fahrersitz 20 und ein Beifahrersitz 22 ausgebildet sind. Die Sitze 20 und 22 im Fahrgastraum 2 des Kraftfahrzeugs 1 weisen in ihrem Lehnenbereich jeweils eine Kopfstütze 24 auf, die ihrerseits jeweils zwei Schallausgabeeinrichtungen 12 in Form von Lautsprechern besitzen.

Über Steuer- und Versorgungsleitungen 42 sind die Schallausgabeeinrichtungen 12 mit einer Audio-/Radioanlage 16 verbunden. Diese Audio-/Radioanlage 16 beinhaltet insbesondere die Verarbeitungseinrichtung 18 sowie das zur Steuerung und Regelung der erfindungsgemäßen Anordnung notwendige Bedienelement 40. Die Verarbeitungseinrichtung 18 ist über eine weitere Steuer- und Versorgungsleitung 42 mit der Betriebsparameter-Empfangseinrichtung 14 in Form eines Sensors oder Detektors verbunden. Diese Betriebsparameter-Empfangseinrichtung 14 detektiert über einen entsprechenden Mechanismus einen Betriebsparameter 5 und erzeugt ein repräsentierendes Eingabesignal 6, welches dann über die entsprechende Steuer-/Versorgungsleitung 42 an die Verarbeitungseinrichtung 18 übertragen wird.

Die Verarbeitungseinrichtung 18 selbst beinhaltet eine Mikroprozessoreinrichtung 30, einen flüchtigen Speicher RAM 32 sowie einen Lesespeicher ROM 34. Des weiteren ist ein CD-ROM-Laufwerk 36 vorgesehen, mit welchem entsprechende Steuerparameter oder auch vorgegebene Motorengeräusche in die Verarbeitungseinrichtung 18 eingespeist werden können.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Fahrzeug

2

Fahrgastraum

3

Motorraum

4

Ausgabeschall

5

Betriebsparameter

6

Eingabesignal

7

Ausgabesignal

10

Motor

12

Schallausgabeeinrichtung.

14

Betriebsparameter-Empfangseinrichtung

16

Audio-/Radioanlage

18

Verarbeitungseinrichtung

20

Fahrersitz

22

Beifahrersitz

24

Kopfstütze

30

Mikroprozessoreinrichtung

32

Speichereinrichtung RAM

34

Speichereinrichtung ROM

40

Bedienelement

42

Steuer Versorgungsleitung

Claims

1. Anordnung zur Erzeugung eines Betriebsgeräuschs für motorbetriebene Vorrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Betriebsparameter Empfangseinrichtung (14) vorgesehen ist, welche zur Detektion mindestens eines Betriebsparameters (5) eines Motors (10) der Vorrichtung (1) und zur Generierung eines den Betriebsparameter (5) repräsentierenden Eingabesignals (6) ausgebildet ist, dass eine Verarbeitungseinrichtung (18) vorgesehen ist, welche zum Empfang des Eingabesignals (6) und zur Generierung eines Ausgabesignals (7) ausgebildet ist, und dass mindestens eine Schallausgabeeinrichtung (12) vorgesehen ist, welche zum Empfang des Ausgabesignals (7) sowie zur Generierung und zur Ausgabe eines das Ausgabesignal (7) repräsentierenden Ausgabeschalls (4) als Betriebsgeräusch ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter-Empfangseinrichtung (14) zur Detektion einer Motordrehzahl, einer Motorleistung oder dergleichen als Betriebsparameter (5) des Motors (10) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (18) und/oder die Schallausgabeeinrichtung (12) in einem Fahrzeuginnenraum, insbesondere im Fahrgastraum (46), anordenbar ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verarbeitungseinrichtung (18) ein Ausgabeschall (4) als Betriebsgeräusch des Motors (10) der Vorrichtung (1), insbesondere hinsichtlich des Typs, der Klangfarbe, des zeitlichen und/oder amplitudenmäßigen Verlaufs oder dergleichen, auswählbar ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallausgabeeinrichtung (12) zumindest teilweise als eine im Fahrzeug vorgesehene Audio-/Radioanlage (16) ausgebildet ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallausgabeeinrichtung (12) mindestens einen Lautsprecher aufweist, welcher in einem Bereich einer Kopfstütze (24) eines Fahrzeugsitzes (20, 22), insbesondere des Fahrersitzes (20) und/oder des Beifahrersitzes (22) anordenbar ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verarbeitungseinrichtung (18) der Betriebsparameter (5) und insbesondere die Drehzahl des Motors (10) anaylsierbar und das Ausgabesignal (7) aufgrund vordefinierter Regeln und/oder Parameter generierbar ist.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (18) eine Mikroprozessoreinrichtung (30) und mindestens eine Speichereinrichtung (32, 35, 34) aufweist, welche zur Aufnahme und Analyse des Betriebsparameters (5) und zur Erzeugung des Ausgabesignals (7) nach vordefinierten und/oder vordefinierbaren und speicherbaren Regeln ausgebildet sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienelement (40) vorgesehen ist, durch welches die Anordnung und insbesondere die Verarbeitungseinrichtung (18) bedienbar und steuerbar ist und/oder durch welche insbesondere vordefinierte Regeln oder Parameter der Verarbeitungseinrichtung (18) zuführbar sind.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verarbeitungseinrichtung (18) das als Ausgabeschall auszugebende Betriebsgeräusch des Motors (10) der Vorrichtung (1) synthetisierbar ist.