DE19951650A1 - Anordnung zur Anpassung von Motorschall - Google Patents

Anordnung zur Anpassung von Motorschall

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anpassung von Motorschall (2) von motorbetriebenen Vorrichtungen (1), insbesondere von Fahrzeugen. Es ist mindestens eine Schallausgabeeinrichtung (12) vorgesehen, welche der Generierung und zur Ausgabe eines Ausgabeschalls (4) und zur Überlagerung des Ausgabeschalls (4) mit dem Motorschall (2) des Motors (10) der Vorrichtung (1) zu einem Überlagerungsschall (3) dient. Dadurch, dass die Schallausgabeeinrichtung (12) in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors (10), insbesondere am Motor (10), angeordnet ist, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Motorschall (2) besonders effektiv und zuverlässig zum Überlagerungsschall (3) hin modifizierbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anpassung von Motorschall gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Motorbetriebene Vorrichtung werden im täglichen Leben in vielfacher Art und Weise eingesetzt. Dies betrifft sowohl den privaten Bereich als auch den Bereich von Dienstleistungsgewerbe, Handwerk und Industrie. Neben vielfältigen Haushaltsgeräten, Werkzeugmaschinen und dergleichen, werden auch gerade Transportmittel und insbesondere Fahrzeuge mit Motoren betrieben.
In jüngster Zeit ist aufgrund des wachsenden Umweltbewußtseins neben der Belastung durch Abgase oder dergleichen in verstärktem Maße auch die Belastung durch Geräusche und Lärm beim Betrieb derartiger mit Motoren angetriebener Vorrichtungen ins Blickfeld geraten. Demzufolge werden zunehmend Anstrengungen unternommen, die Geräusch- und Lärmbelästigung durch motorbetriebene Vorrichtungen dadurch zu reduzieren, daß der durch die Motoren erzeugte Motorschall durch entsprechende Maßnahmen an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst wird.
Diese Maßnahmen umfassen zum einen passiv arbeitende Einrichtungen, durch welche der vom Motor bereits erzeugte und abgestrahlte Motorschall zumindest teilweise absorbiert wird und er somit in veränderter Form und/oder verminderter Stärke in die Umwelt gelangt. Weitere passive Maßnahmen bestehen darin, die Schallerzeugung im Motor selbst dadurch zu reduzieren, daß die den Schall erzeugenden Prozesse - wie z. B. Bewegungen von Maschinenteilen, Explosions-/Verbrennungsprozesse, elektromagnetische Umsetzungen oder dergleichen - ihrer Art nach z. B. durch Optimierung von Fertigungstoleranzen von Bauteilen verbessert werden.
In jüngster Zeit wurden aber auch aktive Maßnahmen zur Anpassung von Motorschall vorgeschlagen. Zum Beispiel offenbart die DE 197 46 523 A1 ein Verfahren zur Klangerzeugung in Kraftfahrzeugen und eine entsprechende Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Bei diesem bekannten Verfahren und dieser bekannten Anordnung wird über einen Sensor die Drehzahl des Motors eines Kraftfahrzeuges als Primärsignal abgegriffen und in ein elektrisches Äquivalent umgesetzt. Die Motordrehzahl wird einer Verarbeitungseinrichtung zugeführt, welche dann auf der Grundlage des Drehzahlmeßwertes und ggf. weiterer Betriebsparameter des Motors ein Ausgabesignal erzeugt, durch welches dann eine Lautsprecheranordnung angesteuert wird, um Schall derart auszusenden, daß durch Überlagerung des Motorschalls mit dem künstlichen Ausgabeschall ein Überlagerungsschall entsteht, welcher von den Insassen des Fahrgastzeile des Kraftfahrzeugs als angenehmer empfunden wird, als das ursprüngliche über den Motorschall vermittelte Motorengeräusch.
Eine vergleichbare Anordnung zum aktiven Unterdrücken von Fahrzeuginnnengeräuschen wird von der DE 44 10 723 C2 vorgeschlagen. Diese Anordnung verwendet eine Mehrzahl von in der Fahrgastzelle verteilten Lautsprechern und darüber hinaus entsprechende Filter- und Kompensationsschaltungen um eine über das Volumen der Fahrgastzelle und damit örtlich in der Fahrgastzelle unabhängige Kompensationen der Motorengeräusche zu erzielen.
Nachteilig an diesen bekannten Verfahren und Anordnungen zur Anpassung von Motorengeräuschen ist der verhältnismäßig hohe Aufwand an zusätzlichen Einrichtungen, welcher notwendig ist, um eine Schallüberlagerung zu erreichen, welche zumindest innerhalb der Fahrgastzelle annähernd ortsunabhängig ist, so daß jeder Fahrgast unabhängig von seiner Sitzposition das angepaßte und verbesserte Motorengeräusch wahrnehmen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Anpassung von Motorschall von motorbetriebenen Vorrichtungen zu schaffen, bei welcher auf besonders einfache Art und Weise die von einem Motor erzeugten Geräusche zuverlässig und gleichförmig veränderbar und anpaßbar sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Anordnung zur Anpassung von Motorschall mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Die gattungsgemäße Anordnung zur Anpassung von Motorschall motorbetriebener Vorrichtungen, insbesondere von Fahrzeugen, weist mindestens eine Schallausgabeeinrichtung auf, welche zur Generierung und zur Ausgabe eines Ausgabeschalls und zur Überlagerung des Ausgabeschalls mit dem Motorschall eines Motors der Vorrichtung zu einem Überlagerungsschall ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schallausgabeeinrichtung in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors, insbesondere am Motor selbst, angeordnet ist.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Anordnung der Schallausgabeeinrichtung in unmittelbarer Nähe des Motors wird eine optimale Überlagerung oder Superposition des ursprünglichen Motorschalls mit dem zusätzlichen oder künstlichen von der Schallausgabeeinrichtung erzeugten und abgegebenen Ausgabeschall erreicht. Eine Grundidee der Erfindung besteht also darin, direkt am Ort der Entstehung der Motorengeräusche, insbesondere also am Motor selbst, den Ausgabeschall zur Kompensation oder zur Modifikation der Motorengeräusche aufzuprägen, so daß in größerer Entfernung vom Ort der Geräuschentstehung bereits ein Schall- oder Geräuschgemisch - eben gerade die Überlagerung oder Superposition - vorliegt, welche aufgrund der größeren Beabstandung eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Gleichmäßigkeit und Homogenität aufweist.
Es ist z. B. bekannt, daß in Konzertsälen nicht unbedingt Plätze in den vordersten Reihen einen optimalen Klanggenuß gewährleisten. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß die Klänge der verschiedenen Instrumente und Stimmen des Orchesterraums erst in größerem Abstand vom Orchesterbereich derart verschmolzen sind, daß sie einen homogenen Zusammenklang gewährleisten, obwohl sämtliche Instrumente quasi am gleichen Ort - nämlich im Orchesterraum selbst - gemeinsam und simultan erzeugt werden.
In ähnlicher Art und Weise wird diese Erkenntnis bei der erfindungsgemäßen Anordnung genutzt, indem nämlich der kompensierende oder modifizierende Ausgabeschall in unmittelbarer Nähe der Entstehung oder Abgabe des zu modifizierenden Motorschalls beaufschlagt wird, so daß sich bereits in hinreichend kurzer Entfernung vom Motor ein homogener Überlagerungsschall ausgebildet hat. Dies führt dazu, daß - insbesondere in der Fahrgastzelle selbst - keine weiteren Schallausgabeeinrichtungen notwendig sind, wie das aber beim Stand der Technik der Fall ist. Des weiteren wird durch diese Maßnahme zusätzlich erreicht, daß auch für außerhalb des Fahrzeugs befindliche Passanten derselbe modifizierte akustische Eindruck geschaffen wird, so daß auch hier keine zusätzlichen Außenlautsprecher, z. B. an der Karosserie notwendig sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es vorgesehen, eine Primärsignal-Empfangseinrichtung vorzusehen, welche zum Empfang eines mit dem Motorschall des Motors der Vorrichtung korrespondierenden Primärsignals und zur Generierung eines das Primärsignal repräsentierenden Eingabesignals ausgebildet ist. Es ist ferner eine Verarbeitungseinrichtung ausgebildet, welche zum Empfang des Eingabesignals und zur Generierung eines Ausgabesignals ausgebildet ist. Die Schallausgabeeinrichtung ist zum Empfang des Ausgabesignals ausgebildet und generiert einen das. Ausgabesignal repräsentierenden Ausgabeschall, um diesen mit dem Motorschall des Motors der Vorrichtung zur Überlagerung zu bringen.
Grundsätzlich ist dabei jegliches Signal als Primärsignal geeignet, welches nur in einem Zusammenhang mit dem vom Motor erzeugten Motorschall steht, z. B. die Drehzahl oder andere Last- oder Betriebsparameter des Motorbetriebs. Es können aber auch Motorvibrationen als Primärsignal dienen. Insbesondere ist auch daran gedacht, den Motorschall selbst als Primärsignal zu nutzen.
Dazu weist die Primärsignal-Empfangseinrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung in vorteilhafter Weise mindestens eine erste Mikrofoneinrichtung auf, welche zumindest zum Empfang des Motorschalls ausgebildet ist.
Zur möglichst direkten und unverfälschten Detektion des vom Motor erzeugten Motorschalls ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, daß die Primärsignal-Empfangseinrichtung und insbesondere die Mikrofoneinrichtung in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors, insbesondere am Motor selbst, angeordnet ist.
Grundsätzlich bieten sich verschiedene Verarbeitungsprinzipien und Möglichkeiten der Erzeugung des Ausgabeschalls an. Es ist dazu vorgesehen, daß durch die Verarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung das Primärsignal - welches ja mit dem Motorschall korrespondiert - und insbesondere der Motorschall selbst, insbesondere aufgrund des zugeführten Eingabesignals, analysierbar ist. Ferner wird durch die Verarbeitungseinrichtung das Ausgabesignal, insbesondere nach vordefinierten Regeln und Parametern, aufgrund dieser Analyse erzeugt.
Zum einen kann dabei durch die Verarbeitungseinrichtung die Gesamtheit sämtlicher Betriebsparameter des Motorbetriebs - wie Drehzahl, Last, Vibrationen und dergleichen - herangezogen werden, um über einen Geräuschgenerator einen künstlichen Schall oder ein künstliches Schallsignal zu erzeugen. Andererseits ist es aber besonders vorteilhaft, wenn durch die Verwendung der Mikrofoneinrichtung der Primärsignal- Empfangseinrichtung der vom Motor tatsächlich ausgegebene Motorschall - der ja von den Passanten und den Fahrzeuginsassen auch direkt wahrgenommen wird - aufgenommen, und in modifizierter und/oder in der Phase geänderter Form dem Motorschall in. Überlagerung wieder aufgeprägt wird. Die Vorgehensweise unter Verwendung des ein mal detektierten Motorschalls macht den Einsatz zusätzlicher Geräuschgeneratoren unter Umständen obsolet, weil der Motorschall hier nicht simuliert werden muß, sondern in direkter Form, gegebenenfalls gefiltert und phasenverschoben, nach Zwischenspeicherung wieder abgestrahlt werden kann.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß für eine optimale Verschmelzung des Motorschalls und des Ausgabeschalls eine besonders geringe Beabstandung der beiden Schallquellen zueinander wünschenswert und notwendig ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es deshalb vorgesehen, daß in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors, insbesondere am Motor selbst, eine Abdeckungseinrichtung, insbesondere eine Haube oder dergleichen, vorgesehen ist, durch welche zumindest ein Teil des Motors abdeckbar ist, wobei zumindest die Primärsignal-Empfangseinrichtung, insbesondere die Mikrofoneinrichtung und/oder die Schallausgabeeinrichtung an oder in der Abdeckungseinrichtung ausgebildet sind.
Das Anordnen der Primärsignal-Empfangseinrichtung und insbesondere der Mikrofoneinrichtung in der Abdeckungseinrichtung am Motor ermöglicht ein besonders unverfälschtes Aufnehmen des Motorschalls in direkter Art und Weise.
Andererseits ist das Anordnen der Schallausgabeeinrichtung für die Vermischung des Ausgabeschalls und des Motorschalls besonders geeignet, wie oben bereits mehrfach erwähnt wurde.
Grundsätzlich sind zur Ausbildung der Mikrofoneinrichtung der Primärsignal- Empfangseinrichtung sowie zur Ausbildung der Schallausgabeeinrichtung sämtliche im Stand der Technik bekannten Mikrofon- bzw. Lautsprecheranordnungen geeignet. Diese bekannten Mikrofon- oder Lautsprecherprinzipien können, gegebenenfalls in miniaturisierter Form, direkt in die Oberflächenbereiche der Abdeckungseinrichtung des Motors integriert ausgebildet sein. Es ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Primärsignal-Empfangseinrichtung, insbesondere die Mikrofoneinrichtung, als oberflächenaktive Beschichtung der Innenfläche der Abdeckungseinrichtung ausgebildet ist und/oder daß die Schallausgabeeinrichtung als oberflächenaktive Beschichtung der Außenfläche der Abdeckungseinrichtung ausgebildet ist.
In der Abdeckungseinrichtung selbst kann auch noch ein üblicher passiver Schallschutz in Form einer Dämmung zusätzlich vorgesehen sein.
Ein besonders flexibler Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich, dadurch, daß die Verarbeitungseinrichtung eine Mikroprozessoreinrichtung und eine Speichereinrichtung aufweist. Diese sind zur Aufnahme und Analyse des Eingabesignals und zur Erzeugung des Ausgabesignals jeweils nach vordefinierten und/oder vordefinierbaren und speicherbaren Auswerteregeln ausgebildet.
Durch diese Flexibilität wird dem Benutzer ermöglicht, sämtliche gewünschten Anpassungen des Motorschalls durchzuführen. Eine derartige Anpassung kann darin bestehen, daß eine möglichst vollständige Reduzierung des Motorschalls erzeugt wird. Dies wird z. B. dadurch realisiert, daß ein entsprechendes Schallausgabesignal mit entsprechender - hinreichend gleicher - Charakteristik wie der Motorschall um 180° phasenversetzt dem Motorschall aufgeprägt wird.
Die besondere Flexibilität einer derartigen Verarbeitungseinrichtung ermöglicht es aber auch, zusätzliche Geräuschkomponenten auf das Motorengeräusch aufzuprägen, um den Insassen und/oder den Passanten gegebenenfalls neben einer Geräuschdämpfung gerade auch einen verbesserten Motorenklang zu liefern. So ist es z. B. denkbar, durch künstliche Simulation und/oder durch Wiederholung aufgenommener Geräuschkomponenten des Motorschalls den Eindruck eines Motors mit mehr Zylindern, eines sportlicheren Motors oder dergleichen zu erzeugen. So kann z. B. die Akzeptanz eines benzinsparenden Zweitaktmotors oder eines entsprechenden Motors mit einer geringen Zylinderzahl dadurch verbessert werden, daß man nach außen hin den Eindruck eines Viertaktmotors, eines Motors mit einer größeren Zylinderzahl und/oder mit einem größeren Hubraum erzeugt.
Zur Einstellung, Auswahl und Steuerung des Betriebs der Anordnung ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, ein Bedienelement auszubilden, durch welches die Anordnung und insbesondere die Verarbeitungseinrichtung bedienbar und steuerbar ist und/oder durch welches insbesondere vordefinierte Auswerteregeln oder Auswerteparameter der Verarbeitungseinrichtung zuführbar sind.
Eine derartige Bedieneinrichtung oder ein derartiges Bedienelement kann eine Tastatur, Tasten und/oder Drehknöpfe wie bei einem üblichen Autoradio, eine CD-/CD-RQM, eine Audio-Cassetteneinrichtung oder dergleichen aufweisen. So sind z. B. vorgefertigte Parameter, komplette Klänge oder Klangsequenzen in die Verarbeitungseinrichtung einspielbar, zusammenstellbar und/oder auswählbar, um einen entsprechenden Klang durch Überlagerung des Ausgabeschalls mit dem Motorschall zu erreichen.
Ein optimales Klangergebnis ist zwar mit einer derartigen Bedieneinheit oder mit einem derartigen Bedienelement durch entsprechende Wahl von Betriebsparametern für die Verarbeitungseinrichtung grundsätzlich manuell einstellbar. Es ist aber besonders vorteilhaft, wenn auf der Grundlage einmal gewählter Parameter der insgesamt erzeugte Überlagerungsschall - als Superposition des Motorschalls mit Themen über die Parameter der Verarbeitungseinrichtung definierten Ausgabeschall - durch die Anordnung meßbar ist und in Form einer Rückkopplungsschleife der Anordnung zur Korrektur des Ausgabeschalls wieder zuführbar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall ist deshalb mindestens eine Fehlermikrofoneinrichtung vorgesehen, welche zum Empfang zumindest des Überlagerungsschalls ausgebildet ist und durch welche ein den Überlagerungsschall repräsentierendes Fehlersignal erzeugbar und der Verarbeitungseinrichtung zuführbar ist.
Damit kann in einer Art Rückkopplungssteuerung oder -regelung der Ausgabeschall solange angepasst werden - insbesondere hinsichtlich seines Spektrums und seiner Amplitude - bis der gemessene Überlagerungsschall durch Superposition des Ausgabeschalls mit dem Motorschall einem Sollspektrum angenähert ist.
Dazu ist es insbesondere vorgesehen, daß die Fehlermikrofoneinrichtung in einem Bereich angeordnet ist, welcher vom Motor und somit von der Schallausgabeeinrichtung abgewandt ist. Die Fehlermikrofoneinrichtung kann insbesondere im Motorraum des Fahrzeugs, im Fahrgastraum, oder an anderer Stelle in oder an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen
Fig. 1A, 1B in schematischer Art und Weise die Arbeits- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung;
Fig. 3 eine schematische und teilweise geschnittene Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Kraftfahrzeug, und
Fig. 4 eine schematische und teilweise geschnittene Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung an einem Kraftfahrzeugmotor.
Die prinzipielle Wirkungsweise und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall ist in den Fig. 1A und 1B dargestellt.
Dort ist jeweils eine mit einem Motor 10 versehene und durch diesen betriebene Vorrichtung 1 gezeigt. Der Motor 10 erzeugt im Betrieb durch seine Funktionsweise einen entsprechenden Motorschall 2, welcher sich innerhalb der Vorrichtung 1 ausbreitet, dies wird durch einen entsprechenden Pfeil 2 symbolisiert. Der Motorschall 2 verläßt - falls nicht entsprechende Maßnahmen ergriffen werden - die Vorrichtung 1 im wesentlichen unbeeinflußt, so wie dies in der Fig. 1A durch den Pfeil 3 dargestellt ist.
In der Fig. 1B ist dagegen gezeigt, daß mittels einer Schallausgabeeinrichtung 12 ein zusätzlicher Ausgabeschall 4 erzeugt werden kann, welcher durch Überlagerung mit dem Motorschall 2 zu einem Überlagerungsschall 3 führt, welcher außerhalb der Vorrichtung 1 im Vergleich zum ursprünglichen Motorschall 2 in verminderter Intensität und/oder mit verändertem Spektrum auftritt. Die verminderte Intensität und/oder das geänderte Spektrum des Überlagerungsschalls 3 im Ausführungsbeispiel der Fig. 1B ist dort durch einen gegenüber der Fig. 1A verkürzten Pfeil 3 symbolisiert.
Die Fig. 2 zeigt in Form eines schematischen Blockdiagramms den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anpassung von Motorschall.
In einer Vorrichtung 1 ist ein Motor 10 angeordnet, welcher im Betrieb entsprechende Motorengeräusche in Form von Motorschall 2 erzeugt. Durch eine Primärsignal- Empfangseinrichtung 14, hier in Form eines Mikrofons 16, wird ein Primärsignal 5 vom Motor 10 aufgenommen, welches für den Motorschall 2 repräsentativ ist. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird hier durch das Mikrofon 16 insbesondere direkt der Motorschall 2 empfangen und dann in ein Eingabesignal 6 umgewandelt, welches von der Mikrofoneinrichtung 16 über eine entsprechende Anschlussleitung 42 der Verarbeitungseinrichtung 18 zugeführt wird.
Die Verarbeitungseinrichtung 18 umfaßt unter anderem eine Mikroprozessoreinrichtung 30 und daran über Leitungen 42 angeschlossene Speicherelemente 32 und 34, wobei es sich beim Speicher 32 um einen RAM-Speicher und beim Speicherelement 34 um einen sogenannten ROM-Speicher handeln kann.
Über eine weitere Leitung 42 ist ein Bedienelement 40 an die Verarbeitungseinrichtung 18 angeschlossen. Dieses Bedienelement 40 ist hier außerhalb der Vorrichtung 1 angeordnet und kann in der Praxis z. B. innerhalb eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs ausgebildet sein, um dem Fahrer des Fahrzeugs eine entsprechend komfortable Bedienung der Anordnung zur Anpassung des Motorschalls 2 zu ermöglichen.
Aufgrund des Eingabesignals 6 findet in der Verarbeitungseinrichtung 18 eine Analyse/Synthese zur Generierung und Ausgabe eines Ausgabesignals 7 über eine weitere Leitung 42 an die Schallausgabeeinrichtung 12 statt. Die Schallausgabeeinrichtung 12 erzeugt den Ausgabeschall 4, welcher für das Ausgabesignal 7 repräsentativ ist. Durch Überlagerung des Motorschalls 2 mit dem Ausgabeschall 4 entsteht der Überlagerungsschall 3, welcher dann außerhalb der Vorrichtung 1 wahrnehmbar ist.
Die Fig. 3 zeigt in schematischer und teilweise geschnittener Ansicht ein Fahrzeug 44 bei welchem die erfindungsgemäße Anordnung zur Anpassung von Motorschall verwendet wird.
Im Bereich des Motorraums 48 des Fahrzeugs 44 ist die Betriebsvorrichtung 1 für das Fahrzeug und insbesondere der Motor 10 angeordnet. Angedeutet ist hier ebenfalls die Schallausgabeeinrichtung zur Anpassung des Motorschalls. Im Fahrgastraum 46 und im vorderen -Bereich des Fahrzeugs 44 sind Fehlermikrofoneinrichtungen 17 ausgebildet, um über Leitungen 42 in Form einer Rückkopplungsschleife Fehlersignale an die erfindungsgemäße Anordnung zurückzuführen um dadurch eine Optimierung der Anpassung des Motorschalls 2 zu gewährleisten.
Die Fig. 4 zeigt ebenfalls in schematischer und teilweise geschnittener Ansicht die Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung im Bereich eines Motors 10 einer Vorrichtung 1, wobei es sich bei der Vorrichtung 1 um ein Kraftfahrzeug 44 und bei dem Motor 10 um einen Verbrennungsmotor handelt. Im Bereich des Zylinderkopfs 50 des Verbrennungsmotors 10 ist eine Abdeckungseinrichtung 20 in Form einer Ventilhaube ausgebildet. Diese Abdeckungseinrichtung 20 oder Ventilhaube weist eine Innenfläche 22 und eine Außenfläche 24 auf. Im Bereich des Motors 10 und des Zylinderkopfs 50 des Motors 10 sind ebenfalls die Nockenwelle 54 und der Zahnriemen 52 in schematischer Weise angedeutet.
Der im Bereich des Zylinderkopfs 50 des Motors 10 erzeugte Motorschall wird vom Zylinderkopf 50 ausgesandt und trifft zunächst auf die Innenfläche 22 der Ventilhaube 20. Diese ist als oberflächenaktive Schicht ausgebildet, was z. B. durch ein elektrostriktives Material und/oder durch piezosensitive Elemente erreicht werden kann. Durch Wechselwirkung des Motorschalls 2 mit der oberflächenaktiven Schicht 22 wird das entsprechende Eingabesignal 2 erzeugt und an die Verarbeitungseinrichtung 1Bweitergeleitet. Die Verarbeitungseinrichtung 18 ihrerseits erzeugt nunmehr ein entsprechendes Ausgabesignal 4, durch welches die oberflächenaktive Außenfläche 24 der Ventilhaube 20 angesteuert und betrieben wird. Durch das Antreiben der oberflächenaktiven Außenfläche 24 der Ventilhaube 20 wird der entsprechende Ausgabeschall 4 erzeugt, welcher dann in Superposition oder Überlagerung mit dem vom Motor 10 ausgesandten Motorschall zum Überlagerungsschall 3 überlagert führt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Vorrichtung
2
Motorschall
3
Überlagerungsschall
4
Ausgabeschall
5
Primärsignal
6
Eingabesignal
7
Ausgabesignal
8
Fehlersignal
10
Motor
12
Schallausgabeeinrichtung
14
Primärsignal-Empfangseinrichtung
16
Mikrofon
17
Fehlermikrofoneinrichtung
18
Verarbeitungseinrichtung
20
Abdeckungseinrichtung
22
Innenfläche
24
Außenfläche
30
Mikroprozessoreinrichtung
32
Speichereinrichtung RAM
34
Speichereinrichtung ROM
40
Bedienelement
42
Steuer-Versorgungsleitung
44
Fahrzeug
46
Fahrgastraum
48
Motorraum
50
Zylinderkopf
52
Zahnriemenrad
54
Nockenwelle

Claims (11)

1. Anordnung zur Anpassung von Motorschall von motorbetriebenen Vorrichtungen, insbesondere von Fahrzeugen, mit mindestens einer Schallausgabeeinrichtung (12), welche zur Generierung und zur Ausgabe eines Ausgabeschalls (4) und zur Überlagerung des Ausgabeschall (4) mit dem Motorschall (2) eines Motors (10) zu einem Überlagerungsschall (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallausgabeeinrichtung (12) in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors (10), insbesondere am Motor (10), angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primärsignal-Empfangseinrichtung (14) vorgesehen ist, welche zum Empfang eines mit dem Motorschall (2) des Motors (10) der Vorrichtung (1) korrespondierenden Primärsignals (5) und zur Generierung eines das Primärsignal (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, dass die Schallausgabeeinrichtung (12) zum Empfang des Ausgabesignals (7) ausgebildet ist, und dass durch die Schallausgabeeinrichtung (12) ein das Ausgabesignal (7) repräsentierender Ausgabeschall (4) generierbar und ausgebbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärsignal-Empfangseinrichtung (14) mindestens eine erste Mikrofoneinrichtung (16) aufweist und dass die Mikrofoneinrichtung (16) zumindest zum Empfang des Motorschalls (2) ausgebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärsignal-Empfangseinrichtung (14) und insbesondere die Mikrofoneinrichtung (16) in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors (10), insbesondere am Motor (10), angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verarbeitungseinrichtung (18) das Primärsignal (5) und insbesondere der Motorschall (2) analysierbar und das Ausgabesignal (7) aufgrund vordefinierter Regeln generierbar ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Motors (10), insbesondere am Motor (10), eine Abdeckungseinrichtung (20), insbesondere eine Haube, vorgesehen ist, durch welche zumindest ein Teil des Motors (10) abdeckbar ist, und dass zumindest die Primärsignal-Empfangseinsrichtung (14), insbesondere die Mikrofoneinrichtung (16), und/oder die Schallausgabeeinrichtung (12) an oder in der Abdeckungseinrichtung (20) ausgebildet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärsignal-Empfangseinrichtung (14), insbesondere die Mikrofoneinrichtung (16), als oberflächenaktive Beschichtung der Innenfläche (22) der Abdeckungseinrichtung (20) ausgebildet ist und/oder dass die Schallausgabeeinrichtung (12) als oberflächenaktive Beschichtung der Außenfläche (24) der Abdeckungseinrichtung (20) ausgebildet ist.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (18) eine Mikroprozessoreinrichtung (30) und eine Speichereinrichtung (32, 34) aufweist, welche zur Aufnahme und Analyse des Eingabesignals (6) und zur Erzeugung des Ausgabesignals (7) nach vordefinierten und/oder vordefinierbaren und speicherbaren Auswerteregeln 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 Auswerteregeln oder -parameter der Verarbeitungseinrichtung (18) zuführbar sind.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Fehlermikrofoneinrichtung (17) vorgesehen ist, welche zum Empfang zumindest des Überlagerungsschalls (3) ausgebildet ist und durch welche ein den Überlagerungsschall (3) repräsentierendes Fehlersignal (8) erzeugbar und der Verarbeitungseinrichtung (18) zuführbar ist.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlermikrofoneinrichtung (17) in einem dem Motor (10) abgewandten Bereich der Vorrichtung (1), insbesondere bei einem Fahrzeug (44) im Motorraum (48), im Fahrgastraum (46) oder dergleichen angeordnet ist.
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