EP0707737A1 - Aktiver schalldämpfer - Google Patents

Aktiver schalldämpfer

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EP0707737A1
EP0707737A1 EP94918733A EP94918733A EP0707737A1 EP 0707737 A1 EP0707737 A1 EP 0707737A1 EP 94918733 A EP94918733 A EP 94918733A EP 94918733 A EP94918733 A EP 94918733A EP 0707737 A1 EP0707737 A1 EP 0707737A1
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EP
European Patent Office
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loudspeaker
tube
sound
silencer
silencer according
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EP94918733A
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Frank Jürgen LEHRINGER
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Leistritz AG and Co Abgastechnik
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Leistritz AG and Co Abgastechnik
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Publication date
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Publication of EP0707737B1 publication Critical patent/EP0707737B1/de
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    • F01N1/06—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect
    • F01N1/065—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using interference effect by using an active noise source, e.g. speakers
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/022—Cooling arrangements

Definitions

  • the invention relates to an active silencer with the features of the preamble of claim 1.
  • the entire sound attenuation system basically has the silencer and a sensor for emitting information about the expected noise and / or a control sensor for recording the already damped or extinguished noise.
  • the sensor signal corresponding to the noise level is fed to a control unit.
  • the sensor signal is processed there.
  • the processed sensor signal reaches an loudspeaker as an electrical signal.
  • the loudspeaker is part of the muffler and emits compensation sound (anti-sound).
  • the electrical signal supplied to the loudspeaker is calculated in such a way that the two sound fields of compensation sound and interference sound overlap in opposite phases according to the principle of interference known from physics. This eliminates or at least significantly reduces the background noise.
  • the silencers disclosed there have one or more loudspeakers. Each speaker is in a compensation sound chamber.
  • the sound chambers with the loudspeakers are arranged laterally on the pipe jacket of the exhaust pipe, so that the direction of radiation of the loudspeaker runs radially to the exhaust pipe. Because of the lateral arrangement of the loudspeakers, a certain distance is necessary for the compensation sound waves in order to generate a homogeneous compensation sound field at the pipe mouth forming the radiation opening of the interference sound.
  • the compensation sound field generated in the sound chamber is led to the exhaust gas outlet via a pipe concentrically arranged around the exhaust pipe.
  • the sound damper is very space-consuming and structurally complicated. Because of their complicated outer contour, the manufacture of the known silencers is technically difficult to manufacture and therefore very cost-intensive.
  • An active sound attenuation system is known from EP-A-0227 372, in which the radiation directions of interference sound and compensation sound are oriented approximately parallel.
  • the special arrangement of the loudspeaker generating the compensation sound requires a structurally very complicated and space-consuming silencer in order to be able to dampen the noise.
  • the invention is based on the object of designing a muffler of the type mentioned at the outset in a space-saving manner and of achieving a phase opposition of interference noise and compensation noise in a geometrically simple manner.
  • the loudspeaker membrane radially surrounds the radiation opening.
  • the radiation directions of the compensation sound and the interference sound are aligned parallel to one another from the outset and the acoustic centers of both sound fields lie on a common axis.
  • Transmission paths for generating a homogeneous compensation sound field suitable for superimposition with the interference sound field are completely eliminated.
  • an advantageous superimposition of interference noise and compensation noise is geometrically simple.
  • the silencer is thus considerably simplified in terms of design. Because of the omitted transmission paths and the concentric arrangement of the loudspeaker, the silencer is constructed in a very space-saving manner. The space requirement saved can be used as the rear cavity of the loudspeaker for its low-frequency tuning. As a result, the muffler according to the invention can also be used in confined spaces.
  • the omitted transmission path between the loudspeaker and the radiation opening enables a simplified transmission function and thus a more precise coupling between a control sensor that absorbs the damped noise and the loudspeaker. Since runtime delays are significantly reduced with this coupling, the loudspeaker reacts quickly and precisely to changing noise levels.
  • the coupling for example by means of a control unit, can thereby be implemented using technically simpler means.
  • the muffler is generally inexpensive with increased efficiency.
  • the loudspeaker diaphragm is usually designed to be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of the loudspeaker. Accordingly, it has a circular cross-section. Deviating from this, the loudspeaker membrane can e.g. also have an elliptical cross-sectional shape. Since the wavelengths relevant to the use of the muffler are large compared to the cross-dimension of the loudspeaker, a flat compensation sound field is still created. With different cross-sectional shapes of the loudspeaker diaphragm, the muffler can be adapted even better to different spatial conditions.
  • a large loudspeaker membrane also saves space.
  • the membrane area can therefore be chosen to be large.
  • the large volume flow required for large compensation circuit levels is achieved by means of smaller vibration amplitudes of the loudspeaker diaphragm.
  • the mechanical stress on the loudspeaker diaphragm is further reduced while the compensation effect of the loudspeaker remains the same. The reliable operation of the loudspeaker is guaranteed over an even longer period.
  • the loudspeaker works on the known electrodynamic drive principle.
  • electrodynamic loudspeakers the requirement for quick adjustability and adaptation to changing noise levels is well met.
  • a loudspeaker according to claim 3 is known, for example, from F. Hausdorf, Handbuch der loudspeaker technology, 3rd edition 1990, Copyright VISATON, p. 21 ff.
  • the conical structure of the loudspeaker enables its approximately concentric see arrangement to the center of the radiation opening emitting the noise.
  • the loudspeaker membrane and the radiation opening in the axial direction of the loudspeaker are approximately flush. This ensures that the entire compensation sound field generated by the loudspeaker diaphragm is used to cancel the interference sound field.
  • the speaker membrane is e.g. funnel-shaped or designed as a flat membrane.
  • the radiation opening is the pipe mouth of a sound pipe.
  • the silencer according to the invention is therefore e.g. can also be used with internal combustion engines.
  • the magnet system which is generally known in the case of the electrodynamic loudspeaker contains, according to claim 6, a central bore running in the direction of the longitudinal axis of the loudspeaker, so that the sound tube can penetrate this bore.
  • the sound tube not only serves to guide the noise, but also as a mechanical fixing aid for the loudspeaker and thus also for the entire silencer.
  • the concentric arrangement of the loudspeaker around the sound tube therefore enables the silencer to be easily installed in terms of assembly technology.
  • the number of fasteners required for a mechanically tight fit of the speaker can be reduced.
  • the ring magnet radially surrounds the pierced pole core in a known manner to form the magnet system.
  • the ring magnet therefore does not need to be mechanically processed in order to radially surround the sound tube.
  • an annular pole surrounds a pierced magnetic core.
  • Claims 7 and 8 propose a radial distance effective as a closed space between the loudspeaker and the sound tube.
  • the space is closed so that acoustic short circuits between the front and the back of the loudspeaker are avoided.
  • the radial distance has the advantage that the loudspeaker, in particular the magnet system and the sensitive loudspeaker membrane, are not directly exposed to the influences of the sound tube. This is e.g. important if the sound tube is designed as an exhaust pipe carrying hot exhaust gases.
  • Claim 8 suggests thermal insulation between the speaker and the Sound pipe before a heat-insulating layer.
  • the insulating layer can be clamped between the sound tube and the magnet system, so that no further fixing means are necessary for fastening the insulating layer to the tubular casing of the sound tube.
  • the insulating layer also covers the tubular casing sections in the area of the loudspeaker membrane and in the area of the rear side of the loudspeaker.
  • Claim 9 proposes an intermediate tube as an alternative insulating element.
  • the intermediate tube surrounds the sound tube at a radial distance.
  • the intermediate tube acts as a heat sink and can absorb a large part of the heat radiated from the sound tube.
  • Claim 10 proposes a further measure for the thermal insulation of the loudspeaker from the sound tube.
  • Claim 11 proposes a further possibility of thermal insulation of the loudspeaker or for cooling it.
  • the coolant flowing through the pipe channel between the sound pipe and the intermediate pipe can e.g. Air or a fluid.
  • the pipe channel is closed in the axial direction on the front side of the membrane. This ensures that when the compensation sound field is formed there is no additional side path which could impair the required superimposition of the compensation sound field on the interference sound field.
  • the closure creates a seal of the pipe channel with respect to the front side of the membrane. Accidental leakage of coolant on the front side of the membrane is thereby reliably avoided.
  • the insulating layer has a double function as an insulating element between the loudspeaker and the sound tube and as a closure element for sealing the tube channel from the front of the membrane.
  • the intermediate tube concentrically surrounding the sound tube also has a further function. It is designed as a bass reflex tube. Bass reflex tubes are known from hi-fi technology. In addition to its thermal insulation function, such an intermediate tube considerably improves the efficiency of the loudspeaker arrangement in the lower frequency range.
  • cooling of the magnet system of the loudspeaker is provided.
  • the pole core radially surrounding the sound tube or - in the case of the above-mentioned interchanging of pole core and ring magnet - the magnetic core is additionally pierced.
  • the bore is filled with a coolant, e.g. of air or a fluid flows through.
  • the bore is e.g. connected with a hose line.
  • the bores are advantageously uniformly distributed in the circumferential direction of the pole core or magnetic core in order to bring about uniform cooling of the entire magnet system.
  • the bores are fluidly connected to one another. This connection can e.g. also be produced by a hose line.
  • the baffle according to claim 17 fulfills a double function. On the one hand, it supports the mechanically firm seating of the loudspeaker within the silencer. For this purpose, the loudspeaker is attached to the baffle with the basket edge of its loudspeaker basket. On the other hand, the baffle separates the front of the diaphragm from the back of the diaphragm in the axial direction of the loudspeaker and avoids acoustic short circuits in a known manner.
  • the closed loudspeaker housing according to claim 18 completely avoids acoustic short circuits even at the lowest frequencies.
  • the compact arrangement of the loudspeaker enables a large cavity of the loudspeaker housing to be selected on the rear side of the diaphragm without impairing the overall space-saving construction of the silencer.
  • the cavity of the loudspeaker housing can also accommodate the electronics required for the coupling between sensors and the loudspeaker.
  • the electronics are adequately electrically insulated without any further technical means and protected against mechanical damage.
  • outside the loudspeaker housing there are only one or more sensors and their supply lines to the electronics as components of the silencer. The entire silencer thus forms a compact unit.
  • the loudspeaker housing also contains a recess for the form-fitting passage of the sound tube.
  • the silencer is suitable for silencing combustion engines of any kind.
  • the silencer is e.g. can also be used in shipbuilding.
  • the sound pipe is the exhaust pipe of a motor vehicle.
  • the loudspeaker housing according to claim 20 is preferably composed of half shells, as is customary in the case of silencers in motor vehicle construction.
  • the outer contours of the half-shells adapted to the underbody of the motor vehicle enable an additionally enlarged cavity of the loudspeaker housing.
  • the half-shell construction enables the loudspeaker housing to be manufactured using all welding and folding techniques known from silencer construction. Since these silencers are mass-produced, the silencer according to the invention can also be obtained inexpensively.
  • the half-shells are stabilized by additional support floors. When using the conventional silencer housing as a loudspeaker housing, these support floors can be dispensed with.
  • the speaker basket advantageously stabilizes even the half-shells.
  • the muffler is therefore mechanically stable with very little component effort.
  • the small number of components supports the assembly of the silencer which is easy to assemble.
  • the silencer according to the invention can thus be used cost-effectively as a technically significantly improved silencer in motor vehicles.
  • Annoying air resonances or standing waves can form in the loudspeaker housing.
  • claim 21 proposes to partially or completely fill the cavity of the loudspeaker housing with corresponding sound-absorbing materials.
  • Claim 22 proposes an acoustically transparent perforated attachment pipe in order to better protect the loudspeaker membrane from the exhaust gases emerging at the pipe mouth of an exhaust pipe.
  • the front pipe acts like an exhaust pipe elongated in the gas flow direction. Due to the acoustically transparent perforations of the attachment tube, the interference noise is still extinguished immediately before the radiation opening. However, the exhaust gases are guided away from the radiation opening in the gas flow direction within the attachment tube. In this way, the speaker diaphragm is neither very high exhaust gas temperatures nor the harmful exposed to the chemical composition of the exhaust gases.
  • the loudspeaker on its membrane front is also protected against mechanical damage, e.g. well protected by external pressure or impact forces.
  • the grille opening for the passage of the radiation opening can also serve as a fixing aid when mounting the protective grille on the silencer.
  • a protective grille designed according to claim 24 further takes into account the space-saving construction of the muffler.
  • the bundling tube according to claim 25 concentrates the zone for the superimposition of noise and compensation sound in front of the radiation opening on a small volume. This ensures that the largest possible proportion of the noise field is canceled.
  • the bundling tube can also be designed as an integral extension of the housing walls in the axial direction of the loudspeaker. The bundling tube is then simply separated from the rest of the housing in the axial direction by the baffle and / or the loudspeaker.
  • Claim 26 takes into account a compact outer contour of the silencer.
  • the attachment tube also protects the bundling tube from harmful exhaust gases.
  • Claim 27 proposes an acoustically transparent perforated protective grille which is attached to the end collar of the bundling tube.
  • This protective grille protects the entire interior enclosed by the bundling tube, i.e. also the loudspeaker membrane and possibly the attachment pipe from mechanical damage. A grille opening is not required for this protective grille if the silencer has no attachment pipe.
  • the protective grille attached to the bundling tube in combination with the protective grille according to claim 23 protects the loudspeaker even more effectively against damage.
  • the sensor for receiving the compensated noise is well protected against mechanical damage or other external influences without additional technical measures.
  • the sensor can be easily attached to the inner wall of the bundling tube.
  • the bundling tube also has a mechanical protection and support function for the sensor.
  • several sensors fixed to the bundling tube can be provided.
  • a silencer equipped with several sensors can also be used if a sensor is defective.
  • the repair-free operating time of the muffler with high efficiency is further extended.
  • Several sensors can in the circumferential direction of the bundling tube z. B. be arranged with the same circumferential distance.
  • the radial distance of the sensor from the tube axis of the bundling tube is about 6/10 of the total distance between the tube axis and the inner wall of the bundling tube. Due to this special distance with respect to the pipe axis, the sensor is insensitive to the first radial resonance of the two superimposed sound fields. An incorrect detection of the sound compensation is avoided.
  • an attachment hood which acts as a pressure chamber is mounted on the front side of the membrane.
  • This creates a pressure chamber loudspeaker such as the one used e.g. from F. Hausdorf, Handbuch der loudspeaker technology, 3rd ed. 1990, Copyright VISATON, p.28 ff.
  • the front cover and the pipe section significantly improve the adaptation of the loudspeaker diaphragm to the air. Accordingly, the efficiency of the silencer is increased in a simple manner.
  • the front cover and the pipe section protect the loudspeaker and the radiation opening very effectively against external mechanical influences.
  • the silencer according to the invention is very compact, space-saving and mechanically stable. Since the described components of the muffler have a multiple function in many cases, the entire muffler can be produced with a few components in an assembly-friendly and cost-effective manner. A necessary replacement of individual components, e.g. in repair cases is considerably simplified.
  • FIG. 1 is a side view of the silencer according to the invention with a loudspeaker in cross section
  • FIG. 2 is a sectional view of a conventional silencer for exhaust systems in motor vehicles according to section line II-II in Fig. 3,
  • Fig. 3 shows the sectional view of the conventional silencer according to the Section line III-III in FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a sectional illustration of the muffler according to the invention for exhaust systems in motor vehicles in accordance with the section line IV-IV in FIG. 5,
  • FIG. 5 shows the sectional view of the muffler according to the section line V-V in Fig. 4,
  • FIG. 13 shows the side view of the muffler according to the invention in further embodiments.
  • a loudspeaker 2 is inserted into a closed loudspeaker housing 3.
  • the loudspeaker 2 is designed as a cone loudspeaker.
  • Essential components of the loudspeaker 2 are a loudspeaker membrane 4 widened like a funnel, a loudspeaker basket 5 surrounding the loudspeaker membrane like a funnel and an annular magnet system.
  • the magnet system has pole plates 6, 7, a ring magnet 8 lying between the pole plates 6, 7 and a pole core 9 radially surrounded by the ring magnet 8.
  • the construction and operation of the speaker 2 are well known and e.g. in F. Hausdorf, Handbuch der loudspeaker technology, 3rd edition 1990, Copyright VISATON, p. 22 ff.
  • the pole plate 6 and the pole core 9 are drilled centrally in the axial direction 10 of the loudspeaker 2.
  • a dust protection dome which is usually oriented transversely to the axial direction 10, is not present in the area of the loudspeaker membrane 2.
  • the loudspeaker 2 can surround a sound tube 11 concentrically.
  • the pole core 9 lies directly on the tubular casing of the sound tube 11.
  • the sound tube 11 penetrates a recess 41 of the loudspeaker housing 3 in a form-fitting manner and serves to guide interference sound in the direction of sound guidance 12. The interference sound is then radiated outwards at the tube mouth of the sound tube 11 which acts as a radiation opening 13.
  • the loudspeaker 2 is oriented relative to the sound tube 11 such that the radiation opening 13 and a basket edge 14 delimiting the funnel opening of the loudspeaker basket 5 lie approximately in the same plane. This largely avoids conventional transmission links between the radiation opening 13 and a loudspeaker.
  • the basket rim 14 is fastened to a baffle 25 forming part of the loudspeaker housing 3 by fastening means (not shown in more detail). If exhaust gases with correspondingly high exhaust gas temperatures are guided in the sound tube 11, the pole core 9 can - as shown in FIG. 1 - contain several bores 15. The holes 15 are only indicated schematically. The bores 15 are fluidly connected to one another and connected to cooling lines 16, also shown only schematically. This creates a closed cooling circuit through which a suitable coolant for cooling the magnet system flows. The cooling circuit is either completely in the cavity 17 of the loudspeaker housing 3 or the cooling lines 16 are led out of the loudspeaker housing 3 at a suitable point.
  • a conventional silencer 18 for exhaust pipes 19 in motor vehicles is shown in half-shell construction.
  • the outer contour of the muffler 18 is adapted to the underbody of the motor vehicle.
  • the muffler 18 consists of two half-shells 20, 21, which are connected by suitable connection techniques, e.g. Welding, are tightly connected to each other in a known manner.
  • To mechanically stabilize the muffler 18 there are support plates 22, 23 oriented approximately perpendicular to the longitudinal axis of the exhaust pipe 19 in the cavity thereof.
  • sound absorbing damping material 24 is inserted in the cavity of the sound damper 18.
  • the basic structure of the silencer 1 according to the invention can now advantageously be transferred to such a conventional silencer 18.
  • the damping material 24 and the support plate 23 are replaced by the loudspeaker 2 concentrically surrounding the exhaust pipe, and an opening is created in the half-shells 20, 21 for the loudspeaker 2 to emit the compensation sound, as can be seen in FIG. 4 and in FIG. 5 is.
  • the loudspeaker 2 in a double function, on the one hand, with its very stable loudspeaker basket 5, provides the necessary mutual support of the half-shells 20, 21 for mechanical stabilization of the muffler 18 and, on the other hand, the radiation of the compensation sound for damping or canceling the exhaust gas noise.
  • a cooling circuit (not shown in FIG. 4 and in FIG. 5) for cooling the magnet system of the loudspeaker 2 can also be provided.
  • the basket rim 14 is fastened to a baffle 25. It contains a recess approximately corresponding to the cross section of the basket edge 14 for inserting the Loudspeaker 2 in the axial direction 10.
  • the baffle 25, the basket edge 14 and the radiation opening 13 lie approximately in the same plane.
  • a baffle 26 connects to the baffle 25 on both sides of the loudspeaker 2.
  • the room walls 26 are only indicated schematically and can be self-contained.
  • the baffle 25 and the room walls 26 enclose a room with noise therein. This can be a machine room, for example. Via ventilation lines or the like. creates a connection to the outside that is permeable to noise.
  • the sound pipe 11 is the ventilation duct with the radiation opening 13 as a ventilation opening to the outside.
  • the disturbing noise emerging from a work or machine room is extinguished.
  • the rear of the loudspeaker 2 must be encapsulated.
  • a housing-like encapsulation 42 is provided.
  • the sound tube 11 is surrounded by an intermediate tube 27 in the area of the loudspeaker 2 at a radial distance.
  • the intermediate tube 27 extends in the axial direction 10 with its one tube end beyond the pole plate 6 and ends with its other tube end at the radiation opening 13.
  • the pole core 9 lies directly against the tube jacket of the intermediate tube 27.
  • the intermediate tube 27 consists of a material suitable for the thermal insulation of the loudspeaker 2 from the sound tube 11. With appropriate dimensioning of its dimensions, the intermediate tube 27 also acts like a bass refiex tube and thereby increases the efficiency of the muffler 1 when the noise is extinguished.
  • the intermediate tube 27 is guided outside the loudspeaker housing 3 with its tube end opposite the radiation opening 13 in the axial direction 10.
  • the pipe duct 28 formed by the radial distance between the sound pipe 11 and the intermediate pipe 27 is accessible outside the loudspeaker housing 3 in this case.
  • a suitable coolant such as e.g. Air or a fluid can be introduced to cool the speaker 2.
  • the pipe duct 28 can be used for additional thermal insulation between the sound pipe 11 and the loudspeaker 2.
  • the pipe duct 28 in the area of the magnet system of the loudspeaker 2 is filled with an insulating layer 29.
  • the pipe duct 28 is closed in the axial direction 10 by a further insulating layer 29.
  • the entire pipe duct 28 inside the loudspeaker housing 3 is filled with the insulating layer 29.
  • the loudspeaker housing 3 in FIG. 9 filled with sound absorbing damping material 30.
  • the damping material 30 covers the rear wall of the loudspeaker housing 3 opposite the loudspeaker membrane 4 in the axial direction 10.
  • the sound tube 11 is extended at its radiation opening 13 by an attachment tube 31 in the sound guidance direction 12. It is either attached to the radiation opening 13 as a separate component or manufactured in one piece with the sound tube 11.
  • the inner diameters of the sound tube 11 and the attachment tube 31 are approximately the same size.
  • the tubular jacket of the auxiliary pipe 31 contains a multiplicity of acoustically transparent perforations 32. With the help of the auxiliary pipe 31, exhaust gases flowing through the sound pipe 11 in the sound guide direction 12 are guided into an area further away from the loudspeaker 2 and can only be at the pipe mouth of the auxiliary pipe effective as exhaust gas opening 33 31 escape. As a result, the loudspeaker 2 and in particular the sensitive loudspeaker diaphragm 4 are better protected against harmful exhaust gases.
  • the acoustically transparent perforations 32 simultaneously ensure the necessary superimposition of the interference sound field and the compensation sound field according to the exemplary embodiments of the silencer 1 without the attachment tube 31.
  • a bundling tube 34 is also shown in FIG. 10. It connects to the front of the loudspeaker diaphragm 4 on the basket edge 14 and extends in the axial direction 10. Viewed in the axial direction 10, the bundling tube 34 is aligned with the loudspeaker housing 3.
  • the bundling tube 34 is either made in one piece with the loudspeaker housing 3 or as separate component e.g. fastened to the basket rim 14.
  • the bundling tube 34 bundles the compensation sound waves emitted by the loudspeaker membrane 4. This creates a concentrated overlay zone between the interference sound field and the compensation sound field in the area in front of the radiation opening 13. There is therefore a larger portion of the compensation sound field generated by the loudspeaker 2 for canceling out the noise.
  • the efficiency of the silencer 1 is further improved.
  • the front side of the loudspeaker diaphragm 4 is covered in the axial direction 10 by a plate-like, acoustically transparent perforated protective grille 35. It is shown schematically with a broken line.
  • the protective grid 35 lies approximately in the plane of the basket rim 14. It contains a central lattice opening 36 for the radiation opening 13.
  • the tube end of the bundling tube 34 opposite the basket edge 14 in the axial direction 10 is connected to a further protective lattice 35.
  • Whose grid opening 36 radially surrounds the exhaust gas opening 33 of the front pipe 31.
  • the protective grid 35 connected to the pipe of the bundling pipe 34 serves not only the mechanical damage protection of the loudspeaker 2, but also the protection of two control sensors attached to the inner wall of the bundling tube 34.
  • the two control sensors are each a microphone 37. They pick up the canceled or damped noise and emit a corresponding sensor signal to the control unit, so that the loudspeaker 2 is controlled as a function of the sensor signal.
  • further sensors or only a single sensor can also be attached to the inner wall of the bundling tube 34.
  • the microphone or the microphones 37 are arranged at a radial distance with respect to a tube axis 43 of the bundling tube 34, which is indicated by dash-dotted lines, and which is 0.6 times the tube radius 44 of the bundling tube 34.
  • the loudspeaker 2 is covered on its front side in the axial direction 10 by a front chamber 38 like a hood.
  • the front chamber 38 is a rotationally symmetrical component with the tube axis of the sound tube 11 as an imaginary axis of rotation. Its edge regions are fixed to the basket edge 14 by fastening means (not shown in more detail).
  • the front chamber 38 has a cross section which tapers conically in the axial direction 10. The conical taper opens into a pipe section 39.
  • the sound pipe 11 is extended in the direction of sound guide 12 beyond the plane of the basket rim 14 approximately to the pipe section 39. The latter delimits a chamber opening 40 and surrounds the sound tube 11 with a radial distance.
  • FIG. 13 shows a further exemplary embodiment of the front chamber 38. It is designed like a plate and lies plane-parallel to the plane of the basket rim 14.
  • the plate-like attachment chamber 38 is drilled centrally.
  • the bore acts as a chamber opening 40.
  • a pipe section 39 projects beyond the front chamber 38 in the axial direction 10.
  • the pipe section 39 surrounds the sound pipe 11 and delimits the chamber opening 40.
  • the front chamber 38 and the pipe section 39 act in the manner of a pressure chamber and thereby transform the compensation sound emitted by the loudspeaker 2 before it is overlaid with the interference sound in the area of the radiation opening 13. Through this transformation, the speaker diaphragm 4 is better adapted to the air.
  • the efficiency of the silencer 1 is further improved.
  • the components shown and described in various embodiments of the silencer 1 can of course also be integrated in exemplary embodiments in which these components are not shown or described.
  • the cooling circuit with the cooling lines 16 and the bores 15 explained with reference to FIG. 1 is also suitable for the muffler 1 according to the exemplary embodiments of FIGS. 4-13. In this sense, the bundling tube 34 according to FIGS. 10 and 11 can of course also be combined with the silencer 1 according to the exemplary embodiments FIGS. 1-9.

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Abstract

Ein aktiver Schalldämpfer (1) für die Kompensation des von einer Störschallquelle durch eine Abstrahlöffnung (13) hindurch abgestrahlten Störschalls enthält einen Lautsprecher (2) zur Abstrahlung von Kompensationsschall derart, dass sich die beiden Schallfelder von Störschall und Kompensationsschall durch Interferenz gegenseitig abschwächen oder auslöschen. Der Lautsprecher (2) ist mit seiner Längsachse zum Zentrum der Abstrahlöffnung (13) etwa konzentrisch angeordnet und umgibt mit seiner den Kompensationsschall erzeugenden Lautsprechermembran (4) radial die Abstrahlöffnung (13).

Description

Aktiver Schalldämpfer
Die Erfindung betrifft einen aktiven Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Derartige Schalldämpfer werden in Schalldämpfungssystemen eingesetzt und reduzie¬ ren den Schallpegel eines als störend empfundenen Schallfeldes. Hierzu weist das gesamte Schalldämpfungssystem prinzipiell den Schalldämpfer sowie einen Sensor zur Abgabe von Informationen über den zu erwartenden Störschall und/oder einen Kon¬ trollsensor zur Aufnahme des bereits gedämpften oder ausgelöschten Störschalls auf. Das dem Störschallpegel entsprechende Sensorsignal wird einer Kontrolleinheit zuge¬ führt. Dort wird das Sensorsignal weiterverarbeitet. Das verarbeitete Sensorsignal ge¬ langt als elektrisches Signal zu einem Lautsprecher. Der Lautsprecher ist Bestandteil des Schalldämpfers und strahlt Kompensationsschall (Antischall) ab. Das dem Laut¬ sprecher zugeführte elektrische Signal ist dabei so berechnet, daß sich die beiden Schallfelder von Kompensationsschall und Störschall nach dem aus der Physik be¬ kannten Prinzip der Interferenz gegenphasig überlagern. Dadurch wird der Störschall ausgelöscht oder zumindest erheblich reduziert.
Aus WO 91/15666 und aus US 5,097,923 sind aktive Schalldämpfer zur Reduzierung des Abgaslärms bei Kraftfahrzeugen bekannt. Die dort offenbarten Schalldämpfer wei¬ sen einen oder mehrere Lautsprecher auf. Jeder Lautsprecher befindet sich in einer Kompensationsschallkammer. Die Schallkammern mit den Lautsprechern sind seitlich am Rohrmantel des Abgasrohres angeordnet, so daß die Abstrahlungsrichtung des Lautsprechers radial zum Abgasrohr verläuft. Aufgrund der seitlichen Anordnung der Lautsprecher ist eine bestimmte Wegstrecke für die Kompensationsschallwellen not¬ wendig, um an der die Abstrahlöffnung des Störschalls bildenden Rohrmündung ein homogenes Kompensationsschallfeld zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird das in der Schallkammer erzeugte Kompensationsschallfeld über eine um das Abgasrohr konzen¬ trisch angeordnete Rohrleitung zur Abgasmündung geführt. Dadurch ist der Schall¬ dämpfer sehr raumaufwendig und konstruktiv kompliziert aufgebaut. Wegen ihrer kom¬ plizierten Außenkontur ist die Herstellung der vorbekannten Schalldämpfer fertigungs¬ technisch schwierig und somit sehr kostenintensiv.
Da die Einbauverhältnisse oft sehr beengt sind und der Schalldämpfer deshalb mög¬ lichst wenig Einbauraum beanspruchen soll, ist eine weitere Volumenvergrößerung des ohnehin bereits raumaufwendigen Schalldämpfers nur bedingt oder überhaupt nicht möglich. Jedoch ist gerade an der Rückseite des Lautsprechers ein möglichst großer Hohlraum wünschenswert, um eine tieffrequente Abstimmung des Lautsprechers zu erzielen. Bei den vorbekannten Schalldämpfern ist deshalb der Wirkungsgrad des Lautsprechers gering. Außerdem ist aufgrund der großen Übertragungsstrecke zwi¬ schen dem Lautsprecher und der Abstrahlöffnung des Abgasrohres die exakte Kopp¬ lung zwischen dem Kontrollsensor und dem Lautsprecher erschwert. Die Dämpfung des Störschalls ist deshalb ungenügend.
Aus EP-A-0227 372 ist ein aktives Schalldämpfungssystem bekannt, bei dem die Ab- strahlungsrichtungen von Störschall und Kompensationsschall etwa parallel ausgerich¬ tet sind. Die besondere Anordnung des den Kompensationsschall erzeugenden Laut¬ sprechers erfordert jedoch einen konstruktiv sehr komplizierten und raumaufwendigen Schalldämpfer, um den Störschall dämpfen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs genann¬ ten Art raumsparend zu gestalten und auf geometrisch einfache Art eine gegenphasige Überlagerung von Störschall und Kompensationsschall zu erzielen.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst. Erfin¬ dungsgemäß umgibt die Lautsprechermembran die Abstrahlöffnung radial. Dadurch sind die Abstrahlungsrichtungen des Kompensationsschalls und des Störschalls von vornherein parallel zueinander ausgerichtet und die akustischen Mittelpunkte beider Schallfelder liegen auf einer gemeinsamen Achse. Übertragungsstrecken zur Erzeu¬ gung eines homogenen, zur Überlagerung mit dem Störschallfeld geeigneten Kompensationsschallfeldes entfallen vollständig. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte Überlagerung von Störschall und Kompensationsschall geometrisch einfach möglich. Der Schalldämpfer ist somit konstruktiv erheblich vereinfacht. Aufgrund der weg¬ fallenden Ubertragungsstrecken und der konzentrischen Anordnung des Lautsprechers ist der Schalldämpfer sehr raumsparend aufgebaut. Der eingesparte Raumbedarf kann als rückwärtiger Hohlraum des Lautsprechers zu seiner tieffrequenten Abstimmung genutzt werden. Dadurch ist der erfindungsgemäße Schalldämpfer auch bei beengten Raumverhältnissen einsetzbar.
Die wegfallende Übertragungsstrecke zwischen Lautsprecher und der Abstrahlöffnung ermöglicht eine vereinfachte Übertragungsfunktion und somit eine exaktere Kopplung zwischen einem den gedämpften Störschall aufnehmenden Kontrollsensor und dem Lautsprecher. Da Laufzeitverzögerungen bei dieser Kopplung erheblich reduziert sind, reagiert der Lautsprecher rasch und exakt auf sich verändernde Störschallpegel. Die Kopplung, z.B. durch eine Kontrolleinheit, kann dadurch mit technisch einfacheren Mit¬ teln realisiert werden. Der Schalldämpfer ist insgesamt kostengünstig bei gleichzeitig erhöhtem Wirkungsgrad.
Aufgrund der geringen Streckendifferenz zwischen dem Lautsprecher und der Ab¬ strahlöffnung entstehen störende Resonanzen erst bei hohen, für den Einsatz des Schalldämpfers nicht relevanter Frequenzen. Dadurch ist die Wirkungsweise des Schalldämpfers über den gesamten relevanten Frequenzbereich gleichmäßiger.
Die Lautsprechermembran ist bezüglich der Längsachse des Lautsprechers üb¬ licherweise rotationssymmetrisch ausgestaltet. Sie weist demzufolge einen kreisförmi¬ gen Querschnitt auf. Abweichend davon kann die Lautsprechermembran z.B. auch eine elliptische Querschnittsform aufweisen. Da die für die Anwendung des Schalldämpfers relevanten Wellenlängen im Vergleich zur Querabmessung des Lautsprechers groß sind, entsteht weiterhin ein ebenes Kompensationsschallfeld. Mit unterschiedlichen Querschnittsformen der Lautsprechermembran ist der Schalldämpfer an unterschied¬ liche Raumverhältnisse noch besser anpaßbar.
Durch die kompakte Anordnung des Lautsprechers um die Abstrahlöffnung wirkt auch eine große Lautsprechermembran raumsparend. In vielen Einsatzfällen des Schall¬ dämpfers kann deshalb die Membranfläche groß gewählt werden. Auf diese Weise wird der für große Kompensationsschalipegel erforderliche große Volumenstrom durch kleinere Schwingungsamplituden der Lautsprechermembran erzielt. Dadurch ist bei gleichbleibender Kompensationswirkung des Lautsprechers die mechanische Bela¬ stung der Lautsprechermembran weiter reduziert. Die zuverlässige Betriebsweise des Lautsprechers ist dadurch über einen noch größeren Zeitraum gewährleistet.
Für den zu verwendenden Lautsprecher können unterschiedliche Antriebsprinzipien und Konstruktionen der Lautsprechermembran ausgewählt werden.
Gemäß Anspruch 2 arbeitet der Lautsprecher nach dem bekannten elektrodynamischen Antriebsprinzip. Bei elektrodynamischen Lautsprechern ist die Forderung nach schnel¬ ler Einstellbarkeit und Anpassung an sich verändernde Störschallpegel gut erfüllt.
Ein Lautsprecher gemäß Anspruch 3 ist z.B. aus F. Hausdorf, Handbuch der Lautsprechertechnik, 3. Aufl. 1990, Copyright VISATON, S. 21 ff. bekannt. Der ko¬ nische Aufbau des Lautsprechers ermöglicht in einfacher Weise seine etwa konzentri- sehe Anordnung zum Zentrum der den Störschall abstrahlenden Abstrahlöffnung.
Nach Anspruch 4 schließen die Lautsprechermembran und die Abstrahlöffnung in Axi¬ alrichtung des Lautsprechers etwa bündig ab. Dadurch ist gewährleistet, daß das ge¬ samte von der Lautsprechermembran erzeugte Kompensationsschallfeld zur Aus¬ löschung des Störschallfeldes genutzt wird. Die Lautsprechermembran ist z.B. trichter¬ förmig oder als Flachmembran ausgestaltet.
Gemäß Anspruch 5 ist die Abstrahlöffnung die Rohrmündung eines Schallrohres. Der erfindungsgemäße Schalldämpfer ist deshalb z.B. auch bei Verbrennungsmotoren einsetzbar.
Das bei dem elektrodynamischen Lautsprecher ganz allgemein bekannte Magnetsy¬ stem enthält nach Anspruch 6 eine in Richtung der Längsachse des Lautsprechers verlaufende zentrische Bohrung, damit das Schallrohr diese Bohrung durchsetzen kann. Auf diese Weise dient das Schallrohr nicht nur zur Führung des Störschalls, sondern auch als mechanische Fixierhilfe für den Lautsprecher und somit auch für den gesamten Schalldämpfer. Die konzentrische Anordnung des Lautsprechers um das Schallrohr ermöglicht deshalb einen montagetechnisch einfachen Einbau des Schall¬ dämpfers. Außerdem kann die Anzahl der erforderlichen Befestigungsmittel für einen mechanisch festen Sitz des Lautsprechers reduziert werden.
Es sei erwähnt, daß der Ringmagnet den durchbohrten Polkern in bekannter Weise zur Ausbildung des Magnetsystems radial umgibt. Der Ringmagnet braucht deshalb nicht zusätzlich mechanisch bearbeitet zu werden, um das Schallrohr radial zu umgeben. Es ist jedoch auch möglich, den Polkern und den Ringmagneten zu vertauschen. In diesem Fall umgibt ein ringförmiger Pol einen durchbohrten Magnetkern.
Die Ansprüche 7 und 8 schlagen zwischen dem Lautsprecher und dem Schallrohr einen als verschlossenen Zwischenraum wirksamen Radialabstand vor. Der Zwischenraum ist verschlossen, damit akustische Kurzschlüsse zwischen der Vorderseite und der Rück¬ seite des Lautsprechers vermieden werden. Der Radialabstand hat den Vorteil, daß der Lautsprecher, insbesondere das Magnetsystem und die empfindliche Lautsprecher¬ membran nicht unmittelbar den Einflüssen des Schallrohres ausgesetzt ist. Dies ist z.B. wichtig, wenn das Schallrohr als ein heiße Abgase führendes Abgasrohr ausgestaltet ist.
Anspruch 8 schlägt zur thermischen Isolierung zwischen dem Lautsprecher und dem Schallrohr eine wärmedämmende Isolierschicht vor. Die Isolierschicht kann bei ent¬ sprechender Schichtdicke zwischen dem Schallrohr und dem Magnetsystem einge¬ klemmt einliegen, so daß keine weiteren Fixiermittel zur Befestigung der Isolierschicht am Rohrmantel des Schallrohres notwendig sind. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Isolierschicht abgesehen vom Rohrmantelabschnitt im Bereich des Magnetsystems auch die Rohrmantelabschnitte im Bereich der Lautsprechermembran und im Bereich der Lautpsrecher-Rückseite abdeckt. Dadurch schafft die Isolierschicht zwischen dem Lautsprecher und dem gesamten Schallrohr eine thermische Isolierung. Die thermische Isolierung schafft eine von Temperaturschwankungen des Schallrohres unabhängige Wirkung des Magnetsystems, so daß die sichere Betriebsweise des Lautsprechers ge¬ währleistet ist.
Anspruch 9 schlägt als alternatives Isolierelement ein Zwischenrohr vor. Das Zwi¬ schenrohr umgibt das Schallrohr mit radialem Abstand. Das Zwischenrohr wirkt als Kühlkörper und kann einen Großteil der vom Schallrohr abgestrahlten Wärme aufneh¬ men.
Anspruch 10 schlägt eine weitere Maßnahme zur thermischen Isolierung des Lautspre¬ chers gegenüber dem Schallrohr vor.
Anspruch 11 schlägt eine weitere Möglichkeit der thermischen Isolierung des Lautspre¬ chers bzw. zu seiner Kühlung vor. Das den Rohrkanal zwischen Schallrohr und Zwi¬ schenrohr durchströmende Kühlungsmittel kann z.B. Luft oder ein Fluid sein.
Gemäß Anspruch 12 ist der Rohrkanal in Axialrichtung an der Membranvorderseite verschlossen. Dadurch ist gewährleistet, daß bei der Ausbildung des Kompensations¬ schallfeldes kein zusätzlicher Nebenweg entsteht, der die erforderliche Überlagerung des Kompensationsschallfeldes mit dem Störschallfeld beeinträchtigen könnte. Außer¬ dem schafft der Verschluß eine Abdichtung des Rohrkanales gegenüber der Mem¬ branvorderseite. Ein versehentliches Austreten von Kühlungsmittel an der Membran¬ vorderseite wird dadurch zuverlässig vermieden.
Gemäß Anspruch 13 hat die Isolierschicht eine Doppelfunktion als Isolierelement zwi¬ schen dem Lautsprecher und dem Schallrohr und als Verschlußelement zur Abdichtung des Rohrkanals gegenüber der Membranvorderseite.
Gemäß Anspruch 14 hat auch das das Schallrohr konzentrisch umgebende Zwischen¬ rohr eine weitere Funktion. Es ist konstruktiv als Baßreflexrohr ausgestaltet. Baßreflex- röhre sind aus der HiFi-Technik bekannt. Ein derartiges Zwischenrohr verbessert ne¬ ben seiner thermischen Isolierfunktion den Wirkungsgrad der Lautsprecheranordnung im unteren Frequenzbereich erheblich.
Gemäß Anspruch 15 und 16 ist eine Kühlung des Magnetsystems des Lautsprechers vorgesehen. Hierzu ist der das Schallrohr radial umgebende Polkern oder - im Falle des obenerwähnten Vertauschens von Polkern und Ringmagnet - der Magnetkern zu¬ sätzlich durchbohrt. Die Bohrung wird von einem Kühlungsmittel, z.B. von Luft oder ei¬ nem Fluid, durchströmt. Um das Kühlungsmittel nach Art eines Kreislaufs dem Ma¬ gnetsystem zuführen und von dort wieder abführen zu können, ist die Bohrung z.B. mit einer Schlauchleitung verbunden. Vorteilhaft sind die Bohrungen gemäß Anspruch 16 in Umfangsrichtung des Polkerns oder Magnetkerns gleichmäßig verteilt, um eine gleich¬ mäßige Kühlung des gesamten Magnetsystms zu bewirken. Als Bestandteil eines Küh¬ lungskreislaufes sind die Bohrungen miteinander fluidisch verbunden. Diese Verbin¬ dung kann z.B. ebenfalls durch eine Schlauchleitung hergestellt sein.
Die Schallwand gemäß Anspruch 17 erfüllt eine Doppelfunktion. Einerseits unterstützt sie den mechanisch festen Sitz des Lautsprechers innerhalb des Schalldämpfers. Hierzu wird der Lautsprecher mit dem Korbrand seines Lautsprecherkorbes an der Schallwand befestigt. Andererseits trennt die Schallwand in Axialrichtung des Laut¬ sprechers die Membranvorderseite von der Membranrückseite und vermeidet in be¬ kannter Weise akustische Kurzschlüsse.
Das geschlossene Lautsprechergehäuse gemäß Anspruch 18 vermeidet vollständig akustische Kurzschlüsse auch bei tiefsten Frequenzen. Die kompakte Anordnung des Lautsprechers ermöglicht die Auswahl auch eines großen Hohlraumes des Lautspre¬ chergehäuses an der Membranrückseite, ohne den insgesamt raumsparenden Aufbau des Schalldämpfers zu beeinträchtigen.
In einer weiteren Funktion kann der Hohlraum des Lautsprechergehäuses auch die für die Kopplung zwischen Sensoren und dem Lautsprecher erforderliche Elektronik auf¬ nehmen. In diesem Fall ist die Elektronik ohne weitere technische Mittel ausreichend elektrisch isoliert und vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Außerhalb des Lautsprechergehäuses befinden sich als Bestandteile des Schalldämpfers lediglich ein oder mehrere Sensoren sowie deren Zuleitungen zur Elektronik. Der gesamte Schall¬ dämpfer bildet dadurch eine kompakte Einheit.
Handelt es sich bei der Abstrahlöffnung um die Rohrmündung eines Schallrohres, so enthält das Lautsprechergehäuse abgesehen von der Aussparung in der Schallwand zum Einsetzen des Lautsprechers noch eine Aussparung zur formschlüssigen Durch¬ führung des Schallrohres.
Gemäß Anspruch 19 ist der Schalldämpfer zur Schalldämpfung bei Verbrennungsmo¬ toren jeglicher Art geeignet. Der Schalldämpfer ist z.B. auch im Schiffsbau einsetzbar.
Gemäß Anspruch 20 handelt es sich bei dem Schallrohr um das Abgasrohr eines Kraftfahrzeuges. Das Lautsprechergehäuse nach Anspruch 20 ist vorzugsweise aus Halbschalen zusammengesetzt, wie dies bei Schalldämpfern im Kraftfahrzeugbau üb¬ lich ist. Hierbei ermöglichen an den Unterboden des Kraftfahrzeuges angepaßte Au¬ ßenkonturen der Halbschalen einen zusätzlich vergrößerten Hohlraum des Laut¬ sprechergehäuses. Die Halbschalenbauweise ermöglicht eine Fertigung des Laut¬ sprechergehäuses mit allen aus dem Schalldämpferbau bekannten Schweiß- und Falztechniken. Da diese Schalldämpfer als Massenware hergestellt sind, ist auch der erfindungsgemäße Schalldämpfer kostengünstig erhältlich. Beim herkömmlichen Schalldämpferbau werden die Halbschalen durch zusätzliche Stützböden stabilisiert. Bei Verwendung des herkömmlichen Schalldämpfergehäuses als Lautsprechergehäuse kann auf diese Stützböden verzichtet werden. Vorteilhaft stabilisiert der Laut¬ sprecherkorb selbst die Halbschalen. Der Schalldämpfer ist deshalb mit sehr geringem Bauteileaufwand mechanisch stabil aufgebaut. Gleichzeitig unterstützt die geringe An¬ zahl der Bauteile den montagefreundlichen Zusammenbau des Schalldämpfers. Der erfindungsgemäße Schalldämpfer ist dadurch kostengünstig als technisch erheblich verbesserter Schalldämpfer bei Kraftfahrzeugen einsetzbar.
Im Lautsprechergehäuse können sich störende Luftresonanzen oder stehende Wellen ausbilden. Zu deren Bedämpfung schlägt Anspruch 21 vor, den Hohlraum des Laut¬ sprechergehäuses mit entsprechenden schallschluckenden Materialien teilweise oder vollständig auszufüllen.
Anspruch 22 schlägt ein akustisch transparent perforiertes Vorsatzrohr vor, um die Lautsprechermembran vor den an der Rohrmündung eines Abgasrohres austretenden Abgasen verbessert zu schützen. Hierzu wirkt das Vorsatzrohr wie ein in Gasströ¬ mungsrichtung verlängertes Abgasrohr. Bedingt durch die akustisch transparenten Perforationen des Vorsatzrohres wird der Störschall weiterhin unmittelbar vor der Ab¬ strahlöffnung ausgelöscht. Die Abgase werden jedoch in Gasströmungsrichtung in¬ nerhalb des Vorsatzrohres von der Abstrahlöffnung weggeführt. Auf diese Weise ist die Lautsprechermembran weder sehr hohen Abgastemperaturen noch der schädlichen chemischen Zusammensetzung der Abgase ausgesetzt.
Nach Anspruch 23 ist der Lautsprecher an seiner Membranvorderseite auch vor me¬ chanischen Beschädigungen z.B. durch äußere Druck- oder Schlagkräfte, gut ge¬ schützt. Die Gitteröffnung zum Durchlaß der Abstrahlöffnung kann dabei auch als Fi¬ xierhilfe bei der Montage des Schutzgitters am Schalldämpfer dienen.
Ein gemäß Anspruch 24 plattenartig ausgestaltetes Schutzgitter berücksichtigt weiterhin den raumsparenden Aufbau des Schalldämpfers.
Das Bündelungsrohr gemäß Anspruch 25 konzentriert die Zone für die Überlagerung von Störschall und Kompensationsschall vor der Abstrahlöffnung auf ein kleines Raumvolumen. Dies gewährleistet, daß ein möglichst großer Anteil des Störschallfeldes ausgelöscht wird.
Ist der Lautsprecher in ein Lautsprechergehäuse eingesetzt, so kann das Bünde¬ lungsrohr auch als einstückige Verlängerung der Gehäusewände in Axialrichtung des Lautsprechers ausgestaltet sein. Das Bündelungsrohr ist dann einfach durch die Schallwand und/oder den Lautsprecher in Axialrichtung vom übrigen Gehäuse getrennt.
Anspruch 26 berücksichtigt eine kompakte Außenkontur des Schalldämpfers. Das Vorsatzrohr schützt auch das Bündelungsrohr vor schädlichen Abgasen.
Anspruch 27 schlägt ein akustisch transparent perforiertes Schutzgitter vor, welches am Abschlußbund des Bündelungsrohres befestigt wird. Dieses Schutzgitter schützt den gesamten vom Bündelungsrohr eingeschlossenen Innenraum, d.h. auch die Lautspre¬ chermembran und gegebenenfalls das Vorsatzrohr vor mechanischen Beschädigun¬ gen. Für dieses Schutzgitter ist eine Gitteröffnung nicht erforderlich, sofern der Schall¬ dämpfer kein Vorsatzrohr aufweist. Das am Bündelungsrohr befestigte Schutzgitter in Kombination mit dem Schutzgitter gemäß Anspruch 23 schützt den Lautsprecher noch wirksamer vor Beschädigungen.
Gemäß den Ansprüchen 28 bis 30 ist der Sensor zur Aufnahme des kompensierten Störschalls ohne zusätzliche technische Maßnahmen vor mechanischen Beschädi¬ gungen oder anderen äußeren Einflüssen gut geschützt. Der Sensor kann in einfacher Weise an der Innenwand des Bündelungsrohres befestigt werden. Dadurch hat das Bündelungsrohr neben seiner Bündelungsfunktion auch eine mechanische Schutz- und Tragfunktion für den Sensor. Für eine verbesserte Detektierung der Schallkompensation können nach Anspruch 28 mehrere am Bündelungsrohr fixierte Sensoren vorgesehen sein. Ein mit mehreren Sensoren ausgestatteter Schalldämpfer kann auch dann eingesetzt werden, wenn ein Sensor defekt ist. Dadurch ist die reparaturfreie Betriebsdauer des Schalldämpfers mit hohem Wirkungsgrad weiter verlängert. Mehrere Sensoren können in Umfangsrichtung des Bündelungsrohres z. B. mit gleichem Umfangsabstand angeordnet sein.
Nach Anspruch 30 beträgt der Radialabstand des Sensors von der Rohrachse des Bündelungsrohres etwa 6/10 des gesamten Abstandes zwischen der Rohrachse und der Innenwand des Bündelungsrohres. Durch diesen besonderen Abstand bezüglich der Rohrachse ist der Sensor unempfindlich gegenüber der ersten Radialresonanz der beiden überlagerten Schallfelder. Eine fehlerhafte Detektierung der Schallkompensation wird somit vermieden.
Gemäß den Ansprüchen 32 und 33 ist auf der Membranvorderseite eine als Druck¬ kammer wirksame Vorsatzhaube montiert. Dadurch entsteht ein Druckkammerlaut¬ sprecher, wie er z.B. aus F. Hausdorf, Handbuch der Lautsprechertechnik, 3. Aufl. 1990, Copyright VISATON, S.28 ff. bekannt ist. Die Vorsatzhaube und das Rohrstück verbessern die Anpassung der Lautsprechermembran an die Luft erheblich. Entsprechend ist der Wirkungsgrad des Schalldämpfers in einfacher Weise erhöht. In einer weiteren Funktion schützen die Vorsatzhaube und das Rohrstück den Lautspre¬ cher und die Abstrahlöffnung sehr wirksam gegen äußere mechanische Einflüsse.
Der erfindungsgemäße Schalldämpfer ist sehr kompakt, raumsparend und mechanisch stabil aufgebaut. Da die beschriebenen Bauteile des Schalldämpfers in vielen Fällen eine Mehrfachfunktion haben, ist der gesamte Schalldämpfer mit wenigen Bauteilen montagefreundlich und kostengünstig herstellbar. Auch ein notwendiger Austausch einzelner Bauteile, z.B. in Reparaturfällen, ist erheblich vereinfacht.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schalldämpfers mit einem Laut¬ sprecher im Querschnitt,
Fig. 2 die Schnittdarstellung eines herkömmlichen Schalldämpfers für Abgasanlagen bei Kraftfahrzeugen entsprechend der Schnittlinie ll-ll in Fig. 3,
Fig. 3 die Schnittdarstellung des herkömmlichen Schalldämpfers entsprechend der Schnittlinie lll-lll in Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers für Abgas¬ anlagen bei Kraftfahrzeugen entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 5,
Fig. 5 die Schnittdarstellung des Schalldämpfers entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 bis
Fig. 13 die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schalldämpfers in weiteren Aus¬ führungsformen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten aktiven Schalldämpfer 1 ist ein Lautsprecher 2 in ein geschlossenes Lautsprechergehäuse 3 eingesetzt. Der Lautsprecher 2 ist als Konus¬ lautsprecher ausgebildet.
Wesentliche Bestandteile des Lautsprechers 2 sind eine trichterartig aufgeweitete Lautsprechermembran 4, ein die Lautsprechermembran trichterartig umgebender Lautsprecherkorb 5 sowie ein ringförmiges Magnetsystem. Das Magnetsystem weist Polplatten 6,7, einen zwischen den Polplatten 6,7 einliegenden Ringmagneten 8 sowie einen vom Ringmagneten 8 radial umgebenen Polkern 9 auf. Die Konstruktion und die Wirkungsweise des Lautsprechers 2 sind allgemein bekannt und z.B. in F. Hausdorf, Handbuch der Lautsprechertechnik, 3. Aufl. 1990, Copyright VISATON, S. 22 ff. beschrieben.
Die Polplatte 6 und der Polkern 9 sind in Axialrichtung 10 des Lautsprechers 2 zentrisch durchbohrt. Eine üblicherweise quer zur Axialrichtung 10 ausgerichtete Staubschutz¬ kalotte im Bereich der Lautsprechermembran 2 ist nicht vorhanden. Auf diese Weise kann der Lautsprecher 2 ein Schallrohr 11 konzentrisch umgeben. Dabei liegt der Pol¬ kern 9 unmittelbar am Rohrmantel des Schallrohres 11 an. Das Schallrohr 11 durch¬ setzt formschlüssig eine Aussparung 41 des Lautsprechergehäuses 3 und dient der Führung von Störschall in Schallführungsrichtung 12. Der Störschall wird dann an der als Abstrahlöffnung 13 wirksamen Rohrmündung des Schallrohres 11 nach außen ab¬ gestrahlt. Der Lautsprecher 2 ist relativ zum Schallrohr 11 so ausgerichtet, daß die Ab¬ strahlöffnung 13 und ein die Trichteröffnung des Lautsprecherkorbes 5 begrenzender Korbrand 14 etwa in der gleichen Ebene einliegen. Dadurch werden herkömmlich übli¬ che Ubertragungsstrecken zwischen der Abstrahlöffnung 13 und einem Lautsprecher weitgehend vermieden.
Der Korbrand 14 ist durch nicht näher dargestellte Befestigungsmittel an einer einen Bestandteil des Lautsprechergehäuses 3 bildenden Schallwand 25 befestigt. Werden im Schallrohr 11 Abgase mit entsprechend hohen Abgastemperaturen geführt, so kann der Polkern 9 - wie in Fig. 1 dargestellt - mehrere Bohrungen 15 enthalten. Die Bohrungen 15 sind lediglich schematisch angedeutet. Die Bohrungen 15 sind mit¬ einander fluidisch verbunden und an ebenfalls lediglich schematisch dargestellte Küh¬ lungsleitungen 16 angeschlossen. Dadurch entsteht ein geschlossener Kühlungskreis¬ lauf, der von einem geeigneten Kühlungsmittel zur Kühlung des Magnetsystems durch¬ flössen ist. Der Kühlungskreislauf befindet sich entweder vollständig im Hohlraum 17 des Lautsprechergehäuses 3 oder die Kühlungsleitungen 16 werden an einer geeigne¬ ten Stelle aus dem Lautsprechergehäuse 3 hinausgeführt.
In Fig. 2 und in Fig. 3 ist in Halbschalenbauweise ein herkömmlicher Schalldämpfer 18 für Abgasrohre 19 bei Kraftfahrzeugen dargestellt. Die Außenkontur des Schalldämp¬ fers 18 ist an den Unterboden des Kraftfahrzeuges angepaßt. Der Schalldämpfer 18 besteht aus zwei Halbschalen 20,21 , die durch geeignete Verbindungstechniken, z.B. Verschweiß ung, in bekannter Weise miteinander dicht verbunden sind. Zur mechani¬ schen Stabilisierung des Schalldämpfers 18 befinden sich in dessen Hohlraum etwa senkrecht zur Längsachse des Abgasrohres 19 ausgerichtete Stützplatten 22,23. Zur Schalldämpfung ist im Hohlraum des Schalldämpfers 18 schallschluckendes Dämp¬ fungsmaterial 24 eingelegt.
Der Prinzipaufbau des erfindungsgemäßen Schalldämpfers 1 kann nun vorteilhaft auf einen derart herkömmlichen Schalldämpfer 18 übertragen werden. Hierzu werden das Dämpfungsmaterial 24 und die Stützplatte 23 durch den das Abgasrohr konzentrisch umgebenden Lautsprecher 2 ersetzt, sowie eine Öffnung in die Halbschalen 20,21 für den Lautsprecher 2 zur Abstrahlung des Kompensationsschalls geschaffen, wie dies in Fig. 4 und in Fig. 5 erkennbar ist. Dabei bewirkt der Lautsprecher 2 in einer Doppel¬ funktion einerseits mit seinem sehr stabilen Lautsprecherkorb 5 die erforderliche ge¬ genseitige Abstützung der Halbschalen 20,21 zur mechanischen Stabilisierung des Schalldämpfers 18 und andererseits die Abstrahlung des Kompensationsschalls zur Bedämpfung oder Auslöschung des Abgaslärms. Auf diese Weise ist der herkömmli¬ che, passive Schalldämpfer 18 kostengünstig und technisch einfach zu dem erfin¬ dungsgemäßen, aktiven Schalldämpfer 1 umgerüstet. Ein in Fig. 4 und in Fig. 5 nicht dargestellter Kühlungskreislauf zur Kühlung des Magnetsystems des Lautsprechers 2 kann ebenfalls vorgesehen sein.
In Fig. 6 ist der Korbrand 14 an einer Schallwand 25 befestigt. Sie enthält eine etwa dem Querschnitt des Korbrandes 14 entsprechende Aussparung zum Einsetzen des Lautsprechers 2 in Axialrichtung 10. Die Schallwand 25, der Korbrand 14 und die Ab¬ strahlöffnung 13 liegen etwa in der gleichen Ebene ein. An die Schallwand 25 schließt sich zu beiden Seiten des Lautsprechers 2 jeweils eine Raumwand 26 an. Die Raum¬ wände 26 sind lediglich schematisch angedeutet und können in sich geschlossen sein. Die Schallwand 25 und die Raumwände 26 schließen einen Raum mit darin befindli¬ chem Störschall ein. Dies kann z.B. ein Maschinenraum sein. Über Lüftungsleitungen o.dgl. entsteht eine störschalldurchlässige Verbindung nach außen. In diesem Fall ist das Schallrohr 11 die Lüftungsleitung mit der Abstrahlöffnung 13 als Lüftungsöffnung nach außen. Mit der vorbeschriebenen Anordnung des Lautsprechers 2 wird der aus einem Arbeits- oder Maschinenraum austretende Störschall ausgelöscht. Um akusti¬ sche Kurzschlüsse zu vermeiden, ist die Rückseite des Lautsprechers 2 zu kapseln. Hierzu ist eine gehäuseartige Kapselung 42 vorgesehen.
In Fig. 7 ist das Schallrohr 11 im Bereich des Lautsprechers 2 mit Radialabstand von einem Zwischenrohr 27 umgeben. Das Zwischenrohr 27 erstreckt sich in Axialrich¬ tung 10 mit seinem einen Rohrende über die Polplatte 6 hinaus und endet mit seinem anderen Rohrende an der Abstrahlöffnung 13. Der Polkern 9 liegt am Rohrmantel des Zwischenrohres 27 unmittelbar an. Das Zwischenrohr 27 besteht aus einem für die thermische Isolierung des Lautsprechers 2 gegenüber dem Schallrohr 11 geeigneten Werkstoff. Bei entsprechender Dimensionierung seiner Abmessungen wirkt das Zwi¬ schenrohr 27 außerdem nach Art eines Baßrefiexrohres und erhöht dadurch den Wir¬ kungsgrad des Schalldämpfers 1 bei der Auslöschung des Störschalls.
In Fig. 8 ist das Zwischenrohr 27 mit seinem der Abstrahlöffnung 13 in Axialrichtung 10 gegenüberliegenden Rohrende außerhalb des Lautsprechergehäuses 3 geführt. Der durch den Radialabstand zwischen dem Schallrohr 11 und dem Zwischenrohr 27 ge¬ bildete Rohrkanal 28 ist in diesem Fall außerhalb des Lautsprechergehäuses 3 zugänglich. In den Rohrkanal 28 kann ein geeignetes Kühlungsmittel, wie z.B. Luft oder ein Fluid, zur Kühlung des Lautsprechers 2 eingeschleust werden. Außerdem kann der Rohrkanal 28 einer zusätzlichen Wärmedämmung zwischen Schallrohr 11 und Laut¬ sprecher 2 dienen. Hierzu ist in Fig. 8 der Rohrkanal 28 im Bereich des Magnetsystems des Lautsprechers 2 von einer Isolierschicht 29 ausgefüllt. Im Bereich der Abstrahlöff¬ nung 13 ist der Rohrkanal 28 in Axialrichtung 10 von einer weiteren Isolierschicht 29 verschlossen. In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der ge¬ samte Rohrkanal 28 innerhalb des Lautsprechergehäuses 3 von der Isolierschicht 29 ausgefüllt.
Zur Vermeidung von störenden Resonanzen ist das Lautsprechergehäuse 3 in Fig. 9 mit schallschluckendem Dämpfungsmaterial 30 gefüllt. Das Dämpfungsmaterial 30 deckt dabei die der Lautsprechermembran 4 in Axialrichtung 10 gegenüberliegende Rückwand des Lautsprechergehäuses 3 ab.
In Fig. 10 ist das Schallrohr 11 an seiner Abstrahlöffnung 13 durch ein Vorsatzrohr 31 in Schallführungsrichtung 12 verlängert. Es ist entweder als separates Bauteil an die Ab¬ strahlöffnung 13 angesetzt oder mit dem Schallrohr 11 einstückig hergestellt. Die In¬ nendurchmesser des Schallrohres 11 und des Vorsatzrohres 31 sind etwa gleich groß. Der Rohrmantel des Vorsatzrohres 31 enthält eine Vielzahl von akustisch transparenten Perforationen 32. Mit Hilfe des Vorsatzrohres 31 werden das Schallrohr 11 in Schall¬ führungsrichtung 12 durchströmende Abgase in einen vom Lautsprecher 2 entfernteren Bereich geführt und können erst an der als Abgasöffnung 33 wirksamen Rohrmündung des Vorsatzrohres 31 entweichen. Dadurch ist der Lautsprecher 2 und insbesondere die empfindliche Lautsprechermembran 4 vor schädlichen Abgasen verbessert ge¬ schützt. Die akustisch transparenten Perforationen 32 gewährleisten dabei gleichzeitig die erforderliche Überlagerung von Störschallfeld und Kompensationsschallfeld gemäß den Ausführungsbeispielen des Schalldämpfers 1 ohne das Vorsatzrohr 31.
In Fig. 10 ist weiterhin ein Bündelungsrohr 34 dargestellt. Es schließt sich an der Vor¬ derseite der Lautsprechermembran 4 am Korbrand 14 an und erstreckt sich in Axial¬ richtung 10. In Axialrichtung 10 betrachtet fluchtet das Bündelungsrohr 34 mit demn Lautsprechergehäuse 3. Das Bündelungsrohr 34 ist entweder einstückig mit dem Lautsprechergehäuse 3 hergestellt oder als separates Bauteil z.B. am Korbrand 14 be¬ festigt. Das Bündelungsrohr 34 bündelt die von der Lautsprechermembran 4 abge¬ strahlten Kompensationsschallwellen. Dadurch entsteht im Bereich vor der Abstrahl¬ öffnung 13 eine konzentrierte Überlagerungszone zwischen Störschallfeld und Kom¬ pensationsschallfeld. Es steht deshalb ein größerer Anteil des vom Lautsprecher 2 er¬ zeugten Kompensationsschallfeldes für die Auslöschung des Störschalls zur Verfügung. Der Wirkungsgrad des Schalldämpfers 1 ist dadurch weiter verbessert.
In Fig. 11 ist die Vorderseite der Lautsprechermembran 4 in Axialrichtung 10 von einem plattenartigen, akustisch transparent perforierten Schutzgitter 35 abgedeckt. Es ist mit gestrichelter Linie schematisch dargestellt. Das Schutzgitter 35 liegt etwa in der Ebene des Korbrandes 14 ein. Es enthält eine zentrische Gitteröffnung 36 für die Abstrahlöff¬ nung 13. Das dem Korbrand 14 in Axialrichtung 10 gegenüberliegende Rohrende des Bündelungsrohres 34 ist mit einem weiteren Schutzgitter 35 verbunden. Dessen Gitter¬ öffnung 36 umgibt radial die Abgasöffnung 33 des Vorsatzrohres 31. Das mit dem ge¬ nannten Rohr des Bündelungsrohres 34 verbundene Schutzgitter 35 dient nicht nur dem mechanischen Beschädigungsschutz des Lautsprechers 2, sondern auch dem Schutz zweier an der Innenwand des Bündelungsrohres 34 befestigter Kontroll¬ sensoren. Die beiden Kontrollsensoren sind jeweils ein Mikrofon 37. Sie nehmen den ausgelöschten oder bedämpften Störschall auf und geben ein entsprechendes Sensor¬ signal an die Kontrolleinheit ab, damit der Lautsprecher 2 in Abhängigkeit des Sensor¬ signals angesteuert wird. In weiteren Ausführungsbeispielen können an der Innenwand des Bündelungsrohres 34 auch weitere Sensoren oder auch nur ein einziger Sensor befestigt sein.
In einem weiteren, hier nicht dargestellten Anführungsbeispiel ist das Mikrophon bzw. sind die Mikrophone 37 bezüglich einer strichpunktiert angedeuteten Rohrachse 43 des Bündelungsrohres 34 in einem Radialabstand angeordnet, der das 0,6-fache des Rohrradius 44 des Bündelungsrohres 34 beträgt.
In Fig. 12 ist der Lautsprecher 2 auf seiner Vorderseite in Axialrichtung 10 von einer Vorsatzkammer 38 haubenartig abgedeckt. Die Vorsatzkammer 38 ist ein rotati¬ onssymmetrisches Bauteil mit der Rohrachse des Schallrohres 11 als gedachte Rota¬ tionsachse. Sie ist mit ihren Randbereichen durch nicht näher dargestellte Befesti¬ gungsmittel am Korbrand 14 fixiert. Ausgehend vom Korbrand 14 weist die Vorsatz¬ kammer 38 einen sich in Axialrichtung 10 konisch verjüngenden Querschnitt auf. Die konische Verjüngung mündet in ein Rohrstück 39. Das Schallrohr 11 ist in Schallfüh¬ rungsrichtung 12 über die Ebene des Korbrandes 14 hinaus etwa bis zum Rohrstück 39 verlängert. Letzteres begrenzt eine Kammeröffnung 40 und umgibt das Schallrohr 11 mit Radialabstand.
In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorsatzkammer 38 dargestellt. Sie ist plattenartig ausgestaltet und liegt planparallel an der Ebene des Korbrandes 14 an. Die plattenartige Vorsatzkammer 38 ist zentrisch durchbohrt. Die Bohrung ist als Kammer¬ öffnung 40 wirksam. Ein Rohrstück 39 übersteht die Vorsatzkammer 38 in Axialrich¬ tung 10. Ebenso wie im Ausführungsbeispiel des Schalldämpfers 1 gemäß Fig. 12 um¬ gibt das Rohrstück 39 das Schallrohr 11 und begrenzt die Kammeröffnung 40.
Die Vorsatzkammer 38 und das Rohrstück 39 wirken nach Art einer Druckkammer und transformieren dadurch den vom Lautsprecher 2 abgestrahlten Kompensationsschall, bevor er im Bereich der Abstrahlöffnung 13 mit dem Störschall überlagert wird. Durch diese Transformation ist die Lautsprechermembran 4 verbessert an die Luft angepaßt. Der Wirkungsgrad des Schalldämpfers 1 ist weiter verbessert. Die in verschiedenen Ausführungsformen des Schalldämpfers 1 dargestellten und be¬ schriebenen Komponenten können natürlich auch in Ausführungsbeispiele integriert werden, in denen diese Komponenten nicht dargestellt oder beschrieben sind. So ist z.B. der anhand von Fig. 1 erläuterte Kühlungskreislauf mit den Kühlungsleitungen 16 und den Bohrungen 15 auch für den Schalldämpfer 1 gemäß den Ausführungsbeispie¬ len Fig. 4 - Fig. 13 geeignet. In diesem Sinne kann z.B. das Bündelungsrohr 34 gemäß Fig. 10 und Fig. 11 selbstverständlich auch mit dem Schalldämpfer 1 gemäß den Aus¬ führungsbeispielen Fig. 1 - Fig. 9 kombiniert werden.
38 Vorsatzkammer Schalldämpfer 39 Rohrstück Lautsprecher 40 Kammeröffnung Lautsprechergehäuse 41 Aussparung Lautsprechermembran 42 Kapselung Lautsprecherkorb 43 Rohrachse Polplatte 44 Rohrradius Polplatte Ringmagnet Polkern Axialrichtung Schallrohr Schallführungsrichtung Abstrahlöffnung Korbrand Bohrung Kühlungsleitung Hohlraum Schalldämpfer Abgasrohr Halbschale Halbschale Stützplatte Stützplatte Dämpfungsmaterial Schall wand Raumwand Zwischenrohr Rohrkanal Isolierschicht Dämpfungsmaterial Vorsatzrohr Perforation Abgasöffnung Bündelungsrohr Schutzgitter Gitteröffnung Mikrofon

Claims

Ansprüche
1. Aktiver Schalldämpfer (1) für die Kompensation des von einer Störschallquelle durch eine Abstrahlöffnung (13) hindurch abgestrahlten Störschalls, mit einem Lautspre¬ cher (2) zur Abstrahlung von Kompensationsschall derart, daß sich die beiden Schallfelder von Störschall und Kompensationsschall durch Interferenz gegenseitig abschwächen oder auslöschen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher (2)
- mit seiner Längsachse zum Zentrum der Abstrahlöffnung (13) etwa konzentrisch angeordnet ist, und
- mit seiner den Kompensationsschall erzeugenden Lautsprechermembran (4) die Abstrahlöffnung (13) radial umgibt.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen elektrodynamisch angetriebenen Lautsprecher (2).
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher (2) ein Konuslautsprecher ist.
4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechermembran (4) etwa in der Ebene der Abstrahlöffnung (13) ein¬ liegt.
5. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlöffnung (13) die Rohrmündung eines Störschall führenden Schall¬ rohres (11), z. B. eines Abgasrohres, ist.
6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, mit einer Polplatte (6), einem Ringmagnet (8) und einem Polkern (9) als Bestandteile des Magnetsystems eines elektrodynamischen Lautsprechers (2), dadurch gekennzeichnet,
- daß das Magnetsystem das Schallrohr (11) radial umgibt, und
- daß hierzu die Polplatte (6) und der Polkern (9) entlang der Längsachse des Laut- Sprechers (2) zentrisch durchbohrt sind.
7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher (2) das Schallrohr (11) mit Radialabstand umgibt, wobei der durch den Radialabstand gebildete Zwischenraum verschlossen ist.
8. Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum durch eine wärmedämmende Isolierschicht (29) verschlossen ist.
9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautsprecher (2) das Schallrohr (11) unter Zwischenlage eines das Schall¬ rohr (11) mit Radialabstand umfassenden Zwischenrohres (27) umgibt.
10. Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Radialabstand von Schallrohr (11) und Zwischenrohr (27) gebil¬ dete Rohrkanal (28) in Axialrichtung (10) mindestens im Bereich des Magnetsystems von der Isolierschicht (29) durchsetzt ist.
11. Schalldämpfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal (28) von einem Kühlungsmittel zur Kühlung des Lautsprechers (2) durchströmt ist.
12. Schalldämpfungssystem nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal (28) in Axialrichtung (10) an der Abstrahlöffnung (13) ver¬ schlossen ist.
13. Schalldämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkanal (28) mittels der darin einliegenden Isolierschicht (29) verschlos¬ sen ist.
14. Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (27) ein Baßreflexrohr ist, dessen Baßreflexöffnung die Ab¬ strahlöffnung (13) umgibt.
15. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern (9) des Magnetsystems mindestens eine als Kühlkanal wirksame Bohrung (15) zum Durchfluß von Kühlmittel enthält.
16. Schalldämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern (9) mehrere, entlang seiner Umfangsrichtung angeordnete Bohrun¬ gen (15) enthält, die fluidisch miteinander verbunden sind.
17. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Lautsprecherkorb (5) zur Befestigung und Zentrierung der Lautsprechermembran (4) dadurch gekennzeichnet, daß der Korbrand (14) des Lautsprecherkorbes (5) von einer Schallwand (25) um¬ geben und daran befestigt ist.
18. Schalldämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwand (25) Bestandteil eines geschlossenen Lautsprechergehäuses (3) ist, welches gegebenenfalls eine Aussparung (41) zur Durchführung des Schallroh¬ res (11) enthält.
19. Schalldämpfer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Schallrohr (11) das Abgasrohr eines Verbrennungsmotors ist, und
- daß das Lautsprechergehäuse (3) das Gehäuse eines Schalldämpfers (1) ist.
20. Schalldämpfer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Schallrohr (11) das Abgasrohr (19) eines Kraftfahrzeugs ist, und
- daß das Lautsprechergehäuse (3) das Gehäuse eines an Kraftfahrzeugen mon¬ tierbaren Schalldämpfers (1 ,18) ist.
21. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Lautsprechergehäuses (3) zumindest teilweise mit schall¬ schluckendem Dämpfungsmaterial (30) ausgefüllt ist.
22. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Abstrahlöffnung (13) die Rohrmündung eines Abgasrohres ist, und
- daß an die Rohrmündung ein an seinem Rohrmantel akustisch transparent perfo¬ riertes Vorsatzrohr (31) angeschlossen ist, welches das Abgasrohr in Schallfüh¬ rungsrichtung (12) verlängert.
23. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Korbrand (14) des Lautsprechers (2) ein akustisch transparent perforiertes Schutzgitter (35) befestigt ist, welches
- die Vorderseite der Lautsprechermembran (4) abdeckt und
- eine zentrale, die Abstrahlöffnung (13) radial umgebende Gitteröffnung (36) auf¬ weist.
24. Schalldämpfer nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgitter (35) plattenartig in einer einzigen Ebene einliegt.
25. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Vorderseite der Lautsprechermembran (4) am Korbrand (14) ein koaxial zur Abstrahlöffnung (13) angeordnetes Bundelungsrohr (34) für die Bünde¬ lung des Störschalls und des Kompensationsschalls anschließt.
26. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das perforierte Vorsatzrohr (31) und das Bundelungsrohr (34) in Schallführungs¬ richtung (12) etwa bündig abschließen.
27. Schalldämpfer nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß am Abschlußbund des Bündelungsrohres (34) ein akustisch transparent perfo¬ riertes Schutzgitter (35) befestigt ist, welches die Vorderseite der Lautsprechermem¬ bran (4) abdeckt.
28. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor zur Aufnahme des kompensierten Störschalls innerhalb des Bündelungsrohres (34) angeordnet ist.
29. Schalldämpfer nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor innerhalb des Bündelungsrohres (34) mit Radialabstand bezüglich der in Axialrichtung (10) verlaufenden Rohrachse (43) des Bündelungsrohres (34) angeordnet ist.
30. Schalldämpfer nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialabstand bezüglich der Rohrachse (43) des Bündelungsrohres (34) etwa der 0,6-fache Abstand zwischen der Rohrachse (43) und der Innenwand des Bündelungsrohres (34) ist.
31. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Mikrophon (37) ist.
32. Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Korbrand (14) eine rotationssymmetrisch ausgebildete und schallundurch¬ lässige Vorsatzkammer (38) befestigt ist,
- die die Vorderseite der Lautsprechermembran (4) haubenartig abdeckt und
- die eine zentrale, die Abstrahlöffnung (13) mit Radialabstand umgebende Kam¬ meröffnung (40) aufweist.
33. Schalldämpfer nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrstück (39)
- zentral an der dem Lautsprecher (2) in Axialrichtung (10) abgewandten Seite der Vorsatzkammer (38) befestigt ist, und
- mit seiner Rohrwand die Kammeröffnung (40) in Radialrichtung begrenzt.
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