EP3804354A1 - AUSWERTEEINRICHTUNG, SCHALLWANDLER, FAHRZEUG, VERFAHREN UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT ZUR DÄMPFUNG VON STÖRANTEILEN IN GERÄUSCHEN AUßERHALB DES FAHRZEUGES - Google Patents

AUSWERTEEINRICHTUNG, SCHALLWANDLER, FAHRZEUG, VERFAHREN UND COMPUTERPROGRAMMPRODUKT ZUR DÄMPFUNG VON STÖRANTEILEN IN GERÄUSCHEN AUßERHALB DES FAHRZEUGES

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Publication number
EP3804354A1
EP3804354A1 EP19727616.5A EP19727616A EP3804354A1 EP 3804354 A1 EP3804354 A1 EP 3804354A1 EP 19727616 A EP19727616 A EP 19727616A EP 3804354 A1 EP3804354 A1 EP 3804354A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
vehicle
sound transducer
noise
evaluation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19727616.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Kernebeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3804354A1 publication Critical patent/EP3804354A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1083—Reduction of ambient noise

Definitions

  • the invention relates to an evaluation device according to claim 1 for a vehicle for damping noise components in noise outside the vehicle. Furthermore, the invention relates to a sound transducer according to claim 2 for a vehicle for damping noise components in noise outside the vehicle. In addition, the invention relates to a vehicle according to claim 10 with at least one transducer according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method according to claim 12 for damping noise components in noise outside of a vehicle. The invention also relates to a computer program product according to claim 14 for a vehicle for damping noise components in noise outside the vehicle. Furthermore, the invention relates to a use according to claim 15 of an evaluation device according to the invention, a transducer according to the invention and / or a computer program product according to the invention for damping noise components in noise in areas outside the automotive sector.
  • Antisound transmitters are known from the prior art. Anti-sounders are used to actively cancel unwanted sound fields by means of controlled interference. Anti-sirens usually comprise a control system consisting of a sound sensor and a sound source, such as speakers. The loudspeaker is controlled by the sensor in such a way that constant pressure is maintained in the areas of the sound fields.
  • DE 28 14 093 C2 discloses an anti-noise transmitter.
  • WO 2010 040 705 A1 discloses a device for reducing extraneous sound by generating counter sound.
  • active noise compensation is an extinction of noise and counter sound, especially in the ear canal of a wearer of the device.
  • active noise cancellation for example anti-sounding devices, a membrane is actively vibrated to extinguish sound fields via interference. That is, the membrane is actively deflected to vibrate.
  • the sensors used to record sound are, for example, microphones.
  • noise is much louder than the actual useful noise.
  • environmental noise such as driving noise and / or noise from wind and engine is received during a car ride as noise.
  • These noises are louder than, for example, a sound of a follow-on horn of an approaching emergency vehicle.
  • the sound of the subsequent sound horn for example, a siren of an ambulance or fire engine, corresponds to the Nutzgehoffsch.
  • the problem then arises that the microphone diaphragm quickly reaches its deflection limit, also referred to as clipping. As a result, audio files are unusable.
  • the invention has the object to improve at least the attenuation of noise components in the detection of noise in the automotive sector and other areas.
  • the object is achieved by an evaluation device for a vehicle for damping noise components in noise outside the vehicle with the features of claim 1.
  • the evaluation device comprises a first interface in order to obtain a first signal of a sensor of a sound transducer.
  • the evaluation device comprises a second interface in order to provide a second signal to an actuator of the sound transducer.
  • the evaluation device is designed to determine a useful component and the interference component of the first signal as a function of the first signal.
  • the evaluation device determines a second signal.
  • the deflections of the sound transducer caused by the noise component are at least damped by means of the actuator.
  • the evaluation device is designed to completely compensate for the deflections of the sound transducer caused by the interference component by means of the actuator.
  • the evaluation is executed, with very bad noise ratio useful ratio, in English Signal Noise Ratio, abbreviated SNR, that is, with predominant interference component to filter out any user parts.
  • the object is achieved by a sound transducer for a vehicle for damping noise components in noise outside the vehicle with the features of claim 2.
  • the sound transducer comprises a vibrating member to perform vibrations.
  • the sound transducer comprises a sensor for converting vibrations of the vibration member generated by sound waves of the noise into a first signal.
  • the sound transducer comprises an actuator in order to damp at least by the vibrations induced deflections of the vibrating member.
  • the sound transducer comprises an evaluation device.
  • the evaluation device is designed to determine a useful component and the interference component of the first signal as a function of the first signal.
  • the evaluation device is designed to determine a second signal as a function of the interference component.
  • the second signal provides the evaluation device to the actuator.
  • the deflections of the oscillating member caused by the interference component are at least attenuated by means of the actuator.
  • the oscillating member is brought almost to rest and must not be actively deflected for noise compensation.
  • the evaluation device determines the second signal as an inverse interference component.
  • the actuator to which this inverse interference component is provided causes the oscillating member to rest.
  • the actuator will deflect the oscillating member in such a way that the sensor only further processes the deflections caused by the useful portion.
  • the sound transducer comprises an evaluation device according to the invention.
  • the acoustic transducer preferably comprises a first coil which receives sound and corresponds to the sensor, and a second coil which corresponds to the actuator.
  • the object is achieved by a vehicle having at least one sound transducer according to the invention with the features of claim 10.
  • the at least one sound transducer is arranged outside the vehicle interior, preferably on a bumper, on a side region of the vehicle or on the vehicle roof is.
  • the evaluation of the transducer is designed to classify while driving with the vehicle noise, especially driving noise, driving wind, and / or engine noise, as interference components of the first signal and to determine the second signal such that the interference components by corresponding zero oscillations of the oscillating member of the at least one sound transducer are compensated. This can be used to detect sirens of emergency vehicles and other useful noises.
  • the vehicle comprises an arrangement of a plurality of sound transducers according to the invention.
  • a first sound transducer is arranged, for example, on the right edge of the front bumper.
  • a second sound transducer is arranged on the left edge of the front bumper.
  • a third transducer is located on the right edge of the rear bumper.
  • a fourth transducer is located on the left edge of the rear bumper.
  • Such an arrangement additionally provides information about a direction from which the sounds are received.
  • the sensor of the sound transducer is a 360 ° -view sensor that detects omnidirectional noise.
  • Such a sound transducer is advantageously arranged on the vehicle roof.
  • the sound transducer is preferably a digital sound transducer.
  • the sound transducer is an analog sound transducer.
  • the object is achieved by a method for damping noise components in noise outside a vehicle with the method steps according to claim 12. Accordingly, vibrations of a vibration member generated by sound waves are converted into a first signal. Depending on the first signal, a useful portion and a noise component of the first Signals determined. Depending on the noise component, a second signal is determined. The second signal is provided to the actuator. Depending on the second signal, at least the deflections caused by the interference component of the
  • Damped vibration element This method advantageously allows a compensation of noise without permanent active deflection of the oscillating member.
  • the compensation eliminates the unwanted effect of the interference component by immobilizing the oscillating member with respect to the interference components.
  • the second signal is also called the compensation signal.
  • the object is achieved by a computer program product for a vehicle for damping extraneous noise in noises outside the vehicle with the features of claim 14.
  • the computer program product is designed to be loaded into a memory of a computer of the vehicle.
  • the computer program product comprises software code sections with which the method according to the invention can be executed when the computer program product is running on the computer.
  • the computer program product according to the invention is platform independent. That is, it can run on any computing platform.
  • the computer program product is executed on an evaluation device according to the invention or on a sound transducer according to the invention.
  • the software code sections are written in any programming language.
  • the object is achieved by using an evaluation device according to the invention, a sound transducer according to the invention and / or a computer program product according to the invention for damping noise components in noise in areas outside the automotive sector according to claim 15.
  • An evaluation device is a device that processes incoming information and outputs a result resulting from this processing.
  • Insbesonde- re is an electronic circuit, such as a central processing unit or a graphics processor, an evaluation device. An arrangement of several processors is also an evaluation device.
  • a computer is also an evaluation device.
  • the evaluation device is preferably realized as a system-on-a-chip, that is, all or at least a large part of the functions are integrated on one chip.
  • the chip includes, for example, a multi-core processor with central processing processors, referred to in English as the Central Processing Unit, abbreviated CPU.
  • the chip also includes graphics processors, referred to in English as the Graphic Processing Unit, abbreviated GPU. Graphics processors are particularly advantageous for parallel processing, called parallel computing, of operations.
  • the chip is preferably integrated in a vehicle control device, in the English Electronic Control Unit, abbreviated ECU.
  • the vehicle control device is designed to regulate longitudinal and / or lateral control of the vehicle by means of vehicle actuators. By detecting noises, the vehicle is thus controlled as a function of useful noise, preferably automated.
  • the invention also provides a human-machine interface, in the English Human Machine Interface, abbreviated HMI, to inform a driver about the detected useful portions of a noise.
  • HMI Human Machine Interface
  • the evaluation device is advantageously a parallel computer.
  • a parallel computer performs processing operations simultaneously on, among others, multiple main and / or graphics processors. Graphics processors are particularly suitable for parallel computing.
  • the evaluation device is scalable, that is, the evaluation device can be adapted in particular for different automation levels of automated driving (standard SAEJ3016). Higher levels of automation require more computing power than lower levels of automation. Highly automated driving corresponds to autonomous vehicles.
  • the evaluation device is designed to execute a control loop.
  • a control circuit is realized, for example, with an electronic circuit comprising diodes, capacitors and / or microcontrollers. Actual value is the first signal from the sensor, which is continuously recorded. Target value is the useful portion of the first signal.
  • the sensor and the actuator form the controlled system. Control difference is the noise component.
  • the actuator is charged with the inverse interference component. Through the control loop, the sensor is controlled to pass only the payloads.
  • a vehicle is a land vehicle or a watercraft. Examples are road vehicles, in particular passenger cars, lorries and trucks. A minibus and a bus are also vehicles.
  • Noises outside the vehicle are noises that arise outside of the vehicle. Sound waves of these noises reach the vehicle.
  • the noise and the sensor signals resulting from the noise include interference components and useful components.
  • User shares are the shares that carry certain information and are to be used. User shares are created by the noise source of the useful noise.
  • Noise components are the components that have no use for the further processing of the actual useful noise.
  • Disturbance components are caused by additional noise sources and are superimposed on the user noise. In a car trip are noise components, for example, driving wind and / or engine noise.
  • An interface is a component between at least two functional units, at which an exchange of logical quantities, for example data, or physical quantities, for example electrical signals, takes place, either only unidirectionally or bidirectionally.
  • the exchange can be analog or digital.
  • the exchange can also be wired or wireless.
  • a sensor is a technical component that detects certain physical properties of its environment, for example sound pressure, qualitatively and / or quantitatively as a measured variable and in a further processing, preferably electrical, Signal, for example, an electrical voltage, transforms.
  • the signal provided by the first sensor is preferably an audio signal.
  • Actuators convert signals into mechanical motion or other physical quantities, such as vibrations, and actively intervene in a process.
  • a transducer is a device that converts sound pressure into electrical signals and converts electrical signals into sound pressure. This allows a transducer to perform the functions of a sensor and an actuator.
  • a microphone is a sound transducer in the form of a sensor.
  • a loudspeaker is a sound transducer in the form of an actuator.
  • a vibrating member is a component for generating, amplifying, absorbing, damping or measuring vibrations.
  • a vibration membrane is a vibrating member.
  • the vibrating member is, for example, a thin skin or foil that generates or modifies vibrations.
  • the vibration element follows the sound pressure or the sound pressure gradient. Pressure gradient microphones also detect the direction from which sound waves arrive.
  • a program belongs to the software of a data processing system, for example an evaluation device or a computer.
  • Software is a collective term for programs and related data.
  • the complement to software is hardware.
  • Hardware refers to the mechanical and electronic alignment of a data processing system.
  • the evaluation device itself is a hardware.
  • Computer program products typically include a sequence of instructions that cause the hardware, when the program is loaded, to perform a particular procedure that results in a particular result.
  • the computer program product causes a technical effect, namely at least attenuation of the deflections of the oscillating member due to the interference component as a function of the second signal.
  • the sensor converts the oscillations into the first signal according to a transducer principle of a dynamic microphone, a condenser microphone, a piezo microphone or a carbon microphone.
  • a voice coil microphone is a dynamic microphone. When incoming sound waves, the vibrating member is set in motion. A coil immersed in a magnetic field is thereby moved in the magnetic field. This induces a voltage.
  • an electrically conductive membrane is mounted as a vibrating member in front of a metal plate electrically insulated.
  • the oscillating member thus corresponds to a second plate of a plate capacitor.
  • Piezo microphones use the piezo effect to generate the first signal.
  • the oscillating member is coupled to a piezoelectric component, for example a ceramic.
  • a pressure-dependent contact resistance in a carbon granulate stored behind the oscillating member leads to the first signal.
  • the actuator converts the second signal into the oscillations according to a transducer principle of a voice coil loudspeaker, a magnetostatic loudspeaker, a piezo loudspeaker, an electromagnetic loudspeaker or a plasma loudspeaker, wherein the actuator is preferably a plunger coil.
  • the speakers work according to the effects described for the microphones.
  • Plasma speakers convert electrical signals directly into sound waves without the need for mechanical oscillators. This produces an air plasma whose field is dependent on the quality of the signal oscillates. Plasma speakers use the property of gases to expand when heated and contract again on cooling.
  • the transducer comprises an analog-to-digital converter to convert the first signal to a digital equivalent.
  • the sound transducer comprises a classifier which, depending on known useful components, classifies the useful component and the interference component of the first signal and determines the second signal as a function of the classified interference component.
  • the transducer includes a digital-to-analog converter to convert the second signal to an analog equivalent.
  • the analog-to-digital converter, the classifier and the digital-to-analog converter are integrated in the evaluation device.
  • a digital sound transducer is advantageously provided and the determination of the interference and useful components is digital, so in particular on a computer executable.
  • An analog-to-digital converter is an electronic circuit or device that converts a continuous waveform into binary numbers. The binary numbers indicate how often a specific signal interval is contained within the signal.
  • a digital-to-analog converter is the counterpart to an analog-to-digital converter.
  • a classifier is a mechanical component, an electronic circuit or an algorithm which classifies a set of objects, for example noise components in a sound or signal components in a signal, into classes, for example noise and useful components.
  • Classifiers recognize patterns and can be implemented in a computer program.
  • the known user components are stored, for example, in a database of the classifier or an external memory to which the classifier has access, for example by means of a wireless interface.
  • the classifier is a computer program product.
  • the computer program product comprises software code sections for determining the second signal as a function of the classified interference component.
  • the evaluation device is designed to execute the computer program.
  • the classifier is an artificial neural network that is trained to determine useful and / or noise components in the first signal.
  • a software algorithm provided to filter out noises from Nutzanmaschine.
  • the artificial neural network no longer has to rely on deposited user shares. Through training, the artificial neural network has learned what useful parts and what are noise components, for example, depending on frequency and / or amplitude characteristics of the first signal.
  • the artificial neural network has the advantage that it can purposely respond to new information, for example, sounds that it has not yet processed in the training phase.
  • Artificial intelligence is a generic term for the automation of intelligent behavior. For example, an intelligent algorithm learns to react purposefully to new information.
  • An artificial neural network known in English as the Artificial Neural Network, is an intelligent algorithm.
  • An intelligent algorithm is designed to learn to react purposefully to new information. The training phase is inspired by the learning process of a brain.
  • the evaluation device is designed to determine the second signal as a function of frequencies of the sound waves such that below or above a certain frequency results in a zero oscillation of the oscillation element.
  • the vibrating member is at rest.
  • the oscillating member does not oscillate at frequencies below 100 Hz.
  • useful parts in road traffic are above 100 Hz. Shares below 100 Hz are then noise components. This realizes a first noise filter.
  • the evaluation device is designed to determine the second signal such that the oscillating member only at low frequencies, high frequencies or within an adjustable frequency range
  • the evaluation device thus realizes filter functions.
  • Certain interference signals for example truck hum at, for example, 250 Hz, can thus be specifically eliminated. If, for example, traffic noise is disturbed by a nearby truck engine noise in traffic, the filter function of the evaluation are used to filter away this noise.
  • Useful signals for example sirens of emergency vehicles, are still detected, for example also with a bandpass filter, which only lets pass the frequencies typical for sirens.
  • a bandpass filter advantageously only a certain frequency range is detected selectively.
  • the bandpass filter preferably Nutzfrequenzspektren are permanently scanned, preferably narrowband dig.
  • the evaluation device can specifically detect this useful signal by means of the filter functions.
  • the receiving area or the sensitivity range of the sound transducer is advantageously adaptable by software and changeable or displaceable during recording.
  • the evaluation device is designed to recognize a substantially constantly acting on the vibrating member suppressing or overpressure and to determine the second signal in response to the negative pressure or the overpressure such that the actuator moves the vibrating member in a rest position.
  • a speed-dependent driving wind is created, to which, if necessary, an existing wind is added.
  • the driving wind presses against the oscillating member and moves it out of the rest position.
  • the oscillating member is pressed back into the rest position in such situations in order not to modify the sound recording.
  • the at least one sound transducer comprises interfaces to vehicle sensors, preferably an air pressure sensor. This will be one on the
  • Detected oscillating member suppressing or overpressure detected and the second signal in response to the negative pressure or the overpressure determined such that the actuator moves the vibrating member in a rest position.
  • the sound transducer interfaces with speed sensors to determine a speed-dependent manipulated variable for the actuator so that it can move the vibrating member back to the rest position.
  • an inventive transducer is used to carry out the method.
  • the invention will be explained by way of example in the following figures. Show it:
  • FIG. 1 a is a sectional view of an embodiment of a transducer according to the invention
  • FIG. 1 b is a plan view of the transducer according to Fig. 1a,
  • FIG. 1 c shows a side view of the sound transducer according to FIG. 1 a
  • FIG. 3 shows an embodiment of a sound transducer according to the invention when applying a noise component
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a sound transducer according to the invention when applying a noise component and a useful component
  • Fig. 5 is a schematic representation of the filter functions of the invention.
  • Fig. 6 is a schematic representation of the method according to the invention.
  • FIG. 1 a shows, for example, a sectional view of a sound transducer 1000 according to the invention.
  • FIG. 1 b shows the sound transducer in plan view.
  • the sound transducer 1000 is arranged, for example, on a vehicle roof of a passenger car.
  • the sound transducer 1000 includes a swing member 100.
  • the swing member 100 is a diaphragm.
  • On the vibrating member 100 sound waves of noise 10 meet.
  • the sources of noise 10 are outside of a vehicle.
  • the Sound waves deflect the vibrating member 100.
  • the vibrating member 100 starts to vibrate.
  • the oscillations are dependent, for example, on the frequency and amplitude of the sound waves, on a self-resonant frequency of the vibrating member 100, on a damping constant of the vibrating member 100 and / or on a clamping of the vibrating member 100 in the sound transducer 1000.
  • the sensor 200 is, for example, a plunger coil 203 immersed in a field of a permanent magnet 201, see FIG. 1 c.
  • a bobbin 202 of the plunger coil 203 is connected to the swing member 100. Due to the vibrations of the oscillating member 100, the plunger coil 203 oscillates in the permanent magnetic field. As a result, an electrical voltage is induced. The electrical voltage is evaluated as a first signal 12.
  • the first signal 12 is provided via a first interface 701 of an evaluation device 700.
  • the evaluation device 700 is a control loop. Input variable of the control loop is the first signal 12 as an actual value.
  • the control loop regulates the controlled system comprising the sensor 200 and an actuator 300.
  • the actuator 300 is preferably not a plunger coil 203 but, for example, a piezoelectric actuator.
  • the first signal 12 contains at the beginning of the control a noise component 11 and a useful portion 13.
  • the useful portion 13 corresponds to the desired value.
  • the target value is stored in a database.
  • the target value is determined by means of artificial intelligence, for example with an artificial neural network, which has been trained to filter out noises 10 payloads 13.
  • the oscillating member 100 only executes vibrations corresponding to the useful portion 13.
  • the noise component 1 1 was corrected.
  • the control difference between the first signal 12 and useful portion 13 corresponds to the interference component 1 1.
  • the inverse interference component 1 1 results in a second signal 14.
  • the second signal 14 is a manipulated variable for the actuator 300.
  • the second signal 14 is the actuator 300 via a second interface 702 provided.
  • the actuator 300 prevents the oscillations of the oscillating member 100 caused by the interference components 11.
  • the evaluation device 700 is preferably a digital evaluation device and comprises an analog-to-digital converter 400.
  • the analog-to-digital converter 400 digitizes the electrical voltage which the sensor 200 delivers as its output variable into a digital data stream.
  • the classifier 500 is, for example, an algorithm which determines the useful signal 13 and the interference component 11 of the first signal 12 by processing the first signal 12.
  • the classifier 500 is an artificial neural network.
  • the evaluation device 700 is designed to execute the artificial neural network.
  • the evaluation device 700 has sufficient computing power and sufficient storage capacity.
  • the evaluation device 700 also includes a digital-to-analog converter 600.
  • the digital-to-analog converter 600 converts the result of the classifier 500 back into an electrical voltage.
  • the evaluation device 700 preferably comprises a device for voltage adjustment in order to optimally adapt this voltage to the actuator 300.
  • the voltage adjustment device is, for example, an amplifier.
  • the invention provides an impedance matching.
  • FIG. 2 shows a sound transducer 1000 known from the prior art.
  • the noise 10 impinging on the vibration member 100 is a noise and consists of noise components 11.
  • the sensor 200 outputs the interference signal 1 1 as an output signal 15.
  • the output signal 15 is the output signal 15 of the sound transducer 1000.
  • FIG. 3 shows the sound transducer 1000 according to the invention.
  • the vibration element 100 is excited by interference components 11.
  • the evaluation device 700 controls the interference component 1 1 by the second signal 14.
  • the second signal 14 is a compensation signal with respect to the first signal 1 1. 1m controlled state, the vibrating member remains in rest position. The conditional by the interference component 1 1 vibrations are prevented.
  • the output signal 15 of the sensor 200 is a zero signal.
  • the noise 10 comprises the interference component 11 and the useful component.
  • the evaluation device 700 determines the second signal 14 in such a way that in the adjusted stood the vibrating member 100 is only excited by the useful portion 13 of the noise 10.
  • the output signal 15 of the sensor 200 is thus the useful portion 13.
  • FIG. 5 shows the filter functions of the evaluation device 700. Plotted is a power level of the sound transducer 1000 in decibels as a function of a frequency f. Without the evaluation device 700 according to the invention, the power level above a certain frequency f is independent of the frequency f.
  • the evaluation device 700 makes it possible to determine the second signal 14 in such a way that the vibration element 100 executes vibrations only at low frequencies f. This corresponds to a low-pass filter TP.
  • the evaluation device 700 further makes it possible to determine the second signal 14 in such a way that the vibration element 100 executes vibrations only at high frequencies f. This corresponds to a high-pass filter HP.
  • the evaluation device 700 also makes it possible to determine the second signal 14 in such a way that the vibration element 100 executes vibrations only in a defined frequency band.
  • the individual filters can be combined with each other. With the bandpass filter BP, the surroundings of the vehicle can be specifically scanned for noises 10 whose frequency f lies in the bandpass filter's frequency band.
  • a first method step V1 vibrations of the oscillating member 100 generated by sound waves are converted into the first signal 12.
  • a useful component 13 and a noise component 11 of the first signal 12 are determined as a function of the first signal 12.
  • the second signal 14 is determined as a function of the interference component 11.
  • the second signal 14 is provided for the actuator 300.
  • the deflections of the oscillating member caused by the interference component 11 are at least attenuated as a function of the second signal 14.
  • the method is programmed in a programming language with corresponding program instructions and is executed as software on the evaluation device 700 according to the invention.
  • the recording area or the sensitivity rich of the transducer 1000 via software adaptable and changeable during a sound recording.
  • the invention is particularly advantageous for a vehicle for damping noise components 11 in noises 10 outside the vehicle, for example, driving wind noise.
  • the invention can also be used for other areas, for example, for press and / or Congresshlivübertragonne to compensate for noise 11 at the transmission site, for example wind noise.
  • an evaluation device 700 according to the invention a transducer 1000 according to the invention and / or a computer program product according to the invention for damping noise components 11 in noises 10 in areas outside the automotive sector, preferably press and / or lavishhliveübertragonne.

Landscapes

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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

Schallwandler (1000) für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen (11) in Geräuschen (10) außerhalb des Fahrzeuges umfassend ein Schwingglied (100), um Schwingungen auszuführen, einen Sensor (200), um von Schallwellen der Geräusche (10) erzeugte Schwingungen des Schwinggliedes (100) in ein erstes Signal (12) zu wandeln, einen Aktor (300), um durch die Schwingungen bedingte Auslenkungen des Schwinggliedes (100) wenigstens zu dämpfen, und eine Auswerteeinrichtung (700), ausgeführt, in Abhängigkeit des ersten Signals (12) einen Nutzanteil (13) und den Störanteil (11) des ersten Signals (12) zu bestimmen, in Abhängigkeit des Störanteils (11) ein zweites Signal (14) zu bestimmen und das zweite Signal (14) dem Aktor (300) bereitzustellen, um in Abhängigkeit des zweiten Signals (14) die durch den Störanteil (11) bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes (100) zumindest zu dämpfen.

Description

Auswerteeinrichtung. Schallwandler. Fahrzeug, Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auswerteeinrichtung nach Anspruch 1 für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Schallwandler nach Anspruch 2 für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug nach Anspruch 10 mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Schallwandler. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren nach Anspruch 12 zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb eines Fahrzeuges. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung nach Anspruch 15 einer erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung, eines erfindungsgemäßen Schallwandlers und/oder eines erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen in Bereichen außerhalb des Automotive-Bereiches.
Aus dem Stand der Technik sind Antischallgeber bekannt. Antischallgeber dienen zum aktiven Auslöschen von unerwünschten Schallfeldern mittels gesteuerter Interferenz. Antischallgeber umfassen in der Regel ein Regelsystem bestehend aus einem Schallsensor und einer Schallquelle, beispielsweise Lautsprecher. Der Lautsprecher wird von dem Sensor so gesteuert, dass in den Bereichen der Schallfelder Druckkonstanz herrscht. Die DE 28 14 093 C2 offenbart beispielsweise einen Antischallgeber.
Die WO 2010 040 705 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Reduzierung von Fremdschall durch Erzeugung von Gegenschall. Durch aktive Lärmkompensation erfolgt eine Auslöschung von Stör- und Gegenschall, insbesondere im Ohrkanal eines Trägers der Vorrichtung. Bei der aktiven Lärmkompensation, zum Beispiel Antischallgeber, wird eine Membran aktiv in Schwingungen gesetzt, um über Interferenz Schallfelder auszulöschen. Das heißt, die Membran wird aktiv zu Schwingungen ausgelenkt.
Die Sensoren, die zur Schallaufnahme verwendet werden, sind beispielsweise Mikrofone. Im Automotive-Bereich sind Störgeräusche um ein Vielfaches lauter wie das eigentliche Nutzgeräusch. Zum Beispiel werden während einer Autofahrt als Störgeräusche Umweltgeräusche, wie etwa Fahrgeräusche und/oder Geräusche von Wind und Motor, aufgenommen. Diese Geräusche sind lauter als zum Beispiel ein Geräusch eines Folgetonhorns eines herannahenden Einsatzwagens. Das Geräusch des Folgetonhorns, beispielsweise eine Sirene eines Krankenwagens oder Feuerwehrfahrzeuges, entspricht dem Nutzgeräusch. Um im Automotive-Bereich Störgeräusche durch die aus dem Stand der Technik bekannte aktive Lärmkompensation zu kompensieren, ist es daher erforderlich, die Mikrofonmembran stark auszulenken. Dabei tritt dann aber das Problem auf, dass die Mikrofonmembran schnell an ihre Auslenkungsgrenze gerät, auch als Clipping bezeichnet. Dies hat zur Folge, dass Audiodateien unbrauchbar sind.
Hier setzt die Erfindung an. Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, wenigstens die Dämpfung von Störanteilen bei Erfassung von Geräuschen im Automotive-Bereich und anderen Bereichen zu verbessern.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Auswerteeinrichtung für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Demnach umfasst die Auswerteeinrichtung eine erste Schnittstelle, um ein erstes Signal eines Sensors eines Schallwandlers zu erhalten. Ferner umfasst die Auswerteeinrichtung eine zweite Schnittstelle, um ein zweites Signal einem Aktor des Schallwandlers bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung ist ausgeführt, in Abhängigkeit des ersten Signals einen Nutzanteil und den Störanteil des ersten Signals zu bestimmen. In Abhängigkeit des zweiten Anteils bestimmt die Auswerteeinrichtung ein zweites Signal. In Abhängigkeit des zweiten Signals werden die durch den Störanteil bedingten Auslenkungen des Schallwandlers mittels des Aktors zumindest gedämpft. Mit der erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung wird das erste Signal analysiert und der Schallwandler derart angesteuert, dass seine Auslenkungen, die von Störanteilen hervorgerufen werden, wenigstens gedämpft sind. Damit wird der Nutzanteil des ersten Signals ungestört weiterverarbeitet, ohne dass der Störanteil durch aktive Auslenkung des Schallwandlers gelöscht werden muss. Vorteilhafterweise ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, die durch den Störanteil bedingten Auslenkungen des Schallwandlers mittels des Aktors vollständig zu kompensieren. Besonders vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, bei sehr schlechtem Störanteil-Nutzanteil-Verhältnis, im Englische Signal-Noise-Ratio, abgekürzt SNR, das heißt bei überwiegendem Störanteil, keine Nutzanteile herauszufiltern.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Schallwandler für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Demnach umfasst der Schallwandler ein Schwingglied, um Schwingungen auszuführen. Ferner umfasst der Schallwandler einen Sensor, um von Schallwellen der Geräusche erzeugte Schwingungen des Schwinggliedes in ein erstes Signal zu wandeln. Außerdem umfasst der Schallwandler einen Aktor, um durch die Schwingungen bedingte Auslenkungen des Schwinggliedes wenigstens zu dämpfen. Des Weiteren umfasst der Schallwandler eine Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist ausgeführt, in Abhängigkeit des ersten Signals einen Nutzanteil und den Störanteil des ersten Signals zu bestimmen. Ferner ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, in Abhängigkeit des Störanteils ein zweites Signal zu bestimmen. Das zweite Signal stellt die Auswerteeinrichtung dem Aktor bereit. In Abhängigkeit des zweiten Signals werden mittels des Aktors die durch den Störanteil bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes zumindest gedämpft.
Dadurch wird das Schwingglied nahezu in Ruhelage gebracht und muss zur Lärmkompensation nicht aktiv ausgelenkt werden. Ist das von dem Sensor aufgenommene Geräusch ein reines Störgeräusch, zum Beispiel ein Motorgeräusch, dann bestimmt die Auswerteeinrichtung das zweite Signal als einen inversen Störanteil. Der Aktor, dem dieser inverse Störanteil bereitgestellt wird, versetzt das Schwingglied in Ruhelage. Bei einem zusätzlichen Nutzanteil, zum Beispiel einer Sirene eines Einsatzfahrzeuges, wird der Aktor das Schwingglied derart auslenken, dass der Sensor nur noch die durch den Nutzanteil bedingten Auslenkungen weiterverarbeitet. Damit kann das Clipping verhindert werden. Vorzugsweise umfasst der Schallwandler eine erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung. Der Schallwandler umfasst vorzugsweise eine erste Spule, die Schall aufnimmt und dem Sensor entspricht, und eine zweite Spule, die dem Aktor entspricht.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Schallwandler mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Demnach ist der wenigstens eine Schallwandler außerhalb des Fahrzeuginnenraums, vorzugsweise an einer Stoßstange, an einem Seitenbereich des Fahrzeuges oder an dem Fahrzeugdach angeordnet ist. Die Auswerteeinrichtung des Schallwandlers ist ausgeführt, während der Fahrt mit dem Fahrzeug entstehende Geräusche, insbesondere Fahrgeräusche, Fahrwind, und/oder Motorgeräusche, als Störanteile des ersten Signals zu klassifizieren und das zweite Signal derart zu bestimmen, dass die Störanteile durch entsprechende Nullschwingungen des Schwinggliedes des wenigstens einen Schallwandlers kompensiert sind. Damit können Sirenen von Einsatzfahrzeugen und weitere Nutzgeräusche verbessert erfasst werden. Vorteilhafterweise umfasst das Fahrzeug eine Anordnung von mehreren erfindungsgemäßen Schallwandlern. Ein erster Schallwandler ist zum Beispiel am rechten Rand der Frontstoßstange angeordnet. Ein zweiter Schallwandler ist am linken Rand der Frontstoßstange angeordnet. Ein dritter Schallwandler ist am rechten Rand der Heckstoßstange angeordnet. Ein vierter Schallwandler ist am linken Rand der Heckstoßstange angeordnet. Eine derartige Anordnung stellt zusätzlich Informationen über eine Richtung bereit, aus der die Geräusche empfangen werden. Alternativ ist der Sensor des Schallwandlers ein 360°-Richtsensor, der Geräusche omnidirektional erfasst. Ein derartiger Schallwandler ist vorteilhafterweise an dem Fahrzeugdach angeordnet. Der Schallwandler ist vorzugsweise ein digitaler Schallwandler. Alternativ ist der Schallwandler ein analoger Schallwandler.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb eines Fahrzeuges mit den Verfahrensschritten nach Anspruch 12. Demnach werden von Schallwellen erzeugte Schwingungen eines Schwinggliedes in ein erstes Signal gewandelt. In Abhängigkeit des ersten Signals werden ein Nutzanteil und ein Störanteil des ersten Signals bestimmt. In Abhängigkeit des Störanteils wird ein zweites Signal bestimmt. Das zweite Signal wird für den Aktor bereitgestellt. In Abhängigkeit des zweiten Signals werden zumindest die durch den Störanteil bedingten Auslenkungen des
Schwinggliedes gedämpft. Dieses Verfahren ermöglicht vorteilhaferweise eine Kompensation von Störgeräuschen ohne permanente aktive Auslenkung des Schwinggliedes. Durch die Kompensation wird der unerwünschte Effekt des Störanteils aufgehoben durch Ruhigstellen des Schwinggliedes in Bezug auf die Störanteile. Im Falle einer Kompensation wird das zweite Signal auch Kompensationssignal genannt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen außerhalb des Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Demnach ist das Computerprogrammprodukt ausgeführt, in einen Speicher eines Computers des Fahrzeuges geladen zu werden. Das Computerprogrammprodukt umfasst Softwarecodeabschnitte, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Computer läuft. Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist Plattform unabhängig. Das heißt, es kann auf jeder beliebigen Rechenplattform ausgeführt werden. Bevorzugt wird das Computerprogrammprodukt auf einer erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung oder auf einem erfindungsgemäßen Schallwandler ausgeführt. Die Softwarecodeabschnitte sind in einer beliebigen Programmiersprache geschrieben.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung, eines erfindungsgemäßen Schallwandlers und/oder eines erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes zur Dämpfung von Störanteilen in Geräuschen in Bereichen außerhalb des Automoti- ve-Bereiches gemäß Anspruch 15.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und den Figuren angegeben.
Eine Auswerteeinrichtung ist eine Vorrichtung, die eingehende Informationen verarbeitet und ein aus dieser Verarbeitung resultierendes Ergebnis ausgibt. Insbesonde- re ist eine elektronische Schaltung, wie zum Beispiel eine zentrale Prozessoreinheit oder ein Grafikprozessor, eine Auswerteinrichtung. Eine Anordnung von mehreren Prozessoren ist auch eine Auswerteeinrichtung. Ein Computer ist auch eine Auswerteeinrichtung.
Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise als ein System-on-a-Chip realisiert, das heißt alle oder zumindest ein großer Teil der Funktionen sind auf einem Chip integriert. Der Chip umfasst beispielsweise einen Mehrkernprozessor mit zentralen Verarbeitungsprozessoren, im Englischen als Central Processing Unit, abgekürzt CPU, bezeichnet. Der Chip umfasst auch Grafikprozessoren, im Englischen als Graphic Processing Unit, abgekürzt GPU, bezeichnet. Grafikprozessoren eignen sich besonders vorteilhaft für paralleles Prozessieren, im Englischen parallel computing genannt, von Abläufen.
Der Chip ist vorzugsweise in ein Fahrzeugsteuerungsgerät, im Englischen Electronic Control Unit, abgekürzt ECU, integrierbar. Das Fahrzeugsteuerungsgerät ist ausgeführt, Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeuges mittels Fahrzeugaktoren zu regeln. Durch die Erfassung von Geräuschen wird das Fahrzeug damit auch in Abhängigkeit von Nutzgeräuschen gesteuert, vorzugsweise automatisiert.
Die Erfindung sieht auch eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle, im Englischen Human Machine Interface, abgekürzt HMI, vor, um einen Fahrer über die erfassten Nutzanteile eines Geräusches zu informieren.
Die Auswerteeinrichtung ist vorteilhafterweise ein Parallelrechner. Ein Parallelrechner führt Verarbeitungsoperationen gleichzeitig unter anderem auf mehreren Haupt- und/oder Grafikprozessoren durch. Grafikprozessoren eignen sich besonders für parallel computing. Mit einem derartigen Aufbau ist die Auswerteeinrichtung skalierbar, das heißt die Auswerteeinrichtung kann insbesondere für verschiedene Automatisierungsstufen des automatisierten Fahrens (Norm SAEJ3016) angepasst werden. Höhere Automatisierungsstufen erfordern nämlich mehr Rechenleistung als niedrigere Automatisierungsstufen. Hochautomatisiertes Fahren entspricht autonom fahrenden Fahrzeugen. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, einen Regelkreis auszuführen. Ein Regelkreis wird beispielsweis mit einer elektronischen Schaltung umfassend Dioden, Kondensatoren und/oder Mikrokontrollern realisiert. Ist-Wert ist das erste Signal des Sensors, das fortlaufend erfasst wird. Soll-Wert ist der Nutzanteil des ersten Signals. Der Sensor und der Aktor bilden die Regelstrecke. Regeldifferenz ist der Störanteil. Der Aktor wird mit dem inversen Störanteil beaufschlagt. Durch den Regelkreis wird der Sensor geregelt, nur noch die Nutzanteile weiterzugeben.
Ein Fahrzeug ist Landfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug. Beispiele sind Straßenfahrzeuge, insbesondere Personen-, Nutz- und Lastkraftwagen. Ein Kleinbus und ein Bus sind auch Fahrzeuge.
Geräusche außerhalb des Fahrzeuges sind Geräusche, die Fahrzeug extern entstehen. Schallwellen dieser Geräusche erreichen das Fahrzeug. Die Geräusche und die aus den Geräuschen resultierenden Sensorsignale umfassen Störanteile und Nutzanteile. Nutzanteile sind die Anteile, die eine bestimmte Information tragen und die weitergenutzt werden sollen. Nutzanteile entstehen durch die Geräuschquelle des Nutzgeräusches. Störanteile sind die Anteile, die keinen Nutzen für die Weiterverarbeitung des eigentlichen Nutzgeräusches haben. Störanteile entstehen durch zusätzliche Geräuschquellen und sind dem Nutzgeräusch überlagert. Bei einer Autofahrt sind Störanteile zum Beispiel Fahrwind und/oder Motorengeräusche.
Eine Schnittstelle ist ein Bauteil zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, zum Beispiel Daten, oder physikalischen Größen, zum Beispiel elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Der Austausch kann ferner drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.
Ein Sensor ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische Eigenschaften seiner Umgebung, zum Beispiel Schallwechseldrücke, qualitativ und/oder quantitativ als Messgröße erfasst und in ein weiterverarbeitendes, vorzugsweise elektrisches, Signal, beispielsweise eine elektrische Spannung, umformt. Das Signal, das der erste Sensor bereitstellt, ist vorzugsweise ein Audiosignal.
Das Gegenstück zu einem Sensor ist ein Aktor. Aktoren setzen Signale in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen, zum Beispiel Schwingungen, um und greifen aktiv in einen Prozess ein.
Ein Schallwandler ist ein Gerät, das Schallwechseldrücke in elektrische Signale umwandelt und elektrische Signale in Schallwechseldrücke umwandelt. Damit kann ein Schallwandler die Funktionen eines Sensors und eines Aktors realisieren. Ein Mikrofon ist ein Schallwandler in Form eines Sensors. Ein Lautsprecher ist ein Schallwandler in Form eines Aktors.
Ein Schwingglied ist ein Bauteil zur Erzeugung, Verstärkung, Aufnahme, Dämpfung oder Messung von Schwingungen. Eine Schwingungsmembran ist ein Schwingglied. Das Schwingglied ist zum Beispiel eine dünne Haut oder Folie, die Schwingungen erzeugt oder modifiziert. Abhängig von der Bauform des Schallwandlers folgt das Schwingglied dem Schalldruck oder dem Schalldruckgradienten. Druckgradientenmikrofone erfassen auch die Richtung, aus der Schallwellen eintreffen.
Ein Programm gehört zur Software eines Daten verarbeitenden Systems, zum Beispiel einer Auswerteeinrichtung oder einem Computer. Software ist ein Sammelbegriff für Programme und zugehörigen Daten. Das Komplement zu Software ist Hardware. Hardware bezeichnet die mechanische und elektronische Ausrichtung eines Daten verarbeitenden Systems. Die Auswerteeinrichtung an sich ist eine Hardware.
Computerprogrammprodukte umfassen in der Regel eine Folge von Befehlen, durch die die Hardware bei geladenem Programm veranlasst wird, ein bestimmtes Verfahren durchzuführen, das zu einem bestimmten Ergebnis führt. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogrammprodukt einen technischen Effekt hervor, nämlich zumindest Dämpfen der durch den Störanteil bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes in Abhängigkeit des zweiten Signals. Vorzugsweise wandelt der Sensor nach einem Wandlerprinzip eines dynamischen Mikrofons, eines Kondensatormikrofons, eines Piezomikrofons oder eines Kohlemikrofons die Schwingungen in das erste Signal.
Bei dem dynamischen Mikrofon führt die Geschwindigkeit der Bewegung des
Schwinggliedes zum ersten Signal, nicht die momentane Auslenkung des Schwinggliedes. Ein Tauchspulenmikrofon ist ein dynamisches Mikrofon. Bei eintreffenden Schallwellen wird das Schwingglied in Bewegung gesetzt. Eine Spule, die in ein Magnetfeld taucht, wird dadurch in dem Magnetfeld bewegt. Dadurch wird eine Spannung induziert.
Bei dem Kondensatormikrofon ist eine elektrisch leitfähige Membran als Schwingglied vor einer Metallplatte elektrisch isoliert angebracht. Das Schwingglied entspricht damit einer zweiten Platte eines Platten kondensators. Durch Bewegung des
Schwinggliedes aufgrund von Schallwellen ändert sich die Kapazität.
Piezomikrofone nutzen den Piezo-Effekt zur Erzeugung des ersten Signals. Das Schwingglied ist dabei mit einem piezoelektrischen Bauteil, zum Beispiel einer Keramik, gekoppelt.
Bei dem Kohlemikrofon führt ein druckabhängiger Übergangswiderstand in einem hinter dem Schwingglied gelagertem Kohlegranulat zum ersten Signal.
Vorzugsweise wandelt der Aktor nach einem Wandlerprinzip eines Tauchspulenlautsprechers, eines magnetostatischen Lautsprechers, eines Piezolautsprechers, eines elektromagnetischen Lautsprechers oder eines Plasmalautsprechers das zweite Signal in die Schwingungen, wobei vorzugsweise der Aktor eine Tauchspule ist. Die Lautsprecher funktionieren entsprechend den für die Mikrofone beschriebenen Effekten.
Plasmalautsprecher wandeln elektrische Signale ohne mechanische Schwingglieder direkt in Schallwellen um. Dabei wird ein Luftplasma erzeugt, dessen Feld in Abhän- gigkeit des Signals schwingt. Plasmalautsprecher nutzen die Eigenschaft von Gasen, sich bei Erwärmung auszudehnen und bei Abkühlung wieder zusammenzuziehen.
Vorzugsweise umfasst der Schallwandler einen Analog-Digital-Wandler, um das erste Signal in ein digitales Äquivalent umzuwandeln. Ferner umfasst der Schallwandler einen Klassifikator, der in Abhängigkeit von bekannten Nutzanteilen den Nutzanteil und den Störanteil des ersten Signals klassifiziert und das zweite Signal in Abhängigkeit des klassifizierten Störanteils bestimmt. Außerdem umfasst der Schallwandler einen Digital-Analog-Wandler, um das zweite Signal in ein analoges Äquivalent umzuwandeln. Vorzugsweise sind der Analog-Digital-Wandler, der Klassifikator und der Digital-Analog Wandler in der Auswerteeinrichtung integriert. Damit wird vorteilhafterweise ein digitaler Schallwandler bereitgestellt und die Bestimmung der Stör- und Nutzanteile erfolgt digital, ist also insbesondere auf einem Computer ausführbar.
Ein Analog-Digital-Wandler ist eine elektronische Schaltung oder ein Bauelement, das einen kontinuierlichen Signalverlauf in Binärzahlen umsetzt. Die Binärzahlen geben an, wie oft ein bestimmtes Signalintervall innerhalb des Signals enthalten ist. Ein Digital-Analog-Wandler ist das Gegenstück zu einem Analog-Digital-Wandler.
Ein Klassifikator ist ein mechanisches Bauteil, eine elektronische Schaltung oder ein Algorithmus, der eine Menge von Objekten, zum Beispiel Geräuschanteile in einem Geräusch oder Signalanteile in einem Signal, in Klassen einteilt, zum Beispiel Stör- und Nutzanteil. Klassifikatoren erkennen Muster und sind in ein Computerprogramm umsetzbar. Die bekannten Nutzanteile sind beispielsweise in einer Datenbank des Klassifikators oder einem externen Speicher, auf den der Klassifikator Zugriff hat, zum Beispiel mittels einer drahtlosen Schnittstelle, hinterlegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Klassifikator ein Computerprogrammprodukt. Das Computerprogrammprodukt umfasst Softwarecodeabschnitte, um das zweite Signal in Abhängigkeit des klassifizierten Störanteils zu bestimmen. Die Auswerteeinrichtung ist ausgeführt, das Computerprogramm auszuführen. Vorzugsweise ist der Klassifikator ein künstliches neuronales Netzwerk, das trainiert ist, Nutz-und/oder Störanteile in dem ersten Signal zu bestimmen. Damit wird vorteilhafterweise ein Software-Algorithmus bereitgestellt, um aus Geräuschen Nutzanteile herauszufiltern. Das künstliche neuronale Netzwerk muss nicht mehr auf hinterlegte Nutzanteile zurückgreifen. Durch das Training hat das künstliche neuronale Netzwerk gelernt, was Nutzanteile und was Störanteile sind, beispielsweise in Abhängigkeit von Frequenz- und/oder Amplitudenverläufen des ersten Signals. Das künstliche neuronale Netzwerk hat den Vorteil, dass es auf neue Informationen, zum Beispiel Geräusche, die es in der Trainingsphase noch nicht verarbeitet hat, zweckgerichtet reagieren kann.
Künstliche Intelligenz ist ein Oberbegriff für die Automatisierung intelligenten Verhaltens. Beispielsweise lernt ein intelligenter Algorithmus, zweckgerichtet auf neue Informationen zu reagieren. Ein künstliches neuronales Netzwerk, im Englischen als Artificial Neural Network bezeichnet, ist ein intelligenter Algorithmus. Ein intelligenter Algorithmus ist ausgeführt zu lernen, zweckgerichtet auf neue Informationen zu reagieren. Die Trainingsphase ist inspiriert von dem Lernprozess eines Gehirns.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, das zweite Signal in Abhängigkeit von Frequenzen der Schallwellen derart zu bestimmen, dass unter- oder oberhalb einer bestimmten Frequenz eine Nullschwingung des Schwinggliedes resultiert. Bei einer Nullschwingung ist das Schwingglied in Ruhelage. Beispielsweise kann damit erreicht werden, dass das Schwingglied bei Frequenzen unterhalb von 100 Hz nicht schwingt. Nutzanteile im Straßenverkehr liegen zum Beispiel oberhalb von 100 Hz. Anteile unterhalb von 100 Hz sind dann Störanteile. Damit wird ein erster Geräuschfilter realisiert.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, das zweite Signal derart zu bestimmen, dass das Schwingglied nur bei tiefen Frequenzen, hohen Frequenzen oder innerhalb eines einstellbaren Frequenzbereichs
Schwingungen ausführt. Damit wird vorteilhafterweise ein Tiefpass-, Hochpass- oder Bandpassfilter realisiert. Die Auswerteeinrichtung realisiert damit Filterfunktionen. Bestimmte Störsignale, zum Beispiel LKW-Brummen bei beispielsweise 250 Hz, sind damit gezielt eleminierbar. Wird beispielsweise im Straßenverkehr die Schallaufnahme durch ein in der Nähe vorhandenes LKW-Motor-Geräusch gestört, kann die Filter- funktion der Auswerteeinrichtung zum Wegfiltern dieses Geräusches genutzt werden. Nutzsignale, zum Beispiel Sirenen von Einsatzfahrzeugen, werden weiterhin erfasst, zum Beispiel auch mit einem Bandpassfilter, der nur die für Sirenen typischen Frequenzen passieren lässt. Mit einem Bandpassfilter wird vorteilhafterweise nur ein bestimmter Frequenzbereich gezielt erfasst. Mit dem Bandpassfilter werden vorzugsweise Nutzfrequenzspektren permanent abgescannt, vorzugsweise schmalban- dig. Wird ein Nutzsignal erkannt, kann die Auswerteeinrichtung mittels der Filterfunktionen gezielt dieses Nutzsignal erfassen. In Kombination mit der Ausführung des Computerprogrammprodukts ist der Aufnahmebereich oder der Empfindlichkeitsbereich des Schallwandlers vorteilhafterweise per Software anpassbar und während der Aufnahme veränderbar oder verschiebbar.
Vorteilhafterweise ist die Auswerteeinrichtung ausgeführt, einen auf das Schwingglied im Wesentlichen konstant wirkenden Unterdrück oder Überdruck zu erkennen und das zweite Signal in Abhängigkeit des Unterdruckes oder des Überdrucks derart zu bestimmen, dass der Aktor das Schwingglied in eine Ruhelage bewegt. Bei einer Fahrt mit dem Fahrzeug entsteht ein geschwindigkeitsabhängiger Fahrwind, zu dem sich gegebenenfalls noch ein vorhandener Wind addiert. Der Fahrwind drückt gegen das Schwingglied und bewegt diese aus der Ruhelage heraus. Erfindungsgemäß wird das Schwingglied in derartigen Situationen wieder zurück in die Ruhelage gedrückt, um die Geräuschaufnahme nicht zu modifizieren.
Vorteilhafterweise umfasst der wenigstens eine Schallwandler Schnittstellen zu Fahrzeugsensoren, vorzugsweise einem Luftdrucksensor. Damit wird ein auf das
Schwingglied wirkender Unterdrück oder Überdruck erkannt und das zweite Signal in Abhängigkeit des Unterdruckes oder des Überdrucks derart bestimmt, dass der Aktor das Schwingglied in eine Ruhelage bewegt. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Schallwandler Schnittstellen zu Geschwindigkeitssensoren, um eine geschwindigkeitsabhängige Stellgröße für den Aktor zu bestimmen, damit dieser das Schwingglied wieder in die Ruhelage bewegen kann.
Vorzugsweise wird zur Durchführung des Verfahrens ein erfindungsgemäßer Schallwandler verwendet. Die Erfindung wird in den folgenden Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schallwandlers,
Fig. 1 b eine Draufsicht auf den Schallwandler nach Fig. 1a,
Fig. 1 c eine Seitendarstellung des Schallwandlers nach Fig. 1 a,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Schallwandlers,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schallwandlers bei Anlegen eines Störanteils,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schallwandlers bei Anlegen eines Störanteil und eines Nutzanteils,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Filterfunktionen und
Fig. 6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsähnliche Bezugsteile. Übersichtshalber werden in den einzelnen Figuren nur die jeweils relevanten Bezugsteile gekennzeichnet.
Fig. 1 a zeigt beispielsweise eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schallwandlers 1000. Fig. 1 b zeigt den Schallwandler in Draufsicht. Der Schallwandler 1000 ist zum Beispiel an einem Fahrzeugdach eines Personenkraftwagens angeordnet. Der Schallwandler 1000 umfasst ein Schwingglied 100. Das Schwingglied 100 ist eine Membran. Auf das Schwingglied 100 treffen Schallwellen von Geräuschen 10 auf. Die Quellen der Geräusche 10 sind außerhalb eines Fahrzeuges. Die Schallwellen lenken das Schwingglied 100 aus. Das Schwingglied 100 beginnt, Schwingungen auszuführen. Die Schwingungen sind abhängig beispielsweise von Frequenz und Amplitude der Schallwellen, von einer Eigenresonazfrequenz des Schwingliedes 100, von einer Dämpfungskonstante des Schwinggliedes 100 und/oder von einer Einspannung des Schwinggliedes 100 in dem Schallwandler 1000.
Diese Schwingungen werden von einem Sensor 200 detektiert. Der Sensor 200 ist zum Beispiel eine Tauchspule 203, die in ein Feld eines Permanentmagneten 201 eintaucht, vergleiche Fig. 1 c. Ein Spulenträger 202 der Tauchspule 203 ist mit dem Schwingglied 100 verbunden. Durch die Schwingungen des Schwinggliedes 100 schwingt die Tauchspule 203 im Permanentmagnetfeld. Dadurch wird eine elektrische Spannung induziert. Die elektrische Spannung wird als erstes Signal 12 ausgewertet.
Das erste Signal 12 wird über eine erste Schnittstelle 701 einer Auswerteeinrichtung 700 bereitgestellt. Die Auswerteeinrichtung 700 ist ein Regelkreis. Eingangsgröße des Regelkreises ist das erste Signal 12 als Ist-Wert. Der Regelkreis regelt die Regelstrecke umfassend den Sensor 200 und einen Aktor 300. Für den Fall, dass der Sensor 200 die Tauchspule 203 umfasst, ist der Aktor 300 vorzugsweise keine Tauchspule 203, sondern beispielsweise ein Piezoaktor. Das erste Signal 12 enthält zu Beginn der Regelung einen Störanteil 11 und einen Nutzanteil 13. Der Nutzanteil 13 entspricht dem Soll-Wert. Der Soll-Wert ist in einer Datenbank hinterlegt. Vorzugsweise wird der Soll-Wert mit Mitteln der künstlichen Intelligenz, zum Beispiel mit einem künstlichen neuronalen Netzwerk, das darauf trainiert wurde, aus Geräuschen 10 Nutzanteile 13 herauszufiltern, bestimmt. Am Ende der Regelung führt das Schwingglied 100 nur noch Schwingungen aus, die dem Nutzanteil 13 entsprechen. Der Störanteil 1 1 wurde ausgeregelt. Die Regeldifferenz zwischen erstem Signal 12 und Nutzanteil 13 entspricht dem Störanteil 1 1. Der inverse Störanteil 1 1 ergibt ein zweites Signal 14. Das zweite Signal 14 ist eine Stellgröße für den Aktor 300. Das zweite Signal 14 wird dem Aktor 300 über eine zweite Schnittstelle 702 bereitgestellt. Der Aktor 300 unterbindet die durch die Störanteile 1 1 bedingten Schwingungen des Schwingglieds 100. Die Auswerteeinrichtung 700 ist vorzugsweise eine digitale Auswerteeinrichtung und umfasst einen Analog-Digital-Wandler 400. Der Analog-Digital-Wandler 400 digitalisiert die elektrische Spannung, die der Sensor 200 als dessen Ausgangsgröße liefert, in einen digitalen Datenstrom. Dieser Datenstrom wird von der Auswerteeinrichtung 700 mit einem Klassifikator 500 weiterverarbeitet. Der Klassifikator 500 ist beispielsweise ein Algorithmus, der durch Prozessieren des ersten Signals 12 Nutzanteil 13 und Störanteil 1 1 des ersten Signals 12 bestimmt. Vorzugsweise ist der Klassifikator 500 ein künstliches neuronales Netzwerk. Die Auswerteeinrichtung 700 ist ausgeführt, das künstliche neuronale Netzwerk auszuführen. Beispielsweise verfügt die Auswerteeinrichtung 700 über genügend Rechenleistung und genügend Speicherkapazität. Die Auswerteeinrichtung 700 umfasst auch einen Digital-Analog-Wandler 600. Der Digital-Analog-Wandler 600 wandelt das Ergebnis des Klassifikators 500 wieder in eine elektrische Spannung um. Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinrichtung 700 eine Vorrichtung zur Spannungsanpassung, um diese Spannung optimal an den Aktor 300 anzupassen. Die Vorrichtung zur Spannungsanpassung ist zum Beispiel ein Verstärker. Alternativ sieht die Erfindung eine Impedanzanpassung vor.
Fig. 2 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Schallwandler 1000. Das auf das Schwingglied 100 auftreffende Geräusch 10 ist ein Störgeräusch und besteht aus Störanteilen 1 1 . Ohne die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung 700 gibt der Sensor 200 das Störsignal 1 1 als Ausgangssignal 15 aus. Das Ausgangssignal 15 ist das Ausgangssignal 15 des Schallwandlers 1000.
Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Schallwandler 1000. Das Schwingglied 100 wird von Störanteilen 1 1 angeregt. Die Auswerteeinrichtung 700 regelt den Störanteil 1 1 durch das zweite Signal 14 aus. Das zweite Signal 14 ist ein Kompensationssignal bezüglich des ersten Signals 1 1 . 1m eingeregelten Zustand bleibt das Schwingglied in Ruhelage. Die durch den Störanteil 1 1 bedingten Schwingungen sind unterbunden. Das Ausgangssignal 15 des Sensors 200 ist ein Nullsignal.
In Fig. 4 umfasst das Geräusch 10 den Störanteil 1 1 und den Nutzanteil. Die Auswerteeinrichtung 700 bestimmt das zweite Signal 14 derart, dass im eingeregelten Zu- stand das Schwingglied 100 nur noch von dem Nutzanteil 13 des Geräuschs 10 angeregt wird. Das Ausgangssignal 15 des Sensors 200 ist damit der Nutzanteil 13.
Fig. 5 stellt die Filterfunktionen der Auswerteeinrichtung 700 dar. Aufgetragen ist ein Leistungspegel des Schallwandlers 1000 in Dezibel abhängig von einer Frequenz f. Ohne die erfindungsgemäße Auswerteeinrichtung 700 ist der Leistungspegel oberhalb einer bestimmten Frequenz f unabhängig von der Frequenz f. Die Auswerteeinrichtung 700 ermöglicht es, das zweite Signal 14 derart zu bestimmen, dass das Schwingungsglied 100 Schwingungen nur bei tiefen Frequenzen f ausführt. Dies entspricht einem Tiefpassfilter TP. Die Auswerteeinrichtung 700 ermöglicht es ferner, das zweite Signal 14 derart zu bestimmen, dass das Schwingungsglied 100 Schwingungen nur bei hohen Frequenzen f ausführt. Dies entspricht einem Hochpassfilter HP. Die Auswerteeinrichtung 700 ermöglicht es auch, das zweite Signal 14 derart zu bestimmen, dass das Schwingungsglied 100 Schwingungen nur in einem definierten Frequenzband ausführt. Dies entspricht einem Bandpassfilter BP. Die einzelnen Filter sind miteinander kombinierbar. Mit dem Bandpassfilter BP kann die Umgebung des Fahrzeuges gezielt nach Geräuschen 10 gescannt werden, deren Frequenz f im Frequenzband des Bandpassfilters liegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Fig. 6 gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt V1 werden von Schallwellen erzeugte Schwingungen des Schwinggliedes 100 in das erste Signal 12 umgewandelt. In einem zweiten Verfahrensschritt V2 werden in Abhängigkeit des ersten Signals 12 ein Nutzanteil 13 und ein Störanteil 1 1 des ersten Signals 12 bestimmt. In einem dritten Verfahrensschritt V3 wird in Abhängigkeit des Störanteils 1 1 das zweite Signal 14 bestimmt. In einem vierten Verfahrensschritt V4 wird das zweite Signal 14 für den Aktor 300 bereitgestellt. In einem fünften Verfahrensschritt werden in Abhängigkeit des zweiten Signals 14 die durch den Störanteil 1 1 bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes zumindest gedämpft.
Das Verfahren ist in einer Programmiersprache mit entsprechenden Programmbefehlen programmiert und wird als Software auf der erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung 700 ausgeführt. Damit ist der Aufnahmebereich oder der Empfindlichkeitsbe- reich des Schallwandlers 1000 per Software anpassbar und während einer Tonaufnahme veränderbar.
Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen 11 in Geräuschen 10 außerhalb des Fahrzeuges, zum Beispiel von Fahrwindgeräuschen. Selbstverständlich kann die Erfindung auch für andere Bereiche eingesetzt werden, zum Beispiel für Presse und/oder Fernsehliveübertragungen, um Störgeräusche 11 am Übertragungsort, zum Beispiel Windgeräusche, zu kompensieren. Erfindungsgemäß ist damit auch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung 700, eines erfindungsgemäßen Schallwandlers 1000 und/oder eines erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes zur Dämpfung von Störanteilen 11 in Geräuschen 10 in Bereichen außerhalb des Automotive- Bereiches, vorzugsweise Presse und/oder Fernsehliveübertragungen.
Bezuaszeichen
I Fahrzeug
1000 Schallwandler
100 Schwingglied
200 Sensor
201 Permanentmagnet
202 Spulenträger
203 Tauchspule
300 Aktor
400 Analog-Digital-Wandler
500 Klassifikator
600 Digital-Analog-Wandler
700 Auswerteeinrichtung
701 erste Schnittstelle
702 zweite Schnittstelle
10 Geräusch
I I Störanteil
12 erstes Signal
13 Nutzanteil
14 zweites Signal
15 Ausgangssignal
f Frequenz
TP Tiefpass-Filter
HP Hochpass-Filter
BP Bandpassfilter
V1 -V5 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Auswerteeinrichtung (700) für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen (11 ) in Geräuschen (10) außerhalb des Fahrzeuges umfassend
• eine erste Schnittstelle (701 ), um ein erstes Signal (12) eines Sensors (200) eines Schallwandlers (100) zu erhalten, und
• eine zweite Schnittstelle (702), um ein zweites Signal (14) einem Aktor (300) des Schallwandlers (1000) bereitzustellen,
wobei die Auswerteeinrichtung (700) ausgeführt ist,
o in Abhängigkeit des ersten Signals (12) einen Nutzanteil (13) und den Störanteil (11 ) des ersten Signals (12) zu bestimmen und o in Abhängigkeit des Störanteils (11 ) ein zweites Signal (14) zu bestimmen,
um in Abhängigkeit des zweiten Signals (14) die durch den Störanteil (11 ) bedingten Auslenkungen des Schallwandlers mittels des Aktors (300) zumindest zu dämpfen.
2. Schallwandler (1000) für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen (11 ) in Geräuschen (10) außerhalb des Fahrzeuges umfassend
• ein Schwingglied (100), um Schwingungen auszuführen,
• einen Sensor (200), um von Schallwellen der Geräusche (10) erzeugte
Schwingungen des Schwinggliedes (100) in ein erstes Signal (12) zu wandeln,
• einen Aktor (300), um durch die Schwingungen bedingte Auslenkungen des Schwinggliedes (100) wenigstens zu dämpfen, und
• eine Auswerteeinrichtung (700), ausgeführt,
o in Abhängigkeit des ersten Signals (12) einen Nutzanteil (13) und den Störanteil (11 ) des ersten Signals (12) zu bestimmen,
o in Abhängigkeit des Störanteils (11 ) ein zweites Signal (14) zu bestimmen und
o das zweite Signal (14) dem Aktor (300) bereitzustellen,
um in Abhängigkeit des zweiten Signals (14) die durch den Störanteil (11 ) bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes (100) zumindest zu dämpfen.
3. Schallwandler (1000) nach Anspruch 2, wobei der Sensor (200) nach einem
Wandlerprinzip eines dynamischen Mikrofons, eines Kondensatormikrofons, eines Piezomikrofons oder eines Kohlemikrofons die Schwingungen in das erste Signal (12) wandelt.
4. Schallwandler (1000) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Aktor (300) nach einem Wandlerprinzip eines Tauchspulenlautsprechers, eines magnetostatischen Lautsprechers, eines Piezolautsprechers, eines elektromagnetischen Lautsprechers oder eines Plasmalautsprechers das zweite Signal (14) in die Schwingungen wandelt, wobei vorzugsweise der Aktor (300) eine Tauchspule (203) ist.
5. Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, umfassend
• einen Analog-Digital-Wandler (400), um das erste Signal (12) in ein digitales Äquivalent umzuwandeln,
• einen Klassifikator (500), der in Abhängigkeit von bekannten Nutzanteilen den Nutzanteil (13) und den Störanteil (11 ) des ersten Signals (12) klassifiziert und das zweite Signal (12) in Abhängigkeit des klassifizierten Störanteils (11 ) bestimmt, und
• einen Digital-Analog-Wandler (600), um das zweite Signal (14) in ein analoges Äquivalent umzuwandeln,
wobei vorzugsweise der Analog-Digital-Wandler (400), der Klassifikator (500) und der Digital-Analog Wandler (600) in der Auswerteeinrichtung (700) integriert sind.
6. Schallwandler (1000) nach Anspruch 5, wobei der Klassifikator (500) ein Computerprogrammprodukt ist umfassend Softwarecodeabschnitte, um das zweite Signal (14) in Abhängigkeit des klassifizierten Störanteils (11 ) zu bestimmen, und wobei die Auswerteeinrichtung (700) ausgeführt ist, das Computerprogramm auszuführen, wobei vorzugsweise der Klassifikator (500) ein künstliches neuronales Netzwerk ist, das trainiert ist, Nutzanteile (13) und/oder Störanteile (11 ) in dem ersten Signal (12) zu bestimmen.
7. Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Auswerteeinrichtung (700) ausgeführt ist, das zweite Signal (14) in Abhängigkeit von Frequenzen (f) der Schallwellen derart zu bestimmen, dass unter- oder oberhalb einer bestimmten Frequenz (f) eine Nullschwingung des Schwinggliedes resultiert.
8. Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Auswerteeinrichtung (700) ausgeführt ist, das zweite Signal (14) derart zu bestimmen, dass das Schwingglied (100) Schwingungen nur bei tiefen Frequenzen (TP), hohen Frequenzen (HP) oder innerhalb eines einstellbaren Frequenzbereichs (BP) ausführt.
9. Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Auswerteeinrichtung (700) ausgeführt ist, einen auf das Schwingglied (100) im Wesentlichen konstant wirkenden Unterdrück oder Überdruck zu erkennen und das zweite Signal (14) in Abhängigkeit des Unterdruckes oder des Überdrucks derart zu bestimmen, dass der Aktor (300) das Schwingglied (100) in eine Ruhelage bewegt.
10. Fahrzeug mit wenigstens einem Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei
• der wenigstens eine Schallwandler (1000) außerhalb des Fahrzeuginnenraums, vorzugsweise an einer Stoßstange, an einem Seitenbereich des Fahrzeuges oder an dem Fahrzeugdach angeordnet ist, und
• die Auswerteeinrichtung (700) des Schallwandlers (1000) ausgeführt ist, während der Fahrt mit dem Fahrzeug entstehende Geräusche, insbesondere Fahrgeräusche, Fahrwind, und/oder Motorgeräusche, als Störanteile (1 1 ) des ersten Signals (12) zu klassifizieren und das zweite Signal (14) derart zu bestimmen, dass die Störanteile (1 1 ) durch entsprechende Nullschwingungen des Schwinggliedes (100) des wenigstens einen Schallwandlers (1000) kompensiert sind.
1 1. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei der wenigstens eine Schallwandler (1000) Schnittstellen zu Fahrzeugsensoren, vorzugsweise einem Luftdrucksensor, umfasst, um einen auf das Schwingglied (100) wirkenden Unterdrück oder Überdruck zu erkennen und das zweite Signal (14) in Abhängigkeit des Unterdruckes oder des Überdrucks derart zu bestimmen, dass der Aktor (300) das Schwingglied (100) in eine Ruhelage bewegt.
12. Verfahren zur Dämpfung von Störanteilen (11) in Geräuschen (10) außerhalb eines Fahrzeuges umfassend die Verfahrensschritte
• Wandeln von Schallwellen erzeugte Schwingungen eines Schwinggliedes (100) in ein erstes Signal (12) (V1 ),
• in Abhängigkeit des ersten Signals (12) Bestimmen eines Nutzanteils (13) und des Störanteils (11) des ersten Signals (12) (V2),
• in Abhängigkeit des Störanteils (11 ) Bestimmen eines zweiten Signals (14) (V3),
• Bereitstellen des zweiten Signals (14) für den Aktor (300) (V4),
• in Abhängigkeit des zweiten Signals (14) zumindest Dämpfen der durch den Störanteil (11 ) bedingten Auslenkungen des Schwinggliedes (V5).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei zur Durchführung des Verfahrens ein Schallwandler (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 9 verwendet wird.
14. Computerprogrammprodukt für ein Fahrzeug zur Dämpfung von Störanteilen (11) in Geräuschen (10) außerhalb des Fahrzeuges ausgeführt, in einen Speicher eines Computers des Fahrzeuges geladen zu werden, und das Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen ein Verfahren nach Anspruch 12 ausführbar ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Computer läuft.
15. Verwendung einer Auswerteeinrichtung (700) nach Anspruch 1 , eines Schallwandlers (1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 9 und/oder eines Computerprogrammproduktes nach Anspruch 14 zur Dämpfung von Störanteilen (11 ) in Geräuschen (10) in Bereichen außerhalb des Automotive-Bereiches, vorzugsweise Presse und/oder Fernsehliveübertragungen.
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