KR102633965B1 - Sound generator for vehicle - Google Patents

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정정우
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 길이방향으로 수축 또는 팽창 가능한 구조를 갖는 레조네이터 챔버; 상기 레조네이터 챔버의 전단 개방부에 장착되는 멤브레인; 상기 레조네이터 챔버의 후단 개방부에 장착되는 커버; 상기 커버와 엔진 흡기계 간에 연결되는 연결파이프; 상기 커버의 내면에 장착되는 자석; 상기 레조네이터 챔버의 전단부에 내설되는 코일; 및 상기 코일에 전류를 인가하는 사운드 제어기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 능동형 사운드 제너레이터를 제공하고자 한 것이다.The present invention includes a resonator chamber having a structure that can be contracted or expanded in the longitudinal direction; A membrane mounted on the front opening of the resonator chamber; A cover mounted on the rear end opening of the resonator chamber; A connecting pipe connected between the cover and the engine intake system; A magnet mounted on the inner surface of the cover; A coil installed in the front end of the resonator chamber; and a sound controller that applies current to the coil. The aim is to provide an active sound generator for a vehicle, characterized in that it includes a.

Description

차량용 사운드 제너레이터{SOUND GENERATOR FOR VEHICLE}Vehicle sound generator {SOUND GENERATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 사운드 제너레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레조네이터 및 멤브레인을 이용하여 엔진음의 주파수 튜닝이 가능하도록 한 차량용 능동형 사운드 제너레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a sound generator for a vehicle, and more specifically, to an active sound generator for a vehicle that enables frequency tuning of engine sounds using a resonator and a membrane.

과거에는 차량의 운전 정숙성을 위해 엔진 소음 등이 실내로 유입되는 것을 저감시키는 기술이 주로 적용되었지만, 최근에는 다이나믹하고 스포티한 실내 주행음을 구현하기 위하여 다양한 방식으로 소리를 증폭시키고 있다.In the past, technology was mainly used to reduce engine noise from entering the interior to ensure quiet driving, but recently, sound has been amplified in various ways to create dynamic and sporty interior driving sounds.

상기 소리를 증폭시키는 방식은 멤브레인 사운드 제너레이터 방식, 전기식 사운드 제네레이터를 이용한 방식, 액티브 사운드 제너레이터를 이용한 방식 등 크게 3가지로 분류할 수 있다.The method of amplifying the sound can be broadly classified into three types: a membrane sound generator method, a method using an electric sound generator, and a method using an active sound generator.

상기 멤브레인 사운드 제너레이터 방식은 대시패널(엔진룸과 실내 간을 분리하는 격벽부재)에 멤브레인을 장착하고, 엔진 흡기측과 멤브레인 간에 파이프를 연결하여, 멤브레인을 통해 엔진 토출음이 실내로 직접 전달도록 한 방식으로서, 엔진 토출음을 실내쪽으로 직접 전달하여 가장 자연적인 음색 구현이 가능한 장점이 있으나, 엔진 토출음을 원하는 주파수로 튜닝할 수 없고, 그에 따라 원하는 사운드를 구현할 수 없는 단점이 있다.The membrane sound generator method mounts a membrane on the dash panel (a partition member that separates the engine room and the interior), connects a pipe between the engine intake side and the membrane, and transmits the engine discharge sound directly into the interior through the membrane. As a method, it has the advantage of delivering the most natural tone by delivering the engine discharge sound directly into the room, but it has the disadvantage of not being able to tune the engine discharge sound to the desired frequency and thus not being able to realize the desired sound.

상기 전기식 사운드 제너레이터는 별도의 액츄에이터를 이용하여 대시패널을 가진시키면, 가진에 따른 사운드가 실내로 전달되는 방식으로서, 원하는 주파수 대역으로의 튜닝이 가능한 장점이 있으나, 대시패널을 직접 가진함에 따른 래틀 노이즈 및 대시패널의 내구 저하 등이 발생하는 문제점이 있다.The electric sound generator uses a separate actuator to excite the dash panel, and the sound according to the excitation is transmitted into the room. It has the advantage of being able to tune to a desired frequency band, but rattle noise due to directly exciting the dash panel is generated. There are problems such as a decrease in the durability of the dash panel.

상기 액티브 사운드 제너레이터 방식은 실내 스피커에서 엔진음 등의 사운드를 임의로 만들어내는 방식으로서, 원하는 주파수 대역으로의 튜닝이 가능한 장점이 있으나, 가진과 같은 진동이 없어 사운드를 몸으로 체감하기 어렵고, 소리가 자연적 음색보다는 인위적인 감성을 줌에 따라 오히려 이질감을 느끼게 되는 단점이 있다.The active sound generator method is a method of arbitrarily generating sounds such as engine noise from an indoor speaker. It has the advantage of being able to tune to a desired frequency band, but it is difficult to experience the sound with the body because there is no vibration such as excitation, and the sound is natural. It has the disadvantage of giving an artificial sensibility rather than a tone, which creates a sense of heterogeneity.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 가장 자연적인 음색 구현이 가능한 멤브레인 사운드 제너레이터 방식을 채택하되, 레조네이터 등을 이용하여 엔진 토출음을 원하는 주파수로 튜닝하여 원하는 사운드를 구현할 수 있도록 한 차량용 능동형 사운드 제너레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of the above points, and adopts a membrane sound generator method that can realize the most natural tone, but allows the engine discharge sound to be tuned to the desired frequency using a resonator, etc. to achieve the desired sound. The purpose is to provide an active sound generator for vehicles.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 길이방향으로 수축 또는 팽창 가능한 구조를 갖는 레조네이터 챔버; 상기 레조네이터 챔버의 전단 개방부에 장착되는 멤브레인; 상기 레조네이터 챔버의 후단 개방부에 장착되는 커버; 상기 커버와 엔진 흡기계 간에 연결되는 연결파이프; 상기 커버의 내면에 장착되는 자석; 상기 레조네이터 챔버의 전단부에 내설되는 코일; 및 상기 코일에 전류를 인가하는 사운드 제어기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 능동형 사운드 제너레이터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes: a resonator chamber having a structure that can be contracted or expanded in the longitudinal direction; A membrane mounted on the front opening of the resonator chamber; A cover mounted on the rear end opening of the resonator chamber; A connecting pipe connected between the cover and the engine intake system; A magnet mounted on the inner surface of the cover; A coil installed in the front end of the resonator chamber; and a sound controller that applies current to the coil. It provides an active sound generator for a vehicle, characterized in that it includes a.

바람직하게는, 상기 레조네이터 챔버는: 대시패널에 장착되는 중공 챔버와; 전단부는 중공챔버에 연결되고 후단부는 커버와 연결되는 벨로우즈관; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the resonator chamber includes: a hollow chamber mounted on the dash panel; A bellows tube whose front end is connected to the hollow chamber and whose rear end is connected to the cover; It is characterized by being composed of.

또한, 상기 중공 챔버의 내면에는 코일이 삽입 체결되는 코일 체결홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, a coil fastening groove into which a coil is inserted and fastened is formed on the inner surface of the hollow chamber.

또한, 상기 중공 챔버의 전단 개방부에 멤브레인이 장착되어, 대시패널에 형성된 음파 전달홀에 배열되는 것을 특징으로 한다.In addition, a membrane is mounted on the front opening of the hollow chamber and is arranged in a sound wave transmission hole formed in the dash panel.

또한, 상기 커버의 내면에는 자석이 삽입 체결되는 자석 체결홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the inner surface of the cover is characterized by a magnetic fastening groove into which a magnet is inserted and fastened.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 연결파이프는 고무 재질의 파이프로 채택되어, 소정의 처짐량을 가지면서 상기 커버와 엔진 흡기계 간에 연결되는 것을 특징으로 한다.As an embodiment of the present invention, the connecting pipe is made of rubber and is connected between the cover and the engine intake system while having a predetermined deflection amount.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 연결파이프는 금속 재질의 파이프로 채택되고, 커버와 연결되는 전단부에 커버의 두께에 비하여 큰 길이를 갖는 슬라이드 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the connecting pipe is a metal pipe, and a slide groove having a length greater than the thickness of the cover is formed at the front end connected to the cover.

바람직하게는, 상기 연결파이프의 슬라이드 홈에 커버의 내경부가 삽입되어, 레조네이터 챔버의 팽창 또는 수축시 커버가 슬라이드 홈의 길이 구간을 따라 이동하도록 한 것을 특징으로 한다.Preferably, the inner diameter portion of the cover is inserted into the slide groove of the connection pipe so that the cover moves along the length section of the slide groove when the resonator chamber expands or contracts.

본 발명의 사운드 제너레이터는 상기 사운드 제어기에 엔진 RPM 신호를 전송하는 엔진 ECU를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The sound generator of the present invention further includes an engine ECU that transmits an engine RPM signal to the sound controller.

바람직하게는, 상기 사운드 제어기는 엔진 RPM에 따라 달라지는 엔진 주파수의 음압을 증폭시킬 수 있도록 엔진 RPM에 따라 코일에 인가되는 전압을 가변 제어하도록 구성된 것임을 특징으로 한다.Preferably, the sound controller is configured to variably control the voltage applied to the coil according to the engine RPM so as to amplify the sound pressure of the engine frequency that varies depending on the engine RPM.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the means for solving the above problems, the present invention provides the following effects.

첫째, 본 발명의 사운드 제너레이터는 기존의 멤브레인 사운드 제너레이터 방식과 달리 레조네이터 등을 이용하여 엔진 토출음을 원하는 주파수로 튜닝하여 원하는 사운드를 구현할 수 있다.First, the sound generator of the present invention, unlike the existing membrane sound generator method, can implement a desired sound by tuning the engine discharge sound to a desired frequency using a resonator or the like.

둘째, 본 발명의 사운드 제너레이터는 기존의 전기식 사운드 제네레이터와 액티브 사운드 제너레이터가 인위적인 소리를 만들어내는 것과 달리, 멤브레인 방식을 채택함에 따라 엔진음을 가장 자연적인 음색으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 주파수 대역의 사운드로 튜닝할 수 있다.Second, the sound generator of the present invention, unlike existing electric sound generators and active sound generators that produce artificial sounds, adopts a membrane method, so it can not only implement the engine sound in the most natural tone, but also produce sound in the desired frequency band. You can tune it with .

도 1은 본 발명에 따른 차량용 사운드 제너레이터를 도시한 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 사운드 제너레이터의 장착 상태를 도시한 외관 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 사운드 제너레이터를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 사운드 제너레이터를 도시한 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 차량용 사운드 제너레이터의 작동 상태를 도시한 도면.1 is an exploded perspective view showing a sound generator for a vehicle according to the present invention;
Figure 2 is an external perspective view showing the mounting state of the vehicle sound generator according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing a sound generator for a vehicle according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a sound generator for a vehicle according to another embodiment of the present invention;
5A and 5B are diagrams showing the operating state of the vehicle sound generator according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 차량용 사운드 제너레이터의 장착 상태를 도시한 외관 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 사운드 제너레이터를 도시한 단면도로서, 각 도면에서 도면부호 10은 레조네이터 챔버를 지시한다.The attached FIGS. 1 and 2 are external perspective views showing the mounted state of the vehicle sound generator according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vehicle sound generator according to an embodiment of the present invention, where reference numerals refer to each figure. 10 indicates the resonator chamber.

상기 레조네이터 챔버(10)는 길이방향으로 수축 또는 팽창 가능한 구조로 구비된다.The resonator chamber 10 is provided in a structure that can be contracted or expanded in the longitudinal direction.

바람직하게는, 상기 레조네이터 챔버(10)는 대시패널(100)에 고정 장착되는 중공 챔버(12)와, 중공 챔버(12)에 팽창 또는 수축 가능하게 체결되는 벨로우즈관(14)으로 구성된다.Preferably, the resonator chamber 10 is composed of a hollow chamber 12 fixedly mounted on the dash panel 100, and a bellows pipe 14 that is fastened to the hollow chamber 12 to be able to expand or contract.

이에, 상기 레조네이터 챔버(10)의 전체 내부 체적은 벨로우즈관(14)의 수축시 줄어들고 벨로우즈관(14)의 팽창시 늘어나게 된다.Accordingly, the total internal volume of the resonator chamber 10 decreases when the bellows tube 14 is contracted and increases when the bellows tube 14 expands.

이때, 상기 레조네이터 챔버(10)의 전단 개방부에 멤브레인(20)이 장착되고, 레조네이터 챔버(10)의 후단 개방부에는 홀을 갖는 커버(30)가 장착된다.At this time, a membrane 20 is mounted on the front opening of the resonator chamber 10, and a cover 30 having a hole is mounted on the rear opening of the resonator chamber 10.

보다 상세하게는, 상기 레조네이터 챔버(10)의 중공 챔버(12)의 전단 개방부에 멤브레인(20)이 장착되고, 상기 레조네이터 챔버(10)의 벨로우즈관(14)의 후단 개방부에 커버(30)가 장착된다.More specifically, a membrane 20 is mounted on the front opening of the hollow chamber 12 of the resonator chamber 10, and a cover 30 is installed on the rear opening of the bellows pipe 14 of the resonator chamber 10. ) is installed.

또한, 상기 중공 챔버(12)의 전단부가 대시패널(100)에 장착되면, 중공 챔버(12)의 전단 개방부에 장착된 멤브레인(20)이 대시패널(100)에 형성된 음파 전달홀(102)에 배열되는 상태가 된다.In addition, when the front end of the hollow chamber 12 is mounted on the dash panel 100, the membrane 20 mounted on the front opening of the hollow chamber 12 is connected to the sound wave transmission hole 102 formed in the dash panel 100. It is in a state of being arranged in .

참고로, 상기 멤브레인(20)은 일반 스피커에도 적용하는 얇은 판으로서, 음압 차이에 의해 떨림 운동을 하면서 외부로 음파를 전달하는 역할을 한다.For reference, the membrane 20 is a thin plate that is also applied to general speakers, and serves to transmit sound waves to the outside while vibrating due to the sound pressure difference.

특히, 상기 커버(30)와 엔진 흡기계(예, 흡기파이프) 간에는 연결파이프(40)가 연결된다.In particular, a connection pipe 40 is connected between the cover 30 and the engine intake system (eg, intake pipe).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에서 보듯이 상기 연결파이프(40)를 팽창 또는 수축 가능한 고무 재질의 파이프로 채택하는 동시에 소정의 처짐량을 가지면서 상기 커버(30)와 엔진 흡기계 간에 연결하는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the connecting pipe 40 is adopted as a pipe made of rubber that can be expanded or contracted, and at the same time has a predetermined amount of deflection and is connected between the cover 30 and the engine intake system. It is desirable to do so.

이에, 상기 벨로우즈관(14)의 팽창 또는 수축시, 벨로우즈관(14)과 연결파이프(40) 간을 연결하고 있는 커버(30)도 벨로우즈관(14)과 함께 팽창 또는 수축 방향으로 용이하게 움직일 수 있는 상태가 된다.Accordingly, when the bellows pipe 14 expands or contracts, the cover 30 connecting the bellows pipe 14 and the connection pipe 40 also moves easily in the direction of expansion or contraction together with the bellows pipe 14. It becomes possible.

반면, 상기 연결파이프(40)를 금속 재질의 파이프로 채택하는 경우에는 고무 재질과 달리 길이방향으로 늘어나지 않기 때문에 벨로우즈관(14)의 팽창 또는 수축시 커버(40)가 함께 팽창 또는 수축 방향으로 움직일 수 없으므로, 결국 벨로우즈관(14)의 팽창 또는 수축 동작이 불가능해질 수 있다.On the other hand, when the connecting pipe 40 is made of a metal pipe, unlike the rubber material, it does not expand in the longitudinal direction, so when the bellows pipe 14 expands or contracts, the cover 40 moves in the expansion or contraction direction together. Therefore, expansion or contraction of the bellows pipe 14 may eventually become impossible.

이를 해소하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 4에서 보듯이 상기 연결파이프(40)를 금속 재질로 채택하는 경우에는 커버(40)와 연결되는 연결파이프(40)의 전단부에 커버(40)의 두께에 비하여 큰 길이를 갖는 슬라이드 홈(42)이 형성된다.According to another embodiment of the present invention to solve this problem, as shown in FIG. 4, when the connection pipe 40 is made of a metal material, a cover ( A slide groove 42 having a length greater than the thickness of 40 is formed.

이에, 상기 연결파이프(40)의 슬라이드 홈(42)에 커버(40)의 내경부가 삽입되도록 함으로써, 레조네이터 챔버(10)의 벨로우즈관(14)이 팽창 또는 수축할 할 때 커버(40)가 슬라이드 홈(42)의 길이 구간을 따라 이동하게 되므로, 벨로우즈관(14)의 팽창 또는 수축 동작을 보장할 수 있게 된다.Accordingly, by inserting the inner diameter of the cover 40 into the slide groove 42 of the connection pipe 40, the cover 40 slides when the bellows pipe 14 of the resonator chamber 10 expands or contracts. Since it moves along the length section of the groove 42, expansion or contraction of the bellows pipe 14 can be guaranteed.

통상, 레조네이터는 마치 페트병과 같이 특정 용량을 가지는 볼륨체와, 이 볼륨체의 입구에 형성되는 넥(neck)으로 구성되어, 소리의 공명효과를 이용하여 특정 주파수 대역의 소리를 저감시키는데 주로 사용되며, 볼륨체의 용량과 넥 직경 및 길이 등에 따라 레조네이터 주파수 대역이 결정된다.Typically, a resonator consists of a volume body with a specific capacity, like a plastic bottle, and a neck formed at the entrance of this volume body, and is mainly used to reduce sound in a specific frequency band using the resonance effect of sound. , the resonator frequency band is determined depending on the capacity of the volume body and the neck diameter and length.

참고로, 상기 레조네이터의 내부에서 특정 주파수의 음압(dB)이 높게 발생하는데, 레조네이터의 한쪽 면에 멤브레인을 장착하면 멤브레인을 통해 해당 주파수 대역의 음파가 외부로 집약적으로 전달되는 등의 사운드 증폭 효과를 얻을 수 있다.For reference, a high sound pressure (dB) of a specific frequency is generated inside the resonator, and when a membrane is mounted on one side of the resonator, a sound amplification effect such as sound waves in the corresponding frequency band are intensively transmitted to the outside through the membrane is achieved. You can get it.

따라서, 상기 중공 챔버(12)와 벨로우즈관(14)으로 구성된 레조네이터 챔버(10)가 레조네이터 역할을 하게 되고, 중공 챔버(12)의 전단부에 장착된 멤브레인(20)이 특정 주파수 대역의 음파가 외부로 전달되도록 한 사운드 증폭 역할을 하게 된다.Therefore, the resonator chamber 10 consisting of the hollow chamber 12 and the bellows tube 14 functions as a resonator, and the membrane 20 mounted on the front end of the hollow chamber 12 generates sound waves in a specific frequency band. It serves to amplify sound so that it can be transmitted to the outside.

이에, 상기 연결파이프(40)를 통하여 엔진음이 레조네이터 역할을 하는 벨로우즈관(14) 및 중공 챔버(12)를 지나서 멤브레인(20)에 작용하게 됨으로써, 멤브레인(20)을 통해 엔진음이 실내로 전달될 수 있다.Accordingly, through the connection pipe 40, the engine sound passes through the bellows pipe 14 and the hollow chamber 12, which serve as a resonator, and acts on the membrane 20, thereby preventing the engine sound from entering the room through the membrane 20. It can be delivered.

한편, 상기 레조네이터 챔버(10)를 구성하는 중공 챔버(12)의 내면에는 코일(50)이 삽입 체결되는 코일 체결홈(13)이 형성된다.Meanwhile, a coil fastening groove 13 into which the coil 50 is inserted and fastened is formed on the inner surface of the hollow chamber 12 constituting the resonator chamber 10.

이에, 수회 내지 수십회 이상 원형으로 권취된 코일(50)이 코일 체결홈(13) 내에 삽입 체결될 수 있다.Accordingly, the coil 50 wound in a circle several to dozens of times or more can be inserted and fastened into the coil fastening groove 13.

이때, 상기 코일(50)에는 전류 및 전압 인가를 위한 사운드 제어기(60)가 도전 가능하게 연결된다.At this time, a sound controller 60 for applying current and voltage is electrically connected to the coil 50.

바람직하게는, 상기 사운드 제어기(60)에는 엔진 RPM 신호를 전송하는 엔진 ECU(80)가 연결됨으로써, 상기 사운드 제어기(60)는 엔진 ECU(80)의 엔진 RPM 신호를 수신하고, 수신된 엔진 RPM에 따라 달라지는 엔진 주파수의 음압을 증폭시킬 수 있도록 엔진 RPM에 따라 상기 코일(50)에 인가되는 전압을 가변 제어하게 된다.Preferably, the sound controller 60 is connected to an engine ECU 80 that transmits an engine RPM signal, so that the sound controller 60 receives the engine RPM signal of the engine ECU 80 and receives the received engine RPM signal. The voltage applied to the coil 50 is variably controlled according to the engine RPM to amplify the sound pressure of the engine frequency that varies depending on the engine RPM.

또한, 상기 커버(30)의 내면에는 자석(70)이 삽입 체결되는 자석 체결홈(32)이 형성되며, 이 자석 체결홈(32) 내에 링 형상으로 구비된 영구 자석(70)이 삽입 체결된다.In addition, a magnetic fastening groove 32 is formed on the inner surface of the cover 30 into which the magnet 70 is inserted and fastened, and a permanent magnet 70 provided in a ring shape is inserted and fastened into this magnetic fastening groove 32. .

이에, 상기 자석(70)은 코일(50)에 인가되는 전류 방향에 따라 코일(50)과 멀어지려는 척력을 발휘하거나 또는 코일(50)로 붙으려는 인력을 발휘하게 된다. Accordingly, the magnet 70 exerts a repulsive force to move away from the coil 50 or an attractive force to stick to the coil 50, depending on the direction of the current applied to the coil 50.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 사운드 제너레이터에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Here, the operating flow of the sound generator of the present invention configured as described above is as follows.

첨부한 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 차량용 사운드 제너레이터의 작동 상태를 나타낸다.The attached FIGS. 5A and 5B show the operating state of the vehicle sound generator according to the present invention.

먼저, 상기 엔진 ECU(80)에서 사운드 제어기(60)에 엔진 RPM 신호를 전송하면, 사운드 제어기(60)는 아래 표 1에서 보듯이 엔진 RPM에 따라 엔진 C2 성분 주파수가 달라지는 점을 감안하여 엔진 RPM에 따라 상기 코일(50)에 인가되는 전압을 가변시킨다.First, when the engine ECU 80 transmits an engine RPM signal to the sound controller 60, the sound controller 60 controls the engine RPM, taking into account that the engine C2 component frequency varies depending on the engine RPM, as shown in Table 1 below. Accordingly, the voltage applied to the coil 50 is varied.

Figure 112019033403401-pat00001
Figure 112019033403401-pat00001

참고로, 상기 엔진 C2 성분 주파수는 엔진의 진동 기본 주파수를 크랭크축 회전수의 2배로 하여 전개하였을 때의 진동성분을 C2로 기호화하여 표시한 것이며, 임의의 n기통 엔진에 대해서 C2 성분 주파수를 크랭크축 회전수의 n/2의 주파수를 갖는 진동성분으로 표시할 수 있다.For reference, the engine C2 component frequency is expressed by symbolizing the vibration component as C2 when the basic vibration frequency of the engine is expanded to twice the crankshaft rotation speed. For any n-cylinder engine, the C2 component frequency is expressed as the crankshaft frequency. It can be expressed as a vibration component with a frequency of n/2 of the shaft rotation number.

예를 들어, 엔진 2700 RPM에서 C2 주파수가 기준치보다 낮은 90Hz이면, 도 5a에서 보듯이 상기 사운드 제어기(60)에서 상기 코일(50)에 인가하는 전류방향을 일방향으로 인가함으로써, 상기 코일(50)에 자기장이 생성되는 동시에 코일(50)의 전단부와 후단부가 각각 N극과 S극을 띠게 되어, S극과 N극 배열을 갖는 자석(70)을 밀어내는 척력을 발휘하게 된다.For example, if the C2 frequency is 90Hz, which is lower than the standard value at 2700 RPM of the engine, the sound controller 60 applies the current direction to the coil 50 in one direction, as shown in FIG. 5A, so that the coil 50 At the same time as the magnetic field is generated, the front and rear ends of the coil 50 become N-pole and S-pole, respectively, thereby exerting a repulsive force to push the magnet 70 having the S-pole and N-pole arrangement.

이에, 상기 자석(70)이 내설된 커버(30)가 후진하는 동시에 커버(30)와 연결된 벨로우즈관(14)이 팽창하여, 레조네이터 챔버(10) 내의 볼륨이 증대되는 상태가 됨으로써, 연결파이프(40)를 통하여 레조네이터 챔버(10)로 유입되는 엔진음의 증폭이 가능한 상태가 된다.Accordingly, the cover 30 in which the magnet 70 is installed moves backwards and the bellows pipe 14 connected to the cover 30 expands, thereby increasing the volume in the resonator chamber 10, thereby causing the connection pipe ( The engine sound flowing into the resonator chamber 10 through 40) can be amplified.

따라서, 상기와 같이 레조네이터 챔버(10)의 볼륨이 증대됨으로써, 연결파이프(40)를 통하여 레조네이터 챔버(10)로 유입되는 엔진음 저주파수(예를 들어, 엔진 2700 RPM에서 C2 성분 주파수 90Hz)가 레조네이터 챔버(10) 내에서 증폭되는 튜닝을 거쳐 멤브레인(20)에 작용하게 됨으로써, 멤브레인(20)을 통해 튜닝된 엔진음이 실내로 전달될 수 있다.Therefore, as the volume of the resonator chamber 10 is increased as described above, the engine sound low frequency (for example, the C2 component frequency of 90 Hz at engine 2700 RPM) flowing into the resonator chamber 10 through the connection pipe 40 is generated by the resonator. By going through tuning amplified within the chamber 10 and acting on the membrane 20, the tuned engine sound can be transmitted to the room through the membrane 20.

반면, 엔진 6030 RPM에서 C2 주파수가 기준치보다 높은 201Hz이면, 도 5b에서 보듯이 상기 사운드 제어기(60)에서 상기 코일(50)에 인가하는 전류방향을 타방향으로 인가함으로써, 상기 코일(50)에 자기장이 생성되는 동시에 코일(50)의 전단부와 후단부가 각각 S극과 N극을 띠게 되어, S극과 N극 배열을 갖는 자석(70)을 당기는 인력을 발휘하게 된다.On the other hand, if the C2 frequency at 6030 RPM of the engine is 201 Hz, which is higher than the standard value, as shown in FIG. 5b, the sound controller 60 applies the direction of the current applied to the coil 50 in the other direction, so that the coil 50 At the same time as the magnetic field is generated, the front and rear ends of the coil 50 become S-pole and N-pole, respectively, thereby exerting an attractive force to attract the magnet 70 having the S-pole and N-pole arrangement.

이에, 상기 자석(70)이 내설된 커버(30)가 전진하는 동시에 커버(30)와 연결된 벨로우즈관(14)이 수축하여, 레조네이터 챔버(10) 내의 볼륨이 일정 수준 감소되는 상태가 된다.Accordingly, the cover 30 in which the magnet 70 is installed moves forward, and at the same time, the bellows pipe 14 connected to the cover 30 contracts, so that the volume in the resonator chamber 10 is reduced to a certain level.

따라서, 상기와 같이 연결파이프(40)를 통하여 레조네이터 챔버(10)로 유입되는 엔진음이 일정 수준 이상의 고주파수(예를 들어, 엔진 6030 RPM에서 C2 성분 주파수 201Hz)이므로 상기 레조네이터 챔버(10)의 볼륨을 일정 수준 감소시키더라도 엔진음이 레조네이터 챔버(10) 내에서 증폭되는 튜닝을 거쳐 멤브레인(20)에 작용하게 됨으로써, 멤브레인(20)을 통해 튜닝된 엔진음이 실내로 전달될 수 있다.Therefore, since the engine sound flowing into the resonator chamber 10 through the connection pipe 40 as described above has a high frequency above a certain level (for example, the C2 component frequency of 201 Hz at the engine 6030 RPM), the volume of the resonator chamber 10 Even if reduced to a certain level, the engine sound is amplified within the resonator chamber 10 and acts on the membrane 20 through tuning, so that the tuned engine sound can be transmitted to the room through the membrane 20.

이와 같이, 엔진음 주파수를 원하는 수준으로 튜닝하여 실내로 전달되도록 함으로써, 엔진음을 가장 자연적인 음색으로 구현하여 실내로 전달할 수 있다.In this way, by tuning the engine sound frequency to a desired level and delivering it indoors, the engine sound can be realized in the most natural tone and delivered indoors.

10 : 레조네이터 챔버
12 : 중공 챔버
13 : 코일체결홈
14 : 벨로우즈관
20 : 멤브레인
30 : 커버
32 : 자석 체결홈
40 : 연결파이프
42 : 슬라이드 홈
50 : 코일
60 : 사운드 제어기
70 : 자석
80 : 엔진 ECU
100 : 대시패널
102 : 음파전달홀10: Resonator chamber
12: hollow chamber
13: Coil fastening groove
14: Bellows pipe
20: membrane
30: cover
32: Magnet fastening groove
40: connection pipe
42: Slide groove
50: coil
60: sound controller
70: magnet
80: Engine ECU
100: Dash panel
102: Sound wave transmission hole

Claims (10)

길이방향으로 수축 또는 팽창 가능한 구조를 갖는 레조네이터 챔버;
상기 레조네이터 챔버의 전단 개방부에 장착되는 멤브레인;
상기 레조네이터 챔버의 후단 개방부에 장착되는 커버;
상기 커버와 엔진 흡기계 간에 연결되는 연결파이프;
상기 커버의 내면에 장착되는 자석;
상기 레조네이터 챔버의 전단부에 내설되는 코일;
상기 코일에 전류를 인가하는 사운드 제어기;
를 포함하여 구성되고,
상기 커버의 내면에는 상기 자석이 삽입 체결되는 자석 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
A resonator chamber having a structure that can be contracted or expanded in the longitudinal direction;
A membrane mounted on the front opening of the resonator chamber;
A cover mounted on the rear end opening of the resonator chamber;
A connecting pipe connected between the cover and the engine intake system;
A magnet mounted on the inner surface of the cover;
A coil installed in the front end of the resonator chamber;
a sound controller that applies current to the coil;
It is composed including,
A sound generator for a vehicle, characterized in that a magnetic fastening groove into which the magnet is inserted and fastened is formed on the inner surface of the cover.
 청구항 1에 있어서,
상기 레조네이터 챔버는:
대시패널에 장착되는 중공 챔버와;
전단부는 중공챔버에 연결되고 후단부는 커버와 연결되는 벨로우즈관;
으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 1,
The resonator chamber:
a hollow chamber mounted on the dash panel;
A bellows tube whose front end is connected to the hollow chamber and whose rear end is connected to the cover;
A sound generator for a vehicle, characterized in that it consists of.
 청구항 2에 있어서,
상기 중공 챔버의 내면에는 코일이 삽입 체결되는 코일 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 2,
A sound generator for a vehicle, characterized in that a coil fastening groove into which a coil is inserted and fastened is formed on the inner surface of the hollow chamber.
 청구항 2에 있어서,
상기 중공 챔버의 전단 개방부에 멤브레인이 장착되어, 대시패널에 형성된 음파 전달홀에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 2,
A sound generator for a vehicle, wherein a membrane is mounted on the front opening of the hollow chamber and arranged in a sound wave transmission hole formed in the dash panel.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 연결파이프는 고무 재질의 파이프로 채택되어, 소정의 처짐량을 가지면서 상기 커버와 엔진 흡기계 간에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 1,
The sound generator for a vehicle, wherein the connection pipe is made of rubber and is connected between the cover and the engine intake system while having a predetermined deflection amount.
 청구항 1에 있어서,
상기 연결파이프는 금속 재질의 파이프로 채택되고, 커버와 연결되는 전단부에 커버의 두께에 비하여 큰 길이를 갖는 슬라이드 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 1,
A sound generator for a vehicle, wherein the connecting pipe is a metal pipe, and a slide groove having a length greater than the thickness of the cover is formed at the front end connected to the cover.
 청구항 7에 있어서,
상기 연결파이프의 슬라이드 홈에 커버의 내경부가 삽입되어, 레조네이터 챔버의 팽창 또는 수축시 커버가 슬라이드 홈의 길이 구간을 따라 이동하도록 한 것을 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 7,
A sound generator for a vehicle in which the inner diameter of the cover is inserted into the slide groove of the connection pipe so that the cover moves along the length section of the slide groove when the resonator chamber expands or contracts.
 청구항 1에 있어서,
상기 사운드 제어기에 엔진 RPM 신호를 전송하는 엔진 ECU를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.
In claim 1,
A sound generator for a vehicle, further comprising an engine ECU that transmits an engine RPM signal to the sound controller.
 청구항 9에 있어서,
상기 사운드 제어기는 엔진 RPM에 따라 달라지는 엔진 주파수의 음압을 증폭시킬 수 있도록 엔진 RPM에 따라 코일에 인가되는 전압을 가변 제어하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 차량용 사운드 제너레이터.In claim 9,
A sound generator for a vehicle, wherein the sound controller is configured to variably control the voltage applied to the coil according to the engine RPM so as to amplify the sound pressure of the engine frequency that varies depending on the engine RPM.
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