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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Geräuschen im Innen- und Außenraumraum eines Kraftfahrzeugs.
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Ein sogenanntes Sound-Design für Kraftfahrzeuge ist zwischenzeitlich aus verschiedenen Gründen eine beim Hersteller des Kraftfahrzeugs aufkommende Problematik. Auf der einen Seite ist es denkbar, dass ein Motorgeräusch eines Kraftfahrzeugs einem potentiellen Fahrer des Kraftfahrzeugs in der Form nicht gefällt und er hier ggf. das im Innenraum des Kraftfahrzeugs hörbare Geräusch geändert haben möchte. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Nutzer den im Innenraum des Kraftfahrzeugs hörbaren Klang des Motors etwas sportlicher oder etwas leiser haben möchte, als es bislang vorgesehen ist. Auf der anderen Seite gibt es auch immer weitergehende Grenzwerte für Fahrzeuggeräusche, insbesondere für äußere Fahrzeuggeräusche, die einzuhalten sind. Dies führt dazu, dass in modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftfahrzeugen ein Motorgeräusch des entsprechenden Kraftfahrzeugs oder sonstige akustische Hinweise auf Fahrzustände, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung usw. gezielt manipuliert werden.
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Ferner werden Kraftfahrzeuge zunehmend mit elektromotorischen Antrieben entwickelt. Diese Elektrofahrzeuge haben naturgemäß eine recht geringe Geräuschemission. Diese geringere Geräuschemission weist jedoch einen nicht zu unterschätzenden nachteiligen Sicherheitsaspekt auf. Diese Fahrzeuge sind nämlich oft so leise, dass sie von Passanten oder spielenden Kindern bei Annäherung nicht gehört werden. Insbesondere bei spielenden Kindern sind Geräusche von sich nähernden Fahrzeugen als eine sich nähernde Gefahr im Unterbewusstsein gespeichert. Nähert sich nun ein Fahrzeug fast ohne ein Fahrgeräusch, so wird es auch nicht oder zu spät wahrgenommen. So kann es leicht zu Unfällen kommen. Auf der anderen Seite weisen Kraftfahrzeuge insbesondere Personenkraftwagen ein ganz spezifisches Fahr-, Auspuff- und Motorgeräusch auf, das nicht unwesentlich für das Wohlbefinden des Fahrers und der Fahrzeuginsassen mit verantwortlich ist. Das Wohlbefinden des Fahrers wiederum trägt ganz wesentlich mit zur sicheren Beherrschung des Fahrzeugs und damit zur allgemeinen Verkehrssicherheit bei. Die akustische Wahrnehmung ist demnach ein wichtiger Sicherheitsfaktor.
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Auch bei Hybridfahrzeugen tritt der oben genannte Aspekt auf, und ein Fahrer nimmt in verschiedenen Fahrmodi unterschiedliche Geräusche wahr, die sich von den bekannten, herkömmlichen Fahrzeuggeräuschen unterscheiden, ganz besonders dann, wenn das Fahrzeug ausschließlich über den Elektromotor angetrieben wird.
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Aus der Druckschrift
DE 100 16 104 ist eine Vorrichtung zur Beschallung eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dabei wird auf eine bereitgestellte Signalquelle ein Schallkörper aufgesetzt, wobei die Oberfläche der Signalquelle eine der Wände des Schallkörpers bildet, an den desweiteren eine Leitung sowie weitere Mittel zur Geräuschweiterleitung in den Fahrgastraum angeschlossen sind.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2010 007 051 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schallerzeugung bei Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor bekannt. Dabei werden Werte für die Parameter Schall und Frequenz abhängig von der Zeit, der Fahrzeugposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung gewählt und zur Charakterisierung der Schallerzeugung genutzt, wobei bei der Schallerzeugung eine differenzierte Abstrahlung nach innen und außen erfolgt.
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Aus der Druckschrift
EP 1 936 605 ist eine Schallübertragungsvorrichtung zur Schallübertragung eines Betriebsgeräuschs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Luftfiltergeräuschs, in den Innenraum des Kraftfahrzeugs bekannt. Die vorgestellte Schallübertragungsvorrichtung umfasst eine Übertragungsleitung zum Übertragen des Geräuschs von der Geräuschquelle in den Innenraum. Die Übertragungsleitung wird zumindest bereichsweise von mindestens einem bereits ursprünglich, unabhängig von der Schallübertragung am Kraftfahrzeug vorhandenen Bauteil gebildet.
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Die Druckschrift
US 5,635,903 beschreibt einen Geräuschgenerator für elektrische Fahrzeuge. Der Geräuschgenerator generiert ein Geräusch, welches in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird. Ferner sind entsprechende Verstärker und Lautsprechereinheiten vorgesehen, die die Abstrahlung ermöglichen.
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Die Druckschrift
WO 03/100764 beschreibt eine Vorrichtung zur Geräuschgestaltung bei einem Kraftfahrzeug. Die vorgestellte Vorrichtung umfasst einen Hohlkörper, welcher durch wenigstens eine Schallübertragungseinrichtung in wenigstens zwei Räume geteilt ist, wobei ein Raum über eine Eingangsleitung mit einem gasförmigen Teil einer in dem Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine in Verbindung steht und wobei der andere Raum mittels einer Ausgangsleitung an einen Innenraum des Fahrzeugs und/oder an dem das Fahrzeug umgebenden Raum akustisch gekoppelt ist. Die Ausgangsleitung weist ferner mindestens eine Verzweigung auf, von welcher aus wenigstens zwei Zweigleitungen zu unterschiedlichen Stellen in dem Innenraum und/oder dem das Fahrzeug umgebenden Raum verlaufen.
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Vor dem Hintergrund des Standes der Technik war es nunmehr eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Kraftfahrzeug insbesondere ein sogenanntes Elektro- oder ein Hybridfahrzeug ein passendes akustisches Profil zu kreieren, das einerseits unterschiedliche Geräuschquellen berücksichtigt und andererseits einen authentischen Fahrzeugklang liefert, der unabhängig von einem Antriebsmodus eingesetzt werden kann. Dabei ist das Außengeräusch eines Fahrzeugs neben dem häufig betrachteten Innengeräusch ebenfalls von besonderer Bedeutung. Es wird nun erfindungsgemäß eine Lösung bereitgestellt, die sowohl die Problematik des Außengeräusches wie auch die des Innengeräusches einfach und effizient löst und eine Möglichkeit gibt, möglichst einfach und effizient das Geräusch im Innenraum eines Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise zu manipulieren, insbesondere ein bei elektrischem Antrieb eines Hybridfahrzeugs nicht vorhandenes Motorgeräusch in geeigneter Weise zu simulieren.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Erzeugen von Geräuschen im Innen- und Außenraum eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine aktivierbare Steuereinheit vorgesehen, die mit einem Geräuschgenerator in Wirkverbindung steht, und der Geräuschgenerator ist mit mindestens einer Geräuschabstrahlvorrichtung verbunden. Die Geräuschabstrahlvorrichtung wird dabei unterhalb einer Fronthaube des Kraftfahrzeugs montiert und ferner über mindestens eine mit mindestens einem Schallübertragungselement versehene Schlauchleitung mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden, so dass durch Auskopplung von Schallwellen aus der Geräuschabstrahlvorrichtung diese ausgekoppelten Schallwellen in den Innenraum übertragen werden.
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Wie bereits voranstehend erläutert, sind insbesondere rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge nahezu lautlos, so dass zur Gewährleistung der Fahrsicherheit ein Geräuschgenerator und eine damit in Wirkverbindung stehende Geräuschabstrahlvorrichtung vorgesehen wird, wobei die Geräuschabstrahlvorrichtung derart angeordnet ist, nämlich unterhalb einer Fronthaube des Kraftfahrzeugs, dass Schallwellen näherungsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs abgestrahlt werden. Somit wird ein gewünschter Klang außerhalb des Kraftfahrzeugs erzielt. Erfindungsgemäß werden zudem von der Geräuschabstrahlvorrichtung über die vorgesehene Schlauchleitung auch Schallwellen in den Bereich des Innenraums des Fahrzeugs geleitet. Ohne die erfindungsgemäß vorgesehene Schlauchleitung würden zwar auch Schallwellen aufgrund der normalen Abstrahlcharakteristik in den Bereich des Innenraums des Fahrzeugs geleitet werden, jedoch würden konstruktionsbedingt hierbei tieffrequente und mittelfrequente Anteile der Schallwellen fehlen oder zumindest stark gedämpft. Dadurch würde der Klang im Innenraum des Fahrzeugs wenig kraftvoll und kaum emotional erscheinen und sich wesentlich von dem Klang außerhalb des Fahrzeugs unterscheiden. Das erfindungsgemäß vorgesehene Schlauchsystem bzw. die mindestens eine Schlauchleitung als Verbindung zwischen Geräuschabstrahlvorrichtung und Innenraum dient zur Auskopplung von Schallwellen aus der Geräuschabstrahlvorrichtung.
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In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die mindestens eine Schlauchleitung eine Verzweigung auf, an welcher die ausgekoppelten Schallwellen in zwei voneinander getrennte Schlauchleitungen geleitet werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine der zwei voneinander getrennten Schlauchleitungen in eine linke A-Säule des Kraftfahrzeugs und die andere der zwei voneinander getrennten Schlauchleitungen in eine rechte A-Säule des Kraftfahrzeugs geführt. Dabei ist es denkbar, dass die beiden Schlauchleitungen ausgehend von der Verzweigung beidseitig im Bereich eines jeweiligen Radhauses und durch einen jeweiligen Stirnwandbereich geführt und in einem jeweiligen unteren Bereich der jeweiligen A-Säule angeschlossen werden.
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Durch Vorsehen der Übertragung von Schallwellen durch eine Schlauchleitung sind im Innenraum des Fahrzeugs nunmehr auch tieffrequente und mittelfrequente Anteile der Schallwellen zu hören. Somit ergibt sich ein kräftiger und authentischer Klang im Innenraum des Fahrzeugs ohne Beeinflussung des bestehenden Klangs außerhalb des Fahrzeugs.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Geräuschabstrahlvorrichtung als ein in einer Lautsprecherbox angeordneter Lautsprecher gewählt. Dabei ist es denkbar, dass der Lautsprecher in einer Unterseite der Lautsprecherbox eingesetzt wird, so dass Schallwellen primär in Richtung Motorraum als auch in Fahrtrichtung abgestrahlt werden.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Steuereinheit in Abhängigkeit von Fahrzustandsgrößen, wie bspw. einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit, aktiviert. Die aktivierte Steuereinheit generiert daraufhin ein Signal, welches an den Geräuschgenerator weitergeleitet wird, der daraufhin dazu animiert wird, ein dem Signal entsprechendes Geräusch zu generieren und an die Geräuschabstrahlvorrichtung weiterzuleiten.
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Neben einem in einer Lautsprecherbox angeordneten Lautsprecher kann zur Schallabstrahlung, d. h. als Geräuschabstrahlvorrichtung, auch ein Körperschallaktor zur Flächenanregung eingesetzt werden.
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Im Falle eines Lautsprechers in einer Lautsprecherbox wird der Lautsprecher in der Regel, wie bereits erwähnt, in der Unterseite der Lautsprecherbox eingesetzt, wobei er hier in den Motorraumbereich abstrahlt. Die weitere Schallausbreitung erfolgt dann mit einer primären Ausrichtung in Fahrtrichtung, um hier den gewünschten Klang mit den Zielen Fußgängerwarnung und Sound-Design zu erreichen. Durch Anschluss einer Schlauchleitung an die Lautsprecherbox wird mittels des vorhandenen Lautsprechers auch das Innengeräusch gezielt angereichert.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ruft der Geräuschgenerator Geräusche von einem Geräuschträger ab, wandelt diese in Geräuschinformationen um und leitet diese an die Geräuschabstrahlvorrichtung weiter.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Geräusche digitalisierte Geräusche, Klänge oder Töne unterschiedlicher Frequenzen. Der Geräuschträger ist bspw. ein nicht flüchtiges Speicherelement, eine Kompaktdisc oder ein digitales Band. Auf dem Geräuschträger sind die zur Auswahl stehenden Geräusche abrufbar hinterlegt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein erstes Schaltelement vorgesehen, mit dessen Hilfe die Verbindung zwischen Geräuschgenerator und Geräuschabstrahlvorrichtung unterbrochen werden kann, so dass dadurch eine Geräuschabstrahlung durch die Geräuschabstrahlvorrichtung abgeschaltet wird.
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Ferner ist es denkbar, dass ein zweites Schaltelement vorgesehen wird, mit dessen Hilfe die mindestens eine Schlauchleitung unterbrochen werden kann, so dass dadurch eine Schallabstrahlung ausgehend von der Geräuschabstrahlvorrichtung in den Innenraum abgeschaltet wird. Das bedeutet, dass es möglich ist, entweder die Geräuschabstrahlung, wie sie von dem Geräuschgenerator generiert wird, gänzlich zu unterdrücken oder aber lediglich eine Schallabstrahlung durch die Schlauchleitung in den Innenraum abzuschalten.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mit dem Geräuschgenerator frei wählbare Fahrgeräusche eines Fahrzeugs imitiert und über die Geräuschabstrahlvorrichtung abgestrahlt.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle eines Hybridfahrzeugs mit Verbrennungsmotor ein Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs über eine Verzweigung in der mindestens einen Schlauchleitung verbunden, so dass die durch Ansaugen des Verbrennungsmotors angeregten Druckschwankungen in Form von Schallwellen zusätzlich zu den ausgekoppelten Schallwellen in die Schlauchleitung eingestrahlt werden. Somit ergibt sich im Innenraum quasi eine Kombination von den durch den Verbrennungsmotor erzeugten Geräuschen und den seitens des Geräuschgenerators generierten Geräuschen. Dadurch lässt sich das seitens des Verbrennungsmotors generierte Geräusch willentlich manipulieren. Hierbei ist es auch denkbar, dass auch bei dieser Anordnung ein weiteres Schaltelement vorgesehen sein kann, welches ermöglicht, insbesondere im Falle eines Hybridfahrzeugs, im Modus des Antriebs mit Verbrennungsmotor die Schlauchleitung in Richtung Geräuschabstrahlvorrichtung zu unterbrechen, so dass lediglich Geräusche seitens des Verbrennungsmotors in den Innenraum geleitet werden. Ebenso ist es allerdings auch denkbar, dass über ein Schaltelement die zum Verbrennungsmotor bzw. zum Ansaugtrakt hinführende abgezweigte Leitung aus der Schlauchleitung zu- oder abgeschaltet werden kann, so dass dann nur ein Geräusch seitens der Geräuschabstrahlvorrichtung oder eben eine Kombination der beiden Geräusche in den Innenraum gelangen kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Formulierung "in Wirkverbindung stehen", dass hier jeweils geeignete Informationsübertragungsmittel vorzusehen sind, die zwischen den in Wirkverbindung stehenden Einheiten entsprechende Informationen übermitteln.
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Zusätzlich zu der in den Innenraum führenden Schlauchleitung kann im Innenraum eine weitere Geräuschabstrahlvorrichtung, wie bspw. ein Innenlautsprecher, vorgesehen sein, der das abzustrahlende Geräusch nochmals verstärken kann. Ferner kann auch hier nochmal ggf. das in den Innenraum abzustrahlende Geräusch manipuliert werden.
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Ferner ist es auch denkbar, dass eine Lautstärke von abgestrahlten Schallwellen mittels eines entsprechenden Reglers variiert werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erzeugen von Geräuschen im Innen- und Außenraum eines Kraftfahrzeugs.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine aktivierbare Steuereinheit, einen Geräuschgenerator und mindestens eine Geräuschabstrahlvorrichtung. Dabei steht die Steuereinheit mit dem Geräuschgenerator in Wirkverbindung und der Geräuschgenerator wiederum steht mit der mindestens einen Geräuschabstrahlvorrichtung in Verbindung. Die Geräuschabstrahlvorrichtung, bei der es sich insbesondere um eine Lautsprechereinheit handeln kann, ist unterhalb einer Fronthaube eines Kraftfahrzeugs montiert und über mindestens eine mit mindestens einem Schallübertragungselement versehene Schlauchleitung mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden, so dass durch Auskopplung von Schallwellen aus der Geräuschabstrahlvorrichtung diese ausgekoppelten Schallwellen in den Innenraum übertragbar sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb. Dabei kann es sich sowohl um ein Hybridfahrzeug, ein Plug-in-Hybrid oder ein Fahrzeug mit rein elektrischem Antrieb handeln. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und ohne elektrischem Antrieb möglich, um bspw. gezielt Geräusche des Verbrennungsmotors zu modifizieren.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass der Geräuschgenerator unterschiedliche Geräusche zur Auswahl stellt, so dass ein großes Spektrum von Klängen und Geräuschen abgedeckt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gemäß weiterer Ausgestaltung in einem Hybridfahrzeug angeordnet und wird dort entsprechend eingesetzt.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorderansicht eines Frontbereichs eines Kraftfahrzeugs, in welchem eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingebaut ist.
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2 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen Front – bzw. Motorbereich eines Kraftfahrzeugs, in welchem eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist.
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3 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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4 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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5 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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6 zeigt in grafischer Darstellung den Verlauf eines Außengeräuschs für ein Kraftfahrzeug mit und ohne erfindungsgemäß vorzusehender Schlauchleitung zum Innenraum.
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7 zeigt in grafischer Darstellung einen Innengeräuschverlauf mit und ohne erfindungsgemäß vorzusehender Schlauchleitung zwischen Geräuschabstrahlvorrichtung und Innenraum.
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8 zeigt in grafischer Darstellung einen Innengeräuschverlauf mit lokaler Differenzierung, ebenfalls mit und ohne erfindungsgemäß vorzusehender Schlauchleitung zum Innenraum hin.
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1 zeigt eine Vorderansicht eines Frontbereichs eines Kraftfahrzeugs. Gezeigt ist eine Ansicht auf einen Motorbereich des Kraftfahrzeugs unterhalb einer hier aufgeklappt dargestellten Fronthaube. Oberhalb eines Stoßfängers 2 ist eine Geräuschabstrahlvorrichtung 3 angeordnet. Bei der Geräuschabstrahlvorrichtung 3 kann es sich dabei um ein Lautsprechersystem handeln, welches sich zusammensetzt aus einer Lautsprecherbox und einem in der Lautsprecherbox angeordneten hier nicht erkennbaren Lautsprecher. Die Lautsprecherbox steht in Verbindung mit einem hier nicht gezeigten Geräuschgenerator. Ferner verfügt die Lautsprecherbox über einen Anschluss 4, über welchen eine Schlauchleitung 5 an die Lautsprecherbox 3 angekoppelt wird. In der hier gezeigten Darstellung weist die Schlauchleitung 5 eine Verzweigung 6, eine sogenannte Y-Abzweigung auf, an welcher die Schlauchleitung 5 in zwei voneinander getrennte Schlauchleitungen 5_1 und 5_2 aufgeteilt wird. Das bedeutet, dass Schallwellen, insbesondere aus der Lautsprecherbox 3 ausgekoppelte Schallwellen, die durch die Schlauchleitung 5 geführt werden, an der Verzweigung 6 in zwei voneinander getrennte Schlauchleitungen 5_1 und 5_2 geleitet werden. Wie in der nachfolgenden 2 gezeigt, werden die voneinander getrennten Schlauchleitungen 5_1 und 5_2 in der Regel beidseitig, d. h. auf der linken und auf der rechten Seite, von dem Frontbereich weg in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet.
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2 zeigt nunmehr eine Aufsicht auf einen Frontbereich eines Kraftfahrzeugs. Erkennbar ist wiederum ein Stoßfänger 20. Ferner erkennbar ist eine Geräuschabstrahlvorrichtung 21, die wiederum über einen Schlauchanschluss 22 verfügt, an welchem eine Schlauchleitung 23 angeschlossen wird. Die Schlauchleitung 23 wird an einer Verzweigung 24 wiederum in zwei Schlauchleitungen 23_1 und 23_2 aufgeteilt. Die Schlauchleitung 23_1 verläuft nunmehr von vorne betrachtet auf der rechten Seite im Bereich eines rechten Radhauses 25_1 und wird dann durch einen Stirnwandbereich 26_1 hindurchgeführt und in einem unteren Bereich 27_1 an die rechte A-Säule 28_1 angeschlossen. Gleicher Verlauf ist auf der linken Seite für die Schlauchleitung 23_2. Auch diese wird im Bereich eines entsprechend linken Radhauses 25_2 geführt, dann durch einen linken Stirnwandbereich 26_2 hindurchgeführt und in einem unteren Bereich 27_2 an die linke A-Säule 28_2 angeschlossen.
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3 zeigt in 3a eine Geräuschabstrahlvorrichtung ohne Anschluss für eine Schlauchleitung. Die Geräuschabstrahlvorrichtung hat hier die Form eines geschlossenen Gehäuses 30, in welchem ein Lautsprecher 31 angeordnet ist, wobei hier die Geräuschabstrahlung lediglich in den Außenbereich 32, wie durch Doppelpfeil 37 angedeutet, und in den Innenbereich 33 des geschlossenen Gehäuses 30, wie durch Doppelpfeile 36 angedeutet, erfolgt.
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In 3b ist im Gegensatz dazu als Geräuschabstrahlvorrichtung ein offenes Gehäuse 30' gezeigt, in welchem ebenfalls ein Lautsprecher 31' angeordnet ist. Ferner weist das offene Gehäuse 30' jedoch auch einen Anschluss 35' für eine hier nicht gezeigte Schlauchleitung auf. Aufgrund dieses Anschlusses 35' handelt es sich bei dem hier gezeigten Gehäuse nicht mehr um ein geschlossenes, sondern vielmehr um ein offenes Gehäuse, so dass eine Geräuschabstrahlung nicht mehr nur in den Außenbereich 32', wie durch Doppelpfeil 37' angedeutet, erfolgt, sondern auch in Richtung der hier nicht gezeigten Schlauchleitung von statten geht. Letzteres ist durch Pfeil 38' angedeutet.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gezeigt ist als Geräuschabstrahlvorrichtung eine Lautsprecherbox 40 mit einem darin eingesetzten Lautsprecher 41. Die Lautsprecherbox 40 weist einen Anschluss 42 für eine Schlauchleitung 43 auf. Die Schlauchleitung 43 ist zum Innenraum eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs geführt. Strahlt nunmehr der Lautsprecher 41 Schallwellen ab, so werden diese sowohl in den Außenbereich 44 als auch in den Innenbereich der Lautsprecherbox 45 und dadurch auch in Richtung der Schlauchleitung 43 geführt, so dass die ausgekoppelten Schallwellen letztlich in den Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet werden.
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Die Schlauchleitung 43 kann ggf. schaltbar ausgeführt sein, was bedeutet, dass eine Schalteinheit vorgesehen ist, die es ermöglicht, die Verbindung zum Innenraum zu unterbrechen, so dass je nach Wunsch Schallwellen in den Innenraum seitens der Lautsprecherbox bzw. des darin angeordneten Lautsprechers übermittelt werden oder nicht.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Gezeigt ist wiederum eine Lautsprecherbox 50 mit einem darin angeordneten Lautsprecher 51. Die Lautsprecherbox 50 weist einen Anschluss 52 auf, an welchem eine Schlauchleitung 53 in Richtung Innenraum eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs abgeführt wird. Die hier dargestellte Schlauchleitung 53 weist eine Verzweigung 56 auf, von welcher eine verzweigte Schlauchleitung 57 zu einem hier nicht dargestellten Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors führt. Durch diese Struktur ist es möglich, dass im Innenraum des Kraftfahrzeugs sowohl ausgekoppelte Schallwellen seitens des Lautsprechers 51 als auch Schallwellen seitens des Ansaugtrakts über die verzweigte Leitung 57 gelangen. Diese Schallwellen werden im Innenraum überlagert, und es ergibt sich ein resultierender Klang. Auch hier ist es denkbar, dass verschiedene Schalteinheiten vorgesehen sind, um je nach Wunsch und Fahrmodus die Schlauchleitung an geeigneten Stellen so zu schalten, dass entweder nur Schallwellen seitens des Ansaugtrakts oder nur Schallwellen seitens der Lautsprecherbox oder beide in Kombination in den Innenraum gelangen.
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6 zeigt in grafischer Darstellung die Stärke bzw. den Pegel L eines über einen Außenlautsprecher bzw. eine Geräuschabstrahlvorrichtung im Bereich der Fronthaube des Kraftfahrzeugs erzeugten Außengeräuschs in verschiedenen Frequenzbereichen. Auf einer Abszisse 60 ist die Frequenz in Einheit Hertz (Hz) aufgetragen. Auf einer Ordinate 61 ist die Lautstärke bzw. der Pegel L in Dezibel (dB) aufgetragen. Das Außengeräusch wurde aufgenommen, indem vor einem entsprechenden Kraftfahrzeug, welches über eine Geräuschabstrahlvorrichtung im Frontbereich verfügt, in einem Abstand von etwa 2 m und in einer Höhe von etwa 1,5 m ein Mikrofon installiert wurde. Als Anregungssignal wurde ein sogenannter Sinus-Sweep gewählt, d. h. ein periodisches Signal, das in einer definierten Zeit seine Frequenz von einem Startwert zu einem Endwert hin ändert. Im vorliegenden Fall wurde als Startwert 20 Hz und als Endwert 5 kHz gewählt. Die Änderung der Frequenz von Start- bis zum Endwert erfolgte mit einer zeitlichen Schrittweite von Δt = 30 s. Die Kurve 62 zeigt den Verlauf des Außengeräuschs, wie er durch die Geräuschabstrahlvorrichtung auf Grundlage des Anregungssignals erzeugt wird, ohne dass die Geräuschabstrahlvorrichtung mit einer zum Innenraum des Kraftfahrzeugs führenden Schlauchleitung verbunden ist, Die Geräuschabstrahlvorrichtung ist bspw. eine Lautsprecherbox, in welcher ein Lautsprecher angeordnet ist, wobei die Lautsprecherbox ein geschlossenes Gehäuse bildet, wie dies bspw. in 3a gezeigt ist.
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Die Kurve 63 zeigt nun den Verlauf des Außengeräusches über die Frequenz für den Fall, dass an die Lautsprecherbox eine Schlauchleitung, die in den Innenraum des Kraftfahrzeugs führt, angeschlossen ist. Durch den Anschluss einer Schlauchleitung wird die vormals geschlossene Gehäusekonstruktion zu einem offenen System. Dabei können eventuell Effekte, wie eine Veränderung des abgestrahlten Frequenzspektrums auftreten. Wie hier erkennbar ist, folgt jedoch die Kurve 63 weitestgehend der Kurve 62, so dass das Außengeräusch allem Anschein nach von der Schlauchleitung und einer damit einhergehenden Auskopplung von Schallwellen aus der Lautsprecherbox nicht weiter beeinträchtigt ist.
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7 zeigt nun den Verlauf eines Innengeräusches, d. h. eines Geräusches im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, über einen bestimmten Frequenzbereich. Auf einer Ordinate 71 ist wiederum die Lautstärke bzw. der Pegel L in Dezibel (dB) angegeben. Auf einer Abszisse 70 ist die Frequenz in Hertz (Hz) aufgetragen. Aufgetragen ist hier in einer Kurve 72 das in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs wahrnehmbare Innengeräusch für den Fall, dass im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, wie in 6 erläutert, eine Geräuschabstrahlvorrichtung vorgesehen ist, um ein geeignetes Außengeräusch zu erzeugen, wobei diese Geräuschabstrahlvorrichtung nicht über eine Schlauchleitung mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das bedeutet, dass die von der Geräuschabstrahlvorrichtung erzeugten Geräusche zum Teil auch als Schallwellen in den Bereich des Innenraums des Kraftfahrzeugs geleitet werden, wobei konstruktionsbedingt hier jedoch charakteristische tieffrequente und mittelfrequente Anteile der Schallwellen fehlen oder zumindest gedämpft werden. Dadurch ist der im Innenraum hörbare Anteil als wenig kraftvoll und emotional zu beschreiben.
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Vergleicht man den Verlauf 72 nunmehr mit dem Verlauf 73, welcher einen Verlauf des Innengeräuschs angibt für den Fall, dass die Geräuschabstrahlvorrichtung, wie bspw. eine Lautsprecherbox, über eine Schlauchleitung mit dem Innenraum verbunden ist, so erkennt man, dass insbesondere im tief- und mittelfrequenten Bereich eine deutliche Lautstärkendifferenz zwischen den beiden Verläufen 72 und 73 erkennbar ist. Am stärksten ist die Differenz im tieffrequenten Bereich, wie bspw. bei einer Frequenz von 50 Hz, wie durch Doppelpfeil 74 angedeutet. Hierbei wurde eine Differenz von 18 dB gemessen. Auch im Bereich von einer Frequenz von 100 Hz ergibt sich eine Differenz 6 dB, wie durch Doppelpfeil 75 angedeutet, und im Bereich von etwa 400 Hz eine Differenz etwa 4 dB, wie durch Doppelpfeil 76 angedeutet. Je höher die Frequenz wird, desto geringer sind die Abweichungen zwischen dem Verlauf 72 und 73. Es ist jedoch deutlich zu erkennen, dass durch das Vorsehen der Schlauchleitung von der Geräuschabstrahlvorrichtung in den Innenraum das Innengeräusch wesentlich verbessert und besser wahrnehmbar ist, so dass durch die Schlauchleitung das Innengeräusch gezielt angereichert werden konnte. Zur Messung des Innengeräusches wurde im vorliegenden Fall ein Kunstkopf im Innenraum vorgesehen, mit Hilfe dessen die Innenraummessungen vorgenommen werden konnten. Ansonsten waren die Messbedingungen bezüglich Anregungssignal gleich denen wie sie bereits 6 zugrunde lagen.
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8 zeigt unter den gleichen Versuchsbedingungen wie in den 6 und 7 den Verlauf eines Innengeräuschs unter Berücksichtigung verschiedener Bereiche des Innenraums, wobei hier im Wesentlichen der linke und rechte Bereich getrennt voneinander betrachtet wurde. Auf einer Abszisse 80 ist wiederum die Frequenz im Bereich von 20 Hz bis 5 kHz aufgetragen. Auf einer Ordinate 81 ist wiederum die Lautstärke bzw. der Pegel in Dezibel aufgetragen. Die Kurven 82_1 und 82_2 geben jeweils den Verlauf des Innengeräuschs ohne Schlauchleitung zwischen Geräuschabstrahlvorrichtung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs und Innenraum wieder. Dabei beschreibt die Kurve 82_1 den Verlauf des Innengeräuschs im linken Bereich des Innenraums und die Kurve 82_2 das Innengeräusch im rechten Bereich des Innenraums. Demgegenüber zeigen die Kurven 83_1 und 83_2 den Verlauf des Innengeräuschs bei Vorsehen einer Schlauchleitung zwischen Geräuschabstrahlvorrichtung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs und Innenraum. Auch hier ist wieder deutlich zu erkennen, dass im nieder- und mittelfrequenten Bereich eine nicht unerhebliche Differenz zwischen den jeweiligen Kurven 82 und 83 existiert. Die Kurve 83_1 beschreibt wiederum den Verlauf des Geräuschs im linken Bereich, während die Kurve 83_2 den Verlauf des Innengeräuschs im rechten Bereich andeutet. Erkennbar ist, dass im Bereich von 120 bis 400 Hz die Differenz der Kurven 82_2 und 83_2 etwas höher ist als die Differenz zwischen den entsprechenden Kurven 82_1 und 83_1. Das bedeutet, dass die Geräuschdifferenz im rechten Bereich zwischen Vorsehen einer Schlauchleitung und ohne Schlauchleitung etwas höher ist als im linken Bereich. Auch hier wurde das Innengeräusch wiederum mit einem Kunstkopf im Innenraum gemessen.
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Aus den 6 bis 8 ist deutlich zu erkennen, dass das erfindungsgemäße Vorsehen einer Schlauchleitung zwischen Geräuschabstrahlvorrichtung und Innenraum eine deutliche Wirksamkeit im Frequenzbereich zwischen 25 Hz und 550 Hz zeigt. Ferner scheint das Gesamtklangbild aus direktem Luftschall und eingeleitetem Luftschall authentisch zu wirken. Eine Ortbarkeit bzw. Lokalisation liegt aufgrund des tiefen Frequenzbereich nicht im Bereich der jeweiligen A-Säulen, an welchen die jeweiligen Schlauchleitungen vorzugsweise angekoppelt sind, sondern es stellt sich vielmehr ein gleichmäßiges Klangbild dar. Ferner ist erkennbar (s. 6), dass das Außengeräusch durch das Vorsehen der Schlauchleitung nicht beeinflusst wird. Vorteilhaft ist ferner, dass für eine Innengeräuschanreicherung auf ein weiteres Steuergerät oder einen Aktor verzichtet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10016104 [0005]
- DE 102010007051 [0006]
- EP 1936605 [0007]
- US 5635903 [0008]
- WO 03/100764 [0009]