[发明专利]用于控制反映发动机振动和驾驶状况的发动机噪声的设备

说明书

一种用于控制反映发动机振动以及驾驶状况的发动机噪声的设备，其包括生成强化噪声以增强非线性发动机噪声的声音发生器。设备包括测量作为发动机噪声源的发动机振动的振动传感器，实时接收振动传感器的信号并控制声音发生器以使发动机噪声可保持线性的信号处理控制器，以及接收并随后放大信号处理控制器的控制信号以向声音发生器传输放大的控制信号的放大器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月16日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0059655的韩国专利申请的优先权和权益，该专利申请通过引用被全部并入本申请。

技术领域

本公开涉及车辆发动机噪声，更具体地，涉及用于控制反映发动机振动以及驾驶状况的发动机噪声的设备。

背景技术

与车辆噪声相关的研究可划分为：针对如何从噪声源发出尽可能少的噪声的研究，针对使用吸声材料阻隔噪声的研究，以及针对通过主动噪声控制消除噪声的研究。更具体地，主动噪声控制技术可通过使用反相声源控制等于或小于异响带的噪声。并且，由于该技术能够最小化车辆噪声，因此当噪声产生时，该技术可通过使用声音设备生成与该噪声相反的声波来消除噪声。

上述技术中使用吸声材料的方法已显示出对于超过500Hz的高频噪声的有效性。然而，由于吸声材料的尺寸应增加至对低频噪声有效的程度，因此吸声技术提高了成本。进一步地，由于当例如用于飞机或车辆时需要减轻重量，因此吸声材料的使用变得更加困难或者材料可能需要被改变。

此外，由于近期的环境问题已经变得严重，车辆消耗更少的燃料以减少废气量的需求随之增加。作为这个问题的解决方案，需要减少车辆的重量并提高发动机在使用期间的效率。然而，这样的解决途径可能会不可避免地对车辆的振动以及噪声产生消极影响。

因此，近来，开发出了主动噪声控制技术和工艺。在传统的主动噪声控制中，如图1所示，在麦克风1处感测车辆的内部噪声并通过滤波器2对其滤波。随后通过模拟-数字(AD)转换器3将滤波后的噪声转换成数字信号并施加到控制器。控制器对输入的值使用多种算法以生成控制信号(即控制信号生成具有与感测到的噪声相反相位的控制噪声)，进而使当前的噪声值最小化。随后通过数字-模拟(DA)转换器将控制信号转换成模拟信号。之后将模拟控制信号施加到放大器4。此后，将经过放大器4放大之后的控制信号从扬声器6输出。

然而，该主动噪声控制技术仅用来减少车辆的内部噪声。该技术无法反映驾驶员对于动态的发动机噪声的需求。

主动声音设计(Active Sound Design，ASD)技术可以弥补上述缺陷。ASD技术被设计成通过预先记录虚拟噪声源，例如先进车辆的内部噪声，并在驾驶车辆时通过内部扬声器再生成声音源，以满足驾驶员的需求。换言之，如图2所示，传统的ASD系统可包括：作为用于噪声检测的传感器的麦克风10；用于根据由麦克风10感测到的噪声感测发动机RPM，APS信号等等20，并且生成用于整个RPM范围的预设的目标加速声音或驾驶声音的控制单元30；能够选择加速声音或驾驶声音的选择器40；以及通过控制单元30，向车辆内部发出加速声音或驾驶声音的扬声器50。

然而，现有的主动噪声控制以及主动声音设计技术和工艺使用麦克风测量噪声并使用扬声器生成用于与该噪声匹配的单独的噪声(通过控制信号或预先记录的虚拟声音源的噪声)，因此，这些技术和工艺具有这样的问题：扬声器控制延迟导致驾驶员可能会感觉或感受到区别或延迟。

此外，来自发动机室的发动机噪声的方位或源头，与通过扬声器生成的单独的噪声的方位或源头也彼此不同。在现有的主动噪声控制以及主动声音设计系统中，扬声器安装在车辆的内部。因此，驾驶员可能会再一次感觉到、听到、或感受到区别。

申请号为101081159的韩国专利(2011.11.01)公开了这样的现有技术。

上文仅旨在于帮助理解本公开的背景技术，而不是要表达本公开的范围落入了本领域普通技术人员已经知晓的相关领域的范围内。