(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の排気ノイズに影響を及ぼす方法であって、
（ａ）制御ユニット（２２）はノイズパッケージ信号（Ｃ）を生成し、
（ｂ）前記制御ユニット（２２）は、個々に、または、基本信号（Ｂ）と重ね合わせるように、自動車の排気枝管（１２）と関連付けられたラウドスピーカー（１４）に、前記ノイズパッケージ信号を送信し、
（ｃ）前記ラウドスピーカー（１４）は、個別のノイズパッケージ信号（Ｃ）またはノイズパッケージ信号（Ｃ）と重ね合わされた前記基本信号（Ｂ）を音波に変換し、
個別のノイズパッケージ信号（Ｃ）は、動的ノイズに対応する所定期間の音波のパッケージである音波パッケージとして、前記ラウドスピーカー（１４）により発せられ、
前記基本信号（Ｂ）は、エンジンの回転周波数の半分に対応する調和振動と、その高次の周波数との重ね合わせを備える、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記ノイズパッケージ信号は、特にそれらの周期性（Ｐ）、時間的なそれらの長さ（Ｌ）、それらの包絡線の形状、それらの包絡線の振幅、およびそれらの周波数スペクトルの少なくとも一つは、車両の現在の操作状況に応じて、特に、エンジン負荷、エンジン速度、および排気枝管におけるガスの温度の少なくとも一つに応じて選択される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）の周期性（Ｐ）は、５Ｈｚ以上であり、特に、５Ｈｚから５００Ｈｚの範囲にある。
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法において、
合成的に生成されたノイズ、特にカラードノイズ、または制御ユニットに記憶された記録ノイズの部分および記憶されたノイズパッケージの部分は、ノイズパッケージ信号を生成するために用いられる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）が、少なくとも７つ連続して繰り返されるパターンを有して、ノイズパッケージパターン（Ｄ）を構成し、ノイズパッケージパターン（Ｄ）の期間は１秒より長く、ノイズパッケージ（Ｄ）自体が繰り返す時には、好ましくは２０秒以上である、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）は、基本信号（Ｂ）に応じて生成され、
特に、基本信号（Ｂ）の一または複数の調和振動に基づいて、
特に、ノイズを、基本信号（Ｂ）の振幅で振幅変調することによって、
または、ノイズを、基本信号（Ｂ）の一または複数の選択された調和振動の振幅で振幅変調することによって、
生成される、
ことを特徴する方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）は、ラウドスピーカー（１４）によって効果的に生成され得ない低い周波数の調和振動に基づいて生成される、
ことを特徴する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）が、ラウドスピーカー（１４）によっては効果的に生成され得ない低周波数の調和振動に基づいて生成された場合には、制御ユニット（２２）は、ノイズパッケージ信号（Ｃ）をラウドスピーカー（１４）に個々に送信する、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）の周期性（Ｐ）は、ノイズパッケージ信号（Ｃ）の発生の基礎となる最小調和振動の周波数に同期している、
ことを特徴する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）の包絡線の振幅が、ノイズパッケージ信号（Ｃ）の周期性（Ｐ）が調整された調和振動の振幅に応じて選択される、
ことを特徴する方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の方法において、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）は、基本信号（Ｂ）における、ラウドスピーカー（１４）の振動板の最大変位に対応する基本信号（Ｂ）の時点に関連してオフセットされるように、基本信号（Ｂ）に重ね合わされる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
排気枝管（１２）、排気枝管（１２）に関連付けられるラウドスピーカー（１４）、およびラウドスピーカーの音響放射を制御する制御ユニット（２２）を含む自動車の排気システムであって、
前記制御ユニット（２２）が、ノイズパッケージ信号（Ｃ）を生成し、
ノイズパッケージ信号（Ｃ）を個々に、または、基本信号（Ｂ）に重ね合わせるように前記ラウドスピーカー（１４）に送信するのに適しており、
ラウドスピーカー（１４）は、個々のノイズパッケージ信号（Ｃ）に対応する、または、ノイズパッケージ信号（Ｃ）と重ね合わされた基本信号（Ｂ）に対応する音波を、排気枝管（１２）に放射し、
個別のノイズパッケージ信号（Ｃ）は、動的ノイズに対応する所定期間の音波のパッケージである音波パッケージとして、前記ラウドスピーカー（１４）により発せられ、
前記基本信号（Ｂ）は、エンジンの回転周波数の半分に対応する調和振動と、その高次の周波数との重ね合わせを備える、
ことを特徴とする排気システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の排気システムにおいて、
制御ユニット（２２）は、ノイズパッケージ信号（Ｃ）、特に、周期性（Ｐ）、時間的な長さ（Ｌ）、包絡線の形状、包絡線の振幅、および周波数スペクトルの少なくとも一つを、車両の現在の操作状況に応じて、特に、エンジン負荷、エンジン回転速度、および排気枝管内のガスの温度の少なくとも一つに応じて生成するのに適している、
ことを特徴する排気システム。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の排気システムにおいて、
制御ユニット（２２）は、最初に基本信号（Ｂ）を生成し、次に、基本信号の一以上の選択された調和振動に基づいてノイズパッケージ信号（Ｃ）を生成するのに適している、
ことを特徴する排気システム。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項に記載の排気システムにおいて、
制御ユニット（２２）は、ラウドスピーカー（１４）によって効果的に生成され得ない調和振動に基づいて、ノイズパッケージ信号（Ｃ）を生成するのに適しているので、ラウドスピーカー（１４）は、単に、これらの調和振動のノイズパッケージを放射するだけであり、
前記ラウドスピーカー（１４）から放射される前記ノイズパッケージは、前記ノイズパッケージ信号（Ｃ）に対応する周期性（Ｐ）を有する、
ことを特徴する排気システム。
【請求項１６】
請求項１２ないし請求項１５のいずれか１項に記載の排気システムにおいて、
ラウドスピーカー（１４）は、ノイズパッケージ信号（Ｃ）に対応する周期性（Ｐ）であって、制御ユニット（２２）がノイズパッケージ信号（Ｃ）を生成する基礎とした最小調和振動の周波数に同期した周期性（Ｐ）を有するノイズパッケージを放射するのに適している、
ことを特徴する排気システム。
【請求項１７】
請求項１２ないし請求項１６のいずれか１項に記載の排気システムにおいて、
制御ユニット（２２）は、ラウドスピーカー（１４）の振動板の最大変位に対応する、基本信号（Ｂ）の時点に関係付けてオフセットされるように、ノイズパッケージ信号（Ｃ）を基本信号（Ｂ）に重ね合わせるのに適している、
ことを特徴する排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の排気ノイズに影響を及ぼす方法および自動車の排気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の音響上の印象は、大部分が、排気ノイズ、つまり、排気システムの出口から出てくる音波によって決定される。現代の自動車においては、特に、ディーゼルエンジンを備えた自動車においては、もともとエンジンによって生成され、排気システムに向けられたノイズと振動は、触媒コンバーターや微粒子フィルターのような排気ガス浄化システムによって影響を受け、減衰する。したがって、排気ノイズは、もはや自然な減衰していないエンジンノイズに対応しておらず、むしろ、減衰され、かつ、あまりスポーティではないように聞こえる。また、４気筒エンジンのような、より小さなエンジンの場合は、排気ノイズはあまり魅力的には聞こえない。
【０００３】
改善策を提供し、そのような車両によりスポーティな音を与えるため、ラウドスピーカーが排気枝管と流体連結され、排気枝管に音波を発することのできる排気システムが知られている。これは、排気ノイズが、ラウドスピーカーの選択的な制御により影響されるようにすることを可能にする。
【０００４】
通常は、二つの構成部分からなる排気ノイズを生成する試みがなされる。
【０００５】
排気ノイズの第１の構成部分は、エンジンにより生成される調和振動からなる。調和振動の基本的な次数の振動は、エンジンの回転周波数の半分の周波数を有しており、より高い次数の振動はその倍数である。したがって、これらの調和振動の周波数は、エンジンの速さに依存している。
【０００６】
図１において、典型的な４シリンダーエンジンについて、三つの次数の周波数が、異なるスピードで模式的にプロットされている。三つの次数のみが、通常の排気システムの終端、つまり、テールパイプの環境への出口に存在している。これらは、図１において実線で示されている。これらの三つの調和振動の音は、不自然であり、あまりスポーティではない。
【０００７】
この理由のため、更に高次、特に、中間の次数に対応する調和振動を、ラウドスピーカーを通して排気枝管に挿入することが知られている。これらは、図１に点線で示されている。このように生成される排気ノイズは、相当に、より魅力的であり、より高品質である。
【０００８】
排気ノイズの第2の構成部分は、いわゆる静的ノイズである。静的ノイズは、排気ガスの流速の定常成分によるものである。高い流速は、排気枝管内に渦を発生させ、次に、ノイズとして認識される。流速の定常成分は、エンジンによって生成される排気ガスの量、故にエンジン速度の増加につれて増加し、特定の速度の時点で認識されるであろう。この速度は、図１において垂直な点線によって示されている。静的ノイズは、また、可能な限り自然な音響パターンを得るように、ラウドスピーカーによって生成または増加され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特に低いエンジン速度では、このように影響される排気ノイズでさえ、エンジンの自然な排気ノイズ、または、その音のシミュレートが試みられる、よりスポーティなエンジンの音に未だ対応していない。
【００１０】
本発明の目的は、自動車の排気ノイズに影響を及ぼす方法、および、自然および／またはスポーティな排気ノイズの印象をより強調する自動車のための排気システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的は、自動車の排気ノイズに影響を及ぼす以下の方法により達成される。
（ａ）制御ユニットはノイズパッケージ信号を生成し、
（ｂ）前記制御ユニットは、個々に、または、基本信号と重ね合わせるように、自動車の排気枝管と関連付けられたラウドスピーカーに前記ノイズパッケージ信号を送信し、
（ｃ）前記ラウドスピーカーは、個別のノイズパッケージ信号またはノイズパッケージ信号と重ね合わされた前記基本信号を音波に変換し、
個別のノイズパッケージ信号は、時間的に限られた音波パッケージ、いわゆるノイズパッケージとして、前記ラウドスピーカーにより発せられる。
【００１２】
本発明は、既に上述した二つの構成部分に加えて、車両の自然な排気ノイズが第三の構成部分を備えているという事実を利用している。第三の構成部分は、また、動的ノイズとよばれ、流速における一時的なピークにより引き起こされる。
【００１３】
実証のため、図２は、極めて簡単な方法で、定常的な流速の総量として、流速の時間上の進展、および、エンジン速度の機能として理想的な次数についての粒子速度を示している。特に、低速の場合は、流速の振幅が非常に大きいことがわかる。この大きな振動は、低速範囲における流速を支配する大きく振動する粒子速度によって引き起こされる。
【００１４】
しかしながら、速度が増加するほど、および、したがって次数の周波数が増加するほど、粒子速度の振幅は減少する。しかし、平均の流速が大きく増加すると、全体の流速が増加する。
【００１５】
既に上述したように、認知できるノイズは、高い流速時に排気枝管において渦によって生成される。水平の点線は、ノイズの人的知覚の想像上の閾値として描かれている。実際には、しかしながら、この閾値は流動的である。
【００１６】
明示されているように、流速は、音響的粒子速度の高い振幅のため、繰り返し、一時的に、認知の閾値を超える。ノイズは、認知の閾値を超えるこれらの一時的なピークにおいて短時間に認知される。このノイズは、時間的に限られたものであり、ある周期的で、すなわち、調和振動の周波数に同期した、認知可能なノイズの出現の時間間隔で出現する。この文脈では、同期とは、ノイズが瞬間的に発生する周期が、調和振動の周波数と共に変化し、特に、速度増加時に増加することを意味する。
【００１７】
より高い速度においては、流速は、いつでも認知の閾値を超え、上述した静的ノイズが支配的となる。
【００１８】
本発明は、排気ノイズにノイズパッケージを付加する。その結果として、ノイズパッケージが動的ノイズに対応する時間的に限られたノイズとして認知されるので、排気ノイズの自然な印象が大きく強調される。
【００１９】
説明を通じて、ノイズパッケージにより生成されるノイズは、非常に速く操作され、音を発生させない手動空気ポンプの空気ノイズであると考えられる。ノイズパッケージは、また、いかなる可聴音または倍音を発生せず、そのようなものとして認知されない。
【００２０】
ノイズパッケージの振幅機能の時間依存性は、基本信号の元来の一定平均振幅を有するノイズ信号の振幅変調として理解し得る。
【００２１】
双方の信号は、単純な加算によって重ね合わされ、それによって本発明の方法は、できる限り単純さを保つ。
【００２２】
制御ユニットは、エンジン制御部自体でもよく、また、それに結合されていてもよい。
【００２３】
好ましくは、ノイズパッケージ信号は、特にそれらの周期、それらの時間的長さ、それらの包絡線の形状、それらの包絡線の振幅、およびそれらの周波数スペクトルの少なくとも一つは、車両の現在の操作状況、特に、エンジン負荷、エンジン速度、および排気枝管におけるガスの温度の少なくとも一つに応じて選択される。このように、ノイズパッケージが生成され、生成されたノイズパッケージが、できるだけ自然な音を再生し、かつエンジンが作り出す実際のノイズに調和的に補完するように、選択される。
【００２４】
エンジン制御部は、車両の操作状況についての情報、特に、エンジン負荷、エンジン速度、および／または排気枝管の温度についての情報を、制御ユニットに送信できる。
【００２５】
代替案として、制御ユニットは、エンジン制御部に集積されていてもよい。
【００２６】
例えば、ノイズパッケージ信号の周期は、５Ｈｚ以上であり、より具体的には、その範囲は５Ｈｚから５００Ｈｚである。その結果として、ノイズパッケージは、５Ｈｚから５００Ｈｚの周波数の調和振動について生成され得る。
【００２７】
ノイズパッケージ信号の周波数スペクトルは１００Ｈｚから４０００Ｈｚの間の周波数を含んでいてもよい。
【００２８】
異なる実施形態においては、合成的に生成されたノイズ、特にカラードノイズ、または制御ユニットに記憶された記録ノイズの部分および記憶されたノイズパッケージの部分は、ノイズパッケージ信号を生成するために用いられる。これは、ノイズパッケージの音を、所望の音に変化させることを可能とし、自然な動的ノイズに適合させることを可能とする。
【００２９】
ノイズパッケージ信号は、また、複数の記録されたノイズパッケージの重ね合わせから生成される。
【００３０】
好ましくは、少なくとも７つの連続したノイズパッケージ信号は、ノイズパッケージパターンを構成し、ノイズパッケージパターンの期間は、１秒よりも長く、ノイズパッケージ自体が繰り返す時には、音色の振動がノイズパッケージの付加により生成されることを防ぐために、好ましくは２０秒以上である。
【００３１】
音色の振動は、個々のノイズパッケージ信号が、人間の耳の可聴範囲における繰り返し周波数で規則的に繰り返される時に発現する。これらの音色の振動は、人工的なものとして、または不安を起こさせるものとして知覚され得る。予め定められ、相対的に長いノイズパッケージの最小期間のため、個々のノイズパッケージが、不安を起こさせる繰り返し周波数で規則的に繰り返されることは、防止され得る。
【００３２】
しかし、音色の振動のこれらの問題は、ノイズパッケージ信号のそれぞれに新たに生成されるランダムなノイズよりも、記録されたノイズがノイズパッケージ信号を生成するために用いられる時にのみ現れる。
【００３３】
これに関連して、二つのそれぞれのノイズパッケージ信号は、およびより具体的には、すべてのノイズパッケージ信号は、異なる周波数スペクトルを示してもよい。
【００３４】
例えば、制御ユニットは、基本信号を、特に、合成的に、エンジンの回転周波数の半分およびその高次の周波数に対応する調和振動の重ね合わせを備える基本信号を生成する。このように、エンジンによって元来生成されたすべての調和振動は、シミュレーション可能である。
【００３５】
特に、高いエンジン速度の場合は、基本信号は、ラウドスピーカーに静的ノイズを生成させるために、連続的ノイズを備えていてもよい。
【００３６】
本発明の一つの構成においては、ノイズパッケージ信号は、特に、基本信号の一または複数の調和振動に基づいて、特に基本信号の振幅または基本信号の一または複数の選択された調和振動の振幅を有するノイズの振幅変調によって、基本信号に応じて生成される。これは、ノイズパッケージ信号が基本信号に一致して生成されることを可能とする。
【００３７】
異なる実施形態においては、ノイズパッケージ信号は、また、あるいはもっぱら、ラウドスピーカーによって効果的に生成され得ない低い周波数の調和振動に基づいて生成され、これらの調和振動が排気ノイズに存在するような印象を作り出す。自動車製造業で一般に用いられるラウドスピーカーは、排気ノイズに影響を及ぼすシステムのためには、５０Ｈｚ以下の周波数を効果的に表現することができない。その結果として、低いエンジン回転速度の場合でも、この閾値以下の周波数の調和振動を生成するエンジンの次数は、有益な方法では排気枝管に発せられ得ない。しかしながら、効果的には発生され得ない調和振動の周波数の周期で、ノイズパッケージがラウドスピーカーによって発せられるので、低い次数の印象が生成され得ることがわかった。このように、これらの低い周波数の振動が実際に排気ノイズに存在するという印象が作られる。より高い周波数が人間の耳に知覚され易いので、実際の低周波の振動の不存在は、特に気づかれることはないであろう。
【００３８】
ノイズパッケージ信号が、ラウドスピーカーによっては効果的に生成され得ない低周波数の調和振動に基づいて生成された場合には、制御ユニットは、ノイズパッケージ信号をラウドスピーカーに個々に送信するようにしてもよい。その結果として、ラウドスピーカーは、もっぱらノイズパッケージ信号を発し、そして、このように低周波数の調和振動の印象を作り出す。
【００３９】
効果的に生成され得ない低周波数の調和振動を示唆するノイズパッケージ信号の生成においてはまた、最初に基本信号を生成することができ、それに基づいてノイズパッケージ信号が生成される。
【００４０】
ノイズパッケージ信号の形成後、基本信号の周波数スペクトルは、ラウドスピーカーが効果的に表現できる周波数に抑えられる。したがって、ノイズパッケージ信号が、効果的には生成し得ない調和振動に関連して生成された場合には、基本信号からは何も残らない。
【００４１】
本発明の一実施形態においては、ノイズパッケージ信号の周期は、ノイズパッケージ信号の発生の基礎となる最小調和振動の周波数に同期しているので、最小周波数の調和振動が排気ノイズに存在するという印象が作られる。
【００４２】
本発明の一つの構成においては、ノイズパッケージ信号の包絡線の振幅が、ノイズパッケージ信号の周期が調整された調和振動の振幅に応じて選択される。これは、また、ノイズパッケージのラウドネスが、関連する調和振動の実際の、または、シミュレートされたラウドネスに調整されることを可能にする。
【００４３】
一つの異なる実施形態においては、ノイズパッケージ信号は、基本信号における、ラウドスピーカーの振動板の最大変位に対応する時点に関連してオフセットされるように、基本信号に重ね合わされる。通常は、ラウドスピーカーの振動板の全変位は、既に調和振動を生成するために使用される。もし、ノイズパッケージが、最大変位の時点の調和振動に加えて生成されるならば、ラウドスピーカーの振動板の最大変位を増加させるか、あるいは、調和振動の力を減少させるかのいずれかが必要になるだろう。結局は、いずれも、よりパワフルで高価なラウドスピーカーの使用が必要になるだろう。これを避けるために、ノイズパッケージ信号は、オフセットが人間の耳には認識されないので、時間的にオフセットされて生成される得ることがわかった。
【００４４】
本発明の目的は、更に、排気枝管、排気枝管に関連付けられるラウドスピーカー、およびラウドスピーカーの音響放射を制御する制御ユニットを含む自動車の排気システムであって、前記制御ユニットが、ノイズパッケージ信号を生成し、ノイズパッケージ信号を個々に、または、基本信号に重ね合わせるように前記ラウドスピーカーに送信するのに適しており、ラウドスピーカーは、ノイズパッケージと呼ばれる、個々のノイズパッケージ信号に対応する、または、ノイズパッケージ信号と重ね合わされた基本信号に対応する音波を、排気枝管に放射する、自動車の排気システムによって達成される。上述したようなノイズパッケージの放射の利点は、等しく適用可能である。
【００４５】
また、制御ユニットは、ノイズパッケージ、特に、周期、時間的な長さ、包絡線の形状、包絡線の振幅、および周波数スペクトルの少なくとも一つを、車両の現在の操作状況に応じて、特に、エンジン負荷、エンジン回転速度、および排気枝管内のガスの温度の少なくとも一つに応じて生成する。
【００４６】
好ましくは、制御ユニットは、最初に基本信号を生成し、次に、基本信号の一以上の選択された調和振動に基づいてノイズパッケージを生成する。
【００４７】
例えば、制御ユニットは、ラウドスピーカーによって効果的に音波に変換され得ない調和振動に基づいて、ノイズパッケージ信号を生成するので、ラウドスピーカーは、単に、これらの調和振動のノイズパッケージを放射するだけである。既に上述したように、これは、これらの調和振動が存在するという印象を作り出す。
【００４８】
本発明の一つの構成では、ラウドスピーカーは、ノイズパッケージ信号に対応する周期であって、制御ユニットがノイズパッケージ信号を生成する基礎とした最小調和振動の周波数に同期した周期を有するノイズパッケージを放射するのに適している。
【００４９】
好ましくは、制御ユニットは、ラウドスピーカーの振動板の最大変位に対応する、基本信号の時点に関係付けてオフセットされるように、ノイズパッケージ信号を基本信号に重ね合わせるのに適している。
【００５０】
方法に関して上述した利点は、相応して排気システムに適用される。方法だけに関係して説明された更なる望ましい特徴は、それぞれの利点を有して、排気システムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
本発明の更なる特徴および利点は、以下の説明および参照される以下の添付図面から明らかになるであろう。
【図１】図１は、存在する周波数、および、エンジン回転速度に応じて公知の方法により付加的に生成される周波数を示す図である。
【図２】図２は、エンジン回転速度に応じた現在の流速を極めて単純化した図である。
【図３】図３は、本発明による排気システムを模式的に示す図である。
【図４】図４は、本発明による方法が実行された際に、図３による排気システムのラウドスピーカーによって生成される音圧レベル、およびその構成部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図３は、排気枝管１２およびラウドスピーカー１４を有する車両の排気システム１０（点線で示される）を模式的に示している。
【００５３】
排気枝管１２は、出口１８で、車両の周囲に排気ガスを放出するテールパイプ１６に続いている。
【００５４】
ラウドスピーカー１４は、導管２０を介して、排気枝管１２に流体的に接続されており、排気枝管１２に関連付けられている。
【００５５】
ラウドスピーカー１４は、電気的に接続された制御ユニット２２によって操作され、かつ、制御される。
【００５６】
次に、制御ユニット２２は、エンジン制御部（図示せず）に接続されていてもよく、その一部を形成してもよい。
【００５７】
制御ユニット２２は、ラウドスピーカー１４への送信のためのノイズパッケージ信号および／または基本信号を生成するのに適している。ラウドスピーカー１４は、制御ユニット２２から受信する信号を、音波に変換することができる。
【００５８】
排気ガスの流れは、エンジン（図示せず）から排気枝管１２を通ってテールパイプ１６に至り、出口１８を介して自然環境に至る。流れの方向は矢印で示される。
【００５９】
図４は、ラウドスピーカー１４およびその構成部分によって生成される音圧レベルを示している。ラウドスピーカー１４によって生成される音圧レベルは、制御ユニット２２によって生成される信号に正比例し、ラウドスピーカー１４に適用されるので、図４は、この信号を示すためにも用いられる。簡単のために、符号は以下の信号についてのみ付されており、音圧レベルには付されていない。
【００６０】
Ａで示される真ん中のグラフは、制御ユニット２２によってラウドスピーカー１４に送信される全体の信号を示している。信号は、二つの部分、より詳しくは、基本信号Ｂ（上）およびノイズパッケージ信号Ｃからなり、時間的な順序は、図４の一番下に示されている。
【００６１】
信号Ａは、基本信号Ｂのノイズパッケージ信号Ｃとの重ね合わせにより生成し得る。制御ユニット２２による信号Ａの生成は、以下のように行われる。
【００６２】
まず、制御ユニット２２は、基本信号Ｂを生成する。より具体的には、生成は、合成であってもよい。
【００６３】
基本信号Ｂは、エンジンの回転周波数の半分、基本的な次数、および高次の次数に対応する調和振動の重ね合わせを備えている。
【００６４】
更に、特に高いエンジン回転速度の場合には、基本信号Ｂは、自然なエンジン信号の静的ノイズに対応する、継続するノイズの性質を示してもよい。
【００６５】
更に、ノイズパッケージ信号Ｃは、制御ユニット２２により、基本信号Ｂの振幅と共に、一定平均振幅を有するノイズの振幅変調によって生成される。全体の基本信号Ｂまたは基本信号Ｂの単一調和振動は、この目的のために用いられてもよい。
【００６６】
そのようにすることで、基本信号Ｂの振幅のもっぱら正の部分のみが、ノイズの振幅の変調のために用いられ、ノイズ信号Ｃは、基本信号Ｂが負の間に生成される。
【００６７】
代替案として、基本信号Ｂは、振幅変調に先立って整流可能であり、全体の信号は、ノイズの振幅の変調のために用いられることが可能である。
【００６８】
ノイズパッケージ信号Ｃは、周期Ｐ、つまり、特定時間間隔で生成される、個々の所定期間の波のパッケージである。
【００６９】
ノイズパッケージ信号Ｃの周期Ｐは、５Ｈｚ以上であり、より詳しくは、５Ｈｚから５００Ｈｚの範囲である。
【００７０】
波パッケージ、つまり、ノイズパッケージ信号Ｃの周波数は、例えば、１００Ｈｚと４０００Ｈｚの間である。
【００７１】
個々のノイズパッケージ信号Ｃの基礎を生成するために、合成的に生成されたノイズ、特に、カラードノイズ、および／または制御ユニットに記憶された記録ノイズからの部分が用いられる。記録ノイズは、記録されたノイズパッケージ、および短い部分が抽出される連続的なノイズでもよく、これらはノイズパッケージ信号Ｃの基礎を構成する。
【００７２】
ノイズパッケージ信号Ｃは、また、複数の記録されたノイズパッケージが重ね合わされることで生成され、このようにして、生成されるべきノイズパッケージ信号Ｃの基礎を形成する。
【００７３】
複数の、少なくとも七つの連続するノイズパッケージ信号Ｃは、ノイズパッケージパターンＤを形成し得る。
【００７４】
そのようなノイズパッケージパターンＤは、好ましくは、それ自体を繰り返さない。
【００７５】
しかし、ノイズパッケージパターンＤの繰り返しが避けられない場合には、ノイズパッケージパターンＤの期間は少なくとも１秒、好ましくは５秒であり、特に好ましくは、少なくとも２０秒である。ノイズパッケージパターンＤの期間は、ノイズパッケージパターンＤにおける、最初のノイズパッケージ信号Ｃの始まりと、最後のノイズパッケージ信号Ｃの終わりの間の時間間隔である。
【００７６】
例えば、ノイズパッケージパターンＤがその終わりから１０秒以内に再び始まる時には、繰り返しが認識される。このように、ノイズパッケージ信号Ｃが、たとえあったとしても、非常に低い繰り返し周波数で規則的に繰り返えされるだけなので、音色の振動が発達することは効果的に防止され得る。
【００７７】
ノイズパッケージ信号Ｃの基礎を生成した後は、周期Ｐ、それらの時間的長さＬ、包絡線の形状、それらの包絡線の振幅および／またはそれらの周波数スペクトルは、制御ユニット２２によって調整され得る。調整は、車両の操作状況、特に、エンジン負荷、エンジン回転速度、および／または排気枝管の温度、に応じて選択され得る。
【００７８】
制御ユニット２２は、車両の運転状況、特に、エンジン負荷、エンジン回転速度、および／または排気枝管の温度、について、エンジン制御部から情報を得ることが可能である。
【００７９】
ノイズパッケージ信号Ｃの調整、特に、周期Ｐ、時間的長さＬ、包絡線の形状、包絡線の振幅、および／または周波数スペクトルの調整は、一以上の基本信号Ｂに応じて、制御ユニット２２によっても影響され得る。
【００８０】
ノイズパッケージ信号Ｃの包絡線の振幅は、ノイズパッケージ信号Ｃが生成される調和振動の振幅に応じて選択されてもよい。
【００８１】
特に、周期Ｐは、基本信号Ｂの選択された調和振動から生じ、周期Ｐは、ノイズパッケージ信号Ｃが生成される最小の調和振動の周期に同期している。
【００８２】
ノイズパッケージ信号Ｃの生成の後、基本信号Ｂの周波数スペクトルは、ラウドスピーカー１４によって効果的に生成し得る周波数に削減し得る。一般に、排気システム用のラウドスピーカーは、５０Ｈｚ以下の周波数を効果的に生成することができない。
【００８３】
ノイズパッケージ信号Ｃの形状は、基本信号Ｂの振幅変調により生成され、簡単な付加によってそこに重ね合わされる。
【００８４】
基本信号Ｂとのノイズパッケージ信号Ｃの重ね合わせは、ラウドスピーカー１４の振動板の最大変位に対応する基本信号Ｂの最大の時点ｔｍａｘに、ノイズパッケージ信号Ｃが重畳されないようにオフセットされて行われてもよい。この時間上のオフセットは、図４において見ることができるが、人間の耳には認識されない。
【００８５】
例えば、ノイズパッケージ信号Ｃは、ノイズパッケージの振幅の最大が、基本信号Ｂのゼロクロスの付近に位置するように、基本信号に関連して、時間的にオフセットされる。
【００８６】
ノイズパッケージ信号Ｃとの基本信号Ｂの重ね合わせの後、制御ユニット２２は、ラウドスピーカー１４に信号Ａを送信する。ラウドスピーカー１４は、信号Ａに対応する音波、つまり、ノイズパッケージ信号Ｃが重ね合わされた基本信号Ｂに対応する音波を、排気枝管１２に放射する。
【００８７】
信号の発生とラウドスピーカー１４への放射において、制御ユニット２２は、エンジンからの音波への望ましくない干渉を避けるために、導管２０を通して音波が伝わる時間を考慮して、送信時間をとることができる。
【００８８】
全ての基本信号Ｂが、ラウドスピーカー１４によって効果的に生成され得ない低い周波数、特に、５０Ｈｚ以下の周波数で構成されている場合には、ノイズパッケージ信号Ｃは、制御ユニット２２によって、ラウドスピーカー１４に個々に、つまり、基本信号Ｂなしで、送信される。この場合には、ラウドスピーカー１４は、単に、ノイズパッケージ信号Ｃに対応するノイズパッケージを生成するだけである。
【００８９】
エンジンの低い次数の調和振動の周波数は、低いエンジン回転速度では５０Ｈｚ以下なので、この場合は、特に低いエンジン回転速度で起こる。すなわち、ノイズパッケージ信号Ｃは、ラウドスピーカー１４によって効果的に生成され得ない調和振動に基づいて生成される。
【００９０】
導管２０は、排気枝管１２それ自身の中よりも、排気枝管１２の出口１８の領域において、車両の周囲に開放されることも考えられる。そのような構成では、エンジンによって生成され、排気枝管１２に向かう音波は、ラウドスピーカー１４によって生成された音波に重ね合わされ、ラウドスピーカー１４は排気枝管１２に関連付けられる。
【符号の説明】
【００９１】
１０…排気システム
１２…排気枝管
１４…ラウドスピーカー
１６…テールパイプ
１８…出口
２０…導管
２２…制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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