用于影响机动车辆排气噪声和/或进气噪声的抗噪系统的声发生器的制造方法与工艺

本发明涉及用于影响传播通过由内燃机驱动的机动车辆的排气系统的声波(排气噪声)和/或影响传播通过内燃机的进气系统的声波(进气噪声)的抗噪系统的声发生器。

背景技术：
不考虑内燃机的类型(例如往复运动发动机，无活塞旋转发动机或自由活塞发动机)，由依次执行的各冲程(特别是燃料-空气混合物的进气和压缩，燃烧和燃烧的燃料-空气混合物的排放)生成噪声。一方面，噪声以固体噪声的形态传播通过内燃机并以空气噪声的形态被辐射到内燃机外。另一方面，噪声以空气噪声的形态与燃烧的燃料-空气混合物一起通过与内燃机流体连通的排气系统。这些噪声通常被认为是不利的。一方面，存在内燃机驱动的车辆制造商要遵守的抗噪法律规定。这些法律规定通常指定一个车辆运行的最大声压。另一方面，制造商设法给出他们的产品的内燃机驱动车辆的噪声发射特征，这些噪声发射符合各制造商的形象并且受到顾客欢迎。目前小排量发动机通常不能容易地产生这种预定特征噪声。以固体噪声的形态传播通过内燃机的噪声可以被很好的消除并且因此通常认为就抗噪关注而言是没有问题的。与燃烧的燃料-空气混合物一起以空气噪声的形态传播穿过内燃机排气系统的噪声可以通过布置在排气系统排气口前面以及催化转化器下游(如果有的话)的排气消声器减小。各消声器可能例如根据吸收和/或反射原理来工作。上述两种工作原理的缺点在于其要求比较大的体积和对燃烧的燃料-空气混合物生成了比较高的阻抗，从而造成车辆的总效率下降并且增加了燃料消耗。一段时间以来，所谓的抗噪系统已经发展成为消声器的替代或增补，这将电声学地生成的抗噪声叠加到了由内燃机生成并传播通过排气系统的空气噪声上。例如可以从以下文献中得知各种系统：US4177874，US5229556，US5233137，US5343533，US5336856，US5432857，US5600106，US5619020，EP0373188，EP0674097，EP0755045，EP0916817，EP1055804，EP1627996，DE19751596，DE102006042224，DE102008018085以及DE102009031848。各种抗噪系统典型地使用所谓的滤波-X最小均方(FxLMS)算法来试着通过与排气系统流体连通的至少一个扬声器来输出噪声将传播通过排气系统的空气噪声降低到0(在噪声消除的情况下)或一个预定的阈值(在影响噪声的情况下)。为了实现传播通过排气系统的声波与扬声器生成的抗噪声之间的完全破坏性干扰，发源于扬声器的声波不得不与传播通过排气系统的空气噪声的振幅和频率相等并且具有一个180度的相对相位。如果扬声器生成的抗噪声波与传播通过排气系统的空子噪声的频率相等并且具有一个180度的相对相位，但是与声波振幅不等，就只能引起传播通过排气系统的声波衰减。针对传播通过排气管的空气噪声的各频带，利用FxLMS算法单独计算抗噪声，其中通过确定具有相互能改变90度的两个正弦振荡的一个适当频带和相位，以及通过计算针对这2各正弦振荡需要的振幅。抗噪系统的目标在于：消除或影响至少排气系统外部但也可能还有排气系统内部的噪声的消除或影响是听得见和适度的。本文中采用的术语“抗噪声”被用来区分由抗噪系统使用FxLMS算法生成的噪声和由内燃机引起的在排气系统内传播的自然空气噪声。实质上，抗噪声正是普通的空气噪声。在此指出本申请不局限于FxLMS算法的使用。在内燃机的进气系统也存在声波，其被人为是扰人的。这些声波是由空气涡流和内燃机本身引起的。进气系统也被称为吸入道，包括布置在燃烧室或燃烧空间之前的所有内燃机燃烧空气引导部件。文献EP2108791A1介绍了一种用于影响传播通过内燃机驱动车辆的排气系统的声波的抗噪声系统，并结合附图1和2在下面进行描述。由示意图图1所示的抗噪声系统包括刚性盒子形态的声发生器3，其包括电动式扬声器2并通过Y形管1连接到排气系统4。Y形管道1包括在“Y”的底部的排气口5，用于将流过排气系统4的废气排出。通过具有与Y形管执行连接的连接机构，由流过排气系统的废气引起的布置在声发生器3内的扬声器2的热应力被保持较低。这是需要的，因为传统的扬声器被构造成仅仅在最高200℃的范围内运行，而流过排气系统4的废气温度可能达到400-700℃。图2所示为穿过声发生器3的一个截面示意图，声发生器3采用了示例性的音圈扬声器。可以看出，扬声器2包括永久磁铁21和漏斗状的膜22，两者都由扬声器篮(loudspeakerbasket)23支承。因此，膜22通过以弹性环绕物(为未示出)连接到扬声器篮23并且在其径向内部包括一个音圈(未示出)，该音圈在永久磁铁21的一个孔内移动。通过对音圈施加交流电，洛伦磁力被施加到膜22上使其振动。扬声器篮23在其径向外部由喇叭口42支承，喇叭口42经由连接管连接到Y形管1。要求使用喇叭口42，因为在声耦合区域，扬声器2的膜22的面积大于排气系统4的横截面积。为了实现要求的声能通量，这是必要的。前述装置的缺点在于声发生器的大体积。由于车辆车盘内或罩住进气系统的车辆发动机部件内有许多安装空间约束，相应体积只能获得有限的扩充。因为与内燃机一起运行的车辆抗噪声系统要求相当大的声能通量，也就不可能简单地减小扬声器的直径。扬声器膜的面积必须等于或大于排气系统或进气系统各自的声耦合区域处的横截面积。这又要求采用喇叭口作为扬声器膜和到达排气或进气系统的连接管之间的过渡。

技术实现要素：
因此，本发明的目的在于提供一种影响内燃机驱动车辆的排气噪声或进气噪声的抗噪系统的声发生器，其中声发生器虽然提供了高的声能通量但具有紧凑的整体尺寸。通过独立权利要求中记载的特征结合来实现上述目的。有利结构是从属权利要求的主题。影响传播通过内燃机驱动车辆的排气系统或进气进气的声波的声发生器的具体实施例包括具有用于分别与排气系统或进气系统流体连接的打开的端口的外壳、由外壳支承的扬声器篮、由扬声器篮支承的膜、由扬声器篮支承的永久磁铁、以及由音圈承载器支承的音圈。音圈被布置在由永久磁铁生成的恒磁场内并被连接到膜。膜位于外壳的打开的端口和永久磁铁之间。膜是漏斗状的尤其是非展开漏斗状(NAWI膜)，或圆顶状的，漏斗状的膜的顶或顶面或者圆顶状的膜的几...