[發明專利]具有改進的熱負載能力的揚聲器

有效

• 申請號: 201310484505.5
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103726905B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: G·沃斯
• 申請（專利權）人: 埃貝施佩歇爾排氣技術有限及兩合公司
• 主分類號: F01N1/06
• 分類號: F01N1/06;H04R9/06;H04R9/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 楊曉光,于靜

交叉引用

本申請要求2012年10月16日在德國提交的編號為10 2012 109 872.7的專利申請的優先權，該申請的全部內容通過引用的方式并入于此。

技術領域

本發明涉及以下類型的揚聲器，即在內燃機驅動的車輛的排氣系統中使用的用于主動地消除或影響聲波的揚聲器。

背景技術

無論內燃機采取何種設計（例如，往復活塞式引擎、旋轉活塞式引擎或自由活塞式引擎），依序運行的循環（具體而言，燃料-空氣混合物的吸入和壓縮（進氣行程和壓縮行程）、燃燒的燃料-空氣混合物的操作和排放（燃燒行程和排氣行程））都會產生噪聲。一方面，這些噪聲作為結構噪聲通過內燃機，并且作為空傳噪聲排放到內燃機外部。另一方面，這些噪聲作為空傳噪聲與燃燒的燃料-空氣混合物一起通過內燃機的排氣系統。

這些噪聲通常被視為是不利的。一方面，存在必須被內燃機驅動的車輛的制造商遵守的噪聲防護法律。一般而言，這些法律規定了在車輛操作期間所允許的最大聲壓。另一方面，制造商嘗試將特有的噪聲排放賦予他們生產的內燃機所驅動的車輛，以反映各個制造商的形象并吸引客戶。在具有低引擎位移容積的現代引擎中，該特有的噪聲排放通常無法再被自然地保證。

作為結構噪聲通過內燃機的噪聲很容易衰減，因此，一般在噪聲防護方面不會造成任何問題。

作為空傳噪聲與燃燒的燃料-空氣混合物一起通過內燃機的排氣系統的噪聲由設置在排氣系統出口前方的消聲器減小，可以在消聲器的上游設置催化轉換器。例如，此類消聲器可以根據吸收和/或反射原理執行操作。這兩種操作原理的缺點是它們需要比較大的容積，并且對燃燒的燃料-空氣混合物呈現高阻抗，從而降低車輛的整體效率并增加了燃料消耗。

作為消聲器的替代或補充，前不久開發出了所謂的主動式噪聲控制系統，這些系統利用通過電聲方式產生的反噪聲對在內燃機中產生并在排氣系統中傳送的空傳噪聲進行疊加/覆蓋。例如，下面的文檔中介紹了此類系統：US 4,177,874、US 5,229,556、US 5,233,137、US 5,343,533、US 5,336,856、US 5,432,857、US 5,600,106、US 5,619,020、EP 0 373 188、EP 0 674 097、EP 0 755 045、EP 0 916 817、EP 1 055 804、EP 1 627 996、DE 197 51 596、DE 10 2006 042 224、DE 10 2008 018 085和DE 10 2009 848。

此類噪聲控制系統通常使用所謂的過濾x最小均方（FxLMS）算法，該算法嘗試通過至少針對選擇的頻帶，在至少一個與排氣系統進行流體連接的揚聲器上排放噪聲，從而使利用誤差麥克風測得的誤差信號為零。為了通過在排氣系統中傳導的空傳噪聲與揚聲器產生的反噪聲的聲波實現相消干涉，從揚聲器中發出的聲波必須在振幅和頻率方面反映在排氣系統中傳導的聲波，但是相對于后者相移180度。對于在排氣系統中傳導的空傳噪聲的每個頻帶，通過FxLMS算法分別計算反噪聲，具體計算方式為：判定兩個彼此偏移90度的正弦振蕩的合適頻率和相移，并且計算這些正弦振蕩的振幅。噪聲控制系統的目標是使噪聲消除至少在外部是可聽見的和可測量的，但如果可行，也可以在排氣系統內部。在本文中，術語“反噪聲”用作區別于在排氣系統中傳導的空傳噪聲。就其本身而言，反噪聲是常規的空傳噪聲。

一種對應的噪聲控制系統也可從J.GmbH&Co.KG購買，該公司位于24，73730 Esslingen，德國。

先前已知的用于排氣系統的噪聲控制系統的缺點是至少一個揚聲器的振蕩線圈（音圈）可能變得熱過載。一方面，這是由與持續操作揚聲器相關聯的能量輸入導致，另一方面，由高排氣溫度導致。

因此，本發明的目的是提供一種包含改進的熱負載能力的揚聲器。此類揚聲器尤其適合用于排氣系統的噪聲控制系統。

發明內容

揚聲器（尤其是指電動揚聲器）的實施例包括：揚聲器外殼；盆架，其被容納在所述揚聲器外殼中并支撐永磁體；線圈，其設置在所述永磁體產生的恒定磁場中并與隔膜（膜片）相連；以及至少一個熱導管，其具有加熱區（高溫端）和冷卻區（低溫端），其中所述加熱區設置在所述永磁體上，并且所述冷卻區設置在所述揚聲器外殼上。