KR100968590B1 - 엔진사운드제어장치 - Google Patents

Abstract

엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치할 수 있다. 상기 엔진사운드제어장치는 엔진 사운드의 주파수를 검출하고, 제어신호에 따라 주파수의 사운드 신호를 발생시키며, 오실레이터에 의해 발생된 사운드 신호를 출력한다. 상기 장치에 의해 발생된 사운드와 엔진 사운드간의 상호작용을 통하여, 승객실의 탑승자들은 발생된 사운드와 기본차수 사운드간의 차이와 같은 주파수의 사운드를 인지할 것이다. 이는 기본차수 사운드보다 낮은 주파수의 사운드를 실제로 발생시키지 않고도 기본차수 사운드보다 주파수가 낮은 사운드를 얻게 된다.

Description

엔진사운드제어장치{ENGINE SOUND CONTROL APPARATUS}

본 발명은 엔진사운드제어장치 및 자동차 등의 내연기관의 작용에 의해 발생되는 사운드를 제어하는 제어방법에 관한 것이다.

주로 엔진의 진동 소음으로 인해 자동차 캐빈에서 발생되는 부밍 사운드(booming sound)와 상쇄 사운드(canceling sound)간의 간섭을 통해 사운드 품질을 제어하는 기술이 공지되어 있다(예컨대, 일본특허출원공개공보 제JP-A-HEI 6-27970호 참조). 개시된 기술에서는, 1차 소스의 특정 주파수 성분만이 상쇄되지 않고 남게 되어, 상기 특정 주파수 성분의 사운드가 승객실로 전달되게 된다.

하지만, 상술된 해당 기술에 따르면, 엔진에 의해 실제로 발생되는 사운드가 승객실로 전달되기 때문에, 기본차수 주파수(fundamental-order frequency)가 높은 멀티-실린더 엔진이 갖춰진 자동차에서 승객들이 저주파 사운드를 인지하기 어렵게 된다.

본 발명은 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치하는 엔진사운드제어장치 및 제어방법을 제공한다.

상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 제1실시형태에 따른 엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수의 사운드에 대하여, 상기 기본차수 주파수로부터의 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 주파수의 사운드를 출력하기 위한 사운드출력장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 엔진사운드제어장치에서는, 사운드출력장치가 엔진의 기본차수 주파수의 사운드(이하, "기본차수 사운드"라고 함)에 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 사운드(이하, "추가 사운드"라고 함)를 부가되도록 작동될 때, 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 추가 사운드와 기본차수 사운드간의 차이와 같은 주파수의 사운드를 인지한다. 즉, 기본차수 사운드보다 낮은 주파수의 사운드를 실제로 발생시키지도 않고도, 기본차수 사운드보다 주파수가 낮은 사운드를 배치할 수 있게 된다.

따라서, 제1실시형태의 엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치할 수 있게 된다. 상기 엔진의 기본차수는 각각의 크랭크축의 회전을 위한 엔진 내의 연소 이벤트 수에 의해 결정된다. 예를 들어, 4-사이클 8-실린더 엔진에서는, 기본차수가 엔진회전속도의 4차 성분이다.

본 발명의 제2실시형태에 따른 엔진사운드제어장치는 엔진의 사운드의 주파수를 검출하기 위한 주파수검출수단, 제어신호에 따라 주파수의 사운드를 출력할 수 있는 사운드출력장치, 및 상기 주파수검출수단의 검출신호를 토대로, 상기 기본차수 주파수로부터의 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 주파수 성분의 사운드를 상기 엔진의 기본차수 주파수의 사운드에 부가하기 위하여 상기 사운드출력장치로 상기 제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하여 이루어질 수도 있다.

제2실시형태의 엔진사운드제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 주파수검출수단의 검출신호를 토대로 엔진의 기본차수 주파수를 검출하고, 기본차수 주파수로부터의 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 사운드(이하, "추가 사운드"라고 함)를 기본차수 주파수의 사운드(이하, "기본차수 사운드"라고 함)에 부가하기 위하여 상기 제어신호를 사운드출력장치로 출력한다. 그 후, 상기 사운드출력장치는 추가 사운드를 기본차수 사운드에 부가하도록 작동된다. 그러므로, 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 추가 사운드와 기본차수 사운드간의 주파수 차이와 같은 주파수의 사운드를 인지한다. 즉, 기본차수 사운드보다 낮은 주파수의 사운드를 실제로 발생시키지도 않고도, 기본차수 사운드보다 주파수가 낮은 사운드를 배치할 수 있게 된다. 나아가, 상기 제어장치는 엔진의 기본차수 주파수에 관한 정보를 토대로 사운드출력장치를 제어하기 때문에, 보다 높은 자유도로 사운드 배치를 수행할 수 있게 되는 데, 예컨대 자동차의 운전 상태 등에 따른 배치 사운드의 주파수를 변경할 수 있게 된다.

따라서, 제2실시형태의 엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치할 수 있게 된다. 상기 엔진의 기본차수는 각각의 크랭크축의 회전을 위한 엔진 내의 연소 이벤트 수에 의해 결정된다. 예를 들어, 4-사이클 10-실린더 엔진에서는, 기본차수가 엔진회전속도의 5차 성분이다.

제3실시형태에 따른 엔진사운드제어장치는 제2실시형태와 유사하지만, 엔진의 기본차수 주파수의 사운드 레벨을 검출하기 위한 레벨검출수단을 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 특히, 상기 기본차수 주파수로부터의 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 사운드 또한 사전설정된 범위 내에 있는 기본차수 주파수의 사운드로부터의 사운드 레벨 차이를 가진다.

제3실시형태의 엔진사운드제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 레벨검출수단의 검출신호를 토대로 기본차수 사운드의 레벨(크기)을 검출하고, 기본차수 사운드로부터의 주파수 차이가 사전설정된 범위 내에 있고, 상기 기본차수 사운드로부터의 레벨 차이가 사전설정된 범위 내에 있는 특정 주파수의 사운드를 발생시키도록 상기 제어신호를 사운드출력장치로 출력한다(배경 사운드가 없다면, 추가 사운드만이 발생함). 그러므로, 탑승자가 추가 사운드와 기본차수 사운드간의 주파수 차이와 같은 주파수의 사운드를 신뢰성 있게 듣게 될 것이다.

제1실시형태 내지 제3실시형태 중 여하한의 것을 기초로 한 제4실시형태의 엔진사운드제어장치에 있어서, 상기 사운드출력장치는 엔진에 독립적으로 사운드 신호를 발생시키는 사운드신호발생부 및 상기 사운드신호발생부에 의해 발생된 사운드 신호를 출력하는 사운드출력부를 포함할 수도 있다.

제4실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 사운드출력장치의 사운드신호발생부가 엔진에 독립적으로 사운드 신호를 발생시키고, 상기 사운드출력장치의 출력부는 사운드 신호를 출력한다. 그러므로, 추가 사운드의 주파수 및 크기가 자유롭게 설정될 수 있다. 즉, 사운드 배치의 자유도가 높다.

제1실시형태 내지 제3실시형태 중 여하한의 것을 기초로 할 수도 있는 제5실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 상기 사운드출력장치가 상기 엔진의 작용으로 발생된 사운드의 주파수 또는 레벨을 변경하는 추가사운드조정부를 포함할 수도 있다.

제5실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 엔진의 작용으로 발생되는 사운드 또는 진동이 사운드출력장치의 추가사운드조정부에 의해 추가 사운드를 형성하도록 주파수 및 레벨 중 하나 이상에서 조정되고, 상기 추가 사운드는 기본차수 사운드에 부가된다. 그러므로, 기본차수 주파수 보다 낮은 주파수의 사운드는 추가 사운드를 발생시키기 위해 단지 몇 가지 잉여 성분 부분만을 요구하거나 전혀 요구하지 않는 구성으로 배치될 수 있다.

제6실시형태에 따른 엔진사운드제어장치는, 추가사운드조정부가 엔진의 흡기시스템 또는 배기시스템의 주파수 특성을 변경하여 엔진의 기본차수 주파수의 사운드에 부가된 사운드의 주파수 및 레벨 중 한 가지를 조정한다는 점을 제외하고는 제5실시형태와 유사하다.

제6실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 주파수변환부가 흡기시스템 또는 배기시스템, 예컨대 공진기, 머플러 등의 현존하는 성분 부분의 주파수 특성을 변경하여 추가 사운드를 발생시킨다.

본 발명의 제7실시형태에 따른 엔진사운드제어장치는 제1실시형태 내지 제6실시형태 중 여하한의 것을 토대로 할 수 있지만, 사운드출력장치에 의해 부가된 사운드는 엔진의 기본차수 주파수의 사운드보다 주파수가 높을 수도 있다.

제7실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드가 상기 기본차수 주파수보다 높은 주파수의 사운드를 기본차수 사운드에 부가하여 배치된다. 추가 사운드는 기본차수 사운드보다 주파수가 높기 때문에, 추가 사운드가 부밍 사운드를 발생시킬 가능성이 낮게 된다. 나아가, 고주파 사운드를 발생시키는 사운드출력장치(특히, 제4실시형태 등과 연계하여 상술된 사운드출력부)는 저주파 사운드를 발생시키는 장치에 비해 크기가 감소될 수 있다.

나아가, 상술된 목적을 달성하기 위해서는, 제8실시형태의 엔진사운드제어장치가 엔진 사운드의 발생 또는 전달 장소의 주파수 특성을 변경하여, 상기 엔진 사운드 중, 기본차수 주파수의 사운드와 상기 기본차수 주파수의 차수와 상이한 차수의 주파수 성분의 사운드간의 사운드 레벨의 차이가 캐빈 내의 사전설정된 레벨 차이와 같게 되도록 한다.

제8실시형태의 엔진사운드제어장치에서는, 엔진 자체, 흡기시스템, 배기시스템, 차체지지시스템 등과 같은 엔진 사운드 발생 장소의 주파수 특성이 엔진회전속도에 따라 변경되어, 엔진 사운드 가운데, 기본차수 주파수의 사운드(이하, "기본차수 사운드"라고 함)의 레벨이 감소하거나 또는 기본차수와 상이한 차수의 주파수 성분의 사운드(이하, "추가 사운드"라고 함)의 레벨이 증가한다. 그 결과, 기본차수 사운드와 추가 사운드간의 사운드 레벨 차이가 사전설정된 범위 내에 있게 된다. 그러므로, 탑승자가 인간의 청각 특성으로 인하여, 추가 사운드와 기본차수 사운드간의 주파수 차이와 같은 주파수의 사운드를 인지하게 된다. 즉, 기본차수 사운드보다 낮은 주파수의 사운드를 실제로 발생시키지 않고도, 기본차수 사운드보다 주파수가 낮은 사운드를 배치시킬 수 있게 된다.

따라서, 제8실시형태의 엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치시킬 수 있게 된다. 상기 엔진의 기본차수는 각각의 크랭크축의 회전을 위한 엔진 내의 연소 이벤트 수에 의해 결정된다. 예를 들어, 4-사이클 12-실린더 엔진에서는, 기본차수가 엔진회전속도의 6차 성분이다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진사운드제어장치는 엔진의 기본차수 주파수보다 낮은 주파수의 사운드를 배치시킬 수 있게 된다.

본 발명의 상기 목적과 추가 목적, 특징 및 장점들은 동일한 도면부호가 동일한 요소들을 나타내는 데 사용된 첨부 도면들을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1A는 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도이고, 도 1B는 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치의 사운드 배치 원리를 도시한 도면;

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치가 갖춰진 자동차의 엔진의 사운드의 주파수 특성을 도시한 도면;

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도;

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도;

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도;

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도;

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도; 및

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 엔진사운드제어장치를 도시한 블럭도이다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치(10)를 도 1A, 도 1B 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 1A는 엔진사운드제어장치(10)의 전반적인 구성의 개략적인 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 엔진사운드제어장치(10)는 상기 장치(10)의 주요 구성요소들인 주파수검출수단으로서 엔진회전센서(12), 제어장치로서 사운드배치ECU(14) 및 사운드추가장치로서 오실레이터(16)와 스피커(18)로 구성된다. 상기 엔진사운드제어장치(10)는 사운드배치ECU(14)가 오실레이터(16)로 하여금 엔진회전센서(12)의 검출신호를 토대로 사운드 신호를 발생시키게 하고, 스피커(18)가 상기 사운드 신호에 따라 사운드를 출력하도록 함으로써, 본 발명이 적용된 캐빈 내의 탑승자가 매력적인 사운드를 듣을 수 있도록 구성된다. 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

상기 엔진회전센서(12)는 엔진사운드제어장치(10)가 갖춰진 자동차 내에 제공된 내연기관(도시안됨)의 회전수에 따라 신호를 출력한다. 이 실시예에서, 상기 내연기관은 크랭크축의 매 회전 시에 4 연소 행정이 발생하는 4-사이클 8-실린더 엔진이다.

상기 사운드배치ECU(14)는 엔진회전센서(12)의 출력 신호를 토대로 엔진의 회전속도를 획득하는 회전수연산부(14A) 및 상기 회전수연산부(14A)의 연산 결과를 토대로 오실레이터(16)가 발생시키는 사운드 신호의 주파수를 연산하는 추가사운드주파수연산부(14B)를 구비한다. 상기 회전수연산부(14A) 및 추가사운드주파수연산부(14B)는 회로로 구성될 수도 있고, 또는 소프트웨어 기능으로 구성될 수도 있다. 나아가, 추가사운드주파수연산부(14B)에 의해 출력될 주파수는 엔진회전센서(12)의 신호로부터 직접 연산될 수도 있다.

상기 사운드배치ECU(14)의 추가사운드주파수연산부(14B)는 엔진의 기본차수 주파수의 1.5배인 주파수를 발생시킨다. 여기서, 엔진의 기본차수 주파수 fb는 초당 연소 이벤트의 수와 같다. 상술된 바와 같이 매 회전 시 4 연소 행정을 겪는 엔진에서는, 기본차수 주파수 fb가 fb = N×(4/60) 로 주어지되, N은 엔진회전속도(rpm)이다. 즉, 4-사이클 8-실린더 내연기관에서는, 기본차수가 4차, 즉 엔진의 주파수가 엔진회전속도의 4배이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기본차수보다 낮은 차수의 사운드(예컨대, 점선으로 표시된 2차의 사운드)가 발생하지 않거나, 행여 발생한다하더라도 레벨이 낮다.

상기 오실레이터(16)는 추가사운드주파수연산부(14B)에 의해 출력된 주파수 신호를 토대로 엔진의 기본차수 주파수 fb(즉, 6차)의 1.5배인 주파수의 사운드 신호를 발생시킨 다음, 상기 신호를 스피커(18)로 출력한다. 상기 스피커(18)는 캐빈의 탑승자를 향해 사운드를 출력한다. 오실레이터(16)로부터의 사운드 신호의 입력 시, 상기 스피커(18)는 주파수가 기본차수 주파수 fb의 1.5배인 추가 사운드를 출력한다.

다음으로, 제1실시예의 동작을 설명하기로 한다.

제1실시예

기재된 바와 같이 구성된 엔진사운드제어장치(10)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되어 엔진 사운드(엔진 자체에 의해 발생되는 사운드 뿐만 아니라, 엔진의 작용에 따라 발생하는 흡기 사운드와 배기 사운드 및 차체 등으로 전달되는 엔진 진동으로 인한 사운드 포함)가 발생하는 동안, 상기 엔진사운드제어장치(10)가 작동되어, 추가 사운드가 스피커(18)로부터 출력된다.

그 후, 자동차의 캐빈에서는, 도 1B에 표시된 바와 같이, 주성분이 엔진의 기본차수 주파수의 성분인 엔진 사운드(여타의 주파수 성분들은 도시되어 있지 않음) 및 스피커(18)에 의해 출력되는 추가 사운드가 있게 된다. 이러한 상태에서, 자동차의 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생되지 않더라도, 추가 사운드의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

예를 들어, 엔진회전속도가 3000 rpm 이라면, 기본차수 주파수 fb는 200 Hz 이고, 추가 사운드의 주파수 fa는 300 Hz 이므로, 탑승자가 100 Hz 의 사운드를 인지하게 될 것이다.

따라서, 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치(10)는 엔진의 기본차수 주파수 fb 미만의 주파수의 사운드를 배치할 수 있게 된다.

그러므로, 이용자에 의한 캐빈 사운드로서 바람직한 저주파 범위에서 강조되는 저음의 엔진 사운드를 배치시킬 수 있게 된다. 특히, 이용자가 엔진 사운드의 저음도(deepness)를 좋아하는 고품격 차량들에 관해서는, 그들 중 다수가 멀티-실 린더 엔진을 갖추고 있으며, 그 기본차수 주파수 fb가 높아 저음의 엔진 사운드를 배치하기 어렵게 되어 있다. 하지만, 엔진사운드제어장치(10)는 멀티-실린더 엔진-탑재 차량에 있어 저주파 범위에서 강조되는 저음의 엔진 사운드의 배치를 실현한다.

나아가, 엔진사운드제어장치(10)는 저음도를 배치하기 위해 저주파 사운드를 스피커(18)로부터 출력하지 않고도, 탑승자가 사람의 청각 특성을 이용하여 실제로 발생되지 않은 사운드를 인지하도록 한다. 그러므로, 상기 엔진사운드제어장치(10)는 일반적으로 저주파 사운드가 스피커(18)로부터 출력되는 곳에서 발생할 수도 있는 부밍 사운드의 발생을 피하게 된다. 특히, 상기 실시예에서는, 엔진사운드제어장치(10)가 기본차수 주파수 fb 보다 높은 차수의 추가 사운드를 부가하기 때문에, 부밍 사운드가 발생하는 문제점이 발생할 가능성이 낮다. 나아가, 기본차수 주파수 fb 보다 높은 차수의 추가 사운드에 의하여, 스피커(18), 증폭기 등이 저주파 사운드가 부가되는 구성에 비해 컴팩트한 구성으로 제공될 수 있다. 즉, 상기 장치의 설치 공간, 중량 및 비용이 저주파 사운드가 추가되는 구성에 비해 감소될 수 있게 된다.

제1실시예에서는, 엔진회전속도의 6차 성분의 추가 사운드가 엔진회전속도의 4차 성분의 기본차수 사운드에 부가되지만, 본 발명이 이것으로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상이한 차수의 성분의 사운드가 추가 사운드로서 부가될 수도 있다. 나아가, 기본차수 주파수 fb로부터의 차이가 엔진회전속도에 독립적으로 일정한 주파수(fb+α)와 같은 주파수 성분의 추가 사운드를 부가할 수도 있게 된다. 나 아가, 추가 사운드의 차수(주파수 차이) 또한 엔진회전속도에 따라 변경될 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기로 한다. 제1실시예 또는 상술된 구성들과 기본적으로 동일한 구성 부품과 부분들은 상기 제1실시예 및 상술된 구성들에 사용된 것과 동일한 참조 부호들로 표시되며, 반복해서 설명하지는 않기로 한다.

제2실시예

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진사운드제어장치(20)의 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 상기 엔진사운드제어장치(20)는 상기 장치(20)가 사운드배치ECU(14) 대신에 사운드배치ECU(22)를 구비하고, 레벨검출수단을 형성하는 사운드수집마이크(24)를 구비한다는 점에서 상기 제1실시예의 장치와 상이하다.

상기 사운드배치ECU(22)는, 회전수연산부(14A) 및 추가사운드주파수연산부(14B) 이외에도, 레벨검출수단으로서 사운드레벨분석부(22A) 및 상기 사운드레벨분석부(22A)에 의해 수행된 분석 결과를 토대로 추가 사운드의 레벨을 결정하는 추가사운드레벨결정부(22B)를 구비한다. 상기 사운드레벨분석부(22A) 및 추가사운드레벨결정부(22B)는 전용 회로로 구성될 수도 있고, 또는 소프트웨어 기능으로 구성될 수도 있다. 나아가, 추가사운드레벨결정부(22B)에 의해 출력될 주파수는 엔진회전센서(12)의 신호로부터 직접 연산될 수도 있다.

상기 사운드레벨분석부(22A)는 캐빈 탑승자의 귀 부근에서 사운드를 모으는 사운드수집마이크(24)의 출력 신호의 FFT(fast Fourier transform)를 수행하고, 기본차수 주파수 fb의 사운드 레벨 P1 및 추가 사운드와 동일한 주파수 성분(6차 성분)의 사운드 레벨 P2를 검출한다.

상기 추가사운드레벨결정부(22B)는 기본차수 사운드의 사운드 레벨 P1과 6차 성분의 사운드 레벨 P2간의 차이 Pd를 스피커(18)로부터 출력될 주파수 fa의 추가 사운드의 사운드 레벨로서 오실레이터(16)로 출력한다. 상기 오실레이터(16)는 추가사운드주파수연산부(14B)로부터의 주파수 신호 및 상기 추가사운드레벨결정부(22B)로부터의 레벨 신호를 토대로 사운드 신호를 발생시키고, 상기 발생된 신호를 스피커(18)로 출력한다. 그러므로, 스피커(18)는 주파수 fa가 기본차수 주파수 fb의 1.5배이고, 사운드 레벨이 Pd인 추가 사운드를 출력한다.

나아가, 스피커(18)가 추가 사운드를 출력하는 동안, 사운드배치ECU(22)는 기본차수 사운드의 사운드 레벨 P1과 6차 성분의 사운드 레벨 P2간의 차이가 3 dB 이내에 있도록 피드백 제어를 수행한다(±3dB).

상술된 구성의 엔진사운드제어장치(20)가 갖춰진 자동차에 있어서, 엔진이 운전되어 엔진 사운드가 발생하는 동안에는, 추가 사운드가 스피커(18)로부터 출력되도록 엔진사운드제어장치(20)가 작동한다. 그 후, 자동차의 캐빈에는, 주 성분이 엔진의 기본차수 주파수 fb의 성분인 엔진 사운드 및 스피커(18)에 의해 출력되는 추가 사운드를 부가하여 얻어지는 6차 사운드가 있다. 이러한 상태에서, 자동차 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 6차 성분의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주 파수의 사운드를 인지한다.

따라서, 제2실시예에 따른 엔진사운드제어장치(20)는 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치(10)에서와 실질적으로 동일한 작업을 통해 실질적으로 동일한 효과를 달성한다.

나아가, 엔진사운드제어장치(20)에 있어서, 사운드배치ECU(22)는 사운드수집마이크(24)의 출력 신호를 토대로, 기본차수 주파수 fb의 사운드 레벨 P1과 6차 성분의 사운드 레벨 P2간의 차이와 같은 사운드 레벨의 추가 사운드를 발생시키도록 오실레이터(16)를 제어한다. 그러므로, 추가 사운드를 포함하는 6차 성분 사운드와 기본차수 사운드간의 레벨 차이가 ±3dB 이다.

그러므로, 기본차수 주파수 fb와 추가 사운드 주파수 fa간의 차이와 같은 저주파수의 사운드가 원하는 주파수 범위에서 신뢰성 있게 배치될 수 있게 된다. 즉, 엔진회전속도에 비례하지 않는 주파수(회전속도)들의 영역들이 존재하더라도, 스피커(18)로부터의 추가 사운드의 레벨 또한 상기 주파수 영역들에서 조정된다. 그러므로, 엔진의 회전과 연관된 전체 6차 성분 사운드의 사운드 레벨이 기본차수 사운드의 레벨과 실질적으로 같게 되고, 실제로 발생되지 않은 저주파 사운드가 원하는 주파수 범위에 배치될 수 있게 된다. 이에 따라, 저주파 범위에서 강조되는 저음의 가속 사운드가 예컨대 자동차의 모든 가속 영역에 배치될 수 있다.

제3실시예

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진사운드제어장치(30)의 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 제3실시예는 엔진사운드제어장치(30)가 사운 드배치ECU(22) 대신에 사운드배치ECU(32)를 구비한다는 점에서 제2실시예와 다르다.

상기 사운드배치ECU(32)는 회전수연산부(14A) 및 추가사운드주파수연산부(14B) 이외에도, 추가사운드레벨결정부(32A) 및 상기 추가사운드레벨결정부(32A)가 추가 사운드의 레벨을 결정하기 위해 참조하는 맵 데이터를 저장하는 사운드레벨차이맵데이터저장부(32B)를 구비한다. 사운드레벨차이맵데이터저장부(32B)에서는, 엔진 사운드 P의 기본차수 성분의 사운드 레벨 P1과 6차 성분의 사운드 레벨 P2간의 차이 Pd가 엔진회전속도와 엔진토크의 2축 맵 데이터로 저장된다.

상기 추가사운드레벨결정부(32A)는 엔진회전속도에 상응하는 연산 결과가 회전수연산부(14A)로부터 입력되도록 구성되고, 액셀러레이터 조작량 신호, 즉 토크 신호가 액셀러레이터조작량센서(34)로부터 입력되도록 구성된다. 그러므로, 추가사운드레벨결정부(32A)는 사운드레벨차이맵데이터저장부(32B)로부터, 액셀러레이터 조작(엔진 토크) 및 엔진회전속도에 따른 차이 Pd의 데이터를 추출한 다음, 그것을 스피커(18)로부터 출력될 주파수 fa의 추가 사운드의 사운드 레벨로서 오실레이터(16)로 출력한다.

상기 오실레이터(16)는 추가사운드주파수연산부(14B)로부터의 주파수 신호 및 추가사운드레벨결정부(32A)로부터의 레벨 신호를 토대로 사운드 신호를 발생시키고, 상기 사운드 신호를 스피커(18)로 출력한다. 그러므로, 상기 스피커(18)는 주파수 fa가 기본차수 주파수 fb의 1.5 배이고, 사운드 레벨이 Pd 인 추가 사운드를 출력한다.

상술된 구성으로 된 엔진사운드제어장치(30)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되어 엔진 사운드가 발생하는 동안에는, 추가 사운드가 스피커(18)로부터 출력되도록 엔진사운드제어장치(30)가 작동한다. 그 후, 자동차의 캐빈에는, 주성분이 엔진의 기본차수 주파수 fb의 성분인 엔진 사운드 및 스피커(18)에 의해 출력되는 추가 사운드를 부가하여 얻어지는 6차 사운드가 있다. 이러한 상태에서, 자동차 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 6차 성분의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

따라서, 제3실시예에 따른 엔진사운드제어장치(30)는 제1실시예에 따른 엔진사운드제어장치(10)에서와 실질적으로 동일한 작업을 통해 실질적으로 동일한 효과를 달성한다.

나아가, 엔진사운드제어장치(30)에 있어서, 사운드배치ECU(32)는 엔진회전속도 및 토크정보를 토대로, 기본차수 주파수 fb의 사운드 레벨 P1과 6차 성분의 사운드 레벨 P2간의 차이와 같은 사운드 레벨의 추가 사운드를 발생시키도록 오실레이터(16)를 제어한다. 그러므로, 추가 사운드를 포함하는 6차 성분 사운드와 기본차수 사운드간의 레벨 차이가 실질적으로 일정하게 유지된다.

그러므로, 기본차수 주파수 fb와 추가 사운드 주파수 fa간의 차이와 같은 저주파수의 사운드가 원하는 주파수 범위에서 신뢰성 있게 배치될 수 있게 된다. 즉, 엔진회전속도에 비례하지 않는 주파수(회전속도)들의 영역들이 존재하더라도, 스피커(18)로부터의 추가 사운드의 레벨 또한 상기 주파수 영역들에서 조정된다. 그러 므로, 엔진의 회전과 연관된 전체 6차 성분 사운드의 사운드 레벨이 기본차수 사운드의 레벨과 실질적으로 같게 되고, 실제로 발생되지 않은 저주파 사운드가 원하는 주파수 범위에 배치될 수 있게 된다. 이에 따라, 저주파 범위에서 강조되는 저음의 가속 사운드가 예컨대 자동차의 모든 가속 영역에 배치될 수 있다.

제4실시예

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(40)의 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 제4실시예는 엔진사운드배치ECU(40)가 오실레이터(16)에 의해 발생되는 사운드 신호를 스피커로부터 출력하는 대신에 엔진의 운전에 따라 발생하는 사운드를 튜닝하여 추가 사운드를 발생시킨다는 점에서 앞선 실시예들과 다르다. 구체적으로, 상기 실시예에서는, 사운드 레벨 P2가 기본차수 성분의 사운드 레벨 P1과 실질적으로 같은 6차 성분의 사운드가 공진기(42)의 공진 특성을 변경시켜 발생된다.

상기 공진기(42)는 소경 네크부(small-diameter neck portion; 42A)가 돌출되는 공진박스(42B)를 구비한다. 상기 네크부(42A)는 엔진과 에어클리너(도시안됨)를 연결하는 에어클리너호스(44)에 연결된다. 이러한 공진기(42)는 에어클리너호스(44)에 대한 보조진동시스템이 질량 요소로서의 역할을 하는 네크부(42A) 내의 공기 및 스프링 요소로서의 역할을 하는 공진박스(42B) 내의 공기로 구성되는 Helmholtz(공진)형 공진기이다.

상기 공진박스(42B)는 그곳에 핏팅된 가동벽(42C)과 함께 공진실을 형성하고, 개방단을 구비하며 폐쇄된 저부가 있는 실린더이다. 따라서, 공진기(42)는 공 진실의 용적이 가동벽(42C)을 저부(42D)를 향해 또는 저부(42D)로부터 멀리 이동시켜 변경되도록 구성된다. 공진실의 용적, 즉 공진박스(42B)에 대한 가동벽(42C)의 위치에 따르면, 공진기(42)는 엔진흡기시스템의 공진 특성을 변경시킨다.

상기 공진기(42)의 가동벽(42C)은 공진박스(42B)의 저부(42D)를 향해 그리고 저부(42D)로부터 이동하도록 구동장치(46)에 의해 구동된다. 상기 구동장치(46)는 가동벽(42C)에 고정되어 공진박스(42B)의 저부(42D)를 향해 그리고 그로부터 멀리 이동하는 방향으로 길이가 연장되는 랙(rack; 46A), 상기 랙(46A)과 메싱되는 피니언(46B) 및 상기 피니언(46B)을 전후방향으로 회전시킬 수 있는 구동모터(46C)를 포함한다. 상기 구동모터(46C)는 모터드라이버(증폭기)(46D)에 의해 구동되는 스테핑 모터이다.

상기 모터드라이버(46D)는 사운드배치ECU(48)에 의해 제어된다. 상기 사운드배치ECU(48)는 엔진회전센서(12)의 출력 신호를 토대로 엔진의 회전속도를 획득하는 회전수연산부(48A) 및 상기 회전수연산부(48A)의 연산 결과를 토대로 구동모터(46C)의 회전 방향과 회전량 θ(공진박스(42B)에 대한 가동벽(42C)의 위치)를 연산하는 모터구동량연산부(48B)를 구비한다. 상기 회전수연산부(48A) 및 모터구동량연산부(48B)는 회로들로 구성될 수도 있고, 소프트웨어 기능들로 구성될 수도 있다. 나아가, 모터구동량연산부(48B)에 의해 출력되는 구동모터(46C)의 회전 방향과 회전량 θ는 엔진회전센서(12)의 신호로부터 직접 연산될 수도 있다.

공진기(42)에 관해서는, 공진박스(42B)에 대한 가동벽(42C)의 초기 위치가 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 기본차수(4차) 성분의 사운드 압력(으로부터 ±3dB의 범위 내에서)과 같게 되도록, 다시 말해 6차 성분의 추가 사운드가 발생(증폭)되도록 설정된다. 추가 사운드의 설정에 관해서는, 기본차수 성분의 사운드 레벨을 감쇠시키는 설정이 6차 성분의 사운드 레벨을 증폭시키는 설정 대신에 또는 그와 조합하여 사용될 수도 있다.

사운드배치ECU(48)는 엔진회전속도에 따라서 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 압력이 그 기본차수 성분의 사운드 압력과 실질적으로 같은 상태를 유지하도록 엔진회전속도에 비례한 양에 대해 구동모터(46C)를 작동시킨다. 이러한 실시예에서는, 회전속도가 높을 때보다 회전속도가 낮을 때 공진실이 더 커지도록 설정이 이루어진다.

상술된 구성으로 된 엔진사운드배치ECU(40)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되는 동안, 공진기(42)의 공진실의 용적이 엔진회전속도에 따라 변경되어, 엔진 사운드의 기본차수 성분의 사운드 레벨과 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 같게 된다. 그러므로, 자동차의 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 도 1B에 표시된 바와 같이, 추가 사운드의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

예를 들어, 엔진회전속도가 3000 rpm 이라면, 기본차수 주파수 fb는 200 Hz 이고, 추가 사운드의 주파수 fa는 300 Hz 이므로, 탑승자가 100 Hz 의 사운드를 인지하게 될 것이다.

따라서, 제4실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(40)는 엔진의 기본차수 주파수 fb 보다 낮은 주파수의 사운드를 배치할 수 있게 된다.

그러므로, 이용자에 의한 캐빈 사운드로서 선호되는 저주파 범위에서 강조되는 저음의 엔진 사운드를 배치시킬 수 있게 된다. 특히, 이용자가 엔진 사운드의 저음도를 좋아하는 고품격 차량들에 관해서는, 그들 중 다수가 멀티-실린더 엔진을 갖추고 있으며, 그 기본차수 주파수 fb가 높아 저음의 엔진 사운드를 배치하기 어렵게 되어 있다. 하지만, 엔진사운드배치ECU(40)는 멀티-실린더 엔진-탑재 차량에 있어 저주파 범위에서 강조되는 저음의 엔진 사운드의 배치를 가능하게 한다.

나아가, 엔진사운드배치ECU(40)는 저음도를 배치하기 위해 저주파 사운드를 사용하지 않고도, 탑승자가 사람의 청각 특성을 이용하여 실제로 발생되지 않은 사운드를 인지하도록 한다. 그러므로, 상기 엔진사운드배치ECU(40)는 저주파 사운드가 추가되는 경우에 문제점이 되는 부밍 사운드의 발생을 피하게 된다. 나아가, 추가 사운드는 엔진 사운드의 특정(6차) 성분을 튜닝하는 공진기(42)에 의해 발생되기 때문에, 저주파 범위에서 강조되는 저음의 사운드가 스피커(18) 및 오실레이터(16)를 제공할 필요없이 배치될 수 있다. 나아가, 저주파 사운드가 스피커에 의해 추가되는 구성에 비해 상기 장치의 설치 공간, 중량 및 비용이 감소될 수 있다.

제4실시예에서는, 구동모터(46C)의 구동량이 엔진회전속도에 비례하여 변하지만, 본 발명이 이것으로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 공진박스(42B)에 대한 가동벽(42C)의 위치는 엔진회전속도의 1축 맵 또는 엔진회전속도와 엔진토크의 2축 맵을 토대로 결정될 수도 있다.

나아가, 공진기(42)의 공진실의 용적이 제4실시예에서는 가변적이지만, 본 발명이 이것으로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 네크부(42A)의 길이 또는 직경이 엔진 사운드의 특정 성분을 튜닝하도록 가변적일 수도 있다.

나아가, 제4실시예에서는, 추가 사운드가 엔진흡기시스템의 사운드를 튜닝하여 발생되지만, 본 발명이 이것으로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 추가 사운드는 배기시스템의 주파수 특성의 변경을 통해, 예컨대 공진기 대신에 공진형 머플러의 용적-가변형 공진실을 제공하여 발생(증폭)될 수도 있다.

제5실시예

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(50)의 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 제5실시예는 엔진사운드배치ECU(50)가 공진기(42) 대신에 흡기덕트(52)의 공진 특성을 변경하여 기본차수 사운드에 대한 추가 사운드를 발생시킨다(6차 성분의 사운드 레벨 P2를 기본차수 성분의 사운드 레벨 P1에 보다 근접시킴)는 점에서 제4실시예와 다르다.

상기 흡기덕트(52)는 외부 공기를 에어클리너(도시안됨)로 유도하도록 에어클리너의 상류측에 배치된다. 상기 흡기덕트(52)는 하류단이 에어클리너에 부착되는 덕트바디(52A) 및 상기 덕트바디(52A)의 축방향으로 슬라이딩가능하도록 상기 덕트바디(52A)의 상류단에 핏팅된 가동덕트(52B)를 포함한다. 상기 가동덕트(52B)가 덕트바디(52A)에 대하여 슬라이딩함에 따라, 상기 흡기덕트(52)의 전체 길이가 감소 또는 증가하여 공진 특성을 변경시키게 된다.

상기 흡기덕트(52)의 가동덕트(52B)는 덕트바디(52A)에 대하여 슬라이딩되도록 구동장치(54)에 의해 구동된다. 상기 구동장치(54)는 축방향으로 가동덕트(52B) 의 외주면 상에 형성된 랙(54A), 상기 랙(54A)과 메싱되는 피니언(54B) 및 상기 피니언(54B)을 전후방향으로 회전시킬 수 있는 구동모터(54C)를 포함한다. 상기 구동모터(54C)는 모터드라이버(증폭기)(54D)에 의해 구동되는 스테핑 모터이다.

상기 모터드라이버(54D)는 사운드배치ECU(56)에 의해 제어된다. 상기 사운드배치ECU(56)는 엔진회전센서(12)의 출력 신호를 토대로 엔진의 회전속도를 획득하는 회전수연산부(56A) 및 상기 회전수연산부(56A)의 연산 결과를 토대로 덕트바디(52)에 대하여 가동덕트(52B)의 슬라이딩량 L(구동모터(54C)의 회전 방향 및 회전량)을 연산하는 덕트신장/수축량연산부(56B)를 구비한다. 상기 회전수연산부(56A) 및 덕트신장/수축량연산부(56B)는 회로들로 구성될 수도 있고, 소프트웨어 기능들로 구성될 수도 있다. 나아가, 덕트신장/수축량연산부(56B)에 의해 출력되는 가동덕트(52B)의 슬라이딩량 L은 엔진회전센서(12)의 신호로부터 직접 연산될 수도 있다.

흡기덕트(52)에 관해서는, 덕트바디(52A)에 대한 가동덕트(52B)의 초기 위치(전체 길이)가 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 기본차수(4차) 성분의 사운드 압력과 같게 되도록, 다시 말해 6차 성분의 추가 사운드가 발생되도록 설정된다. 이러한 설정은 기본차수 성분의 사운드 레벨을 감쇠하는 설정일 수도 있고, 또는 6차 성분의 사운드 레벨을 증폭시키는 설정일 수도 있으며, 또는 그 조합일 수도 있다. 상기 사운드배치ECU(56)는 엔진회전속도에 따라서 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 압력이 그 기본차수 성분의 사운드 압력과 실질적으로 같은 상태를 유지하도록 엔진회전속도에 비례한 양에 대해 구동모터(54C)를 작동시킨 다. 이러한 실시예에서는, 회전속도가 높을 때보다 회전속도가 낮을 때 전체 덕트 길이가 더 길어지도록 설정이 이루어진다.

상술된 구성으로 된 엔진사운드배치ECU(50)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되는 동안, 흡기덕트(52)의 전체 길이가 엔진회전속도에 따라 변경되어, 엔진 사운드의 기본차수 성분의 사운드 레벨과 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 같게 된다. 그러므로, 자동차의 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 도 1B에 표시된 바와 같이, 추가 사운드의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

따라서, 제5실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(50)는 제4실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(40)에서와 실질적으로 동일한 작업을 통해 실질적으로 동일한 효과를 성취한다.

제6실시예

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 엔진사운드제어장치(60)의 블럭도를 보여준다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제6실시예는 엔진사운드제어장치(60)가 공진기(42) 대신에 흡기덕트(62)의 진동 특성을 변경하여 기본차수 사운드에 대한 추가 사운드를 발생시킨다(6차 성분의 사운드 레벨 P2를 기본차수 성분의 사운드 레벨 P1에 보다 근접시킴)는 점에서 제4실시예 및 제5실시예와 다르다.

상기 흡기덕트(62)는 외부 공기를 에어클리너(도시안됨)로 유도하도록 에어클리너의 상류측에 배치된다. 그 축방향으로의 흡기덕트(62)의 일부분은 공간 R이 내측벽(62A)과 외측벽(62B) 사이에 형성되는 더블-멤브레인 구조체(62C)를 가진다. 공간 R의 압력에 따라 멤브레인의 견고성(rigidity)(공진 주파수)을 변경시킴으로써, 상기 멤브레인 견고성에 따른 주파수의 라디에이션 사운드가 더블-멤브레인 구조체(62C)로부터 발생된다.

부압원으로 제공되는 서지탱크(64)와 일 단부가 연통되어 있는 진공관(66)은 공간 R과 연통하기 위하여 흡기덕트(62)의 더블-멤브레인 구조체(62C)에 타 단부가 연결된다. 제어밸브(68)는 진공관(66)에 배치된다. 상기 공간 R의 내부 압력(부압)은 상기 제어밸브(68)의 개방 정도에 따라 조정된다. 모터드라이버(68A)에 의해 구동되는 구동모터(도시안됨)는 제어밸브(68)의 개방 정도를 변경하도록 제어밸브(68)의 밸브 요소(도시안됨)를 구동시킨다.

상기 모터드라이버(68A)는 사운드배치ECU(70)에 의해 제어된다. 상기 사운드배치ECU(70)는 엔진회전센서(12)의 출력 신호를 토대로 엔진의 회전속도를 획득하는 회전수연산부(70A) 및 상기 회전수연산부(70A)의 연산 결과를 토대로 이중-멤브레인 구조체(62C)의 공간 R의 초기 압력의 변화율 △P(제어밸브(68)의 개방 정도)를 연산하는 압력변화량연산부(70B)를 구비한다. 상기 회전수연산부(70A) 및 압력변화량연산부(70B)는 회로들로 구성될 수도 있다. 대안적으로, 상기 회전수연산부(70A) 및 압력변화량연산부(70B)는 소프트웨어 기능들로 구성될 수도 있다. 나아가, 압력변화량연산부(70B)에 의해 출력되는 공간 R의 초기 압력의 변화량 △P은 엔진회전센서(12)의 신호로부터 직접 연산될 수도 있다.

흡기덕트(62)에 관해서는, 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적 으로 기본차수(4차) 성분의 사운드 압력과 같게 되도록, 다시 말해 6차 성분의 라디에이션 사운드가 추가 사운드로 발생되도록 상기 더블-멤브레인 구조체(62C)의 초기 견고성(공간 R의 내부 압력)이 설정된다. 사운드배치ECU(70)는 엔진회전속도에 따라서 엔진 사운드의 6차 성분의 사운드 압력이 그 기본차수 성분의 사운드 압력과 실질적으로 같은 상태를 유지하도록 엔진회전속도에 비례한 양에 대해 제어밸브(68)의 개방 정도를 변경시킨다. 이러한 실시예에서는, 회전속도가 높을 때보다 회전속도가 낮을 때 공간 R의 내부 압력이 낮아지도록 설정이 선택된다.

상술된 구성으로 된 엔진사운드제어장치(60)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되는 동안, 흡기덕트(62)의 더블-멤브레인 구조체(62C)의 멤브레인 견고성이 엔진회전속도에 따라 변경되어, 엔진 사운드의 기본차수 성분의 사운드 레벨과 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 같게 된다. 그러므로, 자동차의 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 도 1B에 표시된 바와 같이, 추가 사운드의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

따라서, 제6실시예에 따른 엔진사운드제어장치(60)는 제4실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(40)에서와 실질적으로 동일한 작업을 통해 실질적으로 동일한 효과를 성취한다.

제7실시예

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(75)의 블럭도를 보여준다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 제7실시예는 엔진사운드배치ECU(75)가 흡기덕 트(62)를 이용하는 대신에 차체 상에 머플러(도시안됨), 배기시스템성분부를 지지하는 러버지지피스(rubber support piece; 76)의 진동 특성을 변경시켜 기본차수 사운드에 대한 추가 사운드를 발생시킨다(6차 성분의 사운드 레벨 P2를 기본차수 성분의 사운드 레벨 P1에 보다 근접시킴)는 점에서 제6실시예와 다르다.

상기 러버지지피스(76)에서는, 차체 상에 지지되는 차체측지지부(76A)와 머플러와 결합되는 머플러결합부(76B) 사이에 중공부(76C)가 형성된다. 진공관(66)의 일 단부는 중공부 R 내의 공간 R과 연통되어 연결된다. 따라서, 러버지지피스(76)는 그 견고성이 공간 R 내의 부압에 따라 변경되도록 구성된다. 그러므로, 러버지지피스(76)의 견고성에 따라 배기 사운드(라디에이션 사운드)가 머플러로부터 생성된다. 엔진사운드배치ECU(75)의 여타의 구성들은 엔진사운드제어장치(60)의 상응하는 구성들과 동일하다.

상술된 구성으로 된 엔진사운드배치ECU(75)가 갖춰진 자동차에서는, 엔진이 운전되는 동안 머플러를 지지하는 러버지지피스(76)의 견고성이 엔진회전속도에 따라 변경되어, 엔진 사운드의 기본차수 성분의 사운드 레벨과 6차 성분의 사운드 레벨이 실질적으로 같게 된다. 그러므로, 자동차의 탑승자는 사람의 청각 특성으로 인하여, 그 주파수에서의 사운드가 발생하지 않더라도, 도 1B에 표시된 바와 같이, 추가 사운드의 주파수 fa와 기본차수 사운드의 주파수 fb간의 차이 △f와 같은 주파수의 사운드를 인지한다.

따라서, 제7실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(75)는 제4실시예에 따른 엔진사운드배치ECU(40)에서와 실질적으로 동일한 작업을 통해 실질적으로 동일한 효과 를 성취한다.

제7실시예에서는, 머플러를 지지하는 러버지지피스(76)의 견고성을 변경하여 추가 사운드가 발생되지만, 본 발명이 머플러 지지 또는 여타의 배기시스템성분부로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 차체 상에 엔진을 지지하는 엔진마운트 등과 같은 구동시스템에서의 지지체용 마운팅러버피스의 견고성이 기본차수 사운드로부터의 주파수 차이가 사전설정된 주파수 범위 이내에 있는 추가 사운드를 발생 또는 증폭시키도록 변경될 수도 있다. 나아가, 상기 러버지지피스(76), 마운팅러버피스 등의 견고성의 변경들은 내부 압력을 변경시킬 뿐만 아니라, 여타의 방식, 예컨대 액밀 마운팅(liquid-sealed mounting)의 가변적 오리피스 직경을 변경시키거나 또는 전압의 인가를 통해 밀봉된 전기유변유체(sealed-in electrorheological fluid)의 동적 점성도(kinematic viscosity)를 변경시켜 이루어질 수도 있다.

Claims (18)

1. 엔진사운드 제어장치에 있어서,

   엔진사운드의 주파수를 검출하기 위한 주파수 검출수단과,

   제어신호에 따른 주파수의 사운드를 발생할 수 있는 사운드추가장치와,

   상기 주파수 검출수단의 검출신호에 의거하여, 엔진의 기본 차수 주파수의 사운드에 상기 기본 차수 주파수와의 주파수 차가 사전설정된 범위에 있는 주파수 성분의 사운드가 부가되도록, 상기 사운드추가장치에 제어신호를 출력하는 제어장치를 구비하고,

   상기 제어장치에 의하여 상기 기본 차수 주파수의 사운드보다 고주파이고 또한 상기 기본 차수 주파수와의 주파수 차가 상기 기본 차수 주파수보다 작은 주파수의 추가사운드를 부가함으로써, 탑승자에 대하여, 상기 기본 차수 주파수와 상기 추가사운드의 주파수와의 차분의 주파수의 사운드가 들리도록 느끼게 하는 것을 특징으로 하는 엔진사운드 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,

   엔진의 기본 차수 주파수의 사운드 레벨을 검출하기 위한 레벨 검출수단을 더 구비하고,

   상기 제어장치는, 엔진의 기본 차수 주파수의 사운드에, 상기 기본 차수 주파수와의 차가 사전설정된 범위에 있고 또한 상기 기본 차수 주파수 사운드와의 사운드 레벨의 차가 사전설정된 범위에 있는 사운드가 부가되도록, 상기 사운드추가장치에 제어신호를 출력하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진사운드 제어장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 사운드추가장치는, 상기 엔진과는 독립하여 사운드 신호를 발생하는 사운드 신호 발생부와, 상기 사운드 신호 발생부가 발생한 사운드 신호를 사운드로써 출력하는 사운드 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진사운드 제어장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 사운드추가장치는, 상기 엔진의 동작에 기인하는 사운드의 주파수 또는 레벨을 변화시킬 수 있는 추가사운드 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진사운드 제어장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 추가사운드 조정부는, 상기 엔진의 흡기시스템 또는 배기시스템의 주파수 특성을 변경시킴으로써, 상기 엔진의 기본 차수 주파수의 사운드에 부가하는 사운드의 주파수 또는 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 엔진사운드 제어장치.
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