一种车内消音系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车消音技术领域，特别是涉及一种车内消音系统及汽车。

背景技术：

2.汽车作为日常出行的交通工具，在行驶过程中会有各种噪音传递至车内，而车内噪音是影响驾乘感受的重要因素，需要相应的消音技术以消除车内噪音。
3.现有技术中出现了一种谐振腔的消音手段，谐振腔又称为“赫姆霍兹谐振腔”，具体包括消声腔体、封盖消声腔体一端的容积调节件和连通在消声腔体另一端的连接管，消声腔体设置成空腔结构，容积调节件活动连接于消声腔体的空腔结构内；连接管包括第一管体、第二管体和位于第一管体与第二管体之间的伸缩管体，消声腔体的另一端与第一管体可拆连接并连通，伸缩管体设置成通过自身的伸缩改变第一管体与第二管体之间的间距。
4.现有谐振腔通过移动容积调节件在一定范围内改变消声腔体的容积参数，通过改变伸缩管体的长度改变整个连接管的长度，实现满足噪音调频调校的需求。
5.但是，在实际用车过程中，车内噪音并非固定不变，而是与用车情况、外界环境密切关联的；另外，消音结构的分布位置也决定着消音降噪的效果，并最终影响了驾乘人员的实际感受。
6.综上所述，现有谐振腔无法根据用车情况和外界环境的变化，产生相对应的消音频率，而且，消音结构的分布位置不是直接针对驾乘人员设计的，实际的消音降噪效果差。

技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种车内消音系统及汽车，以解决现有谐振腔无法根据用车情况和外界环境的变化，产生相对应的消音频率，而且，消音结构的分布位置不是直接针对驾乘人员设计的，实际的消音降噪效果差的问题。
8.本发明的车内消音系统的技术方案为：
9.车内消音系统包括主控制器、设于头枕上的麦克风，以及设于头枕内部的头枕消音器，所述主控制器与所述麦克风电连接；
10.所述麦克风用于收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至所述主控制器；所述主控制器用于接收所述噪声信号，根据所述噪声信号生成并输出第一消音频率信号；
11.所述头枕消音器根据所述第一消音频率信号产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。
12.进一步的，所述头枕消音器包括主壳体、进气管和驱动机构，所述进气管的进气通道与所述主壳体的内腔连通，所述进气管中活动安装有调节部，所述驱动机构与所述调节部传动连接，以调节所述进气管的进气通道的长度；
13.所述驱动机构与所述主控制器电连接，所述驱动机构用于接收所述第一消音频率信号，并带动所述调节部移动调整所述进气管的进气通道至对应长度，以使所述头枕消音
器产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。
14.进一步的，所述进气管的一端为进气端，所述进气端的外部包覆有穿孔织物。
15.进一步的，所述进气管与所述主壳体固定连接，所述进气管的管壁上开设有通槽，所述调节部为滑动安装在所述进气管中的调节内管；
16.所述调节内管上设有对应所述通槽的通孔，所述调节内管连通于所述进气管的进气通道与所述主壳体的内腔之间。
17.进一步的，所述调节内管远离所述进气端设有封堵端，所述驱动机构与所述调节内管的封堵端传动连接，且所述驱动机构的传动方向沿所述进气管的进气通道的长度方向布置。
18.进一步的，所述头枕设有头枕支架，所述头枕支架的上部弯折设置有承托段，所述头枕消音器固定安装在头枕支架的承托段上。
19.进一步的，所述主壳体的形状为长方体形，所述进气管固定在所述主壳体的下部，且所述进气管的进气通道的长度方向平行于所述主壳体的长度方向布置。
20.进一步的，还包括车速控制模块和车内消音器，所述主控制器与所述车速控制模块电连接；
21.所述车速控制模块用于检测车速并向所述主控制发出的车速信号；所述主控制器用于接收所述车速信号，根据车速信号生成并输出第二消音频率信号；
22.所述车内消音器的结构与所述头枕消音器的结构相同，所述主控制器还与所述车内消音器的驱动机构电连接，以使所述车内消音器产生与车速相对应的消音频率。
23.进一步的，所述车内消音器包括安装在手套箱的手套箱消音器，和/或安装在衣帽架的衣帽架消音器。
24.进一步的，所述车速控制模块为自动变速箱控制模块。
25.本发明的汽车的技术方案为：
26.汽车包括车内消音系统，所述车内消音系统包括主控制器、设于头枕上的麦克风，以及设于头枕内部的头枕消音器，所述主控制器与所述麦克风电连接；
27.所述麦克风用于收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至所述主控制器；所述主控制器用于接收所述噪声信号，根据所述噪声信号生成并输出第一消音频率信号；
28.所述头枕消音器根据所述第一消音频率信号产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。
29.进一步的，所述头枕消音器包括主壳体、进气管和驱动机构，所述进气管的进气通道与所述主壳体的内腔连通，所述进气管中活动安装有调节部，所述驱动机构与所述调节部传动连接，以调节所述进气管的进气通道的长度；
30.所述驱动机构与所述主控制器电连接，所述驱动机构用于接收所述第一消音频率信号，并带动所述调节部移动调整所述进气管的进气通道至对应长度，以使所述头枕消音器产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。
31.进一步的，所述进气管的一端为进气端，所述进气端的外部包覆有穿孔织物。
32.进一步的，所述进气管与所述主壳体固定连接，所述进气管的管壁上开设有通槽，所述调节部为滑动安装在所述进气管中的调节内管；
33.所述调节内管上设有对应所述通槽的通孔，所述调节内管连通于所述进气管的进
气通道与所述主壳体的内腔之间。
34.进一步的，所述调节内管远离所述进气端设有封堵端，所述驱动机构与所述调节内管的封堵端传动连接，且所述驱动机构的传动方向沿所述进气管的进气通道的长度方向布置。
35.进一步的，所述头枕设有头枕支架，所述头枕支架的上部弯折设置有承托段，所述头枕消音器固定安装在头枕支架的承托段上。
36.进一步的，所述主壳体的形状为长方体形，所述进气管固定在所述主壳体的下部，且所述进气管的进气通道的长度方向平行于所述主壳体的长度方向布置。
37.进一步的，还包括车速控制模块和车内消音器，所述主控制器与所述车速控制模块电连接；
38.所述车速控制模块用于检测车速并向所述主控制发出的车速信号；所述主控制器用于接收所述车速信号，根据车速信号生成并输出第二消音频率信号；
39.所述车内消音器的结构与所述头枕消音器的结构相同，所述主控制器还与所述车内消音器的驱动机构电连接，以使所述车内消音器产生与车速相对应的消音频率。
40.进一步的，所述车内消音器包括安装在手套箱的手套箱消音器，和/或安装在衣帽架的衣帽架消音器。
41.进一步的，所述车速控制模块为自动变速箱控制模块。
42.有益效果：该车内消音系统采用了主控制器、麦克风以及头枕消音器的结构设计，通过头枕上的麦克风来收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至主控制器；主控制器接收麦克风发送的噪声信号，根据该噪声信号生成并输出第一消音频率信号；由主控制器控制头枕消音器的驱动机构工作，驱动机构根据第一消音频率信号带动调节部移动位置，使进气管的进气通道调整至对应长度，改变进气管的进气管道的长度后，整个头枕消音器能够产生于人耳处的噪声相对应的消音频率。
43.由于头枕消音器的消音频率是根据主控制器发出的第一消音频率信号对应变化的，而第一消音频率信号是根据麦克风收集到人耳处的噪声对应产生的，当消音频率与噪声频率一致即可达到消音效果，因此，消音频率可根据人耳处的实际噪音灵活地适应性调整。相比于现有谐振腔，该车内消音系统能够根据用车情况和外界环境的变化产生相对应的消音频率，而且，头枕消音器位于靠近人耳的头枕中，是直接针对驾乘人员专门设计的，实际的消音降噪效果更好。
附图说明
44.图1为本发明的车内消音系统的具体实施例中头枕消音器与与主控制器的电路连接示意图；
45.图2为本发明的车内消音系统的具体实施例中头枕消音器安装在头枕支架上的立体示意图；
46.图3为图2中头枕消音器的竖直剖视示意图；
47.图4为本发明的车内消音系统的具体实施例中手套箱消音器与主控制器的电路连接示意图；
48.图5为本发明的车内消音系统的具体实施例中车内消音系统的工作原理图；
49.图6为本发明的车内消音系统的具体实施例中不同阻尼比的穿孔织物的吸声系数与频率之间的关系示意图。
50.图中：1－主控制器、11－麦克风、12－车速控制模块；
51.2－头枕消音器、20－主壳体、200－主壳体的内腔；
52.21－进气管、210－进气管的进气通道、211－进气端、212－通槽；
53.22－驱动机构、23－调节内管、230－通孔、231－封堵端；
54.3－头枕、31－头枕支架、32－头枕支架的承托段、4－手套箱消音器。
具体实施方式
55.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
56.本发明的车内消音系统的具体实施例1，如图1至图6所示，车内消音系统包括主控制器1、设于头枕3上的麦克风11，以及设于头枕3内部的头枕消音器2，主控制器1与麦克风11电连接；麦克风11用于收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至主控制器1；主控制器1用于接收噪声信号，根据噪声信号生成并输出第一消音频率信号。
57.头枕消音器2包括主壳体20、进气管21和驱动机构22，进气管的进气通道210与主壳体的内腔200连通，进气管21中活动安装有调节部，驱动机构22与调节部传动连接，以调节进气管的进气通道210的长度；驱动机构22与主控制器1电连接，驱动机构22用于接收第一消音频率信号，并带动调节部移动调整进气管的进气通道210至对应长度，以使头枕消音器2产生与人耳处的噪声相对应的消音频率。
58.该车内消音系统采用了主控制器1、麦克风11以及头枕消音器2的结构设计，通过头枕3上的麦克风11来收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至主控制器1；主控制器1接收麦克风11发送的噪声信号，根据该噪声信号生成并输出第一消音频率信号；由主控制器1控制头枕消音器2的驱动机构22工作，驱动机构22根据第一消音频率信号带动调节部移动位置，使进气管的进气通道210调整至对应长度，改变进气管的进气管道210的长度后，整个头枕消音器2能够产生于人耳处的噪声相对应的消音频率。在其他实施例中，头枕消音器还可设置为，驱动机构根据第一消音频率信号带动调节部移动位置，改变亥姆霍兹谐振腔的腔体(相当于主壳体的内腔)体积，使整个头枕消音器能够产生与人耳处的噪声相对应的消音频率。
59.由于头枕消音器2的消音频率是根据主控制器1发出的第一消音频率信号对应变化的，而第一消音频率信号是根据麦克风11收集到人耳处的噪声对应产生的，当消音频率与噪声频率一致即可达到消音效果，因此，消音频率可根据人耳处的实际噪音灵活地适应性调整。相比于现有谐振腔，该车内消音系统能够根据用车情况和外界环境的变化产生相对应的消音频率，而且，头枕消音器2位于靠近人耳的头枕3中，是直接针对驾乘人员专门设计的，实际的消音降噪效果更好。
60.在本实施例中，进气管21的一端为进气端211，进气端211的外部包覆有穿孔织物。通过穿孔织物用来增加消音器的阻尼比，阻尼比与穿孔的直径大小相关，穿孔直径越小阻尼比越大，如图6所示，通过仿真试验，发现阻尼比由小到大依次排列的方案
①
、方案
②
、方案
③
、方案
④
，通过对比吸声系数可发现并不是阻尼越大吸声系数越高，而是存在一个最优
阻尼使消音器的吸声系数达到最大。另外，消音器主壳体的内腔200体积与消声频率带宽相关，主壳体的内腔200体积越大，消声带宽越宽吸声效果越好。
61.进气管21与主壳体20固定连接，进气管21的管壁上开设有通槽212，调节部为滑动安装在进气管21中的调节内管23；调节内管23上设有对应通槽212的通孔230，调节内管23连通于进气管的进气通道210与主壳体的内腔200之间。从进气管21的进气端211、进气管的进气通道210、调节内管23的内通道以及通孔230，最终与主壳体的内腔200形成了头枕消音器2的完整谐振腔结构。
62.并且，调节内管23远离进气端211设有封堵端231，驱动机构22与调节内管23的封堵端231传动连接，且驱动机构22的传动方向沿进气管的进气通道210的长度方向布置。具体的，调节内管23与进气管21的内管壁滑动密封配合，调节内管23的封堵端231与驱动机构22之间连接有传动杆，且驱动机构22为直线运动电机，能够精准驱动调节内管23在进气管的进气通道210中进行位移。
63.根据第一消音频率信号控制调节内管23的位置，以改变整个进气通道的长度，从而调整头枕消音器2的消音频率。其工作原理如下：
64.亥姆霍兹谐振腔的消音频率：
[0065][0066]
其中，c为声速，a为亥姆霍兹谐振腔的管道(相当于进气管的进气通道210)截面面积，v为亥姆霍兹谐振腔的腔体(相当于主壳体的内腔200)体积，l为亥姆霍兹谐振腔的管道(相当于进气管的进气通道210)长度。
[0067]
根据上述公式可知，仅需调节亥姆霍兹谐振腔的管道(相当于进气管的进气通道210)长度l，就可以改变消音频率。
[0068]
并且，头枕3设有头枕支架31，头枕支架31的上部弯折设置有承托段32，头枕消音器2固定安装在头枕支架31的承托段32上。在头枕支架31的上部设计承托段32，可更好地固定安装头枕消音器2。主壳体20的形状为长方体形，进气管21固定在主壳体20的下部，且进气管的进气通道210的长度方向平行于主壳体20的长度方向布置，实现了利用头枕3的内部空间合理地布局设置。
[0069]
在本实施例中，车内消音系统还包括车速控制模块12和车内消音器，主控制器1与车速控制模块12电连接；车速控制模块12用于检测车速并向主控制1发出的车速信号；主控制器1用于接收车速信号，根据车速信号生成并输出第二消音频率信号；车内消音器的结构与头枕消音器2的结构相同，主控制器1还与车内消音器的驱动机构电连接，以使车内消音器产生与车速相对应的消音频率。
[0070]
具体的，车内消音器包括安装在手套箱的手套箱消音器4，以及安装在衣帽架的衣帽架消音器。车速控制模块12为自动变速箱控制模块(英文简称为“tcu”)，利用tcu检测并发出车速信号，主控制器1根据车速信号判断当前车速低于或高于50kph对应车内声腔主要噪声频率，然后生成并输出第二消音频率信号，相应的驱动机构工作改变进气管的进气通道的长度，从而调整手套箱消音器4和衣帽架消音器的消音频率，且二者的消音频率与对应车速下车内声腔主要噪声频率一致。
[0071]
本发明的汽车的具体实施例，该汽车包括车内消音系统，车内消音系统为本发明的车内消音系统的具体实施方式中车内消音系统的各具体实施例相同，在此不再赘述。
[0072]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种车内消音系统，其特征是，包括主控制器、设于头枕上的麦克风，以及设于头枕内部的头枕消音器，所述主控制器与所述麦克风电连接；所述麦克风用于收集人耳处的噪声，并产生噪声信号以发送至所述主控制器；所述主控制器用于接收所述噪声信号，根据所述噪声信号生成并输出第一消音频率信号；所述头枕消音器根据所述第一消音频率信号产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。2.根据权利要求1所述的车内消音系统，其特征是，所述头枕消音器包括主壳体、进气管和驱动机构，所述进气管的进气通道与所述主壳体的内腔连通，所述进气管中活动安装有调节部，所述驱动机构与所述调节部传动连接，以调节所述进气管的进气通道的长度；所述驱动机构与所述主控制器电连接，所述驱动机构用于接收所述第一消音频率信号，并带动所述调节部移动调整所述进气管的进气通道至对应长度，以使所述头枕消音器产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。3.根据权利要求2所述的车内消音系统，其特征是，所述进气管的一端为进气端，所述进气端的外部包覆有穿孔织物。4.根据权利要求3所述的车内消音系统，其特征是，所述进气管与所述主壳体固定连接，所述进气管的管壁上开设有通槽，所述调节部为滑动安装在所述进气管中的调节内管；所述调节内管上设有对应所述通槽的通孔，所述调节内管连通于所述进气管的进气通道与所述主壳体的内腔之间。5.根据权利要求4所述的车内消音系统，其特征是，所述调节内管远离所述进气端设有封堵端，所述驱动机构与所述调节内管的封堵端传动连接，且所述驱动机构的传动方向沿所述进气管的进气通道的长度方向布置。6.根据权利要求1至5任一项所述的车内消音系统，其特征是，所述头枕设有头枕支架，所述头枕支架的上部弯折设置有承托段，所述头枕消音器固定安装在头枕支架的承托段上。7.根据权利要求2至5任一项所述的车内消音系统，其特征是，所述主壳体的形状为长方体形，所述进气管固定在所述主壳体的下部，且所述进气管的进气通道的长度方向平行于所述主壳体的长度方向布置。8.根据权利要求1至5任一项所述的车内消音系统，其特征是，还包括车速控制模块和车内消音器，所述主控制器与所述车速控制模块电连接；所述车速控制模块用于检测车速并向所述主控制发出的车速信号；所述主控制器用于接收所述车速信号，根据车速信号生成并输出第二消音频率信号；所述车内消音器的结构与所述头枕消音器的结构相同，所述主控制器还与所述车内消音器的驱动机构电连接，以使所述车内消音器产生与车速相对应的消音频率。9.根据权利要求8所述的车内消音系统，其特征是，所述车内消音器包括安装在手套箱的手套箱消音器，和/或安装在衣帽架的衣帽架消音器。10.根据权利要求8所述的车内消音系统，其特征是，所述车速控制模块为自动变速箱控制模块。11.一种汽车，其特征是，包括车内消音系统，所述车内消音系统为权利要求1至10任一项所述的车内消音系统。

技术总结

本发明提供了一种车内消音系统及汽车，涉及汽车消音领域。车内消音系统包括主控制器、麦克风以及设于头枕内部的头枕消音器，主控制器与麦克风电连接；麦克风用于收集人耳处的噪声，并产生噪声信号发送至主控制器；主控制器根据噪声信号生成并输出第一消音频率信号；头枕消音器根据第一消音频率信号产生与所述人耳处的噪声相对应的消音频率。消音频率可根据人耳处的实际噪音适应性调整，实际的消音降噪效果更好。效果更好。效果更好。