一种排气声音调制装置与车辆

技术领域

本发明涉及声音处理技术领域，特别是涉及一种排气声音调制装置与车辆。

背景技术

摩托车、汽车等机械设备的发动机运行时，发动机燃烧后产生的废气从发动机排气口流出，废气在排气管内流动时带动空气振动，空气振动产生的声波由排气声音调制装置处理，然而传统的声音调制装置均不便于将声波调制成多种音质，难以满足客户对于音质的不同需求。

发明内容

基于此，有必要针对现有声音调制装置不便于将声波调制成多种音质，提供一种排气声音调制装置。

其技术方案如下：

一种排气声音调制装置，所述排气声音调制装置包括第一筒体、第二筒体、进气管以及排气管，所述第一筒体设有第一通孔，所述第二筒体与所述第一筒体可拆卸连接，所述第二筒体设有第二通孔，所述第一通孔的直径大于或小于所述第二通孔的直径，所述进气管与所述第一筒体可拆卸连接，所述进气管的一端延伸至所述第一通孔中，所述排气管与所述第二筒体可拆卸连接，所述排气管的一端延伸至所述第二通孔中。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述排气声音调制装置包括壳体，所述壳体设有安装腔，所述第一筒体与所述第二筒体均设于所述安装腔中。

在其中一个实施例中，所述排气声音调制装置包括第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板间隔设置于所述壳体靠近所述第一筒体的一侧，并且所述第一隔板和所述第二隔板均与所述壳体连接，所述第一隔板设有第一避让孔，所述第二隔板设有第二避让孔，所述第一筒体穿过所述第一避让孔与所述第二避让孔。

在其中一个实施例中，所述第二避让孔为阶梯形，所述第二避让孔为阶梯形，所述第二隔板的内径较大的一端与所述第一筒体和所述第二筒体中外径较大的一者连接，所述第二隔板的内径较小的一端与所述第一筒体与所述第二筒体中外径较小的一者连接。

在其中一个实施例中，所述排气声音调制装置包括尾罩，所述尾罩设于所述壳体靠近所述第二筒体的一端并与所述壳体连接，所述尾罩设有第三避让孔以供所述排气管穿过。

在其中一个实施例中，所述排气声音调制装置包括保护罩，所述保护罩的一端与所述壳体连接，所述保护罩的另一端用于与发动机连接，所述保护罩套设于所述进气管的周围。

在其中一个实施例中，所述保护罩的内径在远离所述第一筒体的方向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述排气声音调制装置包括第三隔板，所述第三隔板设于所述保护罩靠近所述第一筒体的一端并与所述保护罩连接，所述第三隔板设有第四避让孔以供所述进气管穿过。

在其中一个实施例中，所述第一筒体的长度设置为待消除声波的四分之一波长的奇数倍。

在其中一个实施例中，所述第二筒体的长度设置为待消除声波的四分之一波长的奇数倍。

另一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括发动机与所述排气声音调制装置，所述发动机与所述排气声音调制装置连接。

上述排气声音调制装置与车辆用于调制排气时气体振动时产生的声音，气体经过进气管、第一筒体与第二筒体后由排气管排出，由于气体流通各处孔径不同，声波由进气管传递至第一通孔、由第一通孔传递至第二通孔以及由第二通孔传递至排气管时所经过的通道的截面面积均会发生突变，从而引起声波的反射与干涉而实现消声效果。通过拆卸更换不同长度和孔径的第一筒体以及第二筒体能够对排气装置输出的声音进行调制，调节第一筒体以及第二筒体的长度时能够改变排气时声音整体音量大小，而调节第一筒体以及第二筒体的孔径时能够适应不同频率的声波反射特性以消除不同频率的声音，从而在不需要改变排气调音装置的外观和整体结构的条件下输出不同品质的声音，同时能够调整音量大小以满足法定工业噪声要求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的排气声音调制装置的整体结构示意图；

图2为图1的排气声音调制装置的剖视图；

图3为图1的排气声音调制装置的另一角度的整体结构示意图；

图4为现有技术的排气声音调制装置的剖视图；

100、第一筒体；110、第二筒体；200、进气管；210、排气管；300、壳体；400、第一隔板；410、第二隔板；420、第三隔板；500、尾罩；600、保护罩。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如背景技术所述，摩托车、汽车等机械设备的发动机运行时，发动机燃烧后产生的废气从发动机排气口流出，废气在排气管内流动时带动空气振动，空气振动产生的声波由排气声音调制装置处理。现有的排气调音装置除了需要满足降低排气背压、使气体流通顺畅等动力需求，还需要使排气声音满足国标规定的噪声要求以及用户对排气音质和听感的要求，例如排气音要有厚重感、低沉感。当排气声音调制至满足厚重感的品质要求时，排气音量的大小可能超出法定噪声标准；而符合法定噪声标准，又会使排气音的音质不具有厚重感，这样就存在排气声品质的要求与满足法定噪声要求相互矛盾的现象。传统的声音调制装置一般通过设计孔径变化的管、插入消音管、设计吸音棉等手段实现消音，其结构如图4所示。然而现有的声音调制装置均不便于将声波调制成多种音质，难以在法定噪声要求下满足客户对于音质的不同需求。

为解决上述问题，如图1至图3所示，在一个实施例中，提供了一种排气声音调制装置，排气声音调制装置包括第一筒体100、第二筒体110、进气管200以及排气管210，第一筒体100设有第一通孔，第二筒体110与第一筒体100可拆卸连接，第二筒体110具有第二通孔，第一通孔的直径大于或小于第二通孔的直径，进气管200与第一筒体100可拆卸连接，进气管200的一端延伸至第一通孔中，排气管210与所述第二筒体110可拆卸连接，排气管210的一端延伸至第二通孔中。

上述排气声音调制装置用于调制排气时气体振动时产生的声音，气体经过进气管200、第一筒体100与第二筒体110后由排气管210排出，由于气体流通各处孔径不同，声波由进气管200传递至第一通孔、由第一通孔传递至第二通孔以及由第二通孔传递至排气管210时所经过的通道截面面积均会发生突变，从而引起声波的反射与干涉而实现消声效果。通过拆卸更换不同长度和孔径的第一筒体100以及第二筒体110能够对排气装置输出的声音进行调制，调节第一筒体100以及第二筒体110的长度时能够改变排气时声音整体音量大小，而调节第一筒体100以及第二筒体110的孔径时能够适应不同频率的声波反射特性以消除不同频率的声音，从而在不需要改变排气调音装置的外观和整体结构的条件下输出不同品质的声音，同时能够调整音量大小以满足法定工业噪声要求。具体地，对该实施例的排气声音调制装置输出的排气音的排气音声压级(SPL)测试表明，该实施例的排气声音调制装置调制后得到的排气音在频率120Hz附近排气声压明显高于传统设计，能够有效输出低频音，从而满足用户对排气声音音质具有厚重感、低沉感的音质要求。

如图2所示，在一个实施例中，排气声音调制装置包括壳体300，壳体300设有安装腔，第一筒体100与第二筒体110均设于安装腔中。如此，壳体300能保护第一筒体100和第二筒体110，避免由于碰撞、磨损等因素导致装置消声效果不佳，同时，透过第一筒体100与第二筒体110的声波在壳体300中进一步发生反射与干涉，从而提高了装置的消声效果。

如图2所示，在一个实施例中，排气声音调制装置包括第一隔板400以及第二隔板410，第一隔板400和第二隔板410间隔设置于壳体300靠近第一筒体100的一侧，并且第一隔板400和第二隔板410均与壳体300连接，第一隔板400设有第一避让孔，第二隔板410设有第二避让孔，第一筒体100穿过第一避让孔与第二避让孔。如此，第一隔板400和第二隔板410能够支撑第一筒体100，从而避免了第一筒体100与壳体300直接接触造成磨损，延长了装置的使用寿命。

其中，第二避让孔可以设置为阶梯形，第二隔板410的外径较大的一端与第一筒体100和第二筒体110中外径较大的一者连接，第二隔板410的外径较小的一端与第一筒体100和第二筒体110中外径较小的一者连接，从而使第一筒体100与第二筒体110能够稳定地连接。第一隔板400和第二隔板410与壳体300的连接方式可以但不限于滑动连接、过盈配合连接等，只需能够保证第一通孔与第二通孔连接即可。

如图2所示，在一个实施例中，排气声音调制装置包括尾罩500，尾罩500设于壳体300靠近第二筒体110的一端并与壳体300连接，尾罩500可以与第二筒体110连接，尾罩500设有第三避让孔以供排气管210穿过。如此，尾罩500能够为第二筒体110阻挡灰尘，防止排气时灰尘进入第二通孔导致消声效果不佳，同时尾罩500能够为第二筒体110提供支撑，避免了第二筒体110与壳体300直接接触造成磨损。

其中，尾罩500可以设置为阶梯形，尾罩500外径较大的一端与壳体300连接，尾罩500较小的一端与第二筒体110连接。如此，尾罩500与第二筒体110以及壳体300均有较大的接触面积，从而保证尾罩500能够牢固地安装于壳体300上。

如图1至图3所示，在一个实施例中，排气声音调制装置包括保护罩600，保护罩600的一端与壳体300连接，保护罩600的另一端用于与发动机连接，保护罩600套设于进气管200。如此，保护罩600能保护进气管200，避免进气管200因碰撞脱落,同时，透过进气管200的声波在保护罩600中进一步发生反射与干涉，从而提高了消声效果。

其中，保护罩600的内径可以设置为在远离第一筒体100的方向上逐渐减小。由于进气管200的直径小于排气声音调制装置，并且进气管200通常弯折设置，将保护罩600的内径设置为在远离第一筒体100的一端轴向逐渐减少，能够使保护罩600与进气管200配合地更加紧密以防止保护罩600脱落，并且能够减小装置的整体体积。

进一步地，如图3所示，保护罩600上还可以设有凹槽以指示保护罩600的安装角度，从而便于保护罩600与进气管200安装。在其他实施例中，保护罩600上还可以设有凸起、角度指示器等结构以指示保护罩600的安装角度。

如图2所示，在一个实施例中，排气声音调制装置包括第三隔板420，第三隔板420设于保护罩600靠近第一筒体100的一端并与保护罩600连接，第三隔板420设有第四避让孔以供进气管200穿过。如此，第三隔板420能够固定进气管200的安装角度，使得进气管200能够稳定地向第一筒体100输送气体，结构更加稳固。

在一个实施例中，第一筒体100的长度设置为待消除声波的四分之一波长的奇数倍。根据声音传播原理，单扩张管传声损失

在另一个实施例中，第二筒体110的长度设置为待消除声波的四分之一波长的奇数倍，此时传声损失TL只根据膨胀比m的值取最大值，装置对该波长对应的频率的声波消声效果最好。

在一个实施例中，还提供了一种车辆，车辆包括发动机以及上述任一实施例的排气声音调制装置，发动机与排气声音调制装置连接。

上述车辆能够引起声波的反射与干涉而实现消声效果，并且通过拆卸更换不同长度和孔径的第一筒体100以及第二筒体110能够对排气装置输出的声音进行调制，从而在不需要改变排气调音装置的外观和整体结构的条件下输出不同品质的声音，同时能够调整音量大小以满足法定工业噪声要求。

需要进行说明的是，上述实施例的排气声音调制装置可以但不局限于在车辆上进行使用，还可以在其他机械设备如机动车、工程机械、工业生产线设备等需要控制排气音量的场合以及其他满足使用要求的场合进行使用。

需要说明的是，“某体”、“某部”可以为对应“构件”的一部分，即“某体”、“某部”与该“构件的其他部分”一体成型制造；也可以与“构件的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“某体”、“某部”可以独立制造，再与“构件的其他部分”组合成一个整体。本申请对上述“某体”、“某部”的表达，仅是其中一个实施例，为了方便阅读，而不是对本申请的保护的范围的限制，只要包含了上述特征且作用相同应当理解为是本申请等同的技术方案。

需要说明的是，本申请“单元”、“组件”、“机构”、“装置”所包含的构件亦可灵活进行组合，即可根据实际需要进行模块化生产，以方便进行模块化组装。本申请对上述构件的划分，仅是其中一个实施例，为了方便阅读，而不是对本申请的保护的范围的限制，只要包含了上述构件且作用相同应当理解是本申请等同的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定传动连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，能够实现动力传递即可，如套接、连接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再赘述。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

还应当理解的是，在解释元件的连接关系或位置关系时，尽管没有明确描述，但连接关系和位置关系解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。