DE102014101732A1 - Noise reduction system for aircraft - Google Patents

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Thomas Haase
Christian Hesse
Hans Peter Monner
Michael Rose
Oliver Unruh
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein aktives Schallreduktionssystem für Flugzeuge, bei dem zwischen der Druckkabine und einer externen Schallquelle ein aktives Schallreduktionssystem vorgesehen ist, das mit Hilfe von Sensoren den Körperschall erfasst, verarbeitet und dann mittels Aktuatoren mechanische Schwingungen erzeugt, die dem übertragenen Körperschall entgegen wirken.The invention relates to an active noise reduction system for aircraft, in which between the pressure cabin and an external sound source, an active sound reduction system is provided which detects the structure-borne noise using sensors, processed and then generated by actuators mechanical vibrations that counteract the transmitted structure-borne sound.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schallreduktionssystem für Flugzeuge zur Schallreduzierung in einem Innenraum einer Druckkabine des Flugzeugs bzgl. einer externen Schallquelle. Die Erfindung betrifft ebenso ein Flugzeug hierzu. The invention relates to a noise reduction system for aircraft for reducing noise in an interior of a pressure cabin of the aircraft with respect to an external sound source. The invention also relates to an aircraft for this purpose.

Aus Gründen der Energieeffizienz werden im Flugzeugbau vermehrt Leichtbaustrukturen, wie bspw. Faserverbundwerkstoffe, eingesetzt. Unter dem stetig steigenden Kostendruck bieten derartige Leichtbaustoffe den Vorteil, den im proportionalen Zusammenhang mit dem Gewicht des Flugzeugs stehenden Treibstoffverbrauch zu senken, um so die Betriebskosten zu reduzieren und wettbewerbsfähig zu bleiben. For reasons of energy efficiency, lightweight construction structures, such as, for example, fiber composite materials, are increasingly being used in aircraft construction. With ever-increasing cost pressures, such lightweight materials offer the advantage of reducing fuel consumption in proportion to the weight of the aircraft, thereby reducing operating costs and maintaining competitiveness.

Allerdings weisen Leichtbauwerkstoffe wie bspw. Faserverbundwerkstoffe insbesondere im tieffrequenten Schallbereich (kleiner als 2 kHz) eine sehr geringe Dämmungswirkung von Schalltransmissionen auf, sodass externe Fahr- und Fluggeräusche sich ungestört in die Druckkabine fortpflanzen können. Dies kann zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Komforts der Passagiere sowie der Gesundheit des Bordpersonals führen. Derartige Schalltransmissionen entstehen an externen Schallquellen des Flugzeugs, bspw. durch am Flugzeug angeordnete Triebwerke. Die Schalltransmissionen können aber auch Abrollgeräusche des Fahrwerks oder andere aerodynamische Geräusche sein. However, lightweight materials such as fiber composites, especially in the low-frequency range (less than 2 kHz) on a very low insulation effect of sound transmission, so that external driving and airborne noise can propagate undisturbed in the pressure cabin. This can lead to a significant impairment of the comfort of the passengers and the health of the crew. Such sound transmissions occur at external sound sources of the aircraft, for example by engines arranged on the aircraft. The sound transmissions may also be rolling noise of the chassis or other aerodynamic noises.

Grundsätzlich lassen sich Schalltransmissionen in einem Flugzeug dadurch reduzieren, indem mit Hilfe von Schalldämmmaterialien die Druckkabine des Flugzeugs gegen eine Abstrahlung der Schalltransmissionen in den Innenraum der Druckkabine abgedichtet wird. Dabei werden häufig Materialien eingesetzt, die eine relativ hohe spezifische Masse aufweisen, um den gewünschten Schalldämmungseffekt zu erzielen. Allerdings stehen derartige passive, konstruktive Schalldämmungsverfahren im Gegensatz zu der Leichtbauphilosophie und lassen sich nur bedingt hiermit in Einklang bringen. In principle, sound transmissions in an aircraft can be reduced by sealing the pressure cabin of the aircraft against the emission of sound transmissions into the interior of the pressure cabin with the aid of sound insulation materials. In this case, materials are often used which have a relatively high specific mass in order to achieve the desired sound insulation effect. However, such passive, constructive sound insulation method in contrast to the lightweight construction philosophy and can be reconciled only partially.

Allgemein bekannt sind bspw. aktive Lärmminderungsmaßnahmen, wie bspw. active noise control, bei denen mit Hilfe von Sensoren der Luftschall erfasst, ausgewertet und mit Hilfe von Lautsprechern als Aktoren ein Gegenluftschall erzeugt wird, um so das negative Geräusch in Form eines Luftschalls zu reduzieren oder gänzlich zu eliminieren. Active noise reduction measures, such as active noise control, in which detected by means of sensors, the airborne sound, evaluated and with the help of speakers as actuators, a counter airborne sound is generated, so as to reduce the negative noise in the form of airborne sound or to eliminate completely.

Aus der US 2010/0252677 A1 ist eine Lärmminderungsvorrichtung für Flugzeuge bekannt, bei der in der Innenverkleidung der Druckkabine Aktuatoren angeordnet sind, die die innere Schicht der Innenverkleidung vibrieren lassen, sodass in den Innenraum der Druckkabine abgeschallter Luftschall reduziert werden kann. Die innere Schicht der Innenverkleidung der Druckkabine dient dabei mit Hilfe der Aktoren als eine Art Lautsprecher, wodurch aufgrund der Vibration der Innenverkleidung Gegen-Schallwellen in den Innenraum der Druckkabine eingeleitet werden können. Nachteilig hierbei ist, dass nur eine lokale Minimierung der Störgröße erreicht wird und gegebenenfalls eine Vergrößerung der Störgröße in anderen Bereichen, was für das Bordpersonal als unangenehm empfunden werden kann. Des Weiteren sind der hohe Verkabelungs- und Massenaufwand ein entscheidender Nachteil, da jedes Innenverkleidungselement mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattet sein muss. From the US 2010/0252677 A1 A noise reduction device for aircraft is known in which actuators are arranged in the inner lining of the pressurized cabin, which vibrate the inner layer of the inner lining, so that in the interior of the pressurized cabin airborne noise can be reduced. The inner layer of the inner lining of the pressure cabin serves with the help of the actuators as a kind of speaker, which due to the vibration of the inner lining counter sound waves can be introduced into the interior of the pressure cabin. The disadvantage here is that only a local minimization of the disturbance is achieved and, where appropriate, an increase in the disturbance in other areas, which can be perceived as unpleasant for the on-board staff. Furthermore, the high cabling and mass costs are a major disadvantage, since each interior trim element must be equipped with such a device.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Schallreduktionssystem für Flugzeuge anzugeben, mit dem effektiv die Schalltransmissionen in den Innenraum der Druckkabine reduziert werden kann, ohne dass sich ein derartiges System negativ auf den Leichtbauaspekt auswirkt. It is therefore an object of the present invention to provide an improved sound reduction system for aircraft, with which effectively the sound transmission into the interior of the pressure cabin can be reduced without such a system having a negative effect on the lightweight construction.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved with the features of claim 1.

Demnach wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in dem Flugzeug außerhalb der Druckkabine an einem Flugzeug-Bauelement, welches Teil eines Körperschallpfades einer Schalltransmission zwischen der externen Schallquelle und der Druckkabine ist, eine Sensorvorrichtung zur Detektion von Körperschall und eine Aktorvorrichtung zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement angeordnet sind. Die Sensorvorrichtung kann dabei einen oder mehrere Sensoren aufweisen, die an dem Flugzeug-Bauelement appliziert werden und somit fest mit dem Flugzeug-Bauelement verbunden sind, sodass die Sensoren der Sensorvorrichtung den durch das Flugzeug-Bauelement übertragenen Körperschall erfassen können. Die Sensoren der Sensorvorrichtung können dabei so ausgebildet sein, dass sie insbesondere mehrere Frequenzen des Körperschalls erfassen können und somit breitbandig aufgestellt sind. Accordingly, the invention proposes that in the aircraft outside the pressurized cabin on an aircraft component which is part of a structure-borne sound path of a sound transmission between the external sound source and the pressure cabin, a sensor device for the detection of structure-borne noise and an actuator device for generating mechanical vibrations in the aircraft Are arranged. The sensor device can have one or more sensors which are applied to the aircraft component and are thus firmly connected to the aircraft component, so that the sensors of the sensor device can detect the structure-borne noise transmitted by the aircraft component. The sensors of the sensor device can be designed in such a way that, in particular, they can detect a plurality of frequencies of structure-borne noise and are thus set up in broadband.

Die Aktuatorvorrichtung kann dem gegenüber ebenfalls einen oder mehrere Aktuatoren aufweisen, die an dem Flugzeug-Bauelement appliziert sind und somit mit diesem fest verbunden sind. Die Aktuatoren der Aktuatorvorrichtung sind dabei so ausgebildet, dass sie mechanische Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement erzeugen können, um so den durch das Flugzeug-Bauelement übertragenen Körperschall entgegen zu wirken. Auch hier können die Aktuatoren so ausgebildet sein, dass sie mehrere Frequenzen bzgl. der Erzeugung der mechanischen Schwingungen abdecken und so ebenfalls breitbandig aufgestellt sind. Sensoren und/oder Aktoren können bspw. piezoelektrische Elemente sein. The actuator device can also have one or more actuators, which are applied to the aircraft component and are thus firmly connected to it. The actuators of the actuator device are designed so that they can generate mechanical vibrations in the aircraft component so as to counteract the transmitted by the aircraft component structure-borne sound. Again, the actuators may be designed so that they cover several frequencies with respect. The generation of mechanical vibrations and are also set up broadband. Sensors and / or actuators can be, for example, piezoelectric elements.

Sowohl Sensorvorrichtung als auch die Aktorvorrichtung sind mit einer Signalverarbeitungseinheit signaltechnisch verbunden, wobei die Signalverarbeitungseinheit so ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit von dem detektierten Körperschall in dem Flugzeug-Bauelement die Aktuatorvorrichtung so ansteuert, dass die Aktuatorvorrichtung mechanische Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement erzeugt, durch die dann eine Schallreduzierung des über den Körperschallpfad zur Druckkabine übertragenen Körperschalls bewirkt wird. Mit anderen Worten, die Signalverarbeitungseinheit erzeugt in Abhängigkeit von dem detektierten Körperschalls durch die Aktuatorvorrichtung mechanische Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement so, dass sie dem übertragenen Körperschall in dem Flugzeug-Bauelement zur Schallreduktion entgegen wirken. Unter dem Körperschallpfad wird dabei derjenige Weg in dem Flugzeug-Bauelement verstanden, in dem sich der Körperschall von der externen Schallquelle hin zur Druckkabine des Flugzeugs hauptsächlich überträgt. Dabei ist der Körperschallpfad meist derjenige Weg innerhalb des Flugzeug-Bauelements, in dem der übertragene Körperschall meist am intensivsten ist, was bspw. durch besonders hohe Amplitudengänge der Schallwelle des Körperschalls erkennen lässt. Im breitesten Sinne ist der Körperschallpfad dabei derjenige Weg, den der Körperschall von der externen Schallquelle zur Druckkabine nimmt. Both sensor device and the actuator device are signal-technically connected to a signal processing unit, wherein the signal processing unit is designed such that it activates the actuator device in dependence on the detected structure-borne noise in the aircraft component in such a way that the actuator device generates mechanical oscillations in the aircraft component, through which then a sound reduction of transmitted via the structure-borne sound path to the pressure chamber structure-borne sound is effected. In other words, the signal processing unit generates mechanical vibrations in the aircraft component as a function of the detected structure-borne noise by the actuator device such that they counteract the transmitted structure-borne noise in the aircraft component for noise reduction. In this case, the structure-borne sound path is understood to be that path in the aircraft component in which the structure-borne noise is mainly transmitted from the external sound source to the pressurized cabin of the aircraft. In this case, the structure-borne sound path is usually that path within the aircraft component in which the transmitted structure-borne noise is usually the most intense, which can be recognized, for example, by particularly high amplitude responses of the soundwave of structure-borne noise. In the broadest sense, the structure-borne sound path is the path that the structure-borne sound takes from the external sound source to the pressurized cabin.

Erfindungsgemäß wird somit erreicht, dass nicht erst eine Schallreduktion im Innenraum der Druckkabine erzeugt wird, sondern bereits der Körperschall an der Transmission von der externen Schallquelle hin zur Druckkabine gehindert wird, wodurch das aktive Schallreduktionssystem nicht über große Bereiche der Druckkabine ausgedehnt werden muss. Hierdurch kann eine aktive Schalltransmissionsbarriere aufgebaut werden, die verhindert, dass große Teile des durch die externe Schallquelle verursachten Körperschalls in den Innenraum der Druckkabine abgestrahlt wird, sodass auch auf passive Schalldämmungssysteme weitgehend verzichtet werden kann. Es hat sich gezeigt, dass Lärmgeräusche innerhalb der Druckkabine deutlich gesenkt werden können, ohne teure Systeme in der Druckkabine des Flugzeugs installieren zu müssen. According to the invention is thus achieved that not only a noise reduction in the interior of the pressure cabin is generated, but already the structure-borne noise is prevented from the transmission from the external sound source to the pressure cabin, whereby the active sound reduction system does not have to be extended over large areas of the pressure cabin. In this way, an active sound transmission barrier can be constructed, which prevents large parts of the structure-borne noise caused by the external sound source from being radiated into the interior of the pressure cabin, so that it is also possible to largely dispense with passive sound insulation systems. It has been shown that noises within the pressure cabin can be significantly reduced without having to install expensive systems in the pressurized cabin of the aircraft.

Unter einer Schallreduktion bzw. Schalldämmung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Effekt verstanden, dass der als Geräusch wahrgenommene und in die Druckkabine abgestrahlte Schall reduziert wird und somit die insbesondere Lautstärke des wahrgenommenen Geräusches reduziert wird. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass im Schallwellenspektrum des Körperschalls durch die erzeugten mechanischen Schwingungen bestimmte Frequenzen mittels gewollter Interferenzen eliminiert werden und/oder dass die Amplituden der Schallwellen des Körperschalls verringert werden, was zu einer Geräuschminderung führt. For the purposes of the present invention, a sound reduction or sound insulation means the effect that the sound perceived as noise and radiated into the pressure cabin is reduced and thus the particular loudness of the perceived noise is reduced. This can be achieved, for example, by eliminating certain frequencies in the sound wave spectrum of the structure-borne noise by the generated mechanical vibrations by means of deliberate interferences and / or by reducing the amplitudes of the sound waves of structure-borne noise, which leads to a reduction in noise.

Die Druckkabine des Flugzeugs ist dabei meist derjenige Bereich, in dem sich die Passagiere aufhalten. Die Druckkabine ist dabei durch geeignete mechanische Vorrichtungen, wie bspw. einem Druckschott, gegenüber dem Rest des Flugzeugs, in dem kein Druckausgleich stattfindet, drucktechnisch abgeschirmt. Gleichwohl ist die Druckkabine integraler Bestandteil des Flugzeugs. Die externe Schallquelle in Bezug auf die Druckkabine ist dabei eine Schallquelle, die nicht direkt in oder an der Druckkabine angeordnet ist. Dies kann bspw. ein Triebwerk oder andere Elemente des Antriebstranges sein. Zwischen der Druckkabine und der externen Schallquelle befindet sich mindestens ein Flugzeug-Bauelement, das die externe Schallquelle über einen Körperschallpfad mit der Druckkabine des Flugzeugs mittelbar verbindet, sodass das Flugzeug in seiner Gesamtheit definiert wird. The pressurized cabin of the aircraft is usually the area in which the passengers reside. The pressure cabin is shielded by suitable mechanical devices, such as. A pressure bulkhead, compared to the rest of the aircraft, in which no pressure equalization takes place, pressure-technically. Nevertheless, the pressurized cabin is an integral part of the aircraft. The external sound source with respect to the pressure cabin is a sound source which is not arranged directly in or on the pressure cabin. This can be, for example, an engine or other elements of the drive train. Between the pressure cabin and the external sound source is at least one aircraft component, which connects the external sound source via a structure-borne sound path with the pressure cabin of the aircraft indirectly, so that the aircraft is defined in its entirety.

Erfindungsgemäß wird nun sowohl die Sensorvorrichtung als auch die Aktorvorrichtung zwischen der externen Schallquelle und der Druckkabine an dem Flugzeug-Bauelement angeordnet und ist somit nicht direkt an der Druckkabine vorgesehen. Mit anderen Worten, die Sensorvorrichtung und die Aktorvorrichtung ist nicht an oder in der Druckkabine direkt angeordnet. Die Druckkabine umfasst dabei all jene Elemente, die zur Bildung eines zum Druckausgleich geeigneten Druckkörpers notwendig sind. According to the invention, both the sensor device and the actuator device between the external sound source and the pressure cabin is now arranged on the aircraft component and is thus not provided directly on the pressure cabin. In other words, the sensor device and the actuator device are not arranged directly on or in the pressure cabin. The pressurized cabin includes all those elements that are necessary to form a suitable pressure equalization pressure body.

Vorteilhafterweise ist die Sensorvorrichtung und die Aktorvorrichtung an einer Primärstruktur des Flugzeugs angeordnet, die durch das Flugzeug-Bauelement gebildet wird. Eine solche Primärstruktur kann bspw. das Heck des Flugzeugs sein, wobei vorteilhafterweise die Sensor- und Aktorvorrichtung an den Rippen und Spanten des Flugzeughecks als Primärstruktur angeordnet werden kann. So ist es bspw. ganz besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Schallreduktionssystem zur Schallreduktion am Flugzeugheck verwendet wird, um so die Ausbreitung störender Triebswerkgeräusche von dem Flugzeugheck in Richtung vorne liegender Passagierkabine zu unterdrücken bzw. zu reduzieren oder gegebenenfalls gar ganz zu unterbinden. Advantageously, the sensor device and the actuator device are arranged on a primary structure of the aircraft, which is formed by the aircraft component. Such a primary structure can be, for example, the tail of the aircraft, wherein advantageously the sensor and actuator device can be arranged on the ribs and frames of the aircraft tail as a primary structure. Thus, for example, it is particularly advantageous if the sound reduction system according to the invention is used to reduce noise at the tail of the aircraft in order to suppress or reduce the spread of disturbing engine noise from the aircraft stern in the direction of the front passenger cabin or if necessary even completely prevent it.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn die Sensorvorrichtung zum Detektieren von insbesondere tieffrequenten Körperschall, insbesondere im Schallbereich kleiner als 2 kHz, ausgebildet ist, und die Aktorvorrichtung dann zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen im tieffrequenten Schallbereich ausgebildet ist. Gerade der tieffrequente Schallbereich des störenden Körperschalls hat eine starke Ausbreitungsenergie und lässt sich nur schwer durch passive Schalldämmungssysteme reduzieren. In a further advantageous embodiment, it is particularly advantageous if the sensor device is designed to detect particular low-frequency structure-borne noise, in particular in the sound range less than 2 kHz, and the actuator device is then designed to generate mechanical vibrations in the low-frequency sound range. Especially the low-frequency sound of the disturbing structure-borne sound has a strong propagation energy and is difficult to reduce by passive sound insulation systems.

Im Übrigen wird die Aufgabe auch mit einem Flugzeug gelöst, dass ein solches erfindungsgemäßes Schallreduktionssystem aufweist. Incidentally, the object is also achieved with an aircraft that has such a sound reduction system according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur beispielhaft nur erläutert. Es zeigt: The invention will be explained by way of example only with reference to the attached figure. It shows:

1 schematische Darstellung eines Flugzeughecks mit integriertem Schallreduktionssystem. 1 schematic representation of an aircraft rear with integrated sound reduction system.

1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Schallreduktionssystem 1, das im hinteren Bereich eines Flugzeugs 2, insbesondere in einem Flugzeugheck 3 angeordnet ist. In Richtung Flugzeugnase schließt sich an dem Heck 3 des Flugzeugs 2 die Druckkabine 4 an, die bei einem Passagierflugzeug bspw. in Form einer Passagierkabine ausgebildet sein kann. Zwischen dem Flugzeugheck 3 und der Passagierkabine 4 befindet sich ein Druckschott 5, dass die Bereiche voneinander trennt. 1 shows schematically the sound reduction system according to the invention 1 in the back of an airplane 2 , especially in an aircraft tail 3 is arranged. Towards the aircraft nose closes at the stern 3 of the plane 2 the pressurized cabin 4 on, which may be formed in a passenger plane, for example, in the form of a passenger cabin. Between the aircraft tail 3 and the passenger cabin 4 there is a pressure bulkhead 5 in that the areas separate from each other.

Die im Flugzeugheck 3 durch eine nicht dargestellte externe Schallquelle erzeugten Schallwellen breiten sich nun in Form von Körperschall 6 in Richtung Druckkabine 4 aus. Über die Innenverkleidung der Druckkabine 4 wird dieser Körperschall 6 dann in den Innenraum der Druckkabine 4 abgestrahlt, wodurch es zu Geräuschbelästigungen und Einschränkungen des Komforts kommen kann. The one in the rear of the aircraft 3 Sound waves generated by an external sound source, not shown, now propagate in the form of structure-borne noise 6 in the direction of the pressurized cabin 4 out. About the interior lining of the pressurized cabin 4 becomes this structure-borne sound 6 then into the interior of the pressurized cabin 4 radiated, which can lead to noise nuisance and restrictions of comfort.

Erfindungsgemäß ist nun ein Schallreduktionssystem 1 im Flugzeugheck 3 vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel der 1 eine Sensorvorrichtung 7 mit zwei Sensoren aufweist, die an dem Flugzeugheck 3 im Körperschallpfad angeordnet sind. Das Flugzeugheck 3 ist dabei das Flugzeug-Bauelement zwischen der Druckkabine 4 und externen Schallquelle im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Sensorvorrichtung 7 mit ihren beiden Sensoren erfasst nun den im Körperschallpfad übertragenen Körperschall 6 und stellt diesen detektierten Körperschall einer Signalverarbeitungseinheit 8 bereit. Die Signalverarbeitungseinheit 8 ermittelt nun in Abhängigkeit des detektierten Körperschalls 6 eine entsprechende Ansteuerung einer Aktuatorvorrichtung 9, die im Ausführungsbeispiel der 1 zwei Aktuatoren umfasst. Die Aktuatoren der Aktuatorvorrichtung 9 sind dabei ebenfalls im Heck 3 des Flugzeugs 2 angeordnet und sind zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen so ausgebildet, dass sie den in Richtung Druckkabine 4 ausbreitenden Körperschall 6 reduzieren bzw. dem entgegen wirken. Der reduzierte Körperschall 10, der dann in Richtung Druckkabine 4 übertragen und dort in den Innenraum abgestrahlt, ist dann deutlich geringer als der ursprüngliche Körperschall 6, sodass der Komfort deutlich erhöht werden kann. According to the invention is now a sound reduction system 1 in the rear of the aircraft 3 provided in the embodiment of the 1 a sensor device 7 with two sensors located at the rear of the aircraft 3 are arranged in the structure-borne sound path. The aircraft tail 3 is the aircraft component between the pressure cabin 4 and external sound source in the sense of the present invention. The sensor device 7 with their two sensors now detects the transmitted in the structure-borne sound path structure-borne sound 6 and represents this detected structure-borne sound of a signal processing unit 8th ready. The signal processing unit 8th now determines depending on the detected structure-borne noise 6 a corresponding control of an actuator device 9 , which in the embodiment of the 1 includes two actuators. The actuators of the actuator device 9 are also in the rear 3 of the plane 2 arranged and are designed to generate mechanical vibrations so that they are in the direction of the pressure cabin 4 spreading structure-borne noise 6 reduce or counteract. The reduced structure-borne sound 10 then heading towards the pressurized cabin 4 transferred and radiated there into the interior, is then significantly lower than the original structure-borne sound 6 so that the comfort can be increased significantly.

Erfindungsgemäß ist dabei das Schallreduktionssystem mit seinen Sensoren und Aktoren außerhalb der Druckkabine 4 an der Primärstruktur 3 des Flugzeugs im Körperschallpfad angeordnet. According to the invention, the sound reduction system with its sensors and actuators outside the pressure cabin 4 at the primary structure 3 of the aircraft arranged in the structure-borne sound path.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schallreduktionssystem  Sound reduction system
22
Flugzeug  plane
33
Flugzeugheck  aircraft tail
44
Druckkabine  pressurized cabin
55
Druckschott  pressure bulkhead
66
Körperschall  structure-borne sound
77
Sensorvorrichtung  sensor device
88th
Signalverarbeitungseinheit  Signal processing unit
99
Aktuatorvorrichtung  actuator
1010
reduzierter Körperschall  reduced structure-borne noise

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2010/0252677 A1 [0006] US 2010/0252677 A1 [0006]

Claims (8)

Schallreduktionssystem (1) für Flugzeuge (2) zur Schallreduzierung in einem Innenraum einer Druckkabine (4) des Flugzeugs (2) bzgl. einer externen Schallquelle, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flugzeug (2) außerhalb der Druckkabine (4) an einem Flugzeug-Bauelement (3), welches Teil eines Körperschallpfades einer Schalltransmission zwischen der externen Schallquelle und der Druckkabine (4) ist, eine Sensorvorrichtung (7) zur Detektion von Körperschall (6) und eine Aktuatorvorrichtung (9) zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement (3) angeordnet sind, wobei die Sensorvorrichtung (7) und die Aktuatorvorrichtung (9) mit einer Signalverarbeitungseinheit (8) signaltechnisch verbunden sind, die eingerichtet ist, die Aktuatorvorrichtung (9) in Abhängigkeit von dem detektierten Körperschall zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement (3) derart anzusteuern, dass durch die erzeugte mechanischen Schwingungen in dem Flugzeug-Bauelement (3) eine Schallreduzierung des über den Körperschallpfad zur Druckkabine (4) übertragenen Körperschalls bewirkt wird. Sound reduction system ( 1 ) for aircraft ( 2 ) for noise reduction in an interior of a pressurized cabin ( 4 ) of the aircraft ( 2 ) with respect to an external sound source, characterized in that in the aircraft ( 2 ) outside the pressurized cabin ( 4 ) on an aircraft component ( 3 ), which is part of a structure-borne sound path of a sound transmission between the external sound source and the pressure cabin ( 4 ), a sensor device ( 7 ) for the detection of structure-borne noise ( 6 ) and an actuator device ( 9 ) for generating mechanical vibrations in the aircraft component ( 3 ) are arranged, wherein the sensor device ( 7 ) and the actuator device ( 9 ) with a signal processing unit ( 8th ), which is set up, the actuator device ( 9 ) in dependence on the detected structure-borne sound for generating mechanical oscillations in the aircraft component ( 3 ) in such a way that due to the generated mechanical vibrations in the aircraft component ( 3 ) a sound reduction of the over the structure-borne sound path to the pressure cabin ( 4 ) transmitted structure-borne noise is effected. Schallreduktionssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (7) einen oder mehrere Sensoren zur Detektion von Körperschall und/oder die Aktuatorvorrichtung (9) einen oder mehrere Aktuatoren zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen aufweist. Sound reduction system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the sensor device ( 7 ) one or more sensors for the detection of structure-borne noise and / or the actuator device ( 9 ) has one or more actuators for generating mechanical vibrations. Schallreduktionssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkabine (4) eine Passagierkabine des Flugzeugs oder das Cockpit des Flugzeugs und/oder die externe Schallquelle eine oder mehrere am Flugzeug angeordnete Triebwerke ist. Sound reduction system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure cabin ( 4 ) A passenger cabin of the aircraft or the cockpit of the aircraft and / or the external sound source is one or more engines arranged on the aircraft. Schallreduktionssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugzeug-Bauelement ein Teil der Primärstruktur des Flugzeugs ist. Sound reduction system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft component is a part of the primary structure of the aircraft. Schallreduktionssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugzeug-Bauelement das Flugzeugheck des Flugzeugs ist. Sound reduction system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft component is the aircraft tail of the aircraft. Schallreduktionssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung zur Detektion von Körperschall und/oder die Aktuatorvorrichtung zum Erzeugen von mechanischen Schwingungen im tieffrequenten Schallbereich, insbesondere im Schallbereich kleiner als 2 kHz, eingerichtet ist. Sound reduction system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device for the detection of structure-borne noise and / or the actuator device for generating mechanical vibrations in the low-frequency sound range, in particular in the sound range less than 2 kHz, is set up. Flugzeug mit einem Schallreduktionssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.  Airplane with a sound reduction system according to one of the preceding claims. Flugzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung und die Aktuatorvorrichtung im Heck des Flugzeugs an der Primärstruktur hinter der Druckkabine angeordnet sind. An aircraft according to claim 7, characterized in that the sensor device and the actuator device are arranged in the rear of the aircraft on the primary structure behind the pressure cabin.
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