DE102016007391A1

DE102016007391A1 - Antischallanordnung

Info

Publication number: DE102016007391A1
Application number: DE102016007391.8A
Authority: DE
Inventors: Reto Schlaepfer; Markus Pinkpank
Original assignee: Oaswiss AG (i G)
Current assignee: Oaswiss AG (i G)
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21
Also published as: US10388266B2; CN109328379A; EP3510590A1; WO2017216250A1; EP3510590B1; JP2019525223A; US20190147846A1

Abstract

Zur aktiven Kompensation von Störschall in Form von Aussenlärm, z. B. Strassenlärm, oder von ortsfestem Innenlärm, z. B. Maschinenlärm oder Lärm in einem Grossraumbüro, durch Antischall dient ein Aufbau aus kompakten im wesentlichen autarken Antischall-Modulen (12, 20), wobei jedes Modul sämtliche Komponenten, d. h. zumindest Mikrofon (4), Verstärker (6, 9), Filter (7), Phasendreher und Lautsprecher (2) enthält und mit einer inneren oder äusseren Stromversorgung und ggf. Steuerung, z. B. einer externen Lautstärkeregelung, betrieben wird. Das Mikrofon (4) ist dem Störschall zugewandt und nimmt diesen auf, während der im gleichen Modul auf der anderen Seite angeordnete Lautsprecher (2) den Antischall in den Raum gerichtet abstrahlt. Die modulare Bauweise erlaubt die nahezu beliebige Anordnung im Raum, flächig oder dreidimensional, wobei eine Anordnung an einer Schalleintrittstelle, z. B. an einem Fenster oder einer Tür, am effektivsten ist. Die einfache, kunden- und kostenoptimierte Bauweise erlaubt eine nachträgliche Installation und Einstellung ohne spezifisches Know-how sowie eine jederzeitige Anpassung an geänderte Störschall-Verhältnisse.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung bzw. Vorrichtung zur Erzeugung von Antischall. Unter Antischall versteht man eine aktive Lärmkompensation durch die (künstliche) Erzeugung von Schall, der einem Störschall überlagert wird und dessen Phase gegenüber dem Störschall so verschoben ist – idealerweise 180 Grad – und dessen Lautstärke/Amplitude dem Störschall entspricht, sodass letzterer ausgelöscht wird. Im Englischen ist die Bezeichnung Active Noise Reduction [ANR] oder Active Noise Cancellation [ANC] üblich.
Bekannte Antischallanordnungen (mit Ausnahme der bekannten Kopfhörer) zeichnen sich durch eine mehr oder minder grosse Komplexität aus und erforden oft erhebliche konstruktive Massnahmen und/oder eine komplexe Signalverarbeitung, um ihre Wirkung zu entfalten. Die vorliegende Erfindung zeigt einen relativ einfache Lösung auf, die sich mit vergleichsweise geringem Aufwand insbesondere auch nachträglich in Innenräumen anbringen und an die spezifische Lärmsituation anpassen lässt.
Hintergrund und Stand der Technik
Bekannt Antischallanordnungen lassen sich prinzipiell in drei Gruppen unterteilen: Antischall-Kopfhörer, Antischallanordnungen für den Aussenbereich und Antischallanordnungen für Innenräume. Bei letzteren gibt es einerseits Anordnungen für Fahrzeuge, bei denen meist Schall selbsterzeugter Lärmquellen unterdrückt werden soll, z. B. in Flugzeugen oder Autos. Andererseits gibt es Anordnungen für Innenräume, bei denen einerseits im Raum selbst erzeugter Störschall vermindert werden soll, z. B. in Büros, oder von aussen durch Fenster und Türen eintretender Störschall reduziert werden soll, z. B. Strassenlärm in Wohnräumen.
Die vorliegende Erfindung zeigt eine Lösung, die in erster Linie das zuletzt beschriebene Problem angeht, d. h. die Reduktion oder Auslöschung von unerwünschtem Aussen- und meist ortsfestem Innenlärm in Innenräumen, eine Innenraum-Lösung sozusagen, die nicht nur einfach aufgebaut ist, sondern sich auch nachträglich und ohne grosse Sachkenntnis installieren lässt.
Die veröffentlichte US-Patentanmeldung US2007/0223714 A1 von B. Nishikawa betrifft in erster Linie Antischall-Massnahmen im freien Raum. Dabei wird sowohl der (an der Oberkante einer schalldämmenden Wand) gebeugte Störschall als auch der direkte, d. h. unmittelbar auf den Empfänger einwirkende Störschall betrachtet. Dazu sind jeweils einerseits ”noise collection” Mikrofone nahe der Störschallquelle angeordnet, andererseits ”noise correction” Mikrofone in der Nähe des Empfängers, d. h. im schallgeschützten Bereich. Die in den 7 bis 11 dieser Patentanmeldung gezeigten Beispiele für Antischallwände und die zugehörige Beschreibung sind zwar nicht ganz deutlich, aber es sind offensichtlich solche ”noise collection” Mikrofone nahe der Störschallquelle angeordnet oder auf diese gerichtet, andererseits sind ”noise correction” Mikrofone im schallgeschützten Bereich vorgesehen. Es fällt auf, dass die Antischall-Lautsprecher scheinbar senkrecht zur Schall-Eingangsrichtung angeordnet sind, was wegen der Abstrahlcharakteristik von Lautsprechern aber auch wegen ihres Abstandes wohl eine weniger effektive Anordnung ist. Dazu kommt, dass die gesamte Anordnung, d. h. alle Mikrofone und Lautsprecher über ein ausgedehntes Netzwerk miteinander verbunden sind und dadurch gesteuert und fest installiert werden.
Eine andere veröffentlichte US-Patentanmeldung US2006/0285697 A1 von A. Nishikawa et al. zeigt eine weitere Reihe höchst unterschiedlicher Beispiele bzw. Ausführungen. Allerdings bezieht sie sich prinzipiell auf Antischall-Massnahmen im freien Raum, wobei ausschliesslich der gebeugte Schall beeinflusst bzw. ausgelöscht werden soll. In einigen Figuren, besonders 33 bis 36, ist eine Art Antischallwand angedeutet, allerdings beziehen sich auch diese Ausführungsformen nur auf Störschall, der an der Oberkante einer (massiven) Schallschutzmauer gebeugt wird. Dieser ”gebeugte Schall” soll durch entsprechenden Antischall minimiert werden. Dazu dienen zwei Guppen von mehreren Mikrofonen, eine Gruppe auf der Oberkante der Schallschutzmauer zur ”noise collection”, eine andere Gruppe zur ”error correction” im schallgeschützten Bereich (d. h. nahe der ”Empfängerperson”) und mehrere Lautsprecher. Das Ganze ist wiederum über ein ziemlich komplexes fest installiertes Netzwerk von Sendern, Empfängern und Verarbeitungseinheiten verbunden; ein analoges Netzwerk ist in 31, ein digitales in 32 gezeigt.
Das japanische Patent JP4742064 B2 , veröffentlicht als JP2008/241899 (A) , zeigt einen Vorhang von streifenförmigen Flachlautsprechern, die von einer gemeinsamen Kontrolleinheit angesteuert werden. Letztere empfängt Signale von einem drahtlosen Mikrofon. Der von diesem einen zentralen Mikrofon aufgenomme Schall soll aktiv kompensiert werden. Dieses Patent zeigt offensichtlich keine Outdoor/Indoor-Lösung; es wird allein das Innengeräusch an einem einzigen Mikrofon beim Nutzer bzw. im schallgeschützten Bereich kompensiert.
Das US-Patent US 9230534 B2 von Xu betrifft im Wesentlichen eine Anordnung mit je einem (Richt-)Mikrofon aussen und innen und einer (HiFi)-Lautsprecher-Anlage innen, wobei der Schwerpunkt auf der Signalverarbeitung der Mikrofone und der Ermittlung eines ”passenden” Antischalls liegt. Immerhin ist hier eine Outdoor/Indoor-Lösung gezeigt, die aber wiederum ein Netzwerk mit einem aussen angebrachten Mikrofon und eine ziemlich komplexe Steuerung aufweist.
Ein weiteres Beispiel für eine Outdoor/Indoor-Lösung ist ein unter dem Handelsnamen ”Sono” vor einigen Jahren gezeigtes Antischall-Gerät. Dieses etwa handgrosse Gerät soll an Fensterscheiben angebracht, die ”Vibrationen der Außenscheibe” wahrnehmen und ”an der Innenscheibe ein gegengleiches Signal” erzeugen. Offenbar soll die Innenscheibe selbst als Membran für die Schallerzeugung dienen. Experimentell sei gezeigt, dass damit eine Reduktion des Störschalls um 12 db erreichbar sei. Weiterhin soll das Sono-Gerät ein gewünschtes, angenehmes Geräusch erzeugen können, was natürlich kein Antischall ist, sondern eine Überdeckung oder Maskierung des Störschalls. Allerdings ist das Gerät derzeit nicht auf dem Markt zu finden; Der prinzipielle Aufbau des Geräts ist in http://www.technikjournal.de/cms/front_content.php?idcat=59&idart=823 gezeigt. Ob die beschriebenen Funktionen und Leistungen tatsächlich erzielt werden, ist mangels Erhältlichkeit jedoch nicht nachprüfbar.
Die genannten Beispiele geben zwar viele Hinweise und zeigen einige mehr theoretische Antischall-Lösungen auf, sie sind aber recht kompliziert aufgebaut und – mit Ausnahme des funktionell unbekannten Sono-Geräts – aufwändig anzubringen und an die jeweilige Lärmsituation anzupassen. Insgesamt sind sie weit entfernt von einer Antischall-Lösung, die, wie oben gesagt, nicht nur eine einfache Bauweise aufweist, sondern sich auch nachträglich und ohne profunde Sachkenntnis installieren lässt. M. a. W, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit möglichst geringem Aufwand herstellbare, d. h. preiswerte Antischalleinrichtung für Innenräume zu schaffen, die durch ihre modulare Bauweise einfach anpassbar und daher für nahezu beliebige Innenräume geeignet ist, wobei eine wesentliches Vorgabe die Möglichkeit einer unkomplizierten, insbesondere nachträglichen Installation durch Nichtfachleute ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen definiert. Kurz gesagt, besteht die erfindungsgemässe Antischallanordnung aus gleichartig aufgebauten, voneinander unabhängigen, ”autarken” Antischallmodulen – im Gegensatz zu einem komplexem Netzwerk. Diese Module sind kompakt und enthalten – im Gegensatz zu verteilten Komponenten – alle notwendigen Bauteile für die Erzeugung des erforderlichen Antischalls, d. h. mindestens je ein Mikrofon, eine elektrische Schaltung und einen Lautsprecher. Einzig für die Stromversorgung und eine externe Lautstärkeregelung ist ggf. ein äusserer Anschluss erforderlich, sofern nicht eine Batterie-, Akku- oder Solar-Lösung und/oder eine fest eingestellte Lautstärke gewählt wird. Diese Module können in einer beispielsweise zweidimensionalen Anordnung beliebig kombiniert werden. Dies erlaubt eine Anordnung, die sich weitgehend an die Form einer Störschall-Eintrittstelle anpassen lässt, z. B. eine umgekehrte U-Form, die den durch ein gekipptes Fenster eintretenden Störschall kompensiert. Irgendwelche ”Korrektur-Mikrofone” mit entsprechender elektrischer Vernetzung sind unnötig; die Anpassung an die gegebenen Störschall-Verhältnisse erfolgt einfach durch Auswahl bzw. Anordnung und Einstellung der Lautstärke (Verstärkung) der Module. Dadurch kann die gewünschte Störschall-Kompensation einerseits bei der Installation durch einfaches Ausprobieren eingestellt und andererseits bei irgendeiner Änderung der Störschall-Verhältnisse jederzeit mit geringem Aufwand nachgebessert werden. Durch die mögliche unsichtbare Integration der Module in andere funktionale Einrichtungsgegenstände (z. B. in einen Lamellenvorhang) bleibt – im Gegensatz zu Apparaturen, die zum Beispiel am Fenster kleben – das Wohnbefinden optisch ungestört.
Durch den Aufbau mit autarken Modulen ist keine weitere Signalverarbeitung nötig um z. B. Lärmquellen aus unterschiedlichen Richtungen zu kompensieren. Auch erlaubt dies die Herstellung kostengünstiger Varianten, z. B. optimiert auf die Grösse des Schalleintritts. So können für die Anbringung an einem Fenster unterschiedliche Modulanordnungen entwickelt werden, je nachdem ob das Fenster nur gekippt/aufgeklappt oder ganz geöffnet werden kann oder soll. Zur Kompensation von Störschall, der im Raum entsteht, z. B. in einem Grossraumbüro mit lauten Maschinen oder einem geräuschvollen Meeting-Bereich, können die autarken Module in bewegliche oder feste Trennwände oder Vorhänge integriert werden. Weiterhin ist es möglich, Module gemäss der Erfindung in eine Decken- oder Wandkonstruktion zu integrieren, um Störschall aus einem darüberliegenden Stockwerk bzw. einem Nebenraum zu kompensieren.
Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, den Zeichnungen und den Patentansprüchen entnommen werden.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachfolgend sind anhand der Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Übersichtszeichnung eines typischen Moduls gemäss der Erfindung;
2 ein Blockschaltbild der in einem Modul vorgesehenen elektrischen Bauteile;
3 ein Beispiel für ein Modul mit mehreren Mikrofonen und/oder Lautsprechern;
4 eine typische Anordnung mehrerer Module an einem Fenster;
5a, 5b schematische Darstellung der Wirkungsweise bei aus unterschiedlichen Richtungen einfallendem Lärm;
6 ein Ausführungsbeispiel für ein offenes Fenster;
7 ein Ausführungsbeispiel als Lamellenvorhang.
1 zeigt schematisch die äussere Gestaltung eines Moduls gemäss der Erfindung. Ein flaches Modulgehäuse 1, das die einzelnen Bauteile zur Erzeugung des Antischalls, insbesondere den Lautsprecher 2 enthält, weist zur Aufhängung und ggf. Verbindung mit weiteren Modulen Befestigungselemente 3 auf, die z. B. dünne Drähte darstellen oder an denen sich solche Drähte anbringen lassen. Diese Drähte können auch zur Stromzuführung und/oder elektrischen Regelung, insbesondere zur Lautstärkeregelung dienen. Auf der dem Lautsprecher 2 abgewandten Rückseite ist mindestens ein Mikrofon 4 angeordnet, das der Störschallquelle zugewandt ist. Es können auch mehrere Lautsprecher 2 und/oder Mikrofone 4 in einem Modulgehäuse 1 angeordnet sein. Die Tiefe des Modulgehäuses 1 ist in erster Linie durch die Abmessungen des oder der – falls mehrere verwendet werden – Lautsprecher 2 bedingt. Beispielhafte Abmessungen eines Modulgehäuses mit einem Lautsprecher 2 sind 150 × 100 mm mit einer Tiefe von 30–50 mm oder weniger.
In einer ersten Ausführungsform des Moduls ist eine Lautstärkeregelung über Fernsteuerung per Funk oder Kabel vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform des Moduls wird die Lautstärke, d. h. praktisch die Verstärkung des Mikrofon-Signals, bei der Produktion fest eingestellt.
Innerhalb des Modulgehäuses 1 befindet sich auf einer Schaltungsplatine 5 eine elektrische Schaltung, die nachfolgend beschrieben wird.
2 zeigt das Blockschaltbild dieser elektrischen Schaltung gemäss der Erfindung. Ein Mikrofon 4, z. B. ein unidirektionale Audio-Elektret-Mikrofon wie das AUM-5047L-3-LW100-R der Firma PUI Audio, 3541 Stop Eight Rd. in Dayton, OH 45414, USA, speist einen Vorverstärker 6, der über eine Filter/Anpassschaltung 7 und einen Lautstärkeregler 8 mit einer Endstufe 9 verbunden ist. Letztere liefert das phasenverschobene, dem Störschallpegel angepasste Ausgangssignal an den Lautsprecher 2, der bereits in 1 gezeigt wurde.
Die elektrische Schaltung kann – komplett oder teilweise – als integrierte Schaltung (IC) ausgebildet sein oder aus handelsüblichen elektronischen Komponenten aufgebaut sein.
Das Mikrofon 4 ist, wie in der obigen Beschreibung der 1 erwähnt, auf der dem Lautsprecher 2 gegenüberliegenden Seite des Modulgehäuses angeordnet. Die Verwendung eines Richtmikrofons, bzw. eines Mikrofons mit einer relativ engen Richtcharakteristik ist empfehlenswert, um die akustische Rückkopplung mit dem im gleichen Modulgehäuse untergebrachten Lautsprecher zu minimieren bzw. auszuschliessen. Trotz der Phasendrehung des akustischen Ausgangssignals, d. h. des Antischalls, muss diese mögliche Rückkopplung wegen des relativ breiten genutzten Frequenzbandes, üblicherweise bis zu 2000 Hz, vermieden werden.
Die Filter/Anpassschaltung 7 enthält vorzugsweise einen Tiefpassfilter mit einer oberen Grenzfrequenz von z. B. f_g = 2 kHz, sowie weitere Filter, die den Phasen- und Amplitudenverlauf der Verstärkungsschaltung und insbesondere des/der Lautsprecher kompensieren. Ausserdem wird die erforderliche Phasendrehung von 180 Grad erzeugt.
Die Lautstärke regelt der Lautstärkeregler 8 vorzugsweise nichtlinear mit einer externen Spannung, z. B. 0 ... 10 V, mittels der Speiseschaltung 10. Dabei wird eine minimale Stromaufnahme angestrebt, da ggf. eine Vielzahl von Modulen, z. B. 50 Module, versorgt werden muss. Wie im Zusammenhang mit 1 erwähnt, kann jedoch auch eine manuelle bzw. voreingestellte Lautstärkeregelung erfolgen.
Die Endstufe 9 ist im Beispiel für ca. 2 W ausgelegt. Mit dieser Leistung wird ein 8-Ohm-Lautsprecher 2 betrieben, z. B. der Typ K 57 FL der Firma VISATON GmbH & Co. KG. Dieser 2 W-Lautsprecher zeichnet sich durch eine geringe Grösse mit einem Durchmesser von 57 mm und vor allem eine Bautiefe von kaum 8.2 mm aus, womit ein recht flaches, leichtes Modulgehäuse 1 verwirklicht werden kann.
Die Stromversorgung des Moduls erfolgt entweder über einen (nicht gezeigten) externen Anschluss oder es ist ein Batterie- oder Akkufach im Gehäuse vorgesehen. Ebenso kann ein externer Anschluss vorgesehen werden, falls eine kabelgebundene Lautstärkeregelung verwendet wird.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Moduls. In dieser Ausführungsform sind im Modulgehäuse 1 ausser dem Lautsprecher 2 und der Schaltungsplatine 5, zwei Mikrofone 4 und 4' angeordnet, wobei die Mikrofone, wie schon in 1 gezeigt, dem Lautsprecher 2 gegenüberliegen. Dadurch kann die elektrische Schaltung auf der Schaltungsplatine 5 dem Lautsprecher 2 ein ausgewogeneres Signal übermitteln, um den Antischall zu erzeugen. Durch den Abstand zwischen Mikrofon und Lautsprecher ergibt sich eine Phasenverschiebung bei schräg von oben oder unten einfallendem Schall zwischen dem Ort des Mikrofons und Lautsprechers. Durch geeignete Verschaltung zweier Mikrofone mit gleichem Abstand zum Lautsprecher lässt sich diese Phasenverschiebung kompensieren. Alternativ sind auch Kombinationen von vier Mikrofonen und einem Lautsprecher, von zwei Mikrofonen mit zwei Lautsprechern oder andere möglich.
4 stellt eine typische Anordnung mehrerer Antischallmodule 1 an einem zweiflügeligen, vollständig geöffneten Fenster 13 oder einer entsprechenden Öffnung dar. Im Innenraum sind, im Wesentlichen mittig innerhalb des Fensters fünf Reihen von je fünf senkrecht miteinander verbundenen Antischallmodulen 12 angebracht. Der den Antischall erzeugende Lautsprecher ist schematisch dargestellt. Die Module 12 sind an dünnen, den Lichteinfall praktisch nicht beeinflussenden Drähten 11 aufgehängt bzw. miteinander verbunden. Je nach Bauweise der Antischallmodule 12 – wie oben beschrieben – dienen diese Drähte 11 auch zum Ein- und Ausschalten, zur Steuerung/Regelung, insbesondere Lautstärkeregelung und/oder zur Stromversorgung der Module 12. Anzahl und Anordnung der Module, hier in einem 5×5-Raster gezeigt, sind natürlich frei und werden so gewählt, dass der gewünschte Grad der Störschall-Auslöschung bzw. -Verminderung erreicht wird. So ist es durchaus möglich, eine entsprechende Anzahl Module nur am Rand eines Fensterflügels anzuordnen – siehe 6 und zugehörige Beschreibung – um z. B. die Durchsicht durch das Fenster nicht zu behindern, wenn auch so die gewünschte Störschall-Auslöschung bzw. -Verminderung erreicht wird.
Die 5a und 5b zeigen schematisch die Wirkungsweise bei unterschiedlichen Richtungen des einfallenden Lärms. Die erfindungsgemässe Schallschutzanordnung mit autarken Modulen erlaubt es, die Dynamik des zu korrigierenden Störschalls (z. B. ein vorbeifahrendes Auto) ”nachzuempfinden” und eine passende Kompensation zu erreichen.
5a zeigt senkrecht von vorn einfallenden Störschall 14 (Einfallsrichtung 17), welcher durch ein Fenster bzw. eine Öffnung 13, dargestellt durch die Begrenzung, dringt und an den Rändern teilweise gebeugt wird (gebeugter Störschall 15). Die Module 1 erzeugen einen gleichmäßigen Antischall 16, der sich mit 180 Grad Phasenverschiebung dem einfallenden Störschall 15 überlagert und so die erwünschte Lärmreduktion erzielt.
5b zeigt schräg von vorn einfallenden Störschall 14' (Einfallsrichtung 17'), welcher durch das Fenster bzw. eine Öffnung 13, wiederum dargestellt durch die Begrenzung, dringt und im Innenraum zu gebeugten Störschallwellen 15' wird. Die Module 12 erzeugen einen der räumlichen Dynamik angepassten Antischall 16', der sich 180 Grad Phasenverschiebung den Störschallwellen 15' überlagert und dadurch die gewünschte Lärmreduktion erzielt. Durch die Verteilung der Module wird der Phasenunterschied der einfallenden Störschallwellen – z. B. zwischen linkem und rechten Rand des Fensters bzw. der Öffnung 13 – bei der Erzeugung des Antischalls berücksichtigt.
Wie oben bereits erwähnt, ist ein Modul etwa 150 × 100 mm gross mit einer Tiefe von 30–50 mm oder weniger. Der horizontale und/oder vertikale Abstand der Module voneinander soll etwa 100–200 mm betragen, kann aber auch auf 50 mm und weniger reduziert werden. Dies hängt wesentlich von der Gesamtanordnung der Module ab. In einem Lamellenvorhang, wie er weiter unten gezeigt und beschrieben wird, wird z. B. ein senkrechter Abstand von 100–200 mm gewählt.
6 zeigt ein Beispiel einer Anwendung für ein gekipptes (d. h. nicht voll geöffnetes) Fenster 18, eine Tür oder einen Durchgang zwischen zwei Räumen, der z. B. mit einem schalldämmenden Vorhang versehen ist. Da der Störschall in den zu schützenden Innenraum primär durch Öffnungen eintritt, können diese dank dem modularen Aufbau gezielt abgedeckt und somit der Lärm effektiv und kostengünstig, d. h. mit weniger Modulen, korrigiert werden. Beim in 6 gezeigten, nur gekippten (nicht voll geöffneten) Fenster 18 müssen nur diejenigen Bereiche, welche direkt vor den Öffnungen liegen, mit Modulen 12 bestückt werden. Die auf dem Kopf stehende U-Formation der Module 12 erfüllt diese Forderung. Natürlich muss die Antischallanordnung bei einer Tür oder einem Durchgang genügend Freiraum lassen, damit Personen hindurchgehen können.
Es ist vorteilhaft, die Module durch eine Aufhängung miteinander zu verbinden, die sowohl die mechanische Stabilität gewährleistet als auch die Stromversorgung und ggf. die Lautstärkesteuerung beinhaltet. In den meisten Fällen wird es von Vorteil sein, diese Aufhängung insgesamt flexibel zu gestalten, z. B. durch Verwendung von Kabeln oder Drähten als Verbindungselementen. Aus Designüberlegungen können die Module mit Attrappen verkleidet werden oder in einer Art Vorhang kombiniert bzw. integriert werden, z. B. als Lamellenvorhang.
In 7 ist ein Beispiel für einen solchen Lamellenvorhang gezeigt. In einer Gewebe- oder Stoffbahn ist eine der Länge der Bahn entsprechende Anzahl von Modulen 20 fest angeordnet, z. B. eingeklebt oder in Taschen eingenäht. Diese Bahn mit den Modulen bildet eine Lamelle 19, wie sie ähnlich in Lamellenvorhängen verbreitet sind. Im gezeigten Beispiel haben die Module 20 zylindrische Form mit einem linsenförmigen oder ovalen Querschnitt. Untereinander sind die Module per Kabel 21 elektrisch parallelgeschaltet verbunden zur Stromversorgung und/oder Regelung von Lautstärke und dgl. Die obere Aufhängung 22 ist neben der mechanischen Befestigung so ausgebildet, dass Stromversorgung und/oder Regelung erfolgen, d. h. elektrisch übertragen werden kann. Ebenso ist die Vorhangschiene 23 so gestaltet, dass ausser der Verschiebbarkeit auch Stromversorgung und/oder Regelung möglich ist. Beides ist in 7 nur angedeutet, ebenso wie eine zweite Lamelle 19', die ebenfalls mit Modulen bestückt sein kann. Natürlich können auch Modul-Lamellen abwechselnd mit Lamellen ohne Modul angeordnet werden oder es können beliebige Kombinationen aus Modul-Lamellen und Lamellen ohne Modul gebildet werden, ganz nach der gewünschten Störschallkompensation. Hier zeigt sich wiederum die einfache, auch durch Nichtfachleute mögliche Anbringung der erfindungsgemässen Antischallanordnung, wobei die gewünschte Störschall-Kompensation einmal bei der Installation durch einfaches Ausprobieren eingestellt und leicht bei einer Änderung der Störschall-Verhältnisse jederzeit mit geringem Aufwand nachgebessert werden.
Statt eines mit Modulen versehenen Lamellenvorhangs können auch mobile Stellwände mit Antischallmodulen gemäss der Erfindung ausgerüstet und in ähnlicher Weise verwendet werden. Dies wäre z. B. dann sinnvoll, wenn sich in einem Grossraumbüro lärmige Maschinen befinden, deren Störschall kompensiert werden soll. Solche Stellwände haben einen ähnlichen Aufbau wie die bisher gezeigten Ausführungsbeispiele und sind daher nicht explizit gezeigt.
Gleiches gilt für eine Deckenkonstruktion mit integrierten Antischallmodulen, mit dem beispielsweise Störschall von einem über dem betreffendem Raum liegenden Stockwerk kompensiert werden kann.
Auch können die erfindungsgemässen Antischallmodule integriert werden in Jalousien oder Fensterläden, ja sogar in einen Parkett- oder anderen Fussboden. Der kundigen Fachperson werden solche Implementierungen keine Schwierigkeiten bereiten
Da der Betrieb eines erfindungsgemässen Antischallmoduls bzw. einer Antischallanordnung aus mehreren Modulen auf diejenige Zeit beschränkt werden kann, in der Personen im zu schätzendenden Raum anwesend sind, ist ein geschalteter Betrieb durchaus sinnvoll. Dabei kann das Ein- und Ausschalten der Antischallanordnung durch einen oder mehrere im Modul oder ausserhalb angeordnete Bewegungsmelder oder eine Zeitschaltung (nicht in den Figuren gezeigt), wie sie für die automatische Lichteinschaltung benutzt werden, gesteuert werden. Der kundigen Fachperson bereitet es keine grosse Mühe, das erfindungsgemässe Konzept auch anders als hier beschrieben zu implementieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4742064 B2 [0007]
JP 2008/241899 (A) [0007]
US 9230534 B2 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.technikjournal.de/cms/front_content.php?idcat=59&idart=823 [0009]

Claims

Antischallanordnung zur aktiven Kompensation von Störschall in einem Innenraum, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in einer prinzipiell zweidimensionalen Formation miteinander verbundener, gleichartiger Antischallmodule (12, 20), wobei jedes Modul in einem einzigen, vorzugsweise flachen Gehäuse (1) mindestens – ein Mikrofon (4), – eine elektrische Schaltung mit einem Phasendreher, einem Filter und einem regelbaren Verstärker und – einen Lautsprecher (2) aufweist, wobei die Aufnahmerichtung des Mikrofons entgegengesetzt zur Abstrahlrichtung des Lautsprechers ausgerichtet ist.
Antischallanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module (12, 20) elektrisch voneinander unabhängig sind.
Antischallanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module (12, 20) einer Formation elektrisch parallel geschaltet sind.
Antischallanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eines Moduls (12, 20) scheibenförmig ausgebildet ist mit zwei sich gegenüberliegenden grösseren Gehäusewänden, wobei das Mikrofon (4) in oder an einer ersten dieser grösseren Gehäusewände angeordnet ist und der Lautsprecher (2) in oder an der zweiten, der ersten gegenüberliegenden grösseren Gehäusewand angeordnet ist.
Antischallanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon (4) in einem Modul (12, 20) als Richtmikrofon ausgebildet ist.
Antischallanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Modul (12, 20) weiterhin eine Stromquelle, insbesondere ein Akku oder eine Batterie, vorgesehen ist.
Antischallanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautstärkeregelung eines Moduls (12, 20) über eine drahtlose Verbindung erfolgt.
Antischallanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (12, 20) mechanische Befestigungselemente (3) aufweist, mit denen mehrere Module miteinander zu einer Formation verbindbar sind.
Antischallanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Befestigungselemente (3) gleichzeitig elektrische Anschlüsse (11) für eine Stromversorgung und/oder für eine Lautstärkeregelung darstellen.
Antischallanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (3) ausserdem zur Anbringung von Modulen an oder in einer Störschall-Eintrittsöffnung dienen.
Antischallanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module (20) mechanisch miteinander zu einem flexiblen Band verbunden werden, wobei die Module elektrisch parallel geschaltet sind.
Antischallanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (10) aus mehreren Modulen (20) mit einer Umhüllung versehen und als Vorhanglamelle (19) ausgebildet ist.
Antischallanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhanglamelle (19) an einem Ende eine Aufhängung (22) aufweist, die mit einer Vorhangschiene (23) in elektrischer und/oder mechanischer Wirkverbindung steht.
Antischallanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Formation der Antischallanordnung so gestaltet ist, dass im Wesentlichen nur die Eintrittstellen des Störschalls (6) mit Modulen (12) abgedeckt sind.
Antischallanordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungsmelder vorgesehen ist, der die Antischallmodule (12, 20) in Betrieb setzt, sobald im zu schützenden Raum eine Bewegung feststellbar ist.