DE19727617A1 - Active sound absorption system for e.g. ventilation ducts - Google Patents

Active sound absorption system for e.g. ventilation ducts

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DE19727617A1
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Steffen Deus
Torsten Neumann
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Abstract

The sound absorption system splits a large ducts into smaller single ducts. A control unit operates in groups the acoustic transducers of several single ducts via an amplifier. Preferably, the control unit operates all acoustic transducers of the single ducts. Microphones or microphone arrays are provided before the splitting. The microphones may be provided in the single ducts.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aktive Schalldämpfungseinrichtungen durch die Erzeugung von Antischall sind hinlänglich bekannt. Ihr Einsatz beschränkt sich im wesentlichen auf den sogenannten akustisch eindi­ mensionalen Fall, also dort, wo die Schallausbreitung in eine definierte Richtung erfolgt. Die­ se Bedingungen sind beispielsweise in Lüftungskanälen gegeben. Beispiele hierfür sind zu finden in DE-OS 39 08 881, US 4473 906, US 5 278 913, US 5 418 873, US 5 420 932.Active sound attenuation devices through the generation of anti-noise are sufficient known. Their use is essentially limited to the so-called acoustically eini dimensional case, i.e. where the sound propagates in a defined direction. The For example, conditions exist in ventilation ducts. Examples of this are too can be found in DE-OS 39 08 881, US 4473 906, US 5 278 913, US 5 418 873, US 5 420 932.

Werden größere Luftmengen in Lüftungsanlagen benötigt, müssen die Kanalquerschnitte ent­ sprechend groß gestaltet sein, um die Strömungsgeschwindigkeit in Grenzen zu halten. Die höchste dämpfbare Frequenz mit Antischallsystemen ist abhängig von der Größe des Kanal­ querschnittes. Je größer der Querschnitt, desto niedriger ist die obere Grenzfrequenz. Sollen Frequenzen oberhalb dieser Grenzfrequenz gedämpft werden, sind die aktiven Schalldämp­ fungseinrichtungen in der bekannten Form nicht anwendbar.If larger amounts of air are required in ventilation systems, the duct cross sections must be removed be designed to be large enough to keep the flow velocity within limits. The The highest dampable frequency with anti-noise systems depends on the size of the channel cross section. The larger the cross section, the lower the upper limit frequency. Should Frequencies damped above this cutoff frequency are the active silencers tion devices in the known form not applicable.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verwendung von aktiven Schalldämpfungssystemen zur breitbandi­ gen Störschalldämpfung in Kanalanlagen mit großem Querschnitt.The aim of the invention is the use of active sound attenuation systems for broadband noise attenuation in duct systems with a large cross-section.

Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention

Das aktive Schalldämpfungssystem nach der Erfindung eignet sich aufgrund seiner Konstruk­ tion zur breitbandigen Störschalldämpfung in Kanalanlagen mit großem Querschnitt.The active sound attenuation system according to the invention is suitable due to its construction tion for broadband noise suppression in duct systems with a large cross-section.

Für Frequenzen über der oberen Grenzfrequenz trifft der akustisch eindimensionale Fall nicht mehr zu, die Schallausbreitung erfolgt nicht in eine definierte Richtung. Die Aufsplittung ei­ nes großen Kanals in mehrere Kanäle mit kleinem Einzelquerschnitt, unter Beibehaltung des Gesamtquerschnitts, löst dieses Problem. Die dämpfbare obere Grenzfrequenz des Gesamtsy­ stems wird auf die obere Grenzfrequenz eines kleinen Einzelkanals angehoben. Wird dabei jedoch für jeden entstandenen Einzelkanal jeweils ein aktives System eingesetzt, vervielfacht sich der Gesamtaufwand. Durch eine symmetrische Aufteilung kann von gleichen Verhältnis­ sen in den Einzelkanälen ausgegangen werden. Unter diesen Voraussetzungen ist der Einsatz einer einzigen Steuereinheit des aktiven Systems möglich, die ausgehend von einem Ein­ zelkanal, die Dämpfungsaufgabe in allen Einzelkanälen über die entsprechenden Lautsprecher durchführt. Ebenso lassen sich die Mikrofone auf die in einem Einzelkanal benötigte Anzahl reduzieren.The acoustically one-dimensional case does not apply to frequencies above the upper limit frequency more, the sound does not propagate in a defined direction. The splitting up nes large channel into several channels with a small single cross section, while maintaining the Overall cross section solves this problem. The dampable upper limit frequency of the total sy stems is raised to the upper limit frequency of a small single channel. Will be there however, an active system is used for each individual channel created, multiplied the total effort. A symmetrical division can have the same ratio can be assumed in the individual channels. Under these conditions is the use a single control unit of the active system possible, starting from an on zelkanal, the damping task in all individual channels via the corresponding loudspeakers carries out. The microphones can also be set to the number required in a single channel to reduce.

Der Vorteil der Erfindung ist eine breitbandige Störschalldämpfung in Kanalanlagen mit gro­ ßem Querschnitt ohne nennenswerte Druckverluste in der Gesamtanlage, bei geringstem Aufwand durch das aktive System.The advantage of the invention is broadband noise attenuation in duct systems with large ß cross-section without significant pressure losses in the overall system, with the lowest Effort through the active system.

Beschreibungdescription

Ausführungsbeispiele des aktiven Schalldämpfungssystems entsprechend der Erfindung sind den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen und werden nachstehend beschrieben.Embodiments of the active sound attenuation system according to the invention are the accompanying drawings and are described below.

Skizze 1 zeigt eine bevorzugte Variante mit geringstem Platz- und Materialaufwand;Sketch 1 shows a preferred variant with the smallest space and material expenditure;

Skizze 2 zeigt eine weitere Variante am Beispiel der Aufsplittung in zwei Teilkanäle.Sketch 2 shows another variant using the example of splitting into two subchannels.

In der Skizze 1 wird ein großer Kanal (1) in zwei kleinere Teilkanäle (2) aufgesplittet, unter Beibehaltung des Gesamtquerschnittes. Das Meßmikrofon (3) nimmt den Störschall vor der Aufsplittung im großen Kanalstück auf. Die Steuereinheit (4) verarbeitet die Schallsignale und berechnet und erzeugt ein gegenphasiges Signal zur Kompensation, welches über einen Verstärker (5) auf die Lautsprecher (6) gegeben wird. Die Lautsprecher (6) strahlen den An­ tischall in den jeweiligen Teilkanälen dem Störschall entgegen, wodurch es bei der Überlage­ rung zur Auslöschung des Störschalls kommt. Ein Kontrollmikrofon (7) überprüft die Ge­ samtdämpfung nach der Zusammenführung der Teilkanäle im großen Kanal. Die Steuerein­ heit (4) optimiert das Kompensationssignal bei Bedarf.In sketch 1, a large channel ( 1 ) is split into two smaller subchannels ( 2 ) while maintaining the overall cross-section. The measuring microphone ( 3 ) picks up the noise before splitting in the large duct section. The control unit ( 4 ) processes the sound signals and calculates and generates an antiphase signal for compensation, which is sent to the loudspeakers ( 6 ) via an amplifier ( 5 ). The loudspeakers ( 6 ) radiate the table sound in the respective subchannels against the background noise, which leads to cancellation of the background noise when overlaying. A control microphone ( 7 ) checks the total attenuation after merging the subchannels in the large channel. The control unit ( 4 ) optimizes the compensation signal if necessary.

In der Skizze 2 ist eine weitere Variante des aktiven Schalldämpfungssystems dargestellt. Sie unterscheidet sich vom Bild 1 durch die Anordnung der Mikrofone in einem der Teilkanä­ le. Für diesen Fall muß eine größere Einbaulänge zur Verfügung stehen, einerseits zur Monta­ ge der Systemkomponenten, andererseits für die akustische Entkopplung der Teilkanäle. Vorteil dieser Variante ist die bessere Optimierung des Systems auf die Geräuschstatistiken der Teilkanäle.Sketch 2 shows another variant of the active noise reduction system. It differs from Figure 1 by the arrangement of the microphones in one of the subchannels. In this case, a larger installation length must be available, on the one hand for mounting the system components, and on the other hand for the acoustic decoupling of the subchannels. The advantage of this variant is the better optimization of the system based on the noise statistics of the subchannels.

Die in den Beispielen dargestellten Versionen der Aufsplittung eines großen Kanals in zwei kleinere Kanäle sind auf beliebig viele, n-fache Aufteilungen in Teilkanäle übertragbar. Bei dem Einsatz in sehr großen Querschnitten ist ein Austausch der Mikrofone (3) und (7) durch Mikrofonarrays vorteilhaft.The versions of the splitting of a large channel into two smaller channels shown in the examples can be transferred to any number of n-fold subdivisions. When used in very large cross sections, it is advantageous to replace the microphones ( 3 ) and ( 7 ) with microphone arrays.

Claims (8)

1. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und jeweils eine Steuerein­ heit gruppenweise über Verstärker die Schallwandler mehrerer Einzelkanäle betreibt.1. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized in that a large duct is split into smaller individual ducts and a control unit operates in groups via amplifiers, the sound transducers of several individual ducts. 2. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und eine Steuereinheit über Verstärker alle Schallwandler der Einzelkanäle betreibt.2. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and a control unit Amplifier operates all sound converters of the individual channels. 3. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und jeweils eine Steuerein­ heit gruppenweise über Verstärker die Schallwandler mehrerer Einzelkanäle betreibt und sich die Mikrofone jeweils vor der Aufsplittung befinden.3. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and one control each operates the transducers of several individual channels in groups and via amplifiers the microphones are each in front of the splitting. 4. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und jeweils eine Steuerein­ heit gruppenweise über Verstärker die Schallwandler mehrerer Einzelkanäle betreibt und sich jeweils vor der Aufsplittung Mikrofonarrays befinden.4. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and one control each operates the transducers of several individual channels in groups and via amplifiers microphone arrays are located in front of each splitting. 5. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und jeweils eine Steuerein­ heit gruppenweise über Verstärker die Schallwandler mehrerer Einzelkanäle betreibt und sich die Mikrofone jeweils in einem der Einzelkanäle befinden.5. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and one control each operates the transducers of several individual channels in groups and via amplifiers the microphones are each in one of the individual channels. 6. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und eine Steuereinheit über Verstärker alle Schallwandler der Einzelkanäle betreibt und sich die Mikrofone vor der Auf­ splittung befinden.6. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and a control unit Amplifier operates all transducers of the individual channels and the microphones before opening split. 7. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und eine Steuereinheit über Verstärker alle Schallwandler der Einzelkanäle betreibt und sich vor der Aufsplittung Mikro­ fonarrays befinden.7. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and a control unit Amplifier operates all transducers of the individual channels and is micro before splitting Fonarrays are located. 8. Aktives Schalldämpfungssystem für den Einsatz in Kanalanlagen mit großem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß ein großer Kanal in kleinere Einzelkanäle aufgesplittet wird und eine Steuereinheit über Verstärker alle Schallwandler der Einzelkanäle betreibt und sich die Mikrofone in einem Ein­ zelkanal befinden.8. Active sound attenuation system for use in duct systems with a large cross-section, characterized, that a large channel is split into smaller individual channels and a control unit Amplifier operates all transducers of the individual channels and the microphones in one cell channel.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10338786B4 (en) * 2003-07-18 2006-03-09 Weiss Klimatechnik Gmbh supply air ceiling
CN108644965A (en) * 2018-05-11 2018-10-12 北京安声科技有限公司 A kind of air-conditioning and the distributed active denoising method of central air-conditioning

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