DE69532979T2

DE69532979T2 - Schalldämpfungseinrichtung unter Verwendung eines porösen Materials

Info

Publication number: DE69532979T2
Application number: DE69532979T
Authority: DE
Inventors: Kouji Amagasaki-shi Tsukamoto; Katsuhisa Amagasaki-shi Ootsuta; Shuichi Amagasaki-shi Tani; Masayuki Chiyoda-ku Kurashina; Toshihisa Osato-gun Imai
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: US6109388A; DE69525886D1; CN1122860A; EP0700030A3; DE69531844T2; EP0952571B1; EP0952571A2; EP1172800B1; JPH0868018A; US5905234A; EP1172800A2; KR0157277B1; EP0700030A2; KR960007958A; DE69531844D1; EP1343142A3; CN1091483C; JP2815542B2; EP0700030B1; DE69525886T2

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Schalldämpfungsvorrichtung, die um eine Geräuscherzeugungsquelle oder in einem Ausbreitungspfad eines Geräusches anzuordnen ist, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Schalldämpfungsvorrichtung, die ein poröses Material verwendet.
Beschreibung des Standes der Technik
STAND DER TECHNIK 1
44 ist eine Schnittansicht, die die Ausbildung eines herkömmlichen Schalldämpfungsmechanismus oder einer herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtung zeigt, die ein hartes poröses Material verwendet, als einen ersten Stand der Technik (Stand der Technik 1), und die Figur enthält auch ein erläuterndes Diagramm, um eine Schalldruckverteilung einer Schallwelle, die in die Schalldämpfungsplatte hiervon einzugeben ist, zu zeigen. In 44 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand; und die Zahl 2 bezeichnet eine Schalldämpfungsplatte aus einem harten porösen Material, beispielsweise bestehend aus Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der schalldämpfenden Platte 2; die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11; die Zahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall; das Bezugszeichen β bezeichnet einen Durchschnittseingangswinkel des Eingangsschalls 81; und das Zeichen λ bezeichnet eine Wellenlänge einer Schallwelle mit dem höchsten Schalldruckpegel innerhalb des Eingangsschalls 81. In dem eine Schalldruckverteilung zeigenden erläuternden Diagramm bezeichnet die Markierung + das Einwirken von positivem Druck auf die schalldämpfende Platte 2; und die Markierung – bezeichnet das Einwirken von negativem Druck auf die schalldämpfende Platte 2. Die Pfeile 85 und 86 bezeichnen Richtungen einer Eingangsschallwelle, die über die schalldämpfende Platte 2 auf den Rückluftraum 11 einwirkt.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Der Eingangsschall 81 geht durch die schalldämpfende Platte 2 hindurch, um in den Rückluftraum 11 zu gelangen. Die schalldämpfende Platte 2 hat eine akustische Masse m und einen akustischen Widerstand r als ihre akustischen Eigenschaften, und der Rückluftraum 11 hat eine akustische Kapazität c als seine akustische Eigenschaft. Die akustische Äquivalenzschaltung gemäß den akustischen Eigenschaften der schalldämpfenden Platte 2 und des Rückluftraums 11 kann ausgedrückt werden als eine Reihenresonanzschaltung von r – m – c. Gemäß dieser Reihenresonanzschaltung wird die Resonanzfrequenz f₀ hiervon als die folgende Gleichung ausgedrückt.
Wenn eine Schallwelle mit einer Frequenz nahe dieser Resonanzfrequenz f₀ in die schalldämpfende Platte 2 eingegeben wird, wird die von der Seite der Schallquelle beobachtete Eingangsimpedanz minimal. Demgemäß sollte nur der akustische Widerstand r der schalldämpfenden Platte 2 berücksichtigt werden. Wenn der akustische Widerstand r der schalldämpfenden Platte 2 so abgestimmt ist, dass er ein Wert nahe der charakteristischen Impedanz ρxa (ρ: Dichte von Luft; a: Schallgeschwindigkeit) von Luft ist, wird der Schalldämpfungskoeffizient bei der Resonanzfrequenz f₀ gleich 1,0. Folglich dringt die Schallwelle mit der Frequenz nahe der Resonanzfrequenz f₀ am wirksamsten in den Schalldämpfungsmechanismus ein. Die eingedrungene Schallwelle zwingt die Luft, die in dem Rückluftraum 11 existiert und eine akustische Eigenschaft der akustischen Kapazität c hat, zu vibrieren. Die vibrierende Luft geht durch Spalte in der schalldämpfenden Platte 2 ein und aus und die Schallwelle wird durch den akustischen Widerstand r der Spalte in thermische Energie umgewandelt. Hierdurch wird es möglich, Energie abzustrahlen. Dies bedeutet, dass die Energie der Eingangsschallwelle in dem Schalldämpfungsmechanismus absorbiert wurde, d.h. es wurde eine Schalldämpfung durchgeführt.
Bei dem vorbeschriebenen Schalldämpfungsmechanismus ist bekannt, dass die Wirksamkeit der Schalldämpfung in dem Fall am höchsten ist, in welchem der Eingangsschall 81 senkrecht in die schalldämpfende Platte 2 eingegeben wird. D.h., in dem Fall, in welchem eine Schallwelle senkrecht eingegeben wird, ist die Phasenbeziehung der Schallwelle auf der oberen Oberfläche der schalldämpfenden Platte 2 an jeder Stelle der oberen Oberfläche gleich, und die gesamte schalldämpfende Platte 2 und der gesamte Rückluftraum 11 sind folglich vereint, so dass die wirksame Operation von Resonanz und Schalldämpfung durchgeführt wird. Andererseits wird der Fall, bei dem der Eingangsschall 81 nicht senkrecht, sondern unter einem bestimmten Eingangswinkel β in die schalldämpfende Platte 2 eingegeben wird, als ein gewöhnlicher Fall betrachtet. Wie in 44 gezeigt ist, wird, wenn eine Schallwelle mit einer Wellenlänge λ unter einem Eingangswinkel β in die schalldämpfende Platte 2 eingegeben wird, eine Phasendifferenz mit einer Periode von λ/cos(β) der Schalldruckverteilung auf der schalldämpfenden Platte 2 erzeugt. Eine Schallwelle wird grundsätzlich durch Ausnutzen einer Resonanzerscheinung absorbiert. Wenn aber eine Verteilung der Stärke des Schalldrucks entlang einer Richtung auf einer Oberfläche der schalldämpfenden Platte 2 erzeugt wird, wirken die Drücke 85 und 86 mit einander entgegengesetzten Richtungen auf den Rückluftraum 11 ein, so dass benachbarte Teile des Rückluftraums 11 akustisch entgegengesetzt oszillieren. Dann werden Drücke in dem Rückluftraum 11 ausgeglichen, und folglich wird es schwierig, dass mit den Eingangsschallwellen synchronisierte Vibrationen erzeugt werden. D.h., es wird schwierig, dass Resonanzerscheinungen zwischen der schalldämpfenden Platte 2 und dem Rückluftraum 11 erzeugt werden, so dass die Schalldämpfungswirkung extrem geschwächt wird.
STAND DER TECHNIK 2
45 ist eine Längsschnittansicht, die einen Schalldämpfungsmechanismus zeigt, der ein Schalldämpfungsmaterial und eine Resonanzerscheinung ausnutzt, indem er sie als ein zweiter Stand der Technik (Stand der Technik 2) kombiniert, der beispielsweise in der Japanischen Patentschrift Nr. 76116/1992 (Tokko-Hei 4-76117) gezeigt ist. 46 ist ein Schalldämpfungs-Charakteristikdiagramm des in 45 gezeigten Schalldämpfungsmechanismus. In 45 bezeichnet die Bezugszahl 91 eine Wand; die Zahlen 92 und 93 bezeichnen Lufträume; die Zahl 94 bezeichnet eine kleine Öffnung oder einen Schlitz; die Zahl 95 bezeichnet eine Düse; die Zahl 96 bezeichnet eine poröse Platte; und die Zahl 97 bezeichnet ein schalldämpfendes Material.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Der vorgenannte Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 2 ist mit einer porösen Platte 96 im Abstand von der Wand 91 mit dem Luftraum 92 dazwischen versehen. Die poröse Platte 96 hat eine große Anzahl von kleinen Öffnungen oder Schlitzen 94, die mit mit diesen verbundenen Düsen 95 versehen sind. Über die poröse Platte 96 wird das schalldämpfende Material 97, das aus einem fasrigen Material oder einem Material aus einer großen Anzahl von Teilchen besteht, auf der gesamten Ebenen an den Spitzen der Düsen 95 mit dem Luftraum 93 dazwischen angeordnet. In dieser Verbindung weisen der Luftraum 92, die kleinen Öffnungen oder Schlitze 94 und die Düsen 95 Schalldämpfungsmechanismen auf, die eine Resonanzerscheinung ausnutzen, und das schalldämpfende Material 97 und die Lufträume 93 weisen Schalldämpfungsmechanismen auf, die schalldämpfende Materialien ausnutzen. Die vorgenannten Elemente der Schalldämpfungsmechanismen, die eine Resonanzerscheinung ausnutzen, sind durch den Luftraum 92 miteinander verbunden, und die Elemente der Schalldämpfungsmechanismen, die schalldämpfende Materialien ausnutzen, sind durch den Luftraum 93 miteinander verbunden.
Der Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 2 hat eine Schalldämpfungscharakteristik der gekrümmten Linie 3, die in 46 ausgezogen dargestellt ist. Eine Schalldämpfungscharakteristik eines Schalldämpfungsmechanismus, der nur eine Resonanzerscheinung ausnutzt, ist in 46 durch eine strichlierte Linie (Kurve 2) gezeigt, welcher Schalldämpfungsmechanismus große Schallverringerungswirkungen bei niedrigeren Frequenzen hat. Eine Schalldämpfungscharakteristik eines Schalldämpfungsmechanismus, der nur schalldämpfende Materialien ausnutzt, ist durch eine strichpunktierte Linie (Kurve 1) in 46 gezeigt, welcher Schalldämpfungsmechanismus große Schallverringerungswirkungen bei höheren Frequenzen hat.
STAND DER TECHNIK 3
47 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines herkömmlichen Schalldämpfungsmechanismus als einen dritten Stand der Technik (Stand der Technik 3) zeigt, der sowohl die Schlitze als auch ein poröses Material ausnutzt und beispielsweise auf den Seiten 245 – 250 und den Seiten 351 – 356 von Kenchiku Onkyo Kosgaku Hando Bukku (Architectural Acoustics Handbook), herausgegeben von Nippon Onkyo Zairyo Kyokai (Japan Acoustical Materials Association) (Gihodo, Tokyo, 1963) gezeigt ist. 48 ist ein Schalldämpfungs-Charakteristikdiagramm des in 47 gezeigten Schalldämpfungsmechanismus. In 47 bezeichnet die Bezugszahl 91 eine Wand; die Zahlen 92 und 93 be zeichnen Lufträume; die Zahl 98 bezeichnet ein poröses Material; und die Zahl 99 bezeichnet eine Schlitzplatte.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Der vorgenannte Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 3, der eine Schlitze und ein poröses Material ausnutzende Struktur verwendet, hebt die Schalldämpfungseigenschaften des porösen Materials 98 und des Luftraums 92 an durch die Resonanzerscheinungen der Schlitzplatten 99 und der Lufträume 93. Wie in 48 gezeigt ist, sind die angehobenen Schalldämpfungseigenschaften besonders wirksam bei niedrigeren Frequenzen um 200 bis 500 Hz herum aufgrund der Resonanzerscheinungen an den Schlitzteilen.
Da der Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 1 wie vorstehend erwähnt ausgebildet ist, wird die Resonanzfrequenz f₀ entsprechend der Dicke 11a des Rückluftraums 11 bestimmt, wenn die schalldämpfende Platte 2 spezifiziert ist. Der Schalldämpfungskoeffizient wird maximal bei der Resonanzfrequenz f₀, und die Schalldämpfungscharakteristik hat große Werte in einem engen Frequenzband mit der Resonanzfrequenz f₀ als eine 1/3 Oktavband-Mittenfrequenz. Da einige Schalldruckverteilungen in einigen Richtungen auf der schalldämpfenden Platte 2 erzeugt werden, wenn Schallwellen in die schalldämpfende Platte 2 unter anderen Winkeln als dem rechten Winkel eingegeben werden, hat der Stand der Technik 2 das Problem, dass eine Interferenz von Eingangsschallwellen bei einigen Frequenzen gemäß Phasendifferenzen erzeugt werden, um eine Herabsetzung des Schalldämpfungskoeffizienten zu bewirken. Da der Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 2 wie vorstehend ausgebildet ist, bei dem ein Schall dämpfungsmechanismus, der eine Resonanzerscheinung, die durch miteinander verbundene Elemente erzeugt wird, ausnutzt, und ein Schalldämpfungsmechanismus der miteinander verbundene schalldämpfende Materialien ausnutzt kombiniert sind, um Schallwellen zu absorbieren, hat der Stand der Technik 2 die Probleme, dass Schalldruckverteilungen in einigen Richtungen auf dem schalldämpfenden Material 97 erzeugt werden, wenn Schallwellen unter anderen Winkeln als dem rechten Winkel in das schalldämpfende Material 97 eingegeben werden, ähnlich wie bei dem Stand der Technik 1, so dass die Interferenz von Eingangsschallwellen bei einigen Frequenzen entsprechend den Phasendifferenzen erzeugt wird, um eine Herabsetzung der Schalldämpfungskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen zu bewirken, wie beispielsweise in 46 gezeigt ist. Der Schalldämpfungsmechanismus nach dem Stand der Technik 3, der Schlitze und ein poröses Material verwendet, hat das Problem, dass die Schalldämpfungskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen um 200 Hz bis 500 Hz herum groß sind aufgrund von Schallresonanzerscheinungen an den Schlitzen, aber die Schalldämpfungskoeffizienten bei höheren Frequenzen von mehr als 500 Hz klein sind.
US 3 831 710 offenbart eine Schalldämpfungsplatte mit einer zellenförmigen Schicht, bei der erste Rücklufträume zwischen einem undurchlässigen Träger als Schallisolator und einer durchlässigen Abdeckung gebildet sind. Weiterhin ist ein erster Resonator in den ersten Rücklufträumen durch ein konkaves Teil gebildet. Das konkave Teil ist an der Rückseite der schalldämpfenden Abdeckung befestigt und sieht einen zweiten getrennten Rückluftraum zwischen der Abdeckung und dem Träger vor.
DE 36 43 481 A1 offenbart eine Schalldämpfungsplatte mit einer porösen Abdeckung, die erste Rücklufträume zwischen einer Wand und einer absorbierenden Platte, die durch ein Gitterwerk voneinander getrennt sind, bildet. Weiterhin sind zweite Rücklufträume, die von den ersten Rücklufträumen getrennt sind, durch Öffnungen in der absorbierenden Platte, die durch eine Schalldämpfungsschicht bedeckt ist, vorgesehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung zu schaffen, die eine überlegene Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen hat.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 und die Schalldämpfungsmittel nach Anspruch 9. Weitere Verbesserungen sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung vorgesehen, die eine überlegene Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen bis zu höheren Frequenzen hat, indem mehrere reflektierende Glieder vor einer schalldämpfenden Platte angeordnet werden.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, eine Schalldämpfungsvorrichtung vorgesehen, die ein poröses Material verwendet, welche Schalldämpfungsvorrichtung eine Schallabsorptionsplatte aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material oberhalb eines Schallisolators schützt, mehrere getrennte erste Rücklufträume bildet durch Trennen eines Raums zwischen der Schallabsorptionsplatte und dem Schallisolator, und einen ersten Resonator mit einem zweiten Rückluftraum in jedem ersten Rückluftraum bildet.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung nach dem erste Aspekt der vorliegenden Erfindung verbessert die Schalldämpfungseigenschaft durch Trennen ihrer Schalldämpfungsfunktion mittels der ersten Resonatoren mit einem zweiten Rückluftraum, welche Resonatoren in jedem der mehreren getrennten ersten Rücklufträume gebildet sind, die durch Trennen des Raums zwischen der Schallabsorptionsplatte und dem Schallisolator gebildet sind, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen bis zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Schalldämpfungsvorrichtung vorgesehen, die ein poröses Material verwendet, welche Schalldämpfungsvorrichtung mehrere reflektierende Glieder aufweist, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind.
Die ein poröses Material verwendete Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erleichtert das Auftreten einer Resonanzerscheinung und verbessert das Schalldämpfungsvermögen, indem mehrere reflektierende Glieder vorgesehen werden, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Weiterhin kann eine Schutzplatte vor den reflektierenden Gliedern angeordnet sein, um die reflektierenden Glieder zu befestigen, welche Schutzplatte eine Öffnung aufweist.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann verbessert werden durch Vorsehen mehrerer reflektierender Glieder, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand zu dieser angeordnet sind, und einer Schutzplatte, die vor den reflektierenden Gliedern angeordnet ist, wobei die Schutzplatte eine Öffnung hat, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Weiterhin können mehrere Schallabsorber vorgesehen sein, die aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material und einem zweiten hohlen Glied zusammengesetzt sind, welche Schallabsorber vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung (-mechanismus) nach der vorliegenden Erfindung kann verbessert werden, indem mehrere Schallabsorber vorgesehen sind, die aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material und einem zweiten hohlen Glied zusammengesetzt sind, welche Schallabsorber vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Weiterhin kann eine Schutzplatte vor den Schallabsorbern zum Befestigen der Schallabsorber angeordnet werden, wobei die Schutzplatte eine Öffnung aufweist.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann verbessert werden durch Vorsehen mehrerer Schallabsorber, die aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material und dem zweiten hohlen Glied zusammengesetzt sind, welche Schallabsorber sich vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser befinden, und eine Schutzplatte ist vor den Schallabsorbern angeordnet, die eine Öffnung aufweist, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen bis zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Die Schallabsorptionsplatte kann durch teilweises Schweißen von Kunststoffteilchen hergestellt sein.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann eine Schallabsorptionsplatte verwenden, die durch teilweises Schweißen von Kunststoffteilchen hergestellt ist, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen bis hin zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Die Schalldämpfungsvorrichtung kann ein drittes hohles Glied aufweisen, das an einer Rückseite einer Schallabsorptionsplatte befestigt ist, um einen zweiten Resonator mit einem dritten Rückluftraum zu bilden, der von einem zweiten Rückluftraum jeweils auf der Innenseite von ersten hohlen Gliedern getrennt ist.
Die ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann ein drittes hohles Glied zur Bildung eines zweiten Resonators mit einem dritten Rückluftraum aufweisen, und folglich kann eine Schalldämpfungsvorrichtung mit einer überlegenen Schalldämpfungseigenschaft von niedrigeren Frequenzen bis hin zu höheren Frequenzen erhalten werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
2 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt, enthaltend ein erläuterndes Diagramm, das eine Schalldruckverteilung einer in die Schallabsorptionsplatte hiervon einzugebenden Schallwelle zeigt;
3 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsplatte zeigt;
4 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsplatte in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
6 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist eine perspektivische Ansicht, die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
15 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Wirkung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsplatte nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ist eine Längsschnittansicht, die die Aus bildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsplatte nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
25 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsplatte nach der vorliegenden Erfindung in Überstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
26 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
28 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines erhöhten Schallabsorbers einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
30 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines erhöhten Schallabsorbers einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
31 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines erhöhten Schallabsorbers einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
32 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material ver wendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
33 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
34 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in Überstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
35 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Wirkung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
36 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsplatte nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
37 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
38 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
39 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
40 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
41 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
42 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
43 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt;
44 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen, ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung zeigt, enthaltend ein erläuterndes Diagramm, das eine Schalldruckverteilung einer in die Schallabsorptionsplatte hiervon einzugebenden Schallwelle zeigt;
45 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtung zeigt, die ein schallabsorbierendes Material und eine Resonanzerscheinung durch Kombinieren von diesen ausnutzt;
46 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm der herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtung, die ein schallabsorbierendes Material und eine Resonanzerscheinung durch Kombinieren von diesen ausnutzt;
47 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtung zeigt, welche sowohl Schlitze als auch ein poröses Material ausnutzt; und
48 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm der herkömmlichen Schalldämpfungsvorrichtung, die sowohl Schlitze als auch ein poröses Material ausnutzt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, jedoch hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsvorrichtung (im Folgenden als Schalldämpfungsmechanismus bezeichnet) zeigt; und 2 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus, der in 1 gezeigt ist, zeigt, enthaltend ein erläuterndes Diagramm, das eine Schalldruckverteilung einer in die Schallabsorptionsplatte hiervon einzugebenden Schallwelle zeigt. In den 1 und 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte, die aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material besteht, das aus Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen hergestellt ist. Ein poröses Material, das durch Erwärmen und teilweises Verschweißen von Kunststoffteilchen hergestellt ist, welches poröse Material eine außergewöhnlich Schallabsorptionswirkung ist offenbart in der veröffentlichten ungeprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 289333/1990 (Tokkai-Hei 2-289333), die von demselben Anmelder wie dem der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde. Das in dieser Veröffentlichung offenbarte poröse Material wird in die vorliegende Erfindung einbezogen. Das poröse Material, das einen Dichtgradienten in der Dickenrichtung hat, weist darüber hinaus eine überlegene Schallabsorptionswirkung auf. Es ist erwünscht, dass poröse Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, eine mechanische Festigkeit haben, um den Schalldämpfungsmechanismus zu bilden. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen jeweilige Dicken der Rücklufträume 11 und 12. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterartige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 2 über dem Schallisolator 1 mit dem Abstand der Dicke 11a des Rückluftraums 11. Die Stützglieder 20a und 20b trennen den Raum zwischen dem Schallisolator 1 und der Schallabsorptionsplatte 2 in ein Gitter, um mehrere getrennte Rücklufträume 11 zu bilden. Die Bezugszahl 30a bezeichnet hohle Glieder, die an der Rückseite der Schallabsorptionsplatte 2 befestigt sind, um getrennt Rücklufträume 12, die dünner als die Rücklufträume 11 sind, in jedem der mehreren Rücklufträume 11 zu bilden. Die hohlen Glieder 30a und die Schallabsorptionsplatte 2 bilden mehrere getrennte Resonatoren 30. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in einem Rückluftraum 11; und die Zahl 82 bezeichnet einen Eingangsschall in einem Rückluftraum 12. Das Bezugszeichen β bezeichnet einen durchschnittlichen Eingangswinkel des Eingangsschalls 81 und 82; und das Zeichen λ bezeichnet eine Wellenlänge des Eingangsschalls 81 oder 82. In dem erläuternden Diagramm nach 2, das die Schalldruckverteilung zeigt, bezeichnet die Markierung + das Einwirken von positivem Druck auf die Schallabsorptionsplatte 2; und die Markierung – bezeichnet das Einwirkung von negativem Druck auf die Schallabsorptionsplatte 2. Der Pfeil 85 in 2 bezeichnet einen positiven Druck einer Eingangsschallwelle, die durch die Schallabsorptionsplatte 2 auf den Rückluftraum 11 oder 12 einwirkt; und der Pfeil 86 bezeichnet einen negativen Druck einer Eingangsschallwelle, die durch die Schallabsorptionsplatte 2 auf den Rückluftraum 11 oder 12 einwirkt.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polykarbonatharz können als das Material der Schallabsorptionsplatte 2 verwendet werden. Da die Schallabsorptionsplatte 2 durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt wird, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöht.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Das Prinzip der Schallabsorption des Schalldämp fungsmechanismus wird ausgedrückt mittels der akustischen Äquivalenzschaltung der Schallabsorptionsplatte 2 und der Rücklufträume 11 in ähnlicher Weise wie beim Stand der Technik 1. Die Schallabsorptionsplatte 2 entspricht der akustischen Masse m und dem akustischen Widerstand r, und die Rücklufträume 11 entsprechen der akustischen Kapazität c. Sie bilden eine Reihenresonanzschaltung von r-m-c. Die Resonanzfrequenz f₀ hiervon wird bestimmt in Übereinstimmung mit der vorgenannten Formel (1) bei dem Stand der Technik 1.
Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird hauptsächlich bestimmt entsprechend der Dicke 11a der Rücklufträume 11, wenn die Schallabsorptionsplatte 2 spezifiziert ist. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 82 wird ebenfalls hauptsächlich gemäß der Dicke 12a des Rückluftraums 12 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal bei den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen. Da jeder Schalldämpfungsmechanismus von dem anderen unabhängig ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken, und die Schallabsorptionskoeffizienten hiervon werden demgemäß verbessert von den niedrigeren Frequenzen bis zu den höheren Frequenzen.
Bei dem vorgenannten Schalldämpfungsmechanismus ist bekannt, dass der Wirkungsgrad der Schallabsorption in dem Fall am höchsten ist, in welchem der Eingangsschall 81 senkrecht in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird. D.h., in dem Fall, in welchem eine Schallwelle senkrecht eingegeben wird, sind die Phasenbeziehung der Schallwelle auf der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 an jeder Stelle der oberen Oberfläche einander gleich, und die gesamte Schallabsorptionsplatte 2 und die gesamten Rücklufträume 11 oder 12 werden folglich vereinheitlicht, so dass eine wirksame Operation von Resonanz und Schallabsorption durchgeführt wird. Andererseits wird der Fall, in welchem der Eingangsschall 81 nicht senkrecht, sondern unter einem bestimmten Eingangswinkel β in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird, als ein gewöhnlicher Fall betrachtet. Wie in 2 gezeigt ist, wird, wenn eine Schallwelle mit einer Wellenlänge λ unter einem Eingangswinkel β in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird, eine Phasendifferenz mit einer Periode von λ/cos(β) der Schalldruckverteilung auf der Schallabsorptionsplatte 2 erzeugt. Bei dem hier beschriebenen Schalldämpfungsmechanismus wird eine Schallwelle grundsätzlich durch Ausnutzung einer Resonanzerscheinung absorbiert. Wenn eine Phasendifferenz des Schalldrucks entlang einer Richtung auf einer Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 erzeugt wird, wird der Wirkungsgrad der Schallabsorption herabgesetzt aufgrund der Phasendifferenz in dem Fall, in welchem Rücklufträume auf der Rückseite der Schallabsorptionsplatte 2 wie bei dem Stand der Technik 1 und 2 verbunden sind. Jedoch sind die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a, 20b voneinander getrennt, und die Rücklufträume 12 werden von den Rücklufträumen 11 und dann voneinander getrennt durch die Resonatoren 30 bzw. die Stützglieder 20b bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Folglich arbeiten jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 jeweils unabhängig, und daher wird es einfach, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, die die Verbesserung des Schalldämpfungsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit gering ist, hat dieser Schalldämpfungsmechanismus größere Schallabsorptionskoeffizienten.
In den 1 und 2 hat das Ausführungsbeispiel 2 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
3 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer Schallabsorptionsplatte unter Verwendung eines harten porösen Materials zeigt; und 4 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum. In 3 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolierplatte, die auch als ein Gehäuse der Schallabsorptionsplatte dient, welche Schallabsorptionsplatte la einem Isolator wie einer Wand entspricht. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und an der Isolierplatte 1a so befestigt ist, dass sie den geöffneten Teil der Schallisolierplatte 1a abdeckt.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Schallabsorptionstafel ist hergestellt durch Bilden beispielsweise einer galvanisierten Stahlplatte mit einer Dicke von 1,6 mm in einem Kasten mit der Größe von etwa 500 mm × 1960 mm × 50 mm als die Schallisolierplatte 1a, und durch Anordnen der Schallabsorptionsplatte 2 mit der Dicke von etwa 3,5 mm in dem Kasten, so dass die Dicke 11a der Rückluft räume 11 etwa 35 mm wird, an welcher Schallabsorptionsplatte 2 Resonatoren 30 so befestigt sind, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm wird. Und dann wird eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,8 mm und dem Grad von geöffneter Fläche von 55% an der Schallisolierplatte 1a als die Schutzplatte 4 befestigt. Schallabsorptionscharakteristik der so gebildeten schallabsorbierenden Tafel hat größere Schallabsorptionskoeffizienten bei höheren Frequenzen und ist vollständig verbessert in einem weiteren Frequenzband, wie in 4 gezeigt ist. Gemäß dem Ergebnis einiger Experimente sind die Schallabsorptionskoeffizienten hiervon weiter verbessert bei einer Dicke 12a des Rückluftraums 12 von etwa 15 mm.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus zeigt; und 6 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendeten Schalldämpfungsmechanismus nach 5 zeigt. In den 5 und 6 bezeichnet die Bezugszahl 13 Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahl 13 bezeichnet die Dicke der Rücklufträume 13. Die Bezugszahl 31 bezeichnet Resonatoren, die auf der Rückseite der Schallabsorptionsplatte 2 in den Resonatoren 30 mit dem Abstand der Dicke 13a der Rücklufträume 13 befestigt sind; und die Zahl 31a bezeichnet hohle Glieder für die weitere Ausbildung von Resonatoren 31 in den hohlen Gliedern 30a. Diese Resonatoren 30 und 31 sind so angeordnet, dass sie pa rallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b sind. Die Bezugszahl 83 bezeichnet einen Eingangsschall in einem Rückluftraum 13.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 83 wird bestimmt entsprechend der Dicke 13a der Rücklufträume 13. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal, wenn die Frequenzen des jeweiligen Eingangsschalls 81, 82 und 83 gleich den jeweiligen Resonanzfrequenzen f₀ der Rücklufträume 11, 12 und 13 sind. Da die drei Schalldämpfungsmechanismen jeweils unabhängig voneinander sind, ist die gesamte Schallabsorptionscharakteristik die Summe von jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken, und die Schallabsorptionskoeffizienten hiervon sind folglich weiterhin verbessert, selbst wenn sie mit denjenigen des Ausführungsbeispiels 1 verglichen werden. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a, 20b voneinander getrennt sind und die Rücklufträume 12 von den Rücklufträumen 11 und dann voneinander durch die Resonatoren 30 und die Stützglieder 20b getrennt sind, und weiterhin die Rücklufträume 13 von den Rücklufträumen 12 und dann von den Rücklufträumen 11 und voneinander durch die Resonatoren 31 und die Stützglieder 20b getrennt sind, wirkt jeder Rückluftraum 11, 12 und 13 unabhängig, und daher wird es einfach, Resonanzerscheinung zu erzeugen, die eine Verbesserung des Schallabsorptionsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit gering ist, hat der vorliegende Schalldämpfungsmechanismus größere Schallabsorptionskoeffizienten.
In den 5 und 6 hat das Ausführungsbeispiel 3 gitterförmigen Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und 8 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach 7 zeigt. In den 7 und 8 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 ist eine Schallabsorptionsplatte ähnlich der des Ausführungsbeispiels 1. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11. Die Bezugszahl 40 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die vor der Schallabsorptionsplatte 2 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 mit einem Abstand gegenüberliegen. Die Bezugszahl 80 bezeichnet einen Eingangsschall in den Rückluftraum 11, welcher Eingangsschall 80 den reflektierenden Gliedern 40 ausgewichen ist; die Zahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in dem Rückluftraum 11; und die Zahl 81a bezeichnet einen wieder in den Rückluftraum 11 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 81a der Eingangsschall 81 ist, der von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 40 reflektiert wurde.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polykarbonatharz können als die Materialien der reflektierenden Glieder 40 verwendet werden. Die Gestalt der reflektierenden Glie der 40 kann ein hohles Rohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Rückluftraums 11 wird in Übereinstimmung mit der Dicke 11a hiervon bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden maximal, wenn die Frequenzen des jeweiligen Eingangsschalls 80 und 81 gleich den jeweiligen Resonanzfrequenzen f₀ sind. Ein Teil des Schalls geht nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an der Oberfläche hiervon in dem Fall, dass der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist, reflektiert. Demgemäß wird, wenn die reflektierenden Glieder 40 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 40 reflektiert und in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der wieder eingegebene Schall 81 wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich zu denen nach dem Stand der Technik.
Da der wieder eingegebene Schall 81a einen Fortpflanzungspfad hat, der länger als derjenige des Eingangsschalls 81 ist, sind ihre Phasen verschoben. Folglich werden die Resonanzerscheinungen bei einigen Frequenzen verstärkt, was zu der Erhöhung der Schallabsorptionskoeffizienten führt.
Der Eingangsschall 80 wird im Wesentlichen an den o beren Oberflächen der reflektierenden Glieder 40 reflektiert, aber einige Schallwellen hiervon werden in die Räume zwischen den reflektierenden Gliedern 40 aufgrund von Erscheinungen wie einer Beugung gezogen. Da die Impedanz von ihnen angepasst und ihre Eingangswinkel nahezu senkrecht sind, werden sie wirksam absorbiert.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
9 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt. In 5 bezeichnet die Bezugszahl 41 mehrere reflektierende Glieder, die sich vor der Schallabsorptionsplatte 2 mit einem Abstand von dieser befinden und eine Querschnittsform eines invertierten Trapezes haben. Da die reflektierenden Glieder 41 auch ihre Seitenflächen zum Reflektieren von Schallwellen verwenden können, kann der wieder eingegebene Schall 81a wirksamer erhalten werden. Folglich werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei höherer Frequenz als der Resonanzfrequenz f₀ erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
10 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und die 11 und 12 sind Längsschnittansichten, die die Ausbildung des ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach
10 zeigen. In den 10, 11 und 12 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte ähnlich der des Ausführungsbeispiels 1. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen die jeweiligen Dicken der Rücklufträume 11 und 12. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 2 derart, dass sie den Schallisolator 1 mit einem Abstand der Dicke 11a der Rücklufträume 11 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der dem Isolator 1 zugewandten Seite der Schallabsorptionsplatte 2 mit dem Abstand der Dicke 12a der Rücklufträume 12 befestigt sind; die Zahl 30a bezeichnet hohle Glieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 sind so angeordnet, dass sie parallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b sind. Die Bezugszahl 40 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die sich vor der Schallabsorptionsplatte 2 so befinden, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 mit einem Abstand und parallel zu den Resonatoren 30 gegenüberliegen. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 11; die Zahl 81a bezeichnet einen Wiedereingangsschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingangsschall 81a der Eingangsschall 81 ist, der durch die Schallabsorptionsplatte 2 und ein reflektierendes Glied 40 reflektiert wurde; die Zahl 81b bezeichnet einen Wiedereingangsschall in einen Rückluftraum 12, welcher Wiedereingangsschall 81b der durch die Schallabsorptionsplatte 2 und ein reflektierendes Glied 40 reflektierte Eingangsschall 81 ist; die Zahl 82 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 12; und die Zahl 82b bezeichnet einen Wiedereingangsschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingangsschall 82b der durch die Schallabsorptionsplatte 2 und ein reflektierendes 40 reflektierte Eingangsschall 82 ist.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polykarbonatharz können als die Materialien der reflektierenden Glieder 40 verwendet werden. Da die Schallabsorptionsplatte 2 durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt ist, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöht. Die Form der reflektierenden Glieder 40 kann ein hohles Rohr oder ein fester Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird hauptsächlich entsprechend der Dicke 11a der Rücklufträume 11 bestimmt. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 82 wird auch hauptsächlich entsprechend der Dicke 12a der Rücklufträume 12 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils bei den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen maximal. Da jeder Schalldämpfungsmechanismus unabhängig von dem anderen ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die Resonatoren 30 bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, wirkt jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 unabhängig, wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, und hierdurch wird es leicht, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, die eine Verbesserung des Schalldämpfungsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenz somit gering ist, hat der vorliegende Schalldämpfungsmechanismus größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1 und 2. Weiterhin geht ein großer Teil des Schalls nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an der Oberfläche hiervon in dem Fall reflektiert, dass der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist. Demgemäß wird, wenn die reflektierenden Glieder 40 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte gegenüberliegen, der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 40 reflektiert und als der Wiedereingangsschall 81a, 81b und 82b in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der Wiedereingangsschall 81a, 81b und 82b wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3.
In den 10, 11 und 12 hat das Ausführungsbeispiel 6 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Durch eine derartige Verwendung kann ein Teil der Wirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
13 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; 14 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum; und 15 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Wirkung der reflektierenden Glieder 40 zeigt. 15 zeigt die Verhältnisse der Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall, in welchem der in 13 gezeigte Schalldämpfungsmechanismus mit den reflektierenden Gliedern 40 ausgestattet ist, zu dem Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall, in welchem der Schalldämpfungsmechanismus nicht mit den reflektierenden Gliedern 40 ausgestattet ist. Die reflektierenden Glieder 40 liegen der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüber und sind so angeordnet, dass sie die Resonatoren 30 senkrecht kreuzen. Die in den 10 bis 13 gezeigte Anordnung der reflektierenden Glieder 40 führt grundsätzlich auch zu den in den 14 und 15 gezeigten Schallabsorptionswirkungen. Die Richtungen der Anordnung der reflektierenden Glieder 40 zu den Resonatoren 30 ist nicht auf die gezeigten senkrechten parallelen Richtungen beschränkt, sondern sie können willkürlich sein. Und ähnliche Schallabsorptionswirkungen können bei den willkürlichen Richtungen erhalten werden.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Der Schalldämpfungsmechanismus ist ausgebildet durch Anordnen beispielsweise einer Schallabsorptionsplatte 2 mit der Dicke von 3,5 mm, derart, dass die Dicke 11a der Rücklufträume 11 etwa 35 mm wird, an welcher Schallabsorptionsplatte 2 hohle Glieder 30a so befestigt werden, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm wird, um die Resonatoren 30 zu bilden. Und dann werden quadratische Rohre aus ABS-Harz mit der Breite von etwa 33 mm und der Höhe von etwa 15 mm mit dem Abstand von etwa 10 mm von der Schallabsorptionsplatte 2 als die reflektierenden Glieder 40 angeordnet. Die Schallabsorptionscharakteristik des so ausgebildeten Schalldämpfungsmechanismus wird bei den Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als etwa 1,5 KHz sind, aufgrund der Wirkung der Reflexion und bei Frequenzen, die niedriger als etwa 600 Hz sind, aufgrund der Wirkung von geschlitzten Resonanzerscheinungen verbessert im Vergleich zu der Schallabsorptionscharakteristik in dem Fall, dass keine reflektierenden Glieder vorhanden sind, und die erstgenannten sind vollständig verbessert bei einem weiteren Frequenzband, wie in den 14 und 15 gezeigt ist. Gemäß den Ergebnissen einiger Experimente werden die Schallabsorptionskoeffizienten weiter verbessert bei der Dicke 12a der Rücklufträume 12 von etwa 15 mm und bei dem Abstand zwischen den reflektierenden Gliedern 40 und der Schallabsorptionsplatte 2 von 15 mm.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 8
16 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungstafel nach der vorliegenden Erfindung zeigt. In 16 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolierplatte, die auch als ein Gehäuse der Schalldämpfungstafel dient. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatt aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung aufweist und an der Isolierplatte 1a so befestigt ist, dass sie den geöffneten Teil der Schallisolierplatte 1a abdeckt. Die Bezugszahl 21a bezeichnet ein Stützglied zum Anordnen der reflektierenden Glieder 40. Die Richtung der reflektierenden Glieder kann parallel oder senkrecht zu den Resonatoren 30 sein. Diese Schalldämpfungsplatte hat dieselben Wirkungen wie diejenigen der Ausführungsbeispiele 6 und 7.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 9
17 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 17 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte ähnlich der des Ausführungsbeispiels 1; und die Zahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung aufweist und gegenüber der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 angeordnet ist. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt sind und sich vor der Schallabsorptionsplatte 2 mit einem Abstand von dieser befinden. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in den Rückluftraum 11; und die Zahl 81a bezeichnet einen Wiedereingangsschall in den Rückluftraum 11, welcher Wiedereingangsschall 81a der von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 42 reflektierte Eingangsschall 81 ist. Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polykarbonatharz können als das Material der Schallabsorptionsplatte 2 verwendet werden. Die Form der reflektierenden Glieder 42 kann ein hohles Rohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird gemäß der Dicke 11a des Rückluftraums 11 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden bei der Resonanzfrequenz fo maximal. Ein Teil des Schalls geht nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an der Oberfläche hiervon reflektiert für den Fall, dass der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist. Demgemäß wird, wenn die reflektierenden Glieder 42 gegenüber der Schallabsorptionsplatte 2 angeordnet sind, der reflektierte Schall wieder durch ein reflektierendes Glied 42 reflektiert und als der Wiedereingabeschall 81a in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um von dieser absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der Wiedereingabeschall 81 wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz fo sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen des Standes der Technik 1. Weiterhin kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 2 durch die Schutzplatte 4 verhindert werden. Da die reflektierenden Glieder 42 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt werden, ist der Wirkungsgrad des Einpassvorgangs der Schutzplatte 4 an den Einpassstellen hoch. Die reflektierenden Glieder 40 dienen auch als eine Verstärkung der Schutzplatte 4.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 10
18 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und 19 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach 18 zeigt. In den 18 und 19 bezeichnet die Bezugszahl 4 eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 gebildet ist durch Biegen ihrer Bereiche entsprechend den im Ausführungsbeispiel 9 beschriebenen reflektierenden Gliedern 42 und Öffnungen in den Bereichen hat, die nicht die Bereiche entsprechend den reflektierenden Gliedern 42 sind, und weiterhin so angeordnet ist, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegt. Der so ausgebildete Schalldämpfungsmechanismus hat auch dieselben Wirkungen wie diejenigen wie bei dem Ausführungsbeispiel 9.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 11
20 eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und 21 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach 20 zeigt. In den 20 und 21 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte ähnlich der des Ausführungsbeispiels 1; und die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte Öffnungen aufweist und sich vor der Schallabsorptionsplatte 2 befindet. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen die jeweilige Dicke der Rücklufträume 11 und 12. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 2 derart, dass sie dem Schallisolator 1 oberhalb von diesem gegenüberliegt mit dem Abstand der Dicke 11a der Rücklufträume 11. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der dem Isolator 1 zugewandten Seite der Schallabsorptionsplatte 2 mit dem Abstand der Dicke 12a der Rücklufträume 12 angeordnet sind; und die Zahl 30a bezeichnet hohle Glieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 sind parallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b angeordnet. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 angebracht sind und liegen der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüber und verlaufen parallel zu den Resonatoren 30. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in einem Rückluftraum 11; die Zahl 81b bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einem Rückluftraum 12, welcher Wiedereingabeschall 81b der an der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied reflektierte Eingabeschall 81 ist; die Zahl 82 bezeichnet einen Eingabeschall in einem Rückluftraum 12; und die Zahl 82b bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingabeschall 82b der an der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 42 reflektierte Eingabeschall 82 ist. Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchlorid, ABS-Harz und Polykarbonatharz können als das Material der Schallabsorptionsplatte 2 verwendet werden. Da die Schallabsorptionsplatte 2 durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt ist, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöht. Die Gestalt der reflektierenden Glieder 42 kann ein hohles Rohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 81 wird hauptsächlich gemäß der Dicke 11a der Rücklufträume 11 bestimmt. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 82 wird auch hauptsächlich gemäß der Dicke 12a der Rücklufträume 12 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils bei der Resonanz frequenz f₀ von diesen maximal. Da jeder Schalldämpfungsmechanismus von dem anderen unabhängig ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind, und die Rücklufträume 12 durch die Resonatoren 30 bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, arbeitet jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 jeweils unabhängig, wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, und hierdurch wird es einfach, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, die die Verbesserung des Schalldämpfungsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit gering ist, hat der vorliegende Schalldämpfungsmechanismus größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich zu denen nach dem Stand der Technik 1 und 2. Weiterhin geht ein großer Teil des Schalls nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert in dem Fall, dass der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 beschrieben ist. Wenn demgemäß die reflektierenden Glieder 42 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, wird der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 42 reflektiert und als der Wiedereingabeschall 81b und 82b in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der Wiedereingabeschall 81a und 82b wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3. Weiterhin kann eine Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 2 durch die Schutzplatte 4 verhindert werden. Da die reflektierenden Glieder 42 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt werden, dienen die reflektierenden Glieder 42 auch als Verstärkung der Schutzplatte 4, und der Wirkungsgrad des Einpassvorgangs für die Schutzplatte 4 an den Einpassstellen ist hoch.
In den 20 und 21 hat das Ausführungsbeispiel 11 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Durch eine derartige Verwendung kann ein Teil der Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhalten werden. Die ähnlichen Wirkungen können in dem Fall erwartet werden, in welchem die reflektierenden Glieder 42 senkrecht zu den Resonatoren 30 angeordnet sind.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 12
22 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und 23 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach 22 zeigt. In den 22 und 23 bezeichnet die Bezugszahl 43 mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt und so angeordnet, dass die Schallabsorptionsplatte 2 zwischen die reflektierenden Glieder 43 und die Stützglieder 20a oder 20b gesetzt ist. Die Bezugszahl 81a bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingabeschall 81a der an der Schallabsorptionsplatte 2 und den reflektierenden Gliedern 43 reflektierte Eingabeschall 81 ist.
Da der ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsmechanismus nach dem Ausführungsbeispiel 12 so ausgebildet ist, kann er die Schallabsorptionskoeffizienten ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel 11 verbessern, und er kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 2 nicht nur verhindern, sondern auch die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöhen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 13
23 eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendeten Schalldämpfungstafel nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und 25 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum. In 24 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolierplatte, die auch als ein Gehäuse der Schalldämpfungstafel dient. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung und an der Schallisolierplatte 1a so befestigt ist, dass sie den geöffneten Teil der Schallisolierplatte 1a bedeckt. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt und so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen. Die reflektierenden Glieder 42 verlaufen senkrecht zu den Resonatoren 30.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die hohlen Glieder 30a bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, arbeitet jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 jeweils unabhängig, wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, und es hierdurch wird es einfach, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, die die Verbesserung des Schalldämpfungsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit klein ist, hat die vorliegende Schalldämpfungstafel größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich zu denen nach dem Stand der Technik 1 und 2. Weiterhin geht ein großer Teil des Schalls nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an der Oberfläche hiervon reflektiert, wenn der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist. Demgemäß wird, wenn die reflektierenden Glieder 42 so angeordnet werden, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 42 reflektiert und wieder in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer eingegeben wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich zu denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3.
Die Schalldämpfungstafel wird gebildet durch Formen, beispielsweise einer galvanisierten Stahlplatte mit der Dicke von 1,6 mm in einen Kasten mit der Größe von etwa 500 mm × 1960 mm × 50 mm als die Schallisolierplatte 1a und durch Anordnen der Schallabsorptionsplatte 2 mit der Dicke von etwa 3,5 mm in dem Kasten, so dass die Dicke 11a der Rücklufträume 11 etwa 35 mm wird, an welcher Schallabsorptionsplatte 2 die hohlen Glieder 30a so befestigt sind, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm wird, um die Resonatoren 30 zu bilden. Und dann werden quadratische Stangen aus ABS-Harz mit der Breite von etwa 27 mm und der Höhe von etwa 15 mm als die reflektierenden Glieder 40 an der Schutzplatte 4 befestigt, die aus einer Aluminiumplatte mit der Dicke von 0,8 mm besteht und einen Grad von geöffneter Fläche von etwa 40% hat. Und dann wird die Schutzplatte 4 an der Schallisolierplatte 1a befestigt. Schallabsorptionscharakteristik der so ausgebildeten Schalldämpfungstafel wird in den Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als etwa 1,5 KHz sind, verbessert im Vergleich zu der Schallabsorptionscharakteristik in dem Fall, dass keine reflektierenden Glieder vorhanden sind, und die erstgenannte ist vollständig verbessert in einem weiteren Frequenzband, wie in 25 gezeigt ist.
Ähnliche Wirkungen können in dem Fall erwartet werden, in welchem die reflektierenden Glieder 42 parallel zu den Resonatoren 30 angeordnet sind.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 14
Die 26, 27 und 28 sind Längsschnittansichten, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigen. In den 26, 27 und 28 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahlen 3a und 3b bezeichnen Schallabsorptionsplatten, die ähnlich wie Schallabsorptionsplatte 2 nach dem Ausführungsbeispiel 1 eine dünne Platte aus porösem Material verwenden. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3a und 3b sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 3a; und die Zah1l 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11. Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatten 3b; die Zahl 14a bezeichnet die Dicke der senkrechten Richtung der Rücklufträume 14; und die Zahl 14b bezeichnet die Dicke der horizontalen Richtung der Rücklufträume 14. Die Bezugszahl 32 bezeichnet mehrere erhöhte Schallabsorber, die aus einer Schallabsorptionsplatte 3b und einem hohlen Glied 32a zusammengesetzt und so vor der Schallabsorptionsplatte 3a angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 3a im Abstand gegenüberliegen. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in den Rückluftraum 11; die Zahl 81a bezeichnet einen Wiedereingangsschall in den Rückluftraum 11, welcher Wiedereingangsschall 81a der an der Schallabsorptionsplatte 3a und einem erhöhten Schallabsorber 32 reflektierte Eingangsschall 81 ist; und die Zahl 81c bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 14, welcher Wiedereingabeschall 81c der an der Schallabsorptionsplatte 3a reflektierte Eingabeschall 81 ist. Die Bezugszahl 84 bezeichnet einen Eingabeschall in einem Rückluftraum 14.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 81 wird gemäß der Dicke 11a des Rückluftraums 11 bestimmt. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 81 wird ebenfalls gemäß der Dicke 14a oder 14b der Rücklufträume 14 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal bei den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen. Da jeder Schalldämpfungsmechanismus unabhängig voneinander ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jewei ligen Schallabsorptionscharakteristiken. Ein großer Teil des Schalls geht nicht durch die Schallabsorptionsplatte 3a hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert, wenn der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist. Demgemäß wird, wenn die erhöhten Schallabsorber 32 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegen, der reflektierte Schall der Wiedereingabeschall 81c oder der Wiedereingabeschall 81a, der der an einem erhöhten Schallabsorber 32 wieder reflektierte Wiedereingabeschall 81c ist und in die Schallabsorptionsplatte 3a eingegeben wird, um absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der Wiedereingabeschall 81a und 81c wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich zu denjenigen nach dem Stand der Technik 1.
Da der Wiedereingabeschall einen längeren Fortpflanzungspfad als der Eingabeschall hat, sind ihre Phasen verschoben. Folglich werden Resonanzerscheinungen bei einigen Frequenzen verstärkt, was zu der Erhöhung von Schallabsorptionskoeffizienten führt.
Ein Teil des Eingangsschalls in die erhöhten Schallabsorber 32 wird in die Räume zwischen den erhöhten Schallabsorbern 32 gezogen aufgrund der Erscheinung wie einer Beugung. Da die Impedanz von diesen angepasst ist und ihre Eingangswinkel nahezu senkrecht sind, werden sie wirksam absorbiert.
Gemäß den Ergebnissen einiger Experimente werden die Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall der in
26 gezeigten Ausbildung von den in den 26 bis 28 gezeigten Ausbildungen am meisten verbessert.
AUSFÜHRUNGSBELSPIFL 15
Die 29, 30 und 31 sind Längsschnittansichten, die die Ausbildungen von erhöhten Schallabsorbern 32 von ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismen jeweils nach der vorliegenden Erfindung zeigen. In den 29, 30 und 31 bezeichnen die Bezugszahlen 3b, 3c, 3d und 3e Schallabsorptionsplatten, die eine dünne Platte aus porösem Material verwenden. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3b, 3c, 3d und 3e sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahlen 14, 15, 16 und 17 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatten 3b, 3c, 3d und 3e. Da dieses Ausführungsbeispiel die Schallabsorptionsplatten 3b, 3c, 3d und 3e bzw. ihre Rücklufträume 14, 15, 16 und 17 trennt, können mehrere Resonanzfrequenzen f₀ eingestellt werden, und hierdurch können die Frequenzen mit dem lokalen maximalen Schallabsorptionskoeffizienten bestreut werden. Folglich kann eine Verteilung von Schallabsorptionskoeffizienten mit einem weiteren Frequenzband erhalten werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 16
32 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; 33 ist eine Längsschnittansicht, die den ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus nach 33 zeigt; 34 ist ein Schallabsorptions-Charakteristikdiagramm in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallab sorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum; und 35 ist ein Charakteristikdiagramm, das die Verhältnisse der Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall zeigt, in welchem der in den 32 und 33 gezeigte Schalldämpfungsmechanismus mit den erhöhten Schallabsorbern 32 ausgestattet ist, zu dem Fall, in welchem der Schalldämpfungsmechanismus nicht mit den erhöhten Schallabsorbern 32 ausgestattet ist. In den 32 und 33 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahlen 3a und 3b bezeichnen Schallabsorptionsplatten, die eine harte dünne Platte aus porösem Material verwenden. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3a und 3b sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 3a; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen die Dicken der Rücklufträume 11 bzw. 12. Die Bezugszahl 14 bezeichnet die Rücklufträume der Schallabsorptionsplatten 3b; und die Zahl 14a bezeichnet die Dicke der senkrechten Richtung der Rücklufträume 14. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 3a in der Weise, dass sie dem Schallisolator 1 oberhalb von diesem mit einem Abstand der Dicke 11a der Rücklufträume 11 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der dem Schallisolator 1 zugewandten Seite der Schallabsorptionsplatte 3a mit dem Abstand der Dicke 12a der Rücklufträume 12 angebracht sind; und die Zahl 30a bezeichnet hohle Glieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 sind parallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b angeordnet. Die Bezugszahl 32 bezeichnet mehrere erhöhte Schallabsorber, die aus einer Schallabsorptionsplatte 3b und einem Rückluftraum 14 zusammengesetzt und so angeordnet sind, dass sie der obe ren Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegen. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingabeschall in einen Rückluftraum 11; die Zahl 81b bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 12, welcher Wiedereingabeschall 81b der an der Schallabsorptionsplatte 3a und einem erhöhten Schallabsorber 32 reflektierte Eingabeschall 81 ist; die Zahl 82 bezeichnet einen Eingabeschall in einen Rückluftraum 12; und die Zahl 82b bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingabeschall 82b der an der Schallabsorptionsplatte 3a und einem erhöhten Schallabsorber 32 reflektierte Eingabeschall 82 ist. Die Bezugszahl 84 bezeichnet einen Eingabeschall in einen Rückluftraum 14.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die hohlen Glieder 30a bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, arbeitet jeder Rückluftraum 11 bzw. jeder Rückluftraum 12 unabhängig, wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, und hierdurch wird es einfach Resonanzerscheinungen zu erzeugen, die die Verbesserung des Schalldämpfungsvermögens hiervon bewirken. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit klein ist, hat der vorliegende Schalldämpfungsmechanismus größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich zu denjenigen nach dem Stand der Technik 1 und 2. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 81 wird hauptsächlich bestimmt entsprechend der Dicke 11a der Rücklufträume 11. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingabeschalls 84 wird ebenfalls hauptsächlich bestimmt entsprechend der Dicke 14a der Rücklufträume 14. Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal an den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen. Da jeder Schalldämpfungsmechanismus unabhängig voneinander ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken. Weiterhin geht ein großer Teil des Schalls nicht durch die Schallabsorptionsplatte 3a hindurch, sondern wird an der Oberfläche hiervon reflektiert, wenn der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist. Demgemäß wird, wenn die erhöhten Schallabsorber 32 so angeordnet, dass sie der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegen, der reflektierte Schall wieder durch die erhöhten Schallabsorber 42 reflektiert und in die Schallabsorptionsplatte 3a als der Wiedereingabeschall 81b und 82b eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Welle wirksamer der Wiedereingabeschall 81b und 82b wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich zu denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3.
Da der Wiedereingabeschall einen längeren Fortpflanzungspfad als der Eingabeschall hat, sind ihre Phasen verschoben. Folglich werden Resonanzerscheinungen bei einigen Frequenzen verstärkt, was eine Erhöhung von Schallabsorptionskoeffizienten bewirkt.
Ein Teil des Eingabeschalls in die erhöhten Schallabsorber 32 wird in die Räume zwischen den erhöhten Schallabsorbern 32 gezogen aufgrund von Erscheinungen wie der Beugung. Da die Impedanz von diesen angepasst ist und ihre Eingangswinkel nahezu senkrecht sind, werden sie wirksam absorbiert.
Der Schallabsorptionsmechanismus verwendet eine dünne Platte aus porösem Material als die Schallabsorptionsplatten 3a und 3b, welches poröse Material hergestellt ist durch teilweises Erwärmen und Verschweißen von Kunststoffteilchen aus Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz, Polykarbonatharz oder dergleichen, und er ist vollständig offenbart in der veröffentlichten ungeprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 289333/1990 (Tokkai-Hei 2-289333) mit dem Titel "Takoshitsu Kozotai (Poröses Material)". Die Schallabsorptionsplatte 3a mit der Dicke von etwa 3,5 mm ist so befestigt, dass die Dicke 11a der Rücklufträume 11 etwa 35 mm wird, und die hohlen Glieder 30a sind so an der Schallabsorptionsplatte 3a befestigt, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm wird, um die Resonatoren 30 zu bilden. Die Schallabsorptionsplatten 3b mit einer Dicke von etwa 3,5 mm sind so befestigt, dass die Dicken 14a der Rücklufträume 14 etwa 10 mm werden. Und dann werden die erhöhten Schallabsorber 32, die so ausgebildet und bemessen sind, dass sie eine Breite von etwa 33 mm und eine Höhe von etwa 15 mm haben, mit einem Abstand von etwa 15 mm von der Schallabsorptionsplatte 3a so angeordnet, dass sie senkrecht zu den Resonatoren 30 verlaufen. Die Schallabsorptionscharakteristik des so ausgebildeten Schalldämpfungsmechanismus ist in den Schallabsorptionskoeffizienten verbessert bei Frequenzen, die höher als etwa 1,25 KHz sind, und ist vollständig verbessert bei einem weiteren Frequenzband im Vergleich zu der Schallabsorptionscharakteristik in dem Fall, dass keine erhöhten Schallabsorber vorhanden sind, wie in 34 und 35 gezeigt ist. Da die Schallabsorptionsplatte 3a durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt ist, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 3a erhöht. Gemäß den Ergebnissen einiger Experimente werden die Schallabsorptionskoeffizienten weiterhin verbessert bei einer Dicke 12a des Rückluftraums 12 von etwa 15 mm.
In den 32 und 33 hat das Ausführungsbeispiel 16 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Bei einer derartigen Verwendung können Wirkungen ähnlich denjenigen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwartet werden. Ähnliche Wirkungen können auch in dem Fall erwartet werden, in welchem die erhöhten Schallabsorber 23 parallel zu den Resonatoren 30 angeordnet sind.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 17
36 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwenden Schalldämpfungstafel nach der vorliegenden Erfindung zeigt. In 36 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolierplatte, die auch ein Gehäuse der Schalldämpfungstafel dient. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung aufweist und an der Isolierplatte 1a so befestigt ist, dass sie den offenen Teil der Schallisolierplatte 1a bedeckt. Die Bezugszahl 21a bezeichnet ein Stützglied zum Anordnen der erhöhten Schallabsorber 32. Der bei dem Ausführungsbeispiel 16 realisierte Gegenstand hat Wirkungen ähnlich denjenigen des Ausführungsbeispiels 16, selbst wenn es auf die Form einer bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Schalldämpfungstafel angewendet wird.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 18
Die 37 und 39 sind perspektivische Ansichten, die Ausbildungen von porösen Materialien verwendenden Schalldämpfungsmechanismen nach der vorliegenden Erfindung zeigen; und die 38 und 40 sind Längsschnittansichten, die jeweils die in den 37 und 39 gezeigten Schalldämpfungsmechanismen zeigen. In den 37 bis 40 bezeichnen die Bezugszahlen 3b und 3c Schallabsorptionsplatten, die eine dünne Platte aus porösem Material verwenden. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3b und 3c sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Schallabsorptionsplatten 3a und 3b bilden die Rücklufträume 14 und erhöhte Schallabsorber 32 und sind so angeordnet, dass die Schallabsorptionsplatte 3a zwischen den Schallabsorptionsplatten 3b oder 3c und den Stützgliedern 20a oder 20b gesetzt sind. Die erhöhten Schallabsorber 33, die aus einer Schallabsorptionsplatte 3b und einem Rückluftraum 14 zusammengesetzt sind, sind so angeordnet, dass die Schallabsorptionsplatte 3a zwischen die erhöhten Schallabsorber 33 und die Stützglieder 20a oder 20b gesetzt ist. Die Bezugszahl 81a bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingabeschall 81a der an der Schallabsorptionsplatte 3a und einem erhöhten Schallabsorber 33 reflektierte Eingabeschall 81 ist. Die Bezugszahl 81c bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 14, welcher Wiedereingabeschall 81c der an der Schallabsorptionsplatte 3a reflektierte Eingabeschall 81 ist.
Der so ausgebildete, ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsmechanismus hat nicht nur die Wirkung der Verbesserung von Schallabsorptionskoeffizienten wie mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel 16 be schrieben ist, sondern auch die Wirkung der Erhöhung der Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 3a.
In den 37 bis 40 hat das Ausführungsbeispiel 18 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Durch eine derartige Verwendung können die Wirkungen ähnlich denjenigen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erwartet werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 19
Dieses Ausführungsbeispiel ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
41 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus zeigt. In 41 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahlen 3a und 3b bezeichnen Schallabsorptionsplatten, die eine dünne Platte aus porösem Material verwenden. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3a und 3b sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und so angeordnet ist, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegt. Die Bezugszahl 11 bezeichnet den Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 3a; und die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11. Die Bezugszahl 14 bezeichnet Rücklufträume der Schallabsorptionsplatten 3b; und die Zahl 14a bezeichnet die Dicke der senkrechten Richtung des Rückluftraums 14.
Die Bezugszahl 32 bezeichnet mehrere erhöhten Schallabsorber, die an der Schutzplatte 4 befestigt sind und aus einer Schallabsorptionsplatte 3b und einem Rückluftraum 14 zusammengesetzt sind und weiterhin so angeordnet sind, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegen. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingabeschall in den Rückluftraum 11; und die Zahl 81c bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 14, welcher Wiedereingabeschall 81c der an der Schallabsorptionsplatte 3a reflektierte Wiedergabeschall 81 ist.
Da der ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsmechanismus nach dem Ausführungsbeispiel 19 so ausgebildet ist, kann er die Schallabsorptionskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel 14 verbessern. Und er kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 3a mittels der Schutzplatte 4 verhindern. Da weiterhin die erhöhten Schallabsorber 32 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt werden, dienen sie auch als Verstärkungen der Schutzplatte 4 und der Wirkungsgrad der Einpassoperation der Schutzplatte 4 an den Einpassstellen ist hoch.
Es kann erwartet werden, dass die Schallabsorptionsplatte 3b ähnliche Wirkungen hat in dem Fall, in welchem sie senkrecht zu der Schutzplatte 4 befestigt ist, wie in 28 gezeigt ist.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 20
Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung.
42 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus zeigt; und 43 ist eine Längsschnittansicht, die den in 12 gezeigten, ein poröses Material verwendenden Schalldämpfungsmechanismus zeigt. In den 42 und 43 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 3a und 3c bezeichnen Schallabsorptionsplatten, die eine dünne Platte aus porösem Material verwenden, ähnlich wie die Schallabsorptionsplatte 2 bei dem Ausführungsbeispiel 1. Die Materialien der Schallabsorptionsplatten 3a und 3c sind Kunststoffteilchen, Keramik, Schaummetall oder dergleichen. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Standmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und so angeordnet ist, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 3a gegenüberliegt. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 3a; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen die Dicken der Rücklufträume 11 bzw. 12. Die Bezugszahl 14 bezeichnet Rücklufträume der Schallabsorptionsplatten 3c. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder, die so angeordnet sind, dass die Schallabsorptionsplatte 3a dem Schallisolator 1 mit dem Abstand der Dicke 11a des Rückluftraums 11 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der dem Isolator 1 zugewandten Seite der Schallabsorptionsplatte 3a mit dem Abstand der Dicke 12a der Rücklufträume 12 befestigt sind; und die Zahl 30a bezeichnet hohle Glieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 verlaufen parallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b. Die Bezugszahl 32 bezeichnet mehrere erhöhte Schallabsorber, die an der Schutzplatte 4 befestigt und aus einer Schallabsorptionsplatte 3c und einem Rückluftraum 14 zusammengesetzt sind. Die erhöhten Schallabsorber 32 sind so angeordnet, dass die Schallabsorptionsplatte 3a zwischen die erhöhten Schallabsorber 32 und die Stützglieder 20a oder 20b gesetzt ist. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingabeschall in einen Rückluftraum 11; die Zahl 81c bezeichnet einen Wiedereingabeschall in einen Rückluftraum 14, welcher Wiedereingabeschall 81c der an der Schallabsorptionsplatte 3a reflektierte Eingabeschall 81 ist; und die Zahl 82 bezeichnet einen Eingabeschall in einen Rückluftraum 12.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Da der ein poröses Material verwendende Schalldämpfungsmechanismus nach dem Ausführungsbeispiel 20 so ausgebildet ist, kann er die Schallabsorptionskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessern, wie bei dem Ausführungsbeispiel 18 beschrieben ist. Und er kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 3a mittels der Schutzplatte 4 verhindern. Da weiterhin die erhöhten Schallabsorber 32 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt ist, dienen sie auch als Verstärker für die Schutzplatte 4 und der Wirkungsgrad der Einpassoperation der Schutzplatte 4 an den Einpassstellen ist hoch. Die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 3a wird auch durch die Schallabsorber 32 erhöht.
In den 42 und 43 hat das Ausführungsbeispiel 20 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein.

Claims

Schalldämpfungsvorrichtung, die ein poröses Material verwendet, das auf einem Schallisolator (1) wie einer Wand anzuordnen ist, aufweisend: eine Schallabsorptionsplatte (2) aus einer dünnen Platte aus porösem Material; und ein Stützglied (20a, 20b) zum Stützen der Schallabsorptionsplatte (2) über dem Schallisolator (1), wobei das Stützglied (20a, 20b) mehrere getrennte erste Rücklufträume (11) bildet durch Trennen des Raums zwischen der Schallabsorptionsplatte (2) und dem Schallisolator (1) in die mehreren getrennten ersten Rücklufträume, weiterhin aufweisend ein erstes konkaves Glied (30a) in jedem ersten Rückluftraum (11), das an einer Rückseite der Schallabsorptionsplatte (2) befestigt ist, um einen ersten Resonator (3) zwischen der Schallabsorptionsplatte und dem ersten konkaven Glied (30a) zu bilden, wobei ein zweiter Rückluftraum (12) zwischen der Schallabsorptionsplatte und dem ersten konkaven Glied (30a) vorgesehen ist, der durch das konkave Glied getrennt und unabhängig von dem Bereich des ersten Rückluftraums (11) außerhalb des ersten Resonators ist, gekennzeichnet durch weiterhin aufweisend mehrere reflektierende Glieder (40, 42), die vor der Schallabsorptionsplatte (2) mit einem Abstand von der Schallabsorptionsplatte (2) angeordnet sind.
Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weiterhin aufweisend eine Schutzplatte (4), die vor den reflektierenden Gliedern (42) angeordnet ist zum Befestigen der reflektierenden Glieder (42), welche Schutzplatte (4) eine Öffnung aufweist.
Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weiterhin aufweisend mehrere Schallabsorber (32), die aus einer dünnen Platte (3b) aus porösem Material und einem zweiten konkaven Glied (32a) zusammengesetzt sind, welche Schallabsorber (32) vor der Schallabsorptionsplatte (3a) im Abstand von der Schallabsorptionsplatte (3a) angeordnet sind.
Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch weiterhin aufweisend eine Schutzplatte (4), die vor den Schallabsorbern (32) angeordnet ist zum Befestigen der Schallabsorber (32), wobei die Schutzplatte (4) eine Öffnung aufweist.
Schalldämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weiterhin aufweisend ein zweites konkaves Glied (31a) innerhalb der ersten konkaven Glieder (30a), das an einer Rückseite der Schallabsorptionsplatte (2) befestigt ist, um einen zweiten Resonator (31) zwischen der Schallabsorptionsplatte (2) und dem zweiten konkaven Glied (31a) zu bilden, wobei ein dritter Rückluftraum (13) von dem zweiten konkaven Glied (31a) getrennt und unabhängig von dem Bereich des zweiten Rückluftraums (12) außerhalb des zweiten Resonators vorgesehen ist.
Schalldämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rückluftraum eine Dicke zwischen der Schallabsorptionsplatte (2) und dem Schallisolator (1) hat, der zweite Rückluftraum eine Dicke zwischen der Schallabsorptionsplatte und dem ersten konkaven Glied (30a) hat, die Resonanzfrequenz des ersten Resonators bestimmt ist entsprechend der Dicke des zweiten Rückluftraums, und die Resonanzfrequenz des Bereichs des ersten Rückluftraums (11) außerhalb des ersten Resonators bestimmt ist entsprechend der Dicke des ersten Rückluftraums.
Schalldämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz des ersten Resonators und des Bereichs des ersten Rückluftraums (11) außerhalb des ersten Resonators in dem Bereich von 60 bis 5.000 Hz ist.
Schalldämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz des ersten Resonators und des Bereichs des ersten Rückluftraums (11) außerhalb des ersten Resonators in dem Bereich von 125 bis 4.000 Hz ist.
Schalldämpfungsmittel mit einem Schallisolator (1) wie einer Wand, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalldämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf dem Schallisolator (1) angeordnet ist.
Verwendung einer Schalldämpfungsvorrichtung oder von Schalldämpfungsmitteln nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Dämpfung von Schall in dem Bereich von 60 bis 5.000 Hz.
Verwendung einer Schalldämpfungsvorrichtung oder von Schalldämpfungsmitteln nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Dämpfung von Schall in dem Bereich von 125 bis 4.000 Hz.