EP2801678B1 - Adaptives akustisches System sowie Verfahren zur Optimierung der Raumakustik - Google Patents

Adaptives akustisches System sowie Verfahren zur Optimierung der Raumakustik Download PDF

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EP2801678B1
EP2801678B1 EP13167091.1A EP13167091A EP2801678B1 EP 2801678 B1 EP2801678 B1 EP 2801678B1 EP 13167091 A EP13167091 A EP 13167091A EP 2801678 B1 EP2801678 B1 EP 2801678B1
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EP
European Patent Office
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sound
absorbing
room
acoustic
actuator
Prior art date
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EP13167091.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2801678A1 (de
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Prof. Dr. Wilhelm Bauer
Stefan Rief
Vanessa Borkmann
Dr. Jörg Kelter
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Publication date
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Priority to PL13167091.1T priority patent/PL2801678T3/pl
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/7401—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using panels without a frame or supporting posts, with or without upper or lower edge locating rails
    • E04B2/7403—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using panels without a frame or supporting posts, with or without upper or lower edge locating rails with special measures for sound or thermal insulation including fire protection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/7407—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts
    • E04B2/7409—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts special measures for sound or thermal insulation, including fire protection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/001—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by provisions for heat or sound insulation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/003—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation with movable parts, e.g. pivoting panels, access doors

Definitions

  • the present invention relates to an adaptive acoustic system with which the room acoustics can be optimized.
  • the adaptive acoustic system comprises a sound-absorbing or sound-damping element which can be attached to the ceiling of a room, to the floor of a room, to the side of a room or installed as an element and, for example, lowered from the ceiling if necessary, from below in the direction of Ceiling raised or can be retracted from the side into the room.
  • the adaptive acoustic system comprises a sensor for determining the sound pressure or the noise level, for example the speech level within the room, and an actuator for controlling the sound-absorbing or sound-damping element.
  • the present invention also relates to a method for optimizing the room acoustics by means of the adaptive acoustic system according to the invention.
  • the indoor acoustic comfort greatly influences health, well-being, as well as the ability to concentrate or communicate (in connection with speech intelligibility) of the users - for example in office environments.
  • communication behavior or use of technical devices eg telephone equipment
  • the noise level and thus the requirement for the number and area of the sound-absorbing and sound-insulating measures in the room change.
  • certain situations may require temporary protection against glimpses or a reduction in the acoustic load or the creation of an acoustic privacy or a visual retreat from the open space situation.
  • Solutions for optimizing room acoustics have so far been predominantly static in nature and, in particular, do not react to a change in acoustic situations or visual requirements.
  • sound-absorbing and insulating materials are attached to the room boundaries (eg walls, floor, ceiling) or integrated into furniture, fixed or mobile partition systems.
  • a visual relationship between the areas is either permanently guaranteed or permanently not given.
  • a system that is actively responding so far except for audio solutions such as e.g. not known about soundmasking.
  • soundmasking does not reduce the noise level in the room but reduces speech intelligibility and serves to mask noise.
  • FR-2-778-781 discloses an adaptive acoustic system comprising a) at least one movable sound-absorbing or sound-absorbing element with which an acoustic separation or division of a region within a surrounding space can be generated, b) at least one sensor for determining the activation of a machine, c) at least one actuator for Controlling the vertical or horizontal movement of the at least one sound-absorbing or sound-insulating element, wherein the at least one sensor emits a signal to the actuator during operation of the machine and the actuator of at least one of the sound-absorbing or sound-insulating elements is set in motion so that an acoustic zoning or separation of a region within a surrounding space is generated and / or emits a signal to the actuator when the machine is switched off and the actuator at least one of the sound-absorbing or sound-absorbing elements in motion, so that an acoustic Zoning or separation of an area within a surrounding space is canceled.
  • the adaptive acoustic system thus comprises an element that can be fixed to, for example, the ceiling of a room and with which a spatial-acoustic separation of a region of a room can be created by the sound-absorbing or sound-absorbing element from the ceiling as required can be lowered to the ground whereby a temporary spatial-acoustic division / separation is given.
  • a temporary spatial-acoustic division / separation is given.
  • the spatial-acoustic separation / structuring is therefore not permanent but of a temporary nature and can be canceled if necessary.
  • the sound-absorbing or sound-absorbing element forms a continuous and sound-absorbing or sound-insulating wall / surface, if necessary, with which the space can be divided into different compartments.
  • the sound-absorbing or sound-damping element is designed in particular vertically or horizontally movable, i. can e.g. starting from the ceiling or from the floor of a room or in the horizontal direction to separate the room into individual segments and thus to the acoustic dissection or to cancel the separation or dissection are moved.
  • the sound-absorbing or sound-absorbing system can be such be configured so that it can be drained from the ceiling into the room and can conclude, for example, with the floor, but also with located below the element pieces of furniture, such as sideboards or room dividers. In this case, a temporary fixation with the respective final element, for example, the floor or any furniture is conceivable.
  • the movable element In the event that the element is attached to the ceiling of the room, a subdivision or separation of a compartment of the room takes place in that the movable element is lowered vertically from the ceiling to the floor.
  • the movable element can be guided to the ground, it is also possible that the movable element with existing furniture, such as sideboards, etc. completes.
  • the movable sound-absorbing or sound-damping element is mounted on the bottom side
  • this can either be mounted directly on the floor or be placed or mounted on existing furniture or placed.
  • the spatial subdivision / structuring of the room into different areas takes place in this case by the fact that the vertically movable sound-absorbing or sound-absorbing element, for example, raised, pushed or extended in the direction of ceiling and can complete with the ceiling, so given a spatial subdivision of the room is.
  • system side z. B. on the façade inside or on the gangway or set up and drive up in the direction of the opposite side, for example, raise or unroll. In this case, a horizontal movement thus takes place.
  • the directions of movement of the sound-absorbing or sound-damping element are not limited to the embodiments described above; For example, it is also possible that the movements of the sound-absorbing or sound-damping element in the room are diagonal or oblique.
  • the sensor which monitors sound pressure or noise level in the room, can be located anywhere in the room.
  • the sensor is mounted directly on a ceiling or floor anchorage of the adaptive acoustic system or in the respective compartment of a room whose sound level is to be monitored.
  • Important is only the functional connection or communication between sensor and actuator, so that the sensor can give the actuator the appropriate signals to move the sound-absorbing or sound-absorbing element.
  • the actuator is adapted to the particular embodiment of the sound-absorbing or sound-absorbing element.
  • the actuator may be an electrically operated motor for discharging the sound-absorbing or sound-damping element or for mounting the element.
  • the at least one sound-absorbing or sound-insulating element is formed as a flexible space-dividing or wall-forming physical object.
  • the flexible raumgliedernde or wall-forming physical object is selected from the group consisting of unwindable, rollable, foldable, extendable, telescopically extendable, extendable or inflatable elements.
  • the acoustic and / or visual transparency of the at least one sound-absorbing or sound-insulating element can be regulated.
  • the acoustic and / or visual transparency of the element can thus also be regulated at the same time for adapting the room acoustics, so that an optical delimitation or subdivision of the room into different areas is also possible.
  • the control of transparency can also be controlled individually via optical signals (for example, existing incidence of light, etc.), acoustic signals (for example, existing sound pressure, etc.).
  • the sound-absorbing or sound-damping element has means for active sound damping.
  • An active sound attenuation means that the sound prevailing in the room is superimposed with a corresponding counter sound or anti-sound, whereby there is an elimination or cancellation of the noise in the room.
  • the adaptive acoustic system preferably comprises a device for detecting the sound, for example a microphone, a device for analyzing the sound and for generating a counter-sound signal, for example a computing unit, the device for generating the counter sound also being suitable for To control the means for active sound attenuation accordingly, so that it comes to an elimination of the prevailing sound in the room.
  • the means for active sound attenuation may be, for example, one or more speakers.
  • the at least one sound-absorbing or sound-insulating element comprises a sound-absorbing surface or a sound-absorbing structure, i. has a sound-absorbing volume design. Structures which absorb surge waves but do not reflect or scatter are preferred.
  • the system according to the invention is characterized in a further preferred embodiment in that in addition a presence sensor is included, which detects the presence of persons in the room, the presence sensor emits a signal to the actuator by presence or absence message and the actuator at least one of the sound-absorbing or sound-absorbing elements are set in motion, so that an acoustic zoning or separation of a region within a surrounding space is generated and / or by presence or absence message emits a signal to the actuator and the actuator of at least one of the sound-absorbing or sound-absorbing elements set in motion, so that an acoustic zoning or separation of a region within a surrounding space is canceled.
  • a presence sensor is included, which detects the presence of persons in the room, the presence sensor emits a signal to the actuator by presence or absence message and the actuator at least one of the sound-absorbing or sound-absorbing elements are set in motion, so that an acoustic zoning or separation of a region within a surrounding space is canceled.
  • a specific reaction can be made to predefined spatial situations, so that an automatic subdivision of the room or an optimization of the room acoustics for specific person situations within the room is possible.
  • the individual control can be designed, for example, as infrared, Bluetooth, WLAN and / or radio control.
  • This possibility can be possible, for example, by means of radio remote controls or via network-capable devices, such as computers, mobile phones, etc.
  • a method for optimizing the room acoustics with the above-described inventive adaptive acoustic system, in which the sound pressure or noise level prevailing in a room is monitored by means of at least one sensor when a predetermined threshold value of the sound pressure or the noise level is exceeded, a signal is output to the actuator and the actuator at least one of the sound-absorbing or sound-damping elements, for example starting from the ceiling or from the floor vertically or horizontally set in motion, so that a spatial-acoustic structure / Separation of a region of the room is generated and / or falls below a predetermined threshold value of the sound pressure or the noise level emits a signal to the actuator and the actuator at least one of the sound-absorbing or sound-absorbing elements, for example vertically towards the ceiling or in the direction of ground or horizontally set in motion, so that a spatial-acoustic separation an area of the room is canceled.
  • the transparency of the at least one sound-absorbing or sound-insulating element can additionally be regulated on the basis of predefined acoustic conditions or on an individual request.
  • an adaptive acoustic system according to the invention is also specified, which is particularly suitable for optimizing or adapting the room acoustics in open-plan offices, group offices, office buildings, production facilities, classrooms or seminar rooms, waiting areas or hotel lobbies.
  • the "Adaptive Acoustic System” is an auto-adaptive system solution that uses a sensor system (eg presence detector, sound pressure level, etc.) to analyze the presence of people in the room and at workplaces, the volume and voice input, and additionally to individual user requirements (eg requirements to high concentration).
  • a sensor system eg presence detector, sound pressure level, etc.
  • the Adaptive Acoustic System automatically adapts to the need situation. It can be e.g. extend from the ceiling and can be completed or connected with furniture components such as a sideboard or cabinet.
  • the visual transparency of the system can be switched or controlled, so that visual references in the room can be regulated according to need.
  • the materiality can i.a.
  • the system can be flexibly mounted in a room via a grid structure and its position changed. It is minimally invasive to install. The supply of electricity can be done via a Netzana gleich, as well as self-sufficient by the use of rechargeable batteries or photovoltaic.
  • the system also includes the physical elements for acoustic and visual screening / structuring and can, for example, be glued to the ceiling, fastened with suction cups or attached via a hook system.
  • the system can be realized in different design forms.
  • the "Dynamic Acoustic Management System” is used, for example, for radio-based communication between the individual elements. The systems react to changing requirements.
  • FIG. 1 shows an exemplary application of an adaptive acoustic system 1 according to the invention in an open-plan office R.
  • the adaptive acoustic systems 1 according to the invention in this case comprise a foldable curtain 2, which can be lowered in the direction of the bottom B.
  • It also includes every adaptive acoustic system an acoustic and presence sensor 3, which can be mounted in a housing for the adaptive acoustic system 1.
  • a respective adaptive acoustic system 1 monitors partial area R1, R2 and R3 of the room R. In the event that the sound level in a room compartment R1, R2 and / or R3 is exceeded - this is for example in FIG.
  • FIG. 2 shows a situation in the same room R, where a low acoustic load due to lack of interference sources is given.
  • the low noise level is detected by the acoustic and presence sensor 3 and the foldable element 2 is raised towards the ceiling 1.
  • the visual relationship between, for example, team members can be restored and communication, for example, between the room zones / room areas R1 and R2 can be made possible.
  • a radio link 4 with the control of the vertical movement of the folding element 2 can be made in an individual way.

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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein adaptives akustisches System, mit dem die Raumakustik optimiert werden kann. Das adaptive akustische System umfasst dabei ein schallabsorbierendes oder schalldämmendes Element, das beispielsweise an der Decke eines Raumes, am Boden eines Raumes, an der Seite eines Raumes angebracht oder als Element aufgestellt werden kann und bei Bedarf beispielsweise von der Decke abgelassen, von unten in Richtung Decke aufgefahren oder von der Seite in den Raum eingefahren werden kann. Zudem umfasst das adaptive akustische System einen Sensor zur Bestimmung des Schalldrucks oder des Geräuschpegels, beispielsweise des Sprachpegels innerhalb des Raumes sowie einen Aktuator zur Steuerung des schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elements. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Optimierung der Raumakustik mittels des erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systems.
  • Die akustische Behaglichkeit in Innenräumen beeinflusst in hohem Maße Gesundheit, Wohlbefinden, sowie die Konzentrations- oder Kommunikationsfähigkeit (in Verbindung mit der Sprachverständlichkeit) der Nutzer - beispielsweise in Büroumgebungen. Immer häufiger besteht aus der Nutzung in verschiedenen Anwendungsfeldern heraus ein Bedarf an großen, flexiblen Räumen, die über die Möblierung oder Einbauelemente in unterschiedliche Nutzungsbereiche zoniert/gliedert werden, jedoch ohne, dass eine dauerhafte akustische oder visuelle Trennung der Bereiche gewünscht ist. Je nach Personenanzahl, Kommunikationsverhalten oder Einsatz technischer Geräte (z.B. Telefongeräte) verändern sich der Lärmpegel und damit die Anforderung an die Anzahl und Fläche der schalldämpfenden und schalldämmenden Maßnahmen im Raum. Zudem erfordern bestimmte Situationen temporär einen Schutz vor Einblicken oder eine Reduktion der akustischen Belastung oder die Schaffung einer akustischen Privatheit oder eines visuellen Rückzug aus der offenen Raumsituation.
  • Die akustische Situation insbesondere in offenen Büroumgebungen (z. B. Gruppenbüros, Großraumbüros, Open Spaces etc.) - in Kombination mit Sichtschutz nach Bedarf - ad hoc und ohne großen Aufwand auf veränderte Bedarfe der Nutzer anzupassen stellt eine bisher ungelöste Herausforderung dar.
  • Lösungen zur Optimierung der Raumakustik sind bisher überwiegend statischer Art und reagieren insbesondere nicht auf eine Veränderung der akustischen Situationen sowie visueller Bedarfe. So werden schalldämpfende und -dämmende Materialen an den Raumbegrenzungen (z. B. Wänden, Boden, Decke) angebracht oder in Mobiliar, fest eingebaute oder mobile Trennwandsysteme integriert. Damit ist eine Sichtbeziehung zwischen den Bereichen entweder dauerhaft gewährleistet oder dauerhaft nicht gegeben. Ein System, dass aktiv reagiert ist bisher mit Ausnahme von Audiolösungen wie z.B. dem Soundmasking nicht bekannt. Dabei senkt Soundmasking allerdings nicht den Lärmpegel im Raum sondern reduziert die Sprachverständlichkeit und dient der Maskierung von Störgeräuschen.
  • FR-2-778-781 offenbart ein adaptives akustisches System umfassend a) mindestens ein bewegliches schallabsorbierendes oder schalldämmendes Element mit dem eine akustische Separierung oder Gliederung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt werden kann, b) mindestens einen Sensor zur Bestimmung der Einschaltung einer Maschine, c) mindestens einen Aktuator zur Steuerung der vertikalen oder horizontalen Bewegung des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements, wobei der mindestens eine Sensor bei Betrieb der Maschine ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt wird und/oder bei Abschalten der Maschine ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes aufgehoben wird.
  • Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes System zur Optimierung der Raumakustik anzugeben, das insbesondere flexibel ausgestaltet ist und auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmt werden kann. Zudem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Optimierung der Raumakustik anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich eines adaptiven akustischen Systems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie bezüglich eines Verfahrens zur Optimierung bzw. Beeinflussung der Raumakustik mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 angegeben. Patentanspruch 12 betrifft Verwendungszwecke des erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systems. Die jeweilig abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Adaptives akustisches System zur Optimierung der Raumakustik, umfassend
    1. a) mindestens ein bewegliches schallabsorbierendes oder schalldämmendes Element mit dem eine akustische Separierung oder Gliederung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt werden kann,
    2. b) mindestens einen Sensor zur Bestimmung des Schalldrucks oder des Geräuschpegels, sowie
    3. c) mindestens einen Aktuator zur Steuerung der vertikalen oder horizontalen Bewegung des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements,
    wobei der mindestens eine Sensor
    bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt wird und/oder
    bei Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels
    ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes aufgehoben wird.
  • Das adaptive akustische System gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst somit ein Element, dass beispielsweise an der Decke eines Raumes befestigt werden kann und mit dem eine räumlich-akustische Abtrennung eines Bereichs eines Raumes erzeugt werden kann indem das schallabsorbierende bzw. schalldämmende Element bei Bedarf von der Decke zum Boden herabgelassen werden kann wodurch eine temporäre räumlich-akustische Gliederung/Trennung gegeben ist. Umgekehrt ist es ebenso möglich, das Element bodenseitig anzubringen oder aufzustellen und im Bedarfsfall in Richtung Decke zu bewegen. Ebenso ist es möglich das System seitlich anzubringen oder aufzustellen oder im Bedarfsfall das Element seitlich zu bewegen. Die räumlich-akustische Abtrennung/Gliederung ist somit nicht permanent sondern von temporärer Natur und kann bei Bedarf auch wieder aufgehoben werden. Unter einer räumlich-akustischen Abtrennung eines Bereichs eines Raumes ist dabei zu verstehen, dass das schallabsorbierende oder schalldämmende Element bei Bedarf eine durchgehende und schallabsorbierende bzw. schalldämmende Wand/Fläche ausbildet, mit der der Raum in unterschiedliche Kompartimente unterteilt werden kann.
  • Das schallabsorbierende oder schalldämmende Element ist dabei insbesondere vertikal oder horizontal beweglich ausgebildet, d.h. kann z.B. ausgehend von der Decke bzw. vom Boden eines Raumes bzw. in horizontaler Richtung zur Abtrennung des Raumes in einzelne Segmente und somit zur akustischen Zergliederung bzw. zur Aufhebung der Abtrennung oder Zergliederung bewegt werden.
  • Bei entsprechender Größe des Raumes ist auch die Anbringung mehrerer adaptiver, beweglicher schallabsorbierender oder schalldämmender Systeme möglich, so dass auch eine zonale Einteilung realisierbar ist.
  • Das schallabsorbierende oder schalldämmende System kann dabei derart ausgestaltet sein, dass es von der Decke in den Raum abgelassen werden kann und beispielsweise mit dem Boden, aber auch mit sich unterhalb des Elementes befindlichen Möbelstücken, beispielsweise Sideboards oder Raumteilern etc. abschließen kann. Dabei ist eine temporäre Fixierung mit dem jeweilig abschließenden Element, beispielsweise dem Boden bzw. eventuell vorhanden Möbelstücken denkbar.
  • Für den Fall, dass das Element an der Decke des Raumes angebracht ist, findet eine Unterteilung bzw. Abtrennung eines Kompartimentes des Raumes dadurch statt, dass das bewegliche Element vertikal von der Decke in Richtung Boden abgelassen wird. Hierbei kann das bewegliche Element bis zum Boden geführt werden, ebenso ist es möglich, dass das bewegliche Element mit vorhanden Möbelstücken, beispielsweise Sideboards etc. abschließt.
  • Im anderen Fall, d.h. im Falle dass das bewegliche schallabsorbierende oder schalldämpfende Element bodenseitig angebracht ist, kann dies entweder direkt auf dem Boden angebracht oder aufgestellt sein bzw. auf vorhandenen Möbelstücke angebracht oder aufgestellt werden. Die räumliche Unterteilung/Gliederung des Raumes in unterschiedliche Bereiche erfolgt in diesem Falle dadurch, dass das vertikal bewegliche schallabsorbierende oder schalldämmende Element im Bedarfsfall in Richtung Decke beispielsweise aufgezogen, aufgeschoben oder ausgefahren wird und mit der Decke abschließen kann, sodass eine räumliche Unterteilung des Raumes gegeben ist.
  • Ebenso ist es möglich das System seitlich z. B. an der Fassadeninnenseite oder gangseitig anzubringen oder aufzustellen und in Richtung der jeweilig gegenüberliegenden Seite beispielsweise aufzufahren, aufzuziehen oder auszurollen. In diesem Fall findet somit eine horizontale Bewegung statt.
  • Die Bewegungsrichtungen des schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elementes sind jedoch nicht auf die zuvor dargestellten Ausführungsformen beschränkt; beispielsweise ist es ebenso möglich, dass die Bewegungen des schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elementes im Raum diagonal oder schräg verlaufen.
  • Der Sensor, der den Schalldruck bzw. den Geräuschpegel im Raum überwacht kann an einer beliebigen Stelle im Raum angebracht sein. Beispielsweise ist denkbar, dass der Sensor direkt an einer Decken- bzw. Bodenverankerung des adaptiven akustischen Systems angebracht ist oder im jeweiligen Kompartiment eines Raumes, dessen Schallpegel überwacht werden soll. Wichtig ist lediglich die funktionale Verbindung bzw. Kommunikation zwischen Sensor und Aktuator, sodass der Sensor dem Aktuator die entsprechenden Signale zur Bewegung des schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elementes geben kann.
  • Der Aktuator ist dabei auf die jeweilige Ausgestaltungsform des schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elementes angepasst. Beispielsweise kann der Aktuator ein elektrisch betriebener Motor zum Ablassen des schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elementes bzw. zum Aufziehen des Elementes sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Element als flexibles raumgliederndes oder wandbildendes physisches Objekt gebildet.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das flexible raumgliedernde oder wandbildende physische Objekt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus abwickelbaren, rollbaren, faltbaren, ausfahrbaren, teleskopartig ausfahrbaren, ausziehbaren oder aufblasbaren Elementen.
  • Zusätzlich kann die akustische und/oder visuelle Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements regelbar sein. Gemäß dieser besonders bevorzugten Ausführungsform kann somit gleichzeitig zur Anpassung der Raumakustik auch die akustische und/oder visuelle Transparenz des Elementes geregelt werden, sodass ebenso eine optische Abgrenzung bzw. Unterteilung des Raumes in unterschiedliche Bereiche möglich ist. Die Steuerung der Transparenz kann dabei über optische Signale (beispielsweise vorhandener Lichteinfall etc.), akustische Signale (beispielsweise vorhandener Schalldruck etc.) aber auch individuell geregelt werden.
  • Eine weiter bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das schallabsorbierende oder schalldämmende Element Mittel zur aktiven Schalldämpfung aufweist. Unter einer aktiven Schalldämpfung ist zu verstehen, dass der im Raum vorherrschende Schall mit einem entsprechenden Gegenschall bzw. Antischall überlagert wird, wodurch es zu einer Eliminierung bzw. Aufhebung des im Raum befindlichen Störschalls kommt. Bevorzugt umfasst das adaptive akustische System in diesem Fall eine Vorrichtung zur Erfassung des Schalles, beispielsweise ein Mikrofon, eine Vorrichtung zur Analyse des Schalls und zur Erzeugung eines Gegenschall-Signals, beispielsweise einer Recheneinheit, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung des Gegenschalls ebenso dazu geeignet ist, das Mittel zur aktiven Schalldämpfung entsprechend zu steuern, sodass es zu einer Eliminierung des im Raum vorherrschenden Schalls kommt. Das Mittel zur aktiven Schalldämpfung kann dabei beispielsweise ein oder mehrere Lautsprecher sein.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es ebenso bevorzugt, dass das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Element eine schallabsorbierende Oberfläche oder einen schallabsorbierenden Aufbau, d.h. eine schallabsorbierende Volumengestaltung aufweist. Bevorzugt sind hierbei Strukturen, die Schwallwellen absorbieren, aber nicht reflektieren oder streuen.
  • Das erfindungsgemäße System zeichnet sich in einer weiter bevorzugten Ausführungsform dadurch aus, dass zusätzlich ein Präsenzsensor umfasst ist, der die Präsenz von Personen im Raum ermittelt, wobei der Präsenzsensor durch Anwesen- oder Abwesenheitsmeldung ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt wird und/oder
    durch Anwesen- oder Abwesenheitsmeldung ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes aufgehoben wird.
  • Zusätzlich kann beispielsweise bei Ansammlungen von mehreren Personen in bestimmten Bereichen eine bestimmte Reaktion vordefinierte räumliche Situationen vorgenommen werden, sodass eine automatische Unterteilung des Raumes bzw. eine Optimierung der Raumakustik für bestimmte Personensituationen innerhalb des Raumes möglich ist.
  • Weiter vorteilhaft ist, wenn zusätzlich eine individuelle Steuerung zur vertikalen oder horizontalen Bewegung und räumlichen Abtrennung eines Bereichs des Raumes und/oder zur Steuerung der akustischen Gliederung und visuellen Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements umfasst ist. Gleiches ist zur Steuerung der akustischen und/oder visuellen Transparenz möglich.
  • Insbesondere kann die individuelle Steuerung beispielsweise als Infrarot-, Bluetooth-, WLAN- und/oder Funksteuerung ausgebildet sein. Diese Möglichkeit kann beispielsweise mittels Funk-Fernbedienungen oder über netzwerkfähige Vorrichtungen, wie beispielsweise Computer, Handys etc. möglich sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein Verfahren zur Optimierung der Raumakustik mit den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen adaptiven akustischen System beschrieben, bei dem der in einem Raum vorherrschende Schalldruck oder Geräuschpegel mittels mindestens eines Sensors überwacht wird, der
    bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente z.B. ausgehend von der Decke bzw. vom Boden vertikal bzw. horizontal in Bewegung versetzt, so dass eine räumlich-akustische Gliederung/Abtrennung eines Bereichs des Raumes erzeugt wird und/oder
    bei Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente z.B. vertikal in Richtung Decke bzw. in Richtung Boden bzw. horizontal in Bewegung versetzt, so dass eine räumlich-akustische Abtrennung eines Bereichs des Raumes aufgehoben wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann hierbei zusätzlich die Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements aufgrund vordefinierter akustischer Gegebenheiten oder auf individuellen Wunsch geregelt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso die Verwendung eines erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systems angegeben, dass sich insbesondere zur Optimierung oder Anpassung der Raumakustik in Großraumbüros, Gruppenbüros, Bürogebäuden, Produktionsstätten, Unterrichts- oder Seminarräumen, Wartebereichen oder Hotellobbies eignet.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsformen sowie der beigefügten Figuren näher beschrieben, ohne die Erfindung auf die dargestellten bevorzugten Ausführungsformen zu beschränken.
  • Das »Adaptive Acoustic System« ist eine autoadaptive Systemlösung, die über eine Sensorik (z.B. Präsenzmelder, Schalldruckpegel etc.) die Anwesenheit von Personen im Raum und an Arbeitsplätzen, die Lautstärke und den Spracheintrag analysiert und zusätzlich auf individuelle Nutzerbedarfe (z. B. Anforderungen an hohe Konzentration) reagieren kann. Als flexibles wandbildendes oder raumgliederndes physisches Objekt (z.B. eine Art Vorhang, Luftkissen, ausziehbares Rollo etc.) passt sich das Adaptive Acoustic System der Bedarfssituation automatisiert an. Es lässt es sich z.B. von der Decke herab ausfahren und kann mit Möbelkomponenten wie beispielsweise einem Sideboard oder Schrank abschließen oder verbunden sein. Die visuelle Transparenz des Systems kann schaltbar bzw. steuerbar, so dass Sichtbezüge im Raum bedarfsorientiert reguliert werden können. Die Materialität kann u.a. ähnlich einer Luftmatratze sein, also ein Luftkissen ggf. mit Mikroperforation. Das System lässt sich im Raum flexibel über eine Raster-Struktur anbringen und in seiner Lage verändern. Es ist minimalinvasiv zu installieren. Die Versorgung mit Strom kann sowohl über einen Netzanaschluss erfolgen, als auch autark durch den Einsatz von Akkus oder Photovoltaik erfolgen. Das System umfasst neben der Sensorik und Regelung auch die physischen Elemente zur akustischen und visuellen Schirmung/Gliederung und kann beispielsweise an der Decke angeklebt, mit Saugnäpfen befestigt oder über ein Hakensystem angebracht werden. Das System ist in verschiedenen Designausprägungen realisierbar. Über das "Dynamic Acoustic Management System" findet eine beispielsweise funkbasierte Kommunikation der einzelnen Elemente untereinander statt. Die Systeme reagieren gekoppelt auf veränderte Anforderungen.
  • Figur 1 zeigt einen beispielshaften Anwendungsfall eines erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systems 1 in einem Großraumbüro R. Dabei sind mehrere adaptive akustische Systeme 1 an der Decke D des Großraumbüros R angebracht. Die erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systeme 1 umfassend dabei einen faltbaren Vorhang 2, der in Richtung Boden B abgelassen werden kann. Zudem umfasst jedes adaptive akustische System einen Akustik- und Präsenzsensor 3, der in einem Gehäuse für das adaptive akustische System 1 angebracht werden kann. Ein jeweiliges adaptives akustisches System 1 überwacht dabei Teilbereich R1, R2 und R3 des Raumes R. Für den Fall, dass der Schallpegel in einem Raumkompartiment R1, R2 und/oder R3 überschritten wird - dies ist beispielsweise in Figur 1 im Raumbereich R1 der Fall, wobei hier eine Telefonie- oder Webkonferenz durchgeführt wird oder im Raumbereich R3, in dem sich mehrere Personen unterhalten - wird ein vordefinierter Schwellenwert für Schalldruck bzw. einen Geräuschpegel überschritten, der vom Akustik- und/oder Präsenzsensor 3 überwacht wird. Hierdurch wird ein Aktuator (nicht dargestellt) veranlasst, das faltbare Element 2 in Richtung Boden auszufahren. Im Beispielsfall in Figur 1 schließt das faltbare Element 2 dabei mit einem vorhandenen Möbelstück M, beispielsweise einem Sideboard etc. ab, das faltbare Element 2 kann dabei jedoch auch bis zum Boden geführt werden, für den Fall, dass kein Möbelstück M dargestellt ist.
  • Insbesondere bei längeren Gesprächen in Verkehrs- und Besprechungszonen (R1 oder R3) oder dauerhafter Telefonie an Arbeitsplätzen kann somit über die Anwesenheits- und Akustiksensorik des erfindungsgemäßen adaptiven akustischen Systems bzw. der Steuerung eine flexible akustische Schirmung/Gliederung zwischen konzentrationsbedürftigen Arbeitsplätzen (Raumbereich R2) und akustischen Emittenten (Raumbereiche R1 und R3) hergestellt werden.
  • Figur 2 zeigt eine Situation im gleichen Raum R, bei der eine geringe akustische Belastung aufgrund fehlender Störquellen gegeben ist. In diesem Fall wird der geringe Geräuschpegel vom Akustik- und Präsenzsensor 3 erfasst und das faltbare Element 2 in Richtung Decke 1 aufgezogen. Insofern kann der visuelle Bezug zwischen beispielsweise Teammitgliedern wieder hergestellt und Kommunikation, beispielsweise zwischen den Raumzonen/Raumbereichen R1 und R2 ermöglicht werden. Zu dem umfasst das adaptive akustische System, wie in Figuren 1 und 2 dargestellt, eine Funkkopplung 4, mit der auf individuelle Art und Weise eine Steuerung der vertikalen Bewegung des Faltenelements 2 vorgenommen werden kann.

Claims (12)

  1. Adaptives akustisches System (1) zur Optimierung der Raumakustik, umfassend
    a) mindestens ein bewegliches schallabsorbierendes oder schalldämmendes Element (2) mit dem eine akustische Separierung oder Gliederung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes (R) erzeugt werden kann,
    b) mindestens einen Sensor zur Bestimmung des Schalldrucks oder des Geräuschpegels, sowie
    c) mindestens einen Aktuator zur Steuerung der vertikalen oder horizontalen Bewegung des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements,
    wobei der mindestens eine Sensor
    bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente (2) in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes (R) erzeugt wird und/oder
    bei Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente (2) in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes (R) aufgehoben wird.
  2. Adaptives akustisches System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Element (2)
    a) an der Decke eines Raumes (R) oder bodenseitig oder seitlich in einem Raum befestigt oder als Möblierungselement (M) aufgestellt werden kann
    b) vertikal, horizontal, diagonal oder schräg beweglich ausgebildet ist so dass der Aktuator bei Über- bzw. Unterschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts des Schalldrucks oder des Schallpegels das schallabsorbierende oder schalldämmende Element (2) in vertikale bzw. horizontale Bewegung versetzt, und/oder
    c) als flexibles raumgliederndes oder wandbildendes physisches Objekt gebildet ist.
  3. Adaptives akustisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Element (2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus abwickelbaren, rollbaren, faltbaren, ausfahrbaren, teleskopartig ausfahrbaren, ausziehbaren oder aufblasbaren Elementen.
  4. Adaptives akustisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische und/oder visuelle Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elementes (2) regelbar ist.
  5. Adaptives akustisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Elemente (2) Mittel zur aktiven Schalldämpfung aufweist.
  6. Adaptives akustisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, dass das mindestens eine schallabsorbierende oder schalldämmende Element (2) eine schallabsorbierende Oberfläche oder eine schallabsorbierende Volumengestaltung aufweist.
  7. Adaptives akustisches Systems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Präsenzsensor umfasst ist, der die Präsenz von Personen im Raum (R) ermittelt, wobei der Präsenzsensor
    durch Anwesen- oder Abwesenheitsmeldung ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente (2) in Bewegung versetzt, so dass
    eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes erzeugt wird und/oder
    durch Anwesen- oder Abwesenheitsmeldung ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente (2) in Bewegung versetzt, so dass
    eine akustische Zonierung oder Abtrennung eines Bereichs innerhalb eines umgebenden Raumes aufgehoben wird.
  8. Adaptives akustisches System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine individuelle Steuerung zur vertikalen oder horizontalen Bewegung und akustischen Separierung oder Gliederung eines Bereichs innerhalb eines Raumes und/oder zur Steuerung der akustischen und/oder visuellen Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämpfenden Elementes (2) umfasst ist.
  9. Adaptives akustisches System (1) nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die individuelle oder automatische Steuerung des Systems (1) oder zwischen mehreren Systemen (1) als Infrarot-, Bluetooth-, WLAN- und/oder Funksteuerung ausgebildet ist.
  10. Verfahren zur Optimierung der Raumakustik mit einem adaptiven akustischen System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem der in einem Raum (R) vorherrschende Schalldruck oder Geräuschpegel mittels mindestens eines Sensors überwacht wird, der bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmendes Elemente (2) ausgehend in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Abtrennung oder Gliederung eines Bereichs innerhalb eines Raumes erzeugt wird und/oder
    bei Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwertes des Schalldrucks oder des Geräuschpegels ein Signal an den Aktuator abgibt und der Aktuator mindestens eines der schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elemente (2) in Bewegung versetzt, so dass eine akustische Abtrennung/Gliederung eines Bereichs des Raumes aufgehoben wird.
  11. Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Transparenz des mindestens einen schallabsorbierenden oder schalldämmenden Elements (2) aufgrund vordefinierter akustischer Gegebenheiten oder auf individuellen Wunsch geregelt wird.
  12. Verwendung eines adaptiven akustischen Systems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Optimierung oder Anpassung der Raumakustik in beispielsweise in Großraumbüros, Gruppenbüros, Bürogebäuden, Produktionsstätten, Unterrichts- oder Seminarräumen, Wartebereichen oder Hotellobbies.
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