KR100229250B1 - 음향감쇠기 - Google Patents

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Abstract

음향실에서 음향을 감쇠시키기 위한 음향감쇠기가 제안된다. 본 발명에 따른 음향감쇠기(1)는 감쇠할 실내의 벽 또는 천정에 배치되는 프레임형상의 스페이서요소(2)와 스페이서요소(2)상에 배치되어 벽(6)과 함께 캐비티(5)를 둘러싸는 판흡수기(3)로 구성된다. 판흡수기(3)에는 다공성흡수기(4)가 배치된다. 본 발명에 따른 음향감쇠기는 광대역범위의 주파수에 걸쳐서 음향을 감쇠시키며, 특히 풍동시스템에서 사용하기 위한 평면구조 때문에 적합하다.

Description

음향감쇠기
제 1 도는 실내영역을 형성하는 표면에 배치되는 본 발명의 음향감쇠기를 실제크기가 아닌 상태로 나타낸 개략단면도.
제 2 도는 주파수의 함수로서 본 발명의 음향감쇠기에 의해 얻어진 음향흡수도를 나타내는 막대그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 음향감쇠기 2 : 스페이서요소
3 : 판흡수기 4 : 다공성흡수기
5 : 캐비티 6 : 표면
7 : 외피 8 :천공막
9 :천공
본 발명은 특히 실내영역을 형성하는 표면에 적용하기 위한 음향감쇠기에 관한 것이다.
예를 들어 음향스튜디오같은 음향실과 풍동시스템(wind tunnel system)에서 음향을 감쇠시키기 위하여 실내영역을 형성하는 벽 및 천정같은 표면에 적용하기 위한 음향감쇠기가 공지되어 있다.
지금까지 음향감쇠를 위해 길이가 대략 60-120cm의 쐐기로 구성되는 복잡한 쐐기구조가 음향감쇠를 필요로 하는 방의 벽 및 천정에 적용되었다. 주로 발포재료로 구성되는 이들 쐐기는 주로 음파의 길이에 의해 정해지는 바와 같이 그 길이에 따라서 대략 1m까지 방속으로 돌출하게 된다.
또한 음향실의 벽 및 천정에 적용되는 평면형상의 음향감쇠기도 공지되어 있다. 이런 평면음향감쇠기는 다공성흡수기와 헬륨홀츠공명기로 구성된다.
본 발명은 방의 깊이에서 거의 공간을 차지하지 않고 광대역범위의 주파수에 걸쳐서 음향감쇠효과를 갖는 상술한 종류의 음향감쇠기를 제공하려는 목적에 기초한다. 또한 본 발명은 단순하고 저렴하게 음향감쇠기를 제조하려는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 저음파용의 제 1감쇠기요소와 고음파용의 제 2감쇠기요소로 구성되며, 상기 제 1감쇠기요소는 스페이서요소에 의해 실내영역형성 표면으로부터 이격되어 배치되는 판흡수기를 구비하고, 상기 제 2감쇠기요소는 상기 판흡수기위에 배치된 다공성흡수기를 구비하는, 특히 실내영역을 형성하는 표면에 적용하기 위한 본 발명의 음향감쇠기가 제안된다. 본 발명의 음향감쇠기의 이런구성 때문에 부피가 큰 쐐기구조를 피할 수 있다. 본 발명의 음향감쇠기는 특히 두 개의 감쇠기요소로 간단히 만들어지는데, 제 1감쇠기요소는 500Hz이하의 음파를 흡수하는 역할을 한다. 제 1감쇠기요소위에 배치되는 제 2감쇠기요소는 마찰 및 그외의 에너지손실에 의해 보다 높은 음파를 감쇠시킨다. 본 발명에 따른 음향감쇠기는 컴펙트한 디자인과 특히 매끈한 표면을 특징으로 하므로 낭비공간을 최소화한다. 풍동시스템에서 이용할 때, 지금까지 이용된 쐐기구조에 의해 생기는 유동손실이 본 발명의 구조에 의해 감소된다.
청구의 범위 제 2항에 제시한 바와같이, 본 발명의 유리한 면에 따르면 스페이서요소는 프레임형상으로 구성되고, 스페이서요소상에 배치된 판흡수기는 상기 벽 또는 천정면과 함께 캐비티를 둘러싼다. 음향감쇠기를 실내영역형성면과 대향하는 캐비티를 갖도록 구성하면 특히 저음파감쇠에 양호하다.
본 발명의 다른 면에 따르면, 판흡수기는 유연성재료로 구성되면, 따라서 저주파수에서의 음향감쇠가 더욱 향상된다.
본 발명의 유리한 일면에 따르면, 판흡수기는 플라스틱재료의 폐쇄기포막, 특히 폴리우레탄막이다.
본 발명의 다른 특히 유리한 면에 따르면, 판흡수기의 두께는 20-200μm인데, 특히 판흡수기가 25-50μm의 두께를 가질 때 유리하다.
본 발명의 다른 유리한 면에 따르면, 스페이서요소는 발포제료, 특히 발포폴리우레탄 또는 멜라민수지재료같은 연속기포성 발포플라스틱재료로 구성된다.
본 발명의 다른 면에 따르면, 스페이서요소의 두께는 대략 100mm이다.
본 발명의 유리한 일구체예는 스페이서요소에 제공된 측면외피를 이용한다. 유리하게는 이 외피는 시트재료로 만들어진다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, 다공성흡수기는 발포재료, 특히 발포폴리우레탄 또는 멜라민수지재료같은 연속기포성 발포플라스틱재료로 구성된다.
본 발명의 또 다른 유리한 면에 따르면, 음향과 대향하는 상기 다공성흡수기의 표면에는 천공막이 제공된다. 이런 막 때문에 고주파수에 대한 음향감쇠기의 흡수특성이 저해되지 않으며, 따라서 천공막의 천공면적퍼센트가 20-80%일 때 유리하며, 천공면적퍼센트가 30-50%인 것이 특히 유리하다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, 다공성흡수기는 대체로 입방체형이며 두께가 대략 130mm이다.
이하, 본 발명을 도면에 도시한 실시구체예에 따라서 보다 상세히 설명한다.
제 1도는 실내영역을 형성하는 표면(6)(벽 또는 천정)에 적용되는 음향감쇠기(1)를 나타낸다. 이 음향감쇠기(1)는 두개의 감쇠기요소로 구성된다.
저음파용의 제 1감쇠기요소는 프레임형상의 스페이서요소(2)와 그 스페이서요소(2)에 배치된 판흡수기(3)로 구성된다. 스페이서요소(2)는 실내영역을 형성하는 표면(6)에 예를들어 접합에 의해 적용된다. 프레임형상의 스페이서요소(2)와 (예를들어 접합에 의해) 스페이서요소위에 배치된 판흡수기(3)로 인하여 공기가 채워진 캐비티(5)는 실내영역을 형성하는 표면(6)으로 둘러싸인다. 스페이서요소(2)는 발포재료, 특히 예를들어 발포폴리우레탄 또는 멜라민수지재료같은 연속기포성 발포재료로 구성된다. 판흡수기(3)는 유연성재료, 바람직하게는 플라스틱막으로 구성된다. 본 발명에 따른 제 1감쇠기요소의 이런 면 때문에 의해 대략 500Hz이하의 음파가 유연성 스페이서요소(2)와 실내영역을 형성하는 표면(6)측에 위치하는 캐비티(5)에 의해 감쇠된다. 도면에 도시한 바와같이, 스페이서요소(2)는 측면이 외피(7)로 둘러싸여질 수 있다. 얇은 스트립금속 또는 시트금속으로 만들어질 수 있는 이 외피 때문에 제 1감쇠기요소의 흡수성이 더욱 향상되며, 인접하는 다른 음향감쇠기에 대하여도 마찬가지다.
본 발명에 따른 음향감쇠기(1)의 제 2감쇠기요소는 예를들어 접합에 의해 판흡수기(3)에 직접 적용되며, 대체로 발포성재료, 특히 발포폴리우레탄 또는 멜라민수지재료같은 연속기포성 발포플라스틱재료의 다공성흡수기(4)를 포함한다. 음향과 대향하는 표면에서 다공성흡수기(4)는 도시한 바와같이 천공(9)를 갖는 막(8)으로 구성될 수 있다. 이 천공된 막(8)의 천공면적퍼센트는 20-80%인데, 30-50%의 천공면적퍼센트가 특히 유리한 것으로 증명되었다.
본 발명에 따른 음향감쇠기의 제 2감쇠기요소에서, 500Hz이상의 음파가 다공성흡수기(4)에서의 마찰과 그외의 에너지손실에 의해 감쇠된다.
스페이서요소(2)의 두께는 100mm이고, 다공성흡수기(4)의 두께는 대략 130mm이다. 판흡수기(3)로서 작용하는 플라스틱막은 두께가 기껏해야 200μm, 바람직하게는 50μm밖에는 안되기 때문에 전체 음향감쇠기는 대략 230mm정도의 두께만을 갖는다. 따라서 통상 대략 1m의 길이를 갖는 구성요소구조에 비하여 공간절약면에서 상당한 이득이 얻어지므로 본 발명에 따른 음향감쇠기가 설치됨에 의해 음향감쇠되는 음향실은 더 많은 공간이 허용되거나 작게 구성될 수 있다. 풍동시스템(wind tunnel system)에서의 본 발명에 따른 음향감쇠기의 적용은 실내영역을 형성하는 표면에 평행하게 이어지는 평면 때문에 유동손실이 낮게 유지되기 때문에 가능하다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통해 설명하면 다음과 같은데, 실험결과 본 발명에 따른 음향감쇠기는 광대역범위의 주파수의 소음을 감쇠시킨다.
[실시예]
하기의 일련의 실험에서 DIN 52212에 따른 음향흡수도가 결정되었다. Basotect의 다공성흡수기(4)의 두께는 130mm이었고, 판흡수기(3)의 두께는 50μm이었으며, 둘러싸인 캐비티(5)의 두께는 100mm였다. 시험표면적은 9.8m2였고, 포함된 공간(bay)은 210m3의 체적을 가졌다. 주파수(f in Hz)의 함수로서 음향흡수도(αs)가 시험되었다.
상기 실험결과로부터 명백한 바와같이, 음향흡수도(αs)는 200Hz-5000Hz의 넓은 주파수 범위에 대하여 계속하여 1보다 큰데, 이는 음향흡수도가 1이하로 되는 180Hz이하까지는 그렇지 않다. 이들 결과는 주파수(Hz)가 횡좌표에 들어가고 흡수도(αs)가 종좌표에 들어가는 제 2도의 막대그래프에 도식적으로 예시되어 있다.

Claims (16)

  1. 저음파용 제 1감쇠기요소와 고음파용 제 2감쇠기요소로 구성되며, 상기 제 1감쇠기요소는 판흡수기(3)와 스페이서요소(2)로 구비되며, 상기 스페이서요소(2)는 상기 판흡수기(3)의 일측위에 배열되도록 실내영역을 형성하는 표면(6)으로부터 일정간격을 두고 상기 판흡수기(3)를 배치하고, 상기 제2감쇠기요소는 상기 판흡수기(3)의 타측에 배치되는 다공성흡수기(4)를 구비하며, 상기 스페이서요소(2)와 상기 다공성흡수기(4)는 발포플라스틱재료로 구성되며, 상기 스페이서요소(2)와 상기 다공성흡수기(4)를 이루는 상기 발포플라스틱재료는 연속기포성 발포플라스틱재료이며, 측면외피가 상기 스페이서요소(2)에 제공됨을 특징으로 하는 특히 실내영역을 형성하는 표면에 적용하기 위한 음향감쇠기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서요소(2)는 프레임형상으로 구성되고, 상기 스페이서요소(2)상에 배치된 상기 판흡수기(3)는 실내영역을 형성하는 상기 표면(6)과 함께 캐비티(5)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    판흡수기(3)는 유연성재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  4. 제 3항에 있어서,
    판흡수기(3)는 플라스틱재료의 폐쇄기포막인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    플라스틱막은 폴리우레탄막인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  6. 제 1항에 있어서,
    판흡수기(3)의 두께는 20μm - 200μm인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    판흡수기(3)의 두께는 25μm - 50μm인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  8. 제 1항에 있어서,
    스페이서요소(2)는 발포우레탄 또는 멜라민수지재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  9. 제 1항에 있어서,
    스페이서요소(2)의 두께는 100mm 내외인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  10. 제 1항에 있어서,
    외피(7)는 시트재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  11. 제 1항에 있어서,
    다공성흡수기(4)는 발포우레탄 또는 멜라민수지재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  12. 제 1항에 있어서,
    음향과 대향하는 상기 다공성흡수기(4)의 표면에 천공막(8)이 제공되는 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  13. 제 12항에 있어서,
    천공막(8)의 관통표면적퍼센트가 20 - 80% 인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  14. 제 13항에 있어서,
    관통표면적퍼센트가 30 - 50% 인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기
  15. 제 1항에 있어서,
    다공성흡수기(4)는 본질적으로 입방체형인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    다공성흡수기(4)의 두께는 130mm 내외인 것을 특징으로 하는 음향감쇠기.
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