NL9200662A

NL9200662A - ACOUSTIC SCREEN DEVICE.

Info

Publication number: NL9200662A
Application number: NL9200662A
Authority: NL
Original assignee: Hildegarde Juliana Eugenie Cuy
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-10-18
Also published as: BE1005752A3

Description

ACOESTISCHE SCHERMINRICHTINGACOUSTIC SCREEN DEVICE

Deze uitvinding heeft betrekking op een acoestische scherminrichting met een draaggestel dat ten minste één nis vertoont voor het daarin onderbrengen van telkens één geluidsabsorberend element.This invention relates to an acoustic screen device with a supporting frame which has at least one niche for accommodating one sound-absorbing element in each.

Ze vindt haar belangrijkste toepassing als geluidswe-rende wand, voornamelijk te plaatsen langs spoorwegen en drukke verkeerswegen maar ook langs gevels van gebouwen en langs muren van productiehallen en testka-mers in de industrie en rond hoogvermogen transformatoren.Its main application is as a soundproof wall, mainly to be placed along railways and busy roads, but also along building facades and along walls of production halls and test rooms in industry and around high-power transformers.

Men kent reeds door het Belgisch octrooi BE-898879 een geluidswerende wand bestemd om weg - en luchtverkeersgeluid te dempen. De geluidswerende wand bestaat hierbij uit een aantal zogenaamde wandplaatelementen. De absorberende bedekking van een dergelijk wandplaatele-ment bestaat uit ten minste één laag absorberend materiaal. Het geluidsabsorberend materiaal is een mengsel bestaande ten minste gedeeltelijk uit agregaten en bindmiddelen. De geluidsabsorberende eigenschappen verkregen met de gekende geluidsabsorberende wand zijn echter nog ontoereikend in bepaalde acoestische frequentiedomeinen, in het bijzonder voor de lagere frequenties .The Belgian patent BE-898879 already knows a soundproof wall intended to attenuate road and air traffic noise. The soundproof wall consists of a number of so-called wall plate elements. The absorbent cover of such a wall plate element consists of at least one layer of absorbent material. The sound-absorbing material is a mixture consisting at least partly of aggregates and binders. However, the sound-absorbing properties obtained with the known sound-absorbing wall are still insufficient in certain acoustic frequency domains, in particular for the lower frequencies.

Deze uitvinding heeft tot doel bovengenoemd nadeel te verhelpen. Tot dit doel bevat de acoestische scherminrichting volgens de uitvinding ten minste één geluidsabsorberend element met een voorafbepaalde massa, waarbij ten minste één elastisch element is voorzien tussen het geluidsabsorberend element en de. overeenstemmende nis voor het verend ophangen van genoemd geluidsabsorberend element.The object of the present invention is to overcome the above drawback. For this purpose, the acoustic screen device according to the invention contains at least one sound-absorbing element of a predetermined mass, at least one elastic element being provided between the sound-absorbing element and the. corresponding niche for resiliently suspending said sound-absorbing element.

Het elastisch element vertoont een zodanige, elasticiteit dat de dynamische stijfheid ervan zich aan het dynamische gedrag van het geluidsabsorberend element aanpast zodanig dat een eigenfrequentie hieruit resulteert welke afhankelijk is van genoemde voorafbe-paalde massa en van de elasticiteit van genoemd elastisch element.The elastic element exhibits elasticity such that its dynamic stiffness adapts to the dynamic behavior of the sound-absorbing element such that a natural frequency results therefrom which depends on said predetermined mass and on the elasticity of said elastic element.

Dankzij de. uitvinding is het geluidsabsorberend effect l f van de acoestische scherminrichting op bijzondere wijze verbeterd, in het bijzonder in het lage frequentiedomein begrepen tussen 70 en 500 Hz. Dit bijzonder effect wordt bekomen door een gepaste combinatie van enerzijds een poreus geluidsabsorberend element met zijn voorafbepaalde massa en met de elasticiteit van het membraan. Deze twee systeemparametersr nl. genoemde massa en elasticiteit, verlenen een bepaalde dynamische stijfheid aan de inrichting»Thanks to. The invention has improved the sound-absorbing effect 1 f of the acoustic screen device in a particular way, in particular in the low frequency domain included between 70 and 500 Hz. This special effect is achieved by an appropriate combination of a porous sound-absorbing element with its predetermined mass and the elasticity of the membrane. These two system parameters, namely mass and elasticity, give a certain dynamic stiffness to the device »

De aldus bekomen dynamische stijfheid van het systeem heeft een invloed op de waarde van de eigenfrequentie van het systeem. Door op de waarde van de eigenfrequentie van het systeem in te spelen kan op zeer voordelige wijze een frequentiedomein, in het bijzonder een laagfrequent domein, uitgekozen worden waarin een doeltreffende acoestische demping verkregen wordt.The dynamic stiffness of the system thus obtained has an influence on the value of the natural frequency of the system. By responding to the value of the natural frequency of the system, it is very advantageous to select a frequency domain, in particular a low-frequency domain, in which an effective acoustic attenuation is obtained.

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting van de. uitvinding zijn ten minste twee elastische elementen onder de vorm van dynamische steunelementen op voorafbepaalde plaatsen op zodanige wijze voorzien dat zij als contactlichamen dienst doen tussen het of ieder geluidsabsorberend element en de corresponderende nis(sen) van het draaggestel waarbij het aantal dynamische steunelementen afhankelijk is van de door genoemde voorafbepaalde massa opgelegde belasting. Dankzij de dynamische steunelementen kan men de waarde van de dynamische stijfheid laten variëren en bijgevolg ook de waarde van de eigenfrequentie van het systeem.According to an advantageous embodiment of the device of the. At least two elastic elements in the form of dynamic support elements are provided in predetermined places in such a way that they act as contact bodies between the or each sound-absorbing element and the corresponding niche (s) of the support frame, the number of dynamic support elements being dependent on the load imposed by said predetermined mass. Thanks to the dynamic support elements, the value of the dynamic stiffness can be varied and, consequently, the value of the natural frequency of the system.

Volgens een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de inrichting van de uitvinding is het of ieder geluidsabsorberend element op een voorafbepaalde afstand van de bodem van de corresponderende nis zodanig opgesteld dat een kamer met een voorafbepaald volume gevormd is welke dienst doet als trilholte met een toegevoegde resonantiefrequentie, waarbij de elasticiteit van genoemd ten minste één elastisch element verder zodanig gekozen is dat de dynamische stijfheid ervan zich bovendien aan het dynamisch gedrag van de kamer aanpast, zodanig dat een eigenfrequentie resulteert welke, ook nog afhankelijk is van dit vooraf bepaald volume.According to a particularly advantageous embodiment of the device of the invention, the or each sound-absorbing element is arranged at a predetermined distance from the bottom of the corresponding niche such that a chamber of a predetermined volume is used which serves as a cavity with an added resonant frequency, wherein the elasticity of said at least one elastic element is further chosen such that its dynamic stiffness additionally adapts to the dynamic behavior of the chamber, such that a natural frequency results which also depends on this predetermined volume.

Hierdoor is het geluidswerend effect van de acoesti-sche scherminrichting op aanzienlijke en vrij bijzondere wijze verbeterd in het bijzonder in het laag frequent domein tussen 70 en 500 Hz. Dit bijzonder merkwaardig effect is het resultaat van een geschikte combinatie van de twee systeemparameters massa en elasticiteit met genoemd voorafbepaald volume van de kamer welke als een verend element werkt en als een resonantiekamer werkt.As a result, the soundproofing effect of the acoustic screen device has been improved in a considerable and quite special way, especially in the low-frequency domain between 70 and 500 Hz. This particularly curious effect is the result of a suitable combination of the two system parameters of mass and elasticity with said predetermined volume of the chamber acting as a resilient element and acting as a resonance chamber.

De uitvinding wordt in de volgende beschrijving nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld met verwijzing naar de hierbij gevoegde tekeningen waarin :The invention is further elucidated in the following description with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:

Figuur 1 een vooraanzicht voorstelt van een acoesti-sche inrichting volgens de uitvinding gezien vanuit de geluidsbronzijde;Figure 1 shows a front view of an acoustic device according to the invention viewed from the sound source side;

Figuur 2 een doorsnede volgens de lijn II-II van figuur 1 voorstelt volgens een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de acoestische inrichting volgens de uitvinding;Figure 2 represents a section according to the line II-II of figure 1 according to a first exemplary embodiment of the acoustic device according to the invention;

Figuur 3 een analoge doorsnede als in figuur 2 voorstelt volgens een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de acoestische inrichting volgens de uitvinding;Figure 3 represents an analogous cross-section as in Figure 2 according to a second exemplary embodiment of the acoustic device according to the invention;

Figuur 4 een analoge doorsnede als in figuur 2 op grotere schaal voorstelt volgens een derde uitvoeringsvoorbeeld van de acoestische inrichting volgens de uitvinding;Figure 4 represents an analogous cross-section as in Figure 2 on a larger scale according to a third exemplary embodiment of the acoustic device according to the invention;

Figuur 5 een kolomdiagram is dat het absorptiecoëfficiënt weergeeft in functie van de frequentie in het klassiek geval;Figure 5 is a column diagram showing the absorption coefficient as a function of frequency in the classic case;

Figuur 6 een analoog diagrami is als in figuur 5 volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;Figure 6 is an analogous diagram as in Figure 5 according to an exemplary embodiment of the invention;

Figuur 7 een analoog diagram* is volgens een verder uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;Figure 7 is an analog diagram * according to a further embodiment of the invention;

Figuur 8 een analoog diagram is volgens een nog verder uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding.Figure 8 is an analog diagram according to a still further embodiment of the invention.

Een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een acoestiche scherminrichting volgens de uitvinding is in figuren 1 en 2 voorgesteld. Deze omvat een geluidsisolerend draaggestel of draagstructuur 1 dat bijvoorbeeld in een paneel uit gewapend beton met wachtwapeningen bestaat waarin nissen 10 zijn voorzien zodanig dat het draaggestel aan één zijde een cellenstructuur vertoont. De nissenconfiguratie bestaat bijvoorbeeld uit een tweedimensionale homogene verdeling van vierkantige nissen 10. De nissen kunnen echter ook langwerpig of een andere gepaste vorm vertonen welke aangepast is aan de vorm van de daarin aan te brengen geluidsabsor-berende elementen 3. In de nissen zijn poreuze ge-luidsabsorberende elementen 3 bevestigd welke bijvoorbeeld gemaakt zijn uit poreus of lichtgewicht beton, composietmaterialen of harsen.A first exemplary embodiment of an acoustic screen device according to the invention is shown in Figures 1 and 2. It comprises a sound-insulating supporting frame or supporting structure 1, which for instance consists of a reinforced concrete panel with guard reinforcements, in which recesses 10 are provided such that the supporting frame has a cell structure on one side. The niche configuration consists, for example, of a two-dimensional homogeneous distribution of square niches 10. However, the niches may also have an elongated or other suitable shape which is adapted to the shape of the sound-absorbing elements to be fitted therein. 3. The niches have porous - sound absorbing elements 3 which are made, for example, from porous or lightweight concrete, composite materials or resins.

Figuur 1 illustreert het geval van een draaggestel 1 met één enkele nis 10 met een vierkantige sectie waarin telkens een geluidsabsorberend element 3 is ondergebracht, bijvoorbeeld te gebruiken in gevels van gebouwen. De geluidsabsorberende functie is opgenomen door het geluidsabsorberend element terwijl een ge-luidsisolerende functie door het draaggestel 1 is opgenomen .Figure 1 illustrates the case of a support frame 1 with a single niche 10 with a square section in which a sound-absorbing element 3 is housed, for example for use in building facades. The sound-absorbing function is incorporated by the sound-absorbing element, while a sound-insulating function is incorporated by the supporting frame 1.

Figuur 2 toont een nis 10 van de acoestische schermin-richting in doorsnede. In de nis 10 is een geluidsabsorberend element 3 ondergebracht. De vorm van de nis 10 en van het geluidsabsorberend element 3 respectievelijk zijn zodanig dat beide keurig in elkaar passen. Tussen de nis 10 en het geluidsabsorberend element 3 is een elastisch element voorzien voor het verend ophangen hiervan. Het elastisch element vertoont een zodanige elasticiteit dat een eigenfrequentie resulteert die bovendien afhankelijk is van de voorafbepaalde massa van het geluidsabsorberend element 3. Bijvoorbeeld bestaat het elastisch element in een membraan 7 dat opgesteld is als tussenoppervlak tussen het geluidsabsorberend element 3 en de niswand 20 zoals blijkt uit figuur 2. Het elastisch membraan 7 wordt verder nader beschreven.Figure 2 shows a niche 10 of the acoustic screen device in section. A sound-absorbing element 3 is accommodated in the niche 10. The shape of the niche 10 and of the sound-absorbing element 3, respectively, are such that both fit neatly together. An elastic element is provided between the niche 10 and the sound-absorbing element 3 for resilient suspension. The elastic element exhibits elasticity such that a natural frequency results which moreover depends on the predetermined mass of the sound-absorbing element 3. For example, the elastic element consists in a membrane 7 which is arranged as an intermediate surface between the sound-absorbing element 3 and the niche wall 20, as appears from figure 2. The elastic membrane 7 is further described.

Als elastische elementen kunnen ook dynamische steun- elementen 9 in de acoestische scherminrichting worden opgenomen zoals blijkt uit figuur 3. Deze zijn paarsgewijs op voorafbepaalde plaatsen tussen het ge-luidsabsorberend element 3 en de niswand voorzien als contactlichamen tussen beide. Hiermee is de verende ophanging van het geluidsabsorberend element 3 in de nis 10 verzekerd. Het geluidsabsorberend element 3 vertoont hier aan weerszijden een nagenoeg effen oppervlak en een vlakke structuur. Het nagenoeg rechte element 3 is opgesteld op een zekere afstand van de nisbodem 16. De aldus gevormde ruimte is op voordelige wijze gevuld met een geluidsdempende of geluidsabsor-berende stof 19, al dan niet dezelfde als deze van het geluidsabsorberend element 3, of een geluidsisolerend materiaal. Naast een verbetering van de acoestische eigenschappen bekomt men ook nog een hogere stabiliteit van het geheel. De acoestische efficiëntie kan nog hoger zijn dankzij de aanwezigheid van een acoestische actieve bedekkingslaag 17 aan de naar de nisbodem gerichte zijde van het geluidsabsorberend element 3 en/of van een acoestisch actieve bedekkingslaag 18 aan de nisbodem 16 en eventueel langs de zijwanden van de nis 10 tot op de hoogte van het geluidsabsorberend element 3 zoals voorgesteld op figuur 3.Dynamic support elements 9 can also be included as elastic elements in the acoustic screen device as shown in figure 3. These are arranged in pairs at predetermined places between the sound-absorbing element 3 and the niche wall as contact bodies between them. The resilient suspension of the sound-absorbing element 3 in the niche 10 is hereby ensured. The sound-absorbing element 3 here has on both sides a substantially smooth surface and a flat structure. The substantially straight element 3 is arranged at a certain distance from the niche bottom 16. The space thus formed is advantageously filled with a sound-damping or sound-absorbing material 19, whether or not the same as that of the sound-absorbing element 3, or a sound-insulating material. In addition to an improvement of the acoustic properties, a higher stability of the whole is also obtained. The acoustic efficiency can be even higher due to the presence of an acoustically active covering layer 17 on the niche bottom side of the sound-absorbing element 3 and / or of an acoustically active covering layer 18 on the niche bottom 16 and optionally along the side walls of the niche 10. up to the height of the sound-absorbing element 3 as shown in figure 3.

In figuur 4 zijn de geluidsabsorberende elementen 3 kapvormig voorgesteld. Ze vertonen aldus een top 4 en opstaande randen 5. Hierbij zijn aangrenzende geluidsabsorberende elementen 3 van elkaar gescheiden door schotten 2 op een zodanige manier dat de schotten 2 en de opstaande randen 5 nagenoeg in elkaar passen. De schotten 2 zijn bijvoorbeeld gemaakt uit gewapend beton. Ze verschaffen een hogere stevigheid aan de inrichting. De geluidsabsorberende elementen 3 liggen als een kap tegen het draaggestel 1, en bedekken hier bij de bodem 16 van de nis 10 en het topdeel 4 steunt hierbij via de opstaande randen 5 op de nisbodemom-trek. De ruimte welke begrepen is tussen enerzijds de nisbödem 16 van het draaggestel 1 en anderzijds het daarop bevestigde kapvormige geluidsabsorberend element 3 vormt aldus een kamer 6. Het volume van de kamer 6 is bepaald door de vorm en de afmetingen van het geluidsabsorberend element 3 waardoor de kamer 6 is afgegrensd. De kamer 6 is bijvoorbeeld gevuld met lucht zoals in figuur 4. De kamer kan echter ook met een ander materiaal gevuld zijn zoals voorgesteld in f iguur 3.Figure 4 shows the sound-absorbing elements 3 in the form of a cap. They thus have a top 4 and upright edges 5. Here, adjoining sound-absorbing elements 3 are separated from each other by partitions 2 in such a way that the partitions 2 and the upright edges 5 almost fit together. The partitions 2 are made, for example, from reinforced concrete. They provide higher rigidity to the device. The sound-absorbing elements 3 lie as a hood against the supporting frame 1, and here cover at the bottom 16 of the niche 10 and the top part 4 here supports via the upright edges 5 on the niche bottom contour. The space which is understood between on the one hand the niche bottom 16 of the support frame 1 and on the other hand the hood-shaped sound-absorbing element 3 mounted thereon thus forms a chamber 6. The volume of the chamber 6 is determined by the shape and dimensions of the sound-absorbing element 3, so that the room 6 is bounded. The chamber 6 is, for example, filled with air as in figure 4. However, the chamber can also be filled with another material as shown in figure 3.

Tussen het kapvormig geluidsabsorberend element 3 en de overeenstemmende nisbodem 16 is een elastisch membraan 7 voorzien. Het elastisch membraan 7 strekt zich uit over de bodem 16 van de nis 10 en langs de respectievelijk aangrenzende schotten 2 tot op een voorafbepaalde hoogte van de opstaande randen 5 van het ingesloten geluidsabsorberend element 3, en omsluit dit laatste aldus gedeeltelijk als een slof. Het is echter ook mogelijk het membraan 7 enkel te voorzien als elastisch tussenoppervlak in de contactzones tussen het geluidsabsorberend element 3 en de niswand 10.An elastic membrane 7 is provided between the hood-shaped sound-absorbing element 3 and the corresponding niche bottom 16. The elastic membrane 7 extends over the bottom 16 of the niche 10 and along the respective adjacent baffles 2 to a predetermined height of the upright edges 5 of the enclosed sound-absorbing element 3, thus partially enclosing the latter as a slipper. However, it is also possible to provide the membrane 7 only as an elastic intermediate surface in the contact zones between the sound-absorbing element 3 and the niche wall 10.

Het membraan 7 is vervaardigd uit een elastisch materiaal, bijvoorbeeld een door het expanderen of het extruderen van kunststof bekomen schuimfolie, zoals bvb. van het type Sentinel De dikte van de Senti-nel^ laag bedraagt bijvoorbeeld nagenoeg 5 mm. Dit membraan 7 werkt als een bekisting voor het ondergebrachte geluidsabsorberend element en zorgt voor het vermijden van een zogenaamde acoestische kortsluiting van de acoestische scherminrichting. De samenwerking tussen het geluidsabsorberend element 3 met zijn massa, de verende kamer 6 en het elastisch membraan 7 geeft aanleiding tot een eigenfrequentie voor het betreffende systeem. Door in te spelen op deze parameters van massa van het geluidsabsorberend element 3, van volume van de kamer en/of van elasticiteit van het membraan 7, kan een gewenste eigenfrequentie bekomen worden.The membrane 7 is made of an elastic material, for example a foam foil obtained by expanding or extruding plastic, such as e.g. of the type Sentinel The thickness of the Sentinel layer is, for example, almost 5 mm. This membrane 7 acts as a formwork for the accommodated sound-absorbing element and ensures that a so-called acoustic short circuit is prevented from the acoustic screen device. The cooperation between the sound-absorbing element 3 with its mass, the resilient chamber 6 and the elastic membrane 7 gives rise to a natural frequency for the system in question. By responding to these parameters of mass of the sound-absorbing element 3, of volume of the chamber and / or of elasticity of the membrane 7, a desired natural frequency can be obtained.

Enerzijds, met het absorberend en reflecterend effect op zich van de oppervlakte van het absorberend element voor acoestische golven beschikt men over een doeltreffende absorberende werking van het oppervlak in een frequentiebereik dat gelegen is boven 500 Hz zoals blijkt uit de grafiek van figuur 5 waarin de absorptiecoëfficiënt α weergegeven is in functie van de frequentie. Het nadeel hierbij is dat met het gebruik van dergelijke acoestische schermen lage frequenties beneden de 500 Hz weinig of onvoldoende geabsorbeerd worden zoals uit figuur 5 blijkt. Nochtans worden zowel door het weg- en spoorwegverkeer in bebouwde kommen, als in industriezones nabij testkamers waar bijvoorbeeld mechanische breuktesten en dergelijke worden uitgevoerd en in de buurt van productie ateliers of hoogvermogen transformatoren, storende frequenties gegenereerd, ook in het laagfrequent domein. Bijgevolg is er in de praktijk een behoefte om dergelijke lage frequenties in een sterke mate te absorberen .On the one hand, with the absorbing and reflecting effect per se of the surface of the acoustic wave absorbing element, one has an effective absorbing effect of the surface in a frequency range above 500 Hz as can be seen from the graph of figure 5 in which the absorption coefficient α is shown as a function of frequency. The drawback here is that with the use of such acoustic screens low frequencies below 500 Hz are little or insufficiently absorbed, as can be seen from figure 5. However, both road and rail traffic in built-up areas and in industrial areas near test chambers where, for example, mechanical fracture tests and the like are carried out and in the vicinity of production workshops or high-power transformers, disturbing frequencies are generated, also in the low-frequency domain. Consequently, there is a need in practice to absorb such low frequencies to a high degree.

Anderzijds, wat het resonantie effect betreft, werkt men op de voorafbepaalde berekende resonatorfrequen-tie. Men kan hierbij dus over een doeltreffende acoestische werking beschikken binnen een welbepaald zogenaamd frequentievenster.On the other hand, as far as the resonance effect is concerned, one works on the predetermined calculated resonator frequency. One can thus have an effective acoustic effect within a specific so-called frequency window.

Door het combineren van beide effecten voor een acoes-tische scherminrichting kan de eigenfrequentie van het systeem verschoven worden om zodoende het verloop van de absorptiecurve in functie van de frequentie volgens het klassiek geval van figuur 5 aanzienlijk te verbeteren. De eigenfrequentie wordt bepaald door de massa van het geluidsabsorberend element 3, door het volume van de kamer 6 dat zelf afhankelijk is van de vorm en van de dimensies van het geluidsabsorberend element 3 en door de elasticiteit van het membraan 7.By combining both effects for an acoustic screen device, the natural frequency of the system can be shifted in order thus to considerably improve the course of the absorption curve as a function of the frequency according to the classic case of figure 5. The natural frequency is determined by the mass of the sound-absorbing element 3, by the volume of the chamber 6 which itself depends on the shape and the dimensions of the sound-absorbing element 3 and by the elasticity of the membrane 7.

Figuur 6 stelt hierbij het verloop voor van de absorptiecoëfficiënt α in functie van de frequentie f in Hz voor een acoestische scherminrichting volgens de uitvinding waarbij de massa van het geluidsabsorberend element 3, klein gekozen wordt. Bij het vergelijken van het verloop van de curve volgens figuur 5 (klassieke scherminrichting) met dat volgens figuur 6 (scherminrichting volgens de uitvinding met geringe massa), valt het onmiddellijk op dat de absorptiecoëfficiënt voor de frequenties gelegen beneden ongeveer 500 Hz uitgesproken hoger ligt bij de inrichting volgens de uitvinding dan in het klassiek geval.Figure 6 hereby represents the variation of the absorption coefficient α as a function of the frequency f in Hz for an acoustic screen device according to the invention, in which the mass of the sound-absorbing element 3 is chosen to be small. When comparing the curve curve according to figure 5 (classical screen device) with that according to figure 6 (screen device according to the invention with low mass), it is immediately noticeable that the absorption coefficient for the frequencies below about 500 Hz is markedly higher at the device according to the invention in the classic case.

Figuur 7 laat zien hoe door meer in te spelen op het membraaneffeet, dit is op de elasticiteit, het acoes-tisch rendement in de zin van absorptie voor lagere frequenties, in het bijzonder in het frequentiedomein begrepen tussen 70 en 500 Hz, nog sterker is dan in het vorig geval van figuur 6.Figure 7 shows how by responding more to the membrane effect, this is the elasticity, the acoustic efficiency in the sense of absorption for lower frequencies, in particular in the frequency domain included between 70 and 500 Hz, is even stronger. than in the previous case of figure 6.

Bij een vrij voordelige acoestische scherminrichting volgens de uitvinding wordt een grotere massa gekozen. Dit geval wordt geïllustreerd aan de hand van figuur 8, waarin onmiddellijk te zien is dat de efficiëntie van de acoestische scherminrichting met grotere massa nog hoger ligt ten minste tot 3000 Hz.With a fairly advantageous acoustic screen device according to the invention, a larger mass is chosen. This case is illustrated with reference to Figure 8, in which it is immediately seen that the efficiency of the larger mass acoustic screen device is even higher at least up to 3000 Hz.

Terugkomend op figuur 4 onderscheidt men nog dynamische steunelementen 9. Deze zijn vastgeklemd tussen het kapvormig geluidsabsorberend element 3 en de nis-wand 20, meer in het bijzonder tussen genoemd membraan 7 en de niswand 20.Returning to figure 4, one can still distinguish dynamic support elements 9. These are clamped between the hood-shaped sound-absorbing element 3 and the niche wall 20, more particularly between said membrane 7 and the niche wall 20.

De steunelementen 9 kunnen ook aan de andere zijde van het membraan 7 voorzien zijn, dit is tussen het membraan 7 en het geluidsabsorberend element 3.The support elements 9 can also be provided on the other side of the membrane 7, this is between the membrane 7 and the sound-absorbing element 3.

Een nog verdere opstellingsmogelijkheid wordt hierna beschreven. Tussen de niswand 20 en eerstgenoemd membraan 7 is een tweede membraan 8 voorzien, namelijk ter hoogte van de contactzones tussen het geluidsabsorberend element 3 en het eerste membraan 7. Het tweede membraan 8 is bijvoorbeeld gemaakt uit hetzelfde materiaal als het eerste membraan 7 en vertoont bijvoorbeeld nagenoeg dezelfde dikte.An even further arrangement option is described below. Between the niche wall 20 and the first-mentioned membrane 7, a second membrane 8 is provided, namely at the contact zones between the sound-absorbing element 3 and the first membrane 7. The second membrane 8 is made, for example, from the same material as the first membrane 7 and has, for example almost the same thickness.

De steunelementen 9 zijn bij voorkeur sferisch van vorm en zijn door beide membranen 7, 8 op voorafbepaalde plaatsen als een sandwich omsloten met een zekere onderlinge afstand ertussen.The support elements 9 are preferably spherical in shape and are sandwiched between the membranes 7, 8 at predetermined places with a certain distance between them.

De uitvoeringsvorm met de steunelementen 9 is bijzonder voordelig want dankzij deze kan men de waarde van de dynamische stijfheid en dus ook van de eigenfre-quentie laten variëren. Dit gebeurt door in te spelen op het aantal voorziene steunelementen 9. Weliswaar is het aantal steunelementen 9 afhankelijk van de belasting die door de massa van het geluidsabsorberend element 3 is opgelegd. Zo kiest men bijvoorbeeld op voordelige wijze de dynamische steunelementen 9 en beide elastische membranen 7, 8 zodanig dat de toegevoegde eigenfrequentie begrepen is tussen 10 en 70 Hz.The embodiment with the support elements 9 is particularly advantageous because it allows the value of the dynamic stiffness and thus also of the natural frequency to be varied. This is done by anticipating the number of support elements 9 provided. It is true that the number of support elements 9 depends on the load imposed by the mass of the sound-absorbing element 3. For example, the dynamic support elements 9 and both elastic membranes 7, 8 are advantageously selected in such a way that the added natural frequency is comprised between 10 and 70 Hz.

Als gevolg van de afhankelijkheid van de dynamische stijfheid van het systeem van de steunelementen 9 maakt de acoestische scherminrichting het mogelijk de resultaten van acoestische absorptie te laten variëren met als controleparameter de steunelementen 9, in het bijzonder hun aantal en ligging.Due to the dependence of the dynamic stiffness of the system on the support elements 9, the acoustical screen device makes it possible to vary the results of acoustic absorption with the support elements 9, in particular their number and location, as the control parameter.

Aldus verschaft de uitvinding een inrichting met een in een acoestisch scherm geïntegreerd massa - veer systeem, in combinatie met het absorberend effect van het poreus absorptie element en met het resonantie effect van de kamer, waarvan de absorptieresultaten tussen 70 en 500 Hz, en daarboven, uitstekend zijn.Thus, the invention provides a device having a mass-spring system integrated in an acoustic screen, in combination with the absorbing effect of the porous absorption element and with the resonance effect of the chamber, whose absorption results between 70 and 500 Hz, and above, be excellent.

Om het acoestisch dempingseffect nog te verhogen is aan ten minste één (uitwendig en/of inwendig gekeerde) zijde van het nis afsluitend deel 4 van het geluidsab-sorberend element 3 een oneffen oppervlak voorzien, bijvoorbeeld onder de vorm van opeenvolgende uitsteeksels 12, respectievelijk 13 of indrukkingen. De uitsteeksels of indrukkingen vertonen bijvoorbeeld een afgeknotte pyramidale vorm en zijn op voordelige wijze over nagenoeg het hele oppervlak van de uitwendig, resp. inwendig gekeerde zijde van de top 4 opgesteld. Het of de oneffen oppervlak(ken) kunnen ook door doorlopende ribben gevormd zijn. Het topdeel '4 dat de nis 10 afsluit is bijvoorbeeld nagenoeg recht zoals blijkt uit figuren 2 tot 4. Het zou ook een gewelfde vorm kunnen vertonen evenals verdere vormen die de oppervlakte van het geluidsabsorberend element 3 vergroten.In order to further increase the acoustic damping effect, an uneven surface is provided on at least one (externally and / or internally turned) side of the niche closing part 4 of the sound-absorbing element 3, for example in the form of successive protrusions 12 and 13, respectively. or impressions. The protrusions or indentations, for example, have a truncated pyramidal shape and are advantageously over almost the entire surface of the exterior, respectively. internally facing side of the top 4. The or uneven surface (s) can also be formed by continuous ribs. For example, the top portion '4 closing the niche 10 is substantially straight as shown in Figures 2 to 4. It could also have a curved shape as well as further shapes that increase the surface area of the sound-absorbing element 3.

Om de stevigheid van het geluiösabsorberend element 3 te verhogen is in het inwendige daarvan een wapening 14, bijvoorbeeld uit metaal, verzonken.In order to increase the firmness of the noise-absorbing element 3, a reinforcement 14, for example of metal, is recessed in its interior.

Om de stevigheid van de acoestische scherminrichting nog te verhogen is in de schotten 2, die voor de ge-luidsabsorberende elementen 3 als steun en omsluiting fungeren, ook nog een wapening 15 voorzien. Verder, door aan de opstaande randen 5 van het geluidsabsorbe-rend element 3 een profiel te geven dat vanuit de vrije uiteinden 11 gezien lichtjes inwaarts hellend is en aan de telkens aangrenzende schotten 2 een daarmee passend eveneens hellend profiel te geven, bekomt men een klemmend effect van het draaggestel 1 ten opzichte van de kapvormige geluidsabsorberende elementen. Dit verhoogt nog meer de stevigheid van de acoestische scherminrichting.In order to increase the strength of the acoustic screen device even further, reinforcement 15 is also provided in the partitions 2, which function as support and enclosure for the sound-absorbing elements 3. Furthermore, by giving the upright edges 5 of the sound-absorbing element 3 a profile which, when viewed from the free ends 11, is slightly inclined inwards and by giving the adjacent walls 2 a correspondingly inclined profile as well, a clamping is obtained. effect of the support frame 1 with respect to the hood-shaped sound-absorbing elements. This increases the strength of the acoustic screen arrangement even more.

Het spreekt van zelf dat de uitvinding geenszins tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen is beperkt en dat varianten hierop binnen het kader van de uitvinding vallen.It goes without saying that the invention is by no means limited to the above described embodiments and that variants thereof fall within the scope of the invention.

Claims

Acoustic shielding device with a supporting frame which has at least one niche for accommodating one sound-absorbing element in each, which has a predetermined mass, characterized in that at least one elastic element is provided between the sound-absorbing element (3) and the corresponding niche (10) for resiliently suspending said sound-absorbing element (3) in the corresponding niche (10), such that a natural frequency results depending on said predetermined mass and on the elasticity of said at least one elastic element.

Acoustic shielding device according to claim 1, characterized in that said at least one elastic element is formed by an elastic membrane (7), which is provided in such a way that it acts as an elastic intermediate surface between the or each sound-absorbing element (3) and the corresponding recess (es) (10) of the support frame (1).

Acoustic shielding device according to one of claims 1 and 2, characterized in that at least two elastic elements are provided in the form of dynamic support elements (9) in predetermined places, which are intended as contact bodies between the or each sound-absorbing element (3) and the corresponding niche (s) (10) of the support frame (1), the number of dynamic support elements (9) being dependent on the load imposed by said predetermined mass.

Acoustic screen arrangement according to claims 2 and 3, characterized in that the dynamic support elements (9) are provided in direct contact with said membrane (7).

Acoustic shielding device according to claim 4, characterized in that a further elastic membrane (8) is provided which is superimposed on said elastic membrane (7) in such a way that the dynamic support elements (9) between both membranes (7) and (8). are enclosed.

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the or each sound-absorbing element (3) is arranged at a predetermined distance from the bottom (16) of the corresponding niche (10) such that a chamber ( 6) is formed with a predetermined volume which serves as a cavity with an added resonance frequency, the elasticity of said at least one elastic element further being chosen such that its dynamic stiffness additionally conforms to the dynamic behavior of the chamber (6 ), such that a natural frequency results which also depends on this predetermined volume.

Acoustic shielding device according to claim 6, characterized in that the dynamic support elements (9) and both elastic membranes (7, 8) are chosen such that the added natural frequency is comprised between 10 and 70 Hz.

Acoustic screen device according to claim 6, characterized in that the chamber (6) is padded with a sound-absorbing material (19).

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the or each said sound-absorbing element (3) is hood-shaped and has a top (4) and upstanding edges (5) adjoining the top and if a hood is arranged on the corresponding niche (10), over the bottom (16) thereof, the raised edges (5) of the or each sound-absorbing element (3) and the side walls (2) of each corresponding niche (10 ) practically fit together.

Acoustic shielding device according to any one of claims 2 to 8 and 9, characterized in that said elastic membrane (7) extends along a part of the bottom (16) and the side walls (2) of the corresponding niche (10) a predetermined height of said raised edges (5) from its free end (11), such that each sound absorbing element (3) is partially enclosed by the membrane (7) as a slipper.

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the niche (10) closing part (4) of each sound-absorbing element (3) is substantially straight.

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that an irregular surface on the side of the niche closing part (4) of the sound-absorbing element (3) which is externally facing the niche (10) is provided.

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that an uneven surface is provided on the side of the recess (3) facing the recess (3) of the sound-absorbing element (3).

Acoustic shielding device according to any one of claims 12 and 13, characterized in that said uneven surface is formed by a set of protrusions (12, 13) or indentations.

Acoustic screening device according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the side of the sound-absorbing element (3) facing the niche (10) is provided with an acoustically active covering layer (17).

Acoustic shielding device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the bottom (16) and / or side walls (2) of the niche (10) are provided with a further acoustically active covering layer (18).

Sound-absorbing element with a predetermined mass to be used in an acoustic screen device with at least one niche, characterized in that it comprises at least one elastic element for resiliently suspending said sound-absorbing element (3) in said niche (10), such that a natural frequency results here which depends on said predetermined mass and on the elasticity of said at least one elastic element.

Sound-absorbing element according to claim 17, characterized in that said at least one elastic element is formed by a membrane (7).

Sound-absorbing element according to claim 17, characterized in that at least two elastic elements are provided in the form of dynamic supporting elements (9) in predetermined places, which are intended as contact bodies between the or each sound-absorbing element (3) and the corresponding niche ( (s) (10) of the support frame (1).

Sound-absorbing element according to claim 19, characterized in that a further elastic membrane (8) is provided, which is superimposed on said elastic membrane (7) in such a way that the dynamic supporting elements (9) between both membranes (7) and (8) are enclosed.

Sound-absorbing element according to any one of claims 17 to 20, characterized in that it is hood-shaped and has a top (4) and upstanding edges (5) adjoining the top which are intended to fit in said at least one niche (10).

Sound-absorbing element according to any one of claims 18 to 20 and 21, characterized in that said elastic membrane (7) is stretched between both opposite ends of said raised edges (5) and extends to a predetermined height thereof, in such a manner that the or each sound-absorbing element (3) is partially enclosed by the membrane (7) as a slipper, a chamber (6) having a predetermined volume serving as a cavity with an added resonance frequency, the elasticity of which said at least one elastic element is further chosen such that its dynamic stiffness additionally adapts to the dynamic behavior of the chamber (6), such that a natural frequency results which also depends on this predetermined volume.

Sound-absorbing element according to any one of claims 17 to 22, characterized in that its part (4) intended to close off a niche is substantially straight.

Sound-absorbing element according to any one of claims 17 to 23, characterized in that at least one side of its part (4) intended to close off a niche has an uneven surface.

Sound-absorbing element according to claim 24, characterized in that said uneven surface is formed by a set of protrusions (12, 13) or depressions.

Sound-absorbing element according to one of Claims 17 to 25, characterized in that the side intended to face the niche is provided with an acoustically active covering layer (17).