NO843741L - Anordning ved akustisk system - Google Patents

Abstract

I et akustisk system som omfatter et vesentlig av platemateriale bestående legeme (10,13,18,26,30,34),. hvilket for frembringelse eller dempning og absorpsjon, av luftbåret lyd, kan settes i svingning på tvers av dets hovedutbredelse, fremviser nevnte legeme (10,13,18,26,30,34) i et sentralt beliggende område (12,23,29) som har betydelig mindre areal enn legemets totale areal, i forhold til legemet. forøvrig, slik økt luftgjennomtrengelighet at nevnte område dynamisk demper svingning av legemet 1 forhold til endring av hastigheten av svingningsbevegelsen i området.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved akustisk system av den type som omfatter en vesentlig av platemateriale bestående legeme som kan settes i svingning på tvers av sin hovedutbredelse, for frembringelse eller dempning og absorpsjon av luftbåret lyd, forskyvbar del.

Akustiske systemer av den her nevnte type kan oppdeles i to hovedgrupper, nemlig lydfrembringende og lydabsorberende og/ eller -avskjermende. Til den lydfrembringende gruppe hører høyttalere eller mikrofoner, hvilke arbeider med et elektrisk signal og et bevegelig membran. Vanligvis tilsluttes slike elektroakustiske anordninger til et luftfylt kammer og blir på en slik måte innspent mot en av luften i kammeret dannet luftfjær. Selve lydgiveren er derved gitt en mekanisk resonansfrekvens, hvis verdi er avhengig av forholdet mellom fjærings-kraften i membranets opphengning og den bevegelige masse.

Denne egenresonansfrekvens kalles f sog kan for eksempel ligge omkring 20 Hz for en vanlig lavfrekvenshøyttaler som drives av en spenning, hvilken påføres en svingespole i et magnetfelt.

Ved denne resonansfrekvens er den resistive svingningsdempning

i den akustiske krets minimal og utsvingningsamplituden er maksimal for membranet - med andre ord er dempningen i svingningskretsen minimal - og ulineær forvrengning i membranets svingningsbevegelse blir en følge herav. Monteres høyttaleren i et luftfylt, lukket kammer, så påvirkes resonansfrekvensen fg og går over til f, = f V s + 1, der f^utgjør den nye resonansfrekvens som oppnås i et trykkammersystem (lufttett lukket kammervolum) og s = (f^/f ) - 1, hvor s utgjør forholdet mellom høyttalerens ettergivelighet og den i kammeret innesluttede lufts ettergivelighet. Denne nye resonansfrekvens f^er alltid høyere i frekvens enn f , og dempningen i det bevegelige system er også for denne resonansfrekvens f^minimal og forvrengningen altså maksimal. For å tilføre en viss friksjonsdempning av det bevegelige system, tilfører man vanligvis et volumtilskudd av mineralfibermateriale i den anvendte høyttalerkasse, ogøker dermed graden av dempning i systemet ved resonansfrekvensen f^. Den herved tilførte demp-

ningsøkning i systemet blir imidlertid beskjeden, og ulineær forvrengning og høy akustisk Q-verdi utgjør problem for trykk-kammerhøyttalere, hvilket er spesielt markant ved høye lyd-trykksnivåer.

For den andre hovedtype av akustisk kasse for høyttalere - bassreflekskassen - får man andre verdier på resonansfrekvensen, som her benevnes ±q. Denne frekvens opptrer her samtidig med to antiresonansfrekvenser f^og f^ r som ligger under resp. over resonansfrekvensen f Q og tilnærmet ifølge: f^ = f2- f^• Bass-ref lekskassen er forsynt med en akustisk port som forbinder dens indre med omgivelsene. -Porten gir opphav til resonans med høyttaleren ved en viss frekvens som bestemmes som ovenfor nevnt av ettergivenhetsforholdet s og av portens størrelse A P Ved resonansfrekvens fg adderes portens munningsareal A^til høyttalerens areal og belaster dermed høyttalerens membran samt at utsvingningsamplituden blir minimal og dermed endog dempningen av svingningskretsen, når svingespolen beveger seg i magnetfeltet. I likhet med den forrige konstruksjonstype - trykkammerhøyttaleren - oppnås resonansforholdet der svingningsamplituden utgjør maksimum, nemlig på de to antiresonans-frekvensene f^og f^ r der likeledes dempningen i systemet blir minimal. Dette problem med manglende dempning ved diskrete resonansfrekvenser opptrer vanligvis ved akustiske konstruksjoner med svingende membran, og en av hensiktene ved den foreliggende oppfinnelse er vesentlig å bidra til å forbedre lineariteten i svingningsbevegelsen til membranet ved å til-føre mekanisk virksom utsvingningsdempning.

Arrangementet ifølge oppfinnelsen kan med fordel også anvendes for å tilføre dempning i en svingningskrets, som virker absorberende eller avskjermende for luftbåret lyd. I dag anvendes nesten utelukkende fibrøse plater i varierende mon-teringsanordninger - såkalt undertak - for akustikkregulering og støydempning i rom for kontor og industri. Ofte er disse absorbenter utført som forholdsvis tynne plater og tilpasset modulmålene 1200 x 600 mm. Montering skjer vanligvis plan- parallelt med bjelkelag i en spesiell profilkonstruksjon, som når ned ca. 200 mm fra bjelkelaget. Platene utføres med en tetthet som gir dem selvbærende egenskaper ved en material-tykkelse som kan variere mellom ca. 70 mm og 15 mm. En ulempe med disse konstruksjoner er at en slik plate ikke forholder seg svingningsmessig passiv til innfallende lydenergi ved lave frekvenser eller ved lydtrykkimpulser. Platen kommer til å reagere på lydbølger og frembringe egenlyd av såkalt vilkårlig natur, hvis svingningsbevegelsen ikke kan utvikles som en symmetrisk svingningsbevegelse i platen og derved danne et svingningsmaksimum i området for platens geometriske sentralpunkt.

Den foreliggende oppfinnelse har således til hensikt å tilveie-bringe en anordning, hvorigjennom det ovenfor diskuterte problem avhjelpes i vesentlig grad.

I denne hensikt foreslås ifølge oppfinnelsen at nevnte legeme i en anordning av det innledningsvis angitte slag, i ett sentralt beliggende område med betydelig mindre areal enn legemets totale! areal, fremviser i forhold til legemet forøvrig en slik øket luft-'gjennomtrengelighet at nevnte område dynamisk demper svingning av delen i forhold til endring av hastigheten av svingningsbevegelsen i området. Herved oppnås betydelig forbedring av det akustiske systems transiente egenskaper ved at anordningen ifølge oppfinnelsen formår å påvirke den svingende masse fordelaktig, slik at denne akselereres hurtigere og retarderes hurtigere når den øyeblikkelig påvirkes av en kraft. Med anordningen ifølge oppfinnelsen oppnås også forbedrede lav-frekvensegenskaper og minsket forvrengning, fremfor alt ved store svingningsamplituder. Anordningen ifølge oppfinnelsen er billig å utføre i forhold til oppnådd resultat samt reproduser-bar med stor nøyaktighet.

Ifølge oppfinnelsen kan området medøket luftgjennomslipping

med fordel omgis av et rørformet element, hvis akse strekker seg i svingningsbevegelsens retning, hvorved reproduserbarheten

og funksjonen ytterligere forbedres. Det rørformede element kan før avstemning av dets funksjon, forsynes med additiv strømningsresistans for økning av motstanden mot luftstrømning gjennom elementet. Herved kan på enkel måte forholdene mellom statisk og dynamisk strømningsresistans, innstilles.

Ifølge en annen foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen utgjøres nevnte legeme av en porøs, luftgjennomslippelig plate, hvilken utenfor nevnte område, i det minste på sin ene side, er forsynt med et luftugjennomtrengelig sperresjikt, f.eks. plastfilm eller aluminiumsfolie.

For oppnåelse av god systemnøyaktighet og høy effektiv akustisk virkningsgrad, spesielt ved akustiske systemer for absorpsjon og dempning av luftbåret lyd, kan med fordel nevnte legeme være avstivet langsmed sine begrensningskanter.

Ved en slik anordning, som omfatter en for horisontal montasje hensiktsmessig planabsorbent i form av en plate, bør platen kunne bære seg selv uten nevneverdig nedbøyning av sentral-partiet fra utstrekningsplanet, når den kun understøttes i et kantområde, f.eks. med 20 mm bredde, hvorfor den bør være relativt stiv. Ifølge en fordelaktig utførelsesform er det ifølge oppfinnelsen ved en planabsorbent med en langsmed sine begrensningskanter avstivet plate, frembragt et moment i nevnte plate som med planabsorbenten i dens montasjestilling motvirker den av gravitasjonskraften bevirkede nedbøyning av platen. Gjennom dette arrangement oppnås en membranabsorbent, ved hvilken'platen kan gjøres slank og lett med derav følgende god svingningstendens. Således kan vesentlig forbedret lavfrekvensabsorpsjon tilveiebringes samtidig som platens absorpsjon kan forhøyes for mellomregisteret, ettersom dens svingningstendens nu endog er utvidet oppad i frekvens ved minsket vekt. I det tilfelle platen utgjøres av en mineralfiberplate, kan i forhold med kjente absorbenter dens vekt reduseres med ca. 20 - 40%, i prinsipp med opprettholdelse av nedbøyningsfaktor, eller platen kan ved vesentlig opprettholdelse av vekt, gjøres vesentlig tynnere med uforandret nedbøyningsfaktor, hvilket fordelaktig påvirker den akustiske funksjon.

Ifølge en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen er momentet frembragt ved hjelp av en ramme som omgir og fastholder platen og som har et spor som opptar platens kantparti, hvorved rammens sider utøver mot platens senter rettede og vesentlig i plateplanet virkende trykkrefter. Alternativt eller utover dette, kan moment opprettes ved hjelp av minst en med platen inngripende, usymmetrisk beliggende inngrepssone i et spor som opptar platens kantparti og som er anordnet i en ramme som omslutter og fastholder platen. Med spesiell fordel er derved sporet forsynt med en til den ene side hellende bunn, som gjennom eksentrisk inngrep med platens kant ved innskyvning av denne i sporet, søker å bøye platen i en til hellingsvinkelen og innskyvnihgsgraden svarende utstrekning.

Ifølge et alternativ eller komplement til momentfrembringelsen, kan momentet, spesielt ved store plater, være frembragt ved hjelp av en i platens sentrale område innvirkende fjærkraft som motvirker den på platen virkende tyngdekraft.

Ifølge oppfinnelsen kan som alternativ eller ennu et komplement til momentfrembringelsen ved hjelp av rammen eller fjærkraft, moment i platen tilveiebringes ved at denne på sin ene side er belagt med et materialsjikt som utøver kontraksjonskrefter i denne side, f.eks. i form av et lim- eller farvesjikt med krympeegenskaper.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende med henvisning til flere i den etterfølgende tegning skjematisk viste utførelsesformer.

Figur 1 viser i planriss en vesentlig plateformet absorbent ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen,

figur 2 viser et snitt gjennom et kantparti av en ved hjelp av

en ramme kantforstivet absorbent,

figur 3 og 4 viser i planriss resp. i snitt et midtparti av en absorbent med en annen utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen,

figur 5 viser i snitt en variant av utførelsesformen ifølge figur 3 og 4,

figur 6 og 7 viser i planriss resp. i snitt, en absorbent med en tredje utførelsesform av oppfinnelsen,

figur 8 viser midtpartiet av en høyttalerkon, forsynt med en i en støvkappe innebygget dempningsanordning ifølge oppfinnelsen,

figur 9 viser i planriss et hjørneparti av en planabsorbent ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen,

figur 10 viser et snitt etter linjen X-X i figur 9,

figur 11 viser skjematisk i snitt en alternativ måte for å til-veiebringe et arrangement som motvirker tyngdekraften på en planabsorbent.

I figur 1 er en plateformet absorbent betegnet med 10, hvilken vises innspent i en ramme 11, som eventuelt kan unnværes, og hvilken er forsynt med en ventil 12, som kan strekke seg gjennom absorbenten.

)

Absorbenten 10, som kan være luftugjennomtrengelig, eller fremvise en viss luftgjennomtrengelighet,kan være anordnet til å settes i på tvers av retningsplanet rettet svingningsbevegelse ved innvirkning av luftbåret lyd.

5

I figur 2 vises en absorbent 13 av fibermateriale som på begge sider er belagt med overflatesjikt 14. Med 15 betegnes en i tverrsnitt vist ramme med et spor 16, hvori absorbentens 13 kantparti opptas,.og er fiksert ved hjelp av limstrenger 17.

Figur 3 og 4 viser et midtparti av et for eksempel absorberende plateformet element 18 med f.eks. overflatestabiliserende sjikt 19,20. I elementet 18 er det uttatt et gjennomgående hull, hvori det er anordnet et, for eksempel av metall, såsom aluminium, bestående og hensiktsmessig ved liming fastgjort rør 21, hvis lengde, slik som antydet med prikkstrekede linjer 22, kan overstige tykkelsen av elementet 18 med tilhørende overflatesjikt. Rørets 21 ene munning er beliggende i samme plan som sjiktet 19 og kan på den viste måte være forsynt med en perforert endeplate 23, hvilken videre kan være belagt med et stabelfibersjikt 24. Alternativt kan, hvis overflatesjiktet er luftgjennomslippelig, f.eks. består av glassfibervev, dette overflatesjikt forbli intakt og derved erstatte platen 24 og eventuelt platen 23. Elementet 18 kan av luftbåret lyd settes i svingning i rørakseretningen.

Eventuelt kan det, som vist i figur 5, være innsatt en vesentlig strømningsresistiv innsats 2'5 i røret 21. Figur 5 stemmer forøvrig overens med den tidligere beskrevne figur 4.

Ifølge figur 6 og 7 er et for eksempel absorberende plateformet element 26 forsynt med et overflatesjikt 27, som er luftgjennomslippelig, og et overflatesjikt 28, som er luftugjennomtrengelig, f.eks. består av plastfilm. I sjiktet 28 er det i elementets 26 midtområde uttatt et hull 29, slik at luft kan strømme gjennom elementet i dette område. Elementet 26 kan settes i svingning av luftbåret lyd på tvers av dets utstrekning.

I figur 8 er vist et midtparti av en høyttalerkonus 30, i

hvis senter det er anordnet en støvkappe 31 med festeflens 32. I støvkappen er innmontert et rør 33, som for eksempel kan være utført ifølge figur 4 eller 5, og som kan bevege seg på tvers av retningsplanet sammen med konusen 30. De ovenfor med henvisning til figur 1 - 8 beskrevne sentrale områder 12,

24,29,33 i de plateformede deler 10,18,26 og 30 fremviser i forhold til nevnte deler, lite areal og en slik øket, eventuelt ved hjelp av tilsatsresistanser 23,24,25 tilpasset luftgjennomtrengelighet, at områdene 12,24,29,33 ved delenes svingning perpendikulært mot deres hovedutbredelse, dynamisk demper nevnte svingning i forhold til endring av hastigheten av svingningsbevegelsene i nevnte områder. Nevnte områder 12,24, 29,-33 med tilhørende eventuell tilsatsresistans utgjør således svingningsdempere for de svingende deler 10,18,26,30, hvori de er anordnet.

Ifølge figur 9 omfatter en planabsorbent en med 34 betegnet del eller plate innspent i en ramme 35. Platen 34, som kan være luftugjennomtrengelig eller fremvise en viss luftgjennom-slippelighet, er i sentrum forsynt med et arrangement ifølge en av figurene 3-7, og er beregnet til å være fiksert langsmed kantene, men anordnet til forøvrig å settes i på tvers av retningsplanet rettet, mot skivens sentrumøkende svingningsbevegelse ved innvirkning av luftbåret lyd. I det i figur 9 og 10 viste eksempel forutsettes platen 34 å bestå av fibermateriale 36, som på den ene side er belagt med et overflatesjikt 37 av f.eks. glassfibervev. Rammens 35 sider eller deler 38 vises rette ved hjørnene og sammenholdes ved hjelp av i vinkelstykker 39, som hensiktsmessig består av plast. For-bindelsen mellom delene 38 innbyrdes samt mellom rammen 35 og platen 34 kan med fordel dessuten være komplettert ved liming.'Rammedelene 38 består av profilstykker med et spor som opptar platens 34 kantparti 40 og som avgrenses av sporvegger og spor-i bunn dannende partier 41,42,43 av profilstykkene. De partier som danner sporveggene 41,42 strekker seg innad fra platens 34 kanter. I motsatt retning strekker seg L-formede profil-partier 44,45, hvilke sammen med profilpartiet 49, som danner sporbunnen, avgrenser en kanal, hvori vinkelstykkene 3 9 rommes. Vinkelstykkene 39 utfyller tilhørende kanals tverrsnitt og fremviser et gjennom en utad åpen sliss utragende parti 46, hvilket tjener til akustisk dempet anlegg mot bæreprofiler for planabsorbenten. For unngåelse av bilyd og for lufttetting rundt denne, legges planabsorbenten opp på sine bæreprofiler via plast- eller gummistrimler. Profilpartiet 43 er, som vist, skråstilt, og profilpartienes 41,42 innsider konvergerer mot partiet 43. Herved kommer platens 34 kantparti, når profilstykkene 38 skyves likt inn på platen, til å bli noe komprimert, og til slutt kommer platens periferiflate i kontakt med den sporbunndannende del 43, hvorved periferiflaten deformeres og induserer et avstivende og bøyende moment i platen 34, som elastisk bøyer platen 34 nedad i figur 10, hvorved nedbøyningen blir maksimal i platens 34 sentrum. Dette moment påvirker og forhøyer platens resonansfrekvens. Momentets størrelse kan tilpasses ved tilpasning av profilstykkenes grad av påskyvning på platen 34. I figur 10 er sjiktet 37 anbragt på plan-absorbentens blivende underside. Når derfor planabsorbenten anbringes i beregnet montasjestilling, kommer det induserte moment til å motvirke den på platen 3 4 virkende tyngdekraft, slik at nedbøyning vesentlig unngås og et for svingningsbevegelsens symmetri gunstig nøytralplan oppnås vesentlig i platens plan.

Det innses at bøyemomentet i platen kan frembringes på andre måter enn den viste. Således kan profilpartiene 41,42 helle slik relativt rammens plan, at platens kantområde bøyes elastisk og dermed frembringes bøyende og avstivende moment i platen. Videre er det mulig allerede i platen 34 å tilveie-bringe hele eller en del av det ønskede moment ved at dens ene side belegges med et sjikt som utøver sammentrekningskrefter, såsom et lim- eller farvesjikt med krympetendens. Rammen 35 består hensiktsmessig av aluminium, plast eller plate. Platen 34 kan med fordel utføres som en glassfiberplate, og dens

tykkelse kan i avhengighet av platematerialets densitet og platens form og størrelse, velges fra noen millimeter og oppad, hvorved som eksempel en med malt glassfibervev belagt plate med målene 1200 x 600 x 18 mm og densitet 55 kgm kan erstatte en konvensjonell, 25 mm tykk men forøvrig likedannet plate, hvorved foruten ca. 30% materialbesparelse med hensyn til fibermaterialet, også oppnås en omtrent fordobling av platens

dynamiske ettergivelighet for indusert svingningsenergi.

Det er endog mulig i samsvar med figur 11 å frembringe det hele eller en del av det ønskede moment ved hjelp av fjærkraft. Således vises i figur 11 en plate 34, hvis kantområder hviler

på bæreprofiler 48, som understøttes i et tak via fester 49.

I sitt sentrum er platen 34 ved 50 forsynt med et arrangement ifølge en av figurene 3-7. Ved 51 er det skjematisk vist en mellom platens sentrumområde og et tverrstag 52 eller eventuelt mellom platens sentrumområde og taket 53 virkende strekkfjær, hvilken motvirker tyngdekraftens nedbøyning av platen 34.

Ved tilpassing av oppfinnelsen i forbindelse med en høyttaler kan den dynamisk virksomme svingningsdemper utformes som en åpning som strekker seg gjennom membranets (konusens) 30 sentral-parti og som muliggjør luftpassasje mellom membranets frem- og bakside i en viss begrenset omfatning. Åpningen forsynes der-etter med additiv strømningsresistans og eventuelt med viskøs friksjonstilsats (røret 33). Ved anvendelse av et rør, såsom røret 33, med et visst areal og viss lengde kan dette innsettes i den normalt forekommende lufttette støvbeskyttelseskappe over svingespolen. Rørets akse forutsettes derved å strekke seg i membranets svingeretning. Denne grunnleggende dynamiske dempningsanordning kan avstemmes for eksempel ifølge følgende: Anta at det omhandler en 10" bashøyttaler av typen med høy ettergivelighet (høykomplianstype) med for eksempel egenresonansfrekvens i friluft f s= 22 Hz, som skal utføres med en tilpasset dynamisk dempningsanordning i et mekanisk stabilt støvbeskyttelsessentrum og at det sistnevnte er 50 mm i diameter samt at svingespolen er 3 9 mm i diameter. Enheten skal tilpasses for å arbeide i en trykkammeromhylling med volum 30 dm 3. Hvis det anvendes en strømningskanal som løper gjennom magnetkretsen, så kan denne avstemmes ved å utstyres med strømningsresistans samt hensiktsmessig anordnes koaksielt med åpningen i støvbeskyttelseskappen og likeledes hensiktsmessig gis vesentlig samme diameter som denne åpning. Dempningsanordningen bør avstemmes omtrent til f sog ha en rørlengde som ikke er altfor kort, helst omtrent den samme som eller hensikts!-messig noe lengre enn åpningens diameter. Denne grunnleggende dimensjonering er ikke i det hele tatt kritisk, men kan gi en retningsverdi for en praktisk konstruksjon. Ifølge den generelle formel for en åpningsresonans f med et kassevolum oppnås:

der c kan være tilnærmet 3448 dm.sek -1 og y rørvolumet V p =A p .tp vanligvis kan bli oversett. Settes den tenkte konstruksjons parametre inn i ligningen, får man at åpningens areale APbør ha en diameter på ca. 16 mm med en rørlengde t Ppå ca. 20 mm, hvis en dekkskive av perforert plate anvendes med ca. 50% åpningsareal, for at f skal havne på ca. 22 Hz som resonansfrekvens med V^. Røret fylles opp med et hensiktsmessig strømningsresistivt materiale (f.eks. akrylfibermatte 20 mm) og kan avsluttes i rørets munning mot omgivelsene med den perforerte skive, som bør være av stivt aluminium og lett - hensiktsmessig anbringes en slik plate i begge ender for å unngå at resistansmaterialet forskyves. Ved at bevegelses-amplituden blir maksimal i dette geometriske punkt ved transiente lydpassasjer og ved det akustiske systemets resonansfrekvens f^, så oppnås med den beskrevne anordning en effektiv virksom dynamisk utsvingningsdempning, hvilken gunstig påvirker forvrengning og membranamplitude. Det er vesentlig å sørge for at strømningsresistansen i røret blir så høy at strømningslyd unngås. Er den for lav, så kan forstyrrende lyd frembringes av luften som strømmer hurtig gjennom anordningen. Andre utførelser kan ha form av f.eks. en perforert plate uten rør, hvilken limes på et lag av f.eks. stabelfibre, osv. Hvis en kanal opptas i magnetkretsen, kan dette påvirke demp-ningsfunksjonen i det akustiske system i gunstig retning ved at kanalen danner en stasjonær, viskøs eller rent resistiv tilskuddsparameter.

I den lukkede kasse kommer man på grunn av høye indre trykk til å få en meget markant strømning gjennom den dynamiske dempningsanordning, hvis ikke strømningsresistansen er til-strekkelig. For en alternativ konstruksjon med bassrefleks-prinsipp (lavere indre trykk) blir strømningen gjennom dempningsanordningen mindre, og den beregnede svingningsdempning kan da hensiktsmessig tilpasses ved ganske enkelt å redusere strømningsresistansen. En hensiktsmessig konstruksjonsvariant av den dynamiske dempningsanordning kan da utføres som tidligere, dog eventuelt uten strømningsresistansen i røret og da kun med et lag av stabelfibre (f.eks. 50 gm — 2 kvalitet) som limes på en perforert aluminiumsplate i rørets munningsparti mot omgivelsene. I samtlige anvendelsestilfeller bør om mulig i området for svingespolens utstrekning i bevegelsesretningen, magnetens sentrum forsynes med en for eksempel ved hjelp av strømningsresistans tilpasset ventilasjonskanal, slik at det indre kammervolum V, kan kommunisere med dempningsanordningen. Er den såkalte spider (svingespolens fjærende holder) luftgjennomslippelig, så kan ventilasjon skje bare gjennom denne.

For anordninger av membrantypen beregnet for absorpsjon eller avskjerming av luftbåret lyd, kan dempningsanordningen utføres på lignende måte. Hensiktsmessig kan da en mineralfiberplate eller et luftugjennomtrengelig panel spennes inn langsmed sin begrensningskant, slik at svingningsamplituden der blir nær null, og absorbenten eller tilsvarende kan utføres i forholdene 1:1 eller 2:1 og være fleksibel for utsvingning perpendikulært på dens planutstrekning.

Absorbentene i et undertaksmønster kan da være f.eks. 1200 x 600 x 20 mm, og, som nevnt, innspent i en passende rammestruktur. Ved å anvende et akselerometer f.eks. på en støtteplate med lite areal (ca. 30 mm diameter) i absorbentens sentralpunkt kan absorbentens egenresonansfrekvens måles. Et lett slag på akselerometeret kan registreres av f.eks. en FFT-analysator, der tidsfunksjon og spektrum for utsvingning kan registreres. Man får da frem absorbentens egenresonansfrekvens og analogt med beregningsgangen i det foregående på høyttalerutførelsen, kan dempningsanordningens areal og aksielle lengde bestemmes. Ved montasje i avstand under bjelkelag kan hver ifølge oppfinnelsen utformet absorbent eller panel anses å arbeide på en bakenforliggende luftf jaer (svingningsvolum) V , som vesentlig utgjør absorbent- eller panelareal ganger avstanden til bjelkelaget. Herved blir hver absorbent eller panel akustisk impedanstilpasset til luften på grunn av den ifølge oppfinnelsen foreskrevne svingningsdempning og det oppnås betydelig forbedret lavfrekvensabsorpsjon samt forbedret akustisk virkningsgrad. Utgjør absorbenten eller panelets begrensnings-vegg i et forøvrig vesentlig lukket kammer, så oppnås et definert kammervolum V^. I begge tilfeller kan det for økning av absorpsjonen og dempning av eventuelle resonansfenomener anbringes absorberende materiale, f.eks. 50 - 100 mm tykk

-3

mineralullmatte, f.eks. med densitet 24 kg/m , på bakom-liggende vegg eller bjelkelag med luftmellomrom til absorbenten eller panelet. Ved definert kammervolum V^kan lavfrekvens-absorps jonens frekvensområde gunstig utvides. Hvis absorbenten i det her angitte tilfelle har en ege3 nresonansfrekvens f spå 22 Hz og ^ volum V s eller Vb, er 144 dm (absorbentavstand til

bjelkelag eller bakenforværende vegg 200 mm), kan av praktiske årsaker rørlengden settes lik absorbentens tykkelse, dvs. lik 20 mm,' hvorved ifølge formelen for portresonans fåes at røret bør

være ca. 56 mm i diameter, hvis en perforert dekkplate med 50% hullareal anvendes. For å sikre full effekt med dempningsanordningen bør denne forsynes med et lag stabelfibre over dekkplatens hull, og absorbenten bør i det tilfelle at den består av luftgjennomtrengelig fibermateriale, forsynes med plastfilm på sin ene side som kortslutter absorbentens strøm-ningsresistans bortsett fra ved dempningsanordningen, f.eks. ifølge figur 6 og 7. En slik fibrøs membranabsorbent bør dessuten forsynes med et overflatestabiliserende dekksjikt av f.eks. glassfibervev på den andre siden, f.eks. den mot lyd-kilden vendte side. Et overflatestabiliserende dekksjikt virker dempende på fiberkjernen slik at dennes overflate for-hindres i å bli brutt opp i diskrete overflatepartier, som ut-

fører forstyrrende tilfeldige svingninger, og hjelper dessuten til å konsentrere absorbentens svingningsenergi til dens sentral-parti. Ved en absorbent eller panel med en anordning ifølge oppfinnelsen oppnås endog uten bakenforværende volum V seller Vtø (luftfjær), et dynamisk moment motsatt rettet svingningsbevegelsen, på grunn av strømningsøkning gjennom det sentrale område som fremviser øket luftgjennomtrengelighet, slik at absorbenten eller panelet kommer til å arbeide med en dynamisk variabel tilskuddsmasse. Anordningen ifølge oppfinnelsen har således markant gunstig effekt endog fritt montert i et rom, f.eks. for avskjerming av en lydkilde.

Hvis et vesentlig heldekkende og tettsluttende akustisk undertak utføres med tilsvarende, dog ikke kantavstivede men fibrøse, luftgjennomslippelige plateformede absorbenter, oppnås et komplekst Helmholzresonatorsystem i stedet for det tidligere diskuterte membranabsorbentsystem. I et slikt Helmholzresonatorsystem, som er mindre gunstig enn det ovenfor diskuterte membranabsorbentsystem, opptrer på grunn av den uteblevne kantavstivning, absorbentenes mekaniske egen-resonansf rekvens ved en vesentlig lavere frekvens, f.eks. 10

Hz, enn den spesifikke Helmholzresonansfrekvensen, f.eks. 200 Hz. Dempningsanordningen ifølge oppfinnelsen virker dog som tidligere, svingningsdempende ved såvel nevnte egenresonansfrekvens, hvorved frembringelsen av uønskede subfrekvenser reduseres, som vedHelmholzresonansfrekvensen, hvorved trykk-differanser mellom rommene over og under undertaket utjevnes på gunstig vis.

Claims (11)

1. Anordning ved akustisk system, omfattende et vesentlig av platemateriale bestående legeme (10;13;18;26;30;34) som kan settes i svingning på tvers av sin hovedutbredelse, for frembringelse eller dempning og absorpsjon av luftbåret lyd, karakterisert ved at nevnte legeme (10,13,18, 26,30,34) i et sentralt beliggende område (12;23;29) med betydelig mindre areal enn legemets totale areal, fremviser i forhold til legemet forøvrig en slik øket luftgjennomtrengelighet at nevnte område dynamisk demper svingning av legemet i forhold til endring av hastigheten av svingningsbevegelsen i området.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte område omgis av et rørformet element (21;33) hvis akse strekker seg i svingningsbevegelsens retning.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det rørformede element (21;33) er forsynt med additiv strømningsresistans (24,25) for økning av motstanden mot luft-gjennomstrømning gjennom elementet.

4. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at nevnte legeme (26) utgjøres av en porøs, luftgjennomslippelig plate, hvilken utenfor nevnte område (29), i det minste på sin ene side, er forsynt med et luf tugjennomtrengelig sperres j ikt (28), f. eks. plastf.ilm eller aluminiumsfolie.

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at nevnte legeme (10,13,18,26,30,34) er avstivet langsmed sine begrensningskanter.

6. Anordning ifølge et kravene 1-5, omfattende en for horisontal montasje egnet planabsorbent i form av en plate (34), karakterisert ved at det i platen (34) er opp-rettet et moment , som med : planabsorbenten i dens montas jestilling., motvirker den av tyngdekraften søkte nedbøyning av platen.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at momentet er frembragt ved hjelp av en ramme (35) som omslutter og fastholder platen (34) ved hjelp av et spor som opptar platens kantparti (40) , hvorved rammens sider (38) ut-øver mot platens sentrum rettede og vesentlig i plateplanet virkende trykkrefter.

8. Anordning ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at momentet er tilveiebragt ved hjelp av minst en med platen (34) inngripende, usymmetrisk beliggende inngrepssone (43) i et spor som opptar platens kantparti (40) og som er anordnet i en ramme (35) som omslutter og fastholder platen.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at sporet er forsynt med en til den ene siden hellende bunn (43).

10. Anordning ifølge ett av kravene 6-9, karakterisert ved at momentet er tilveiebragt ved hjelp av en i platens sentrale område virkende fjærkraft (51), som motvirker tyngdekraftens virkning på platen.

11. Anordning ifølge ett av kravene 6-10, karakterisert ved at platen (34) på sin ene side er belagt med et materialsjikt som utøver sammentrekningskrefter på denne side.