WO2008034789A1 - Arrangement having an active noise reduction system - Google Patents
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- WO2008034789A1 WO2008034789A1 PCT/EP2007/059764 EP2007059764W WO2008034789A1 WO 2008034789 A1 WO2008034789 A1 WO 2008034789A1 EP 2007059764 W EP2007059764 W EP 2007059764W WO 2008034789 A1 WO2008034789 A1 WO 2008034789A1
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Definitions
- the present invention relates to an arrangement with an active noise reduction system according to the preamble of claim 1.
- Noise sources are increasingly perceived as an environmental impact and are considered to reduce the quality of life. In particular, noise is also disturbing in
- ANC Active Noise Canceling
- the principle of Active Noise Canceling is based on the cancellation of sound waves due to interference. These interferences are generated by one or more electro-acoustic transducers, such as loudspeakers.
- the signal radiated by the electro-acoustic transducers is calculated by means of a suitable algorithm and continuously corrected.
- the basis for the calculation of the signal to be radiated by the electro-acoustic transducers is the information supplied by one or more sensors. These are on the one hand information about the nature of the signal to be minimized. For this purpose, for example, a microphone can be used which detects the noise to be minimized. On the other hand, but also information about the remaining residual signal needed. Again, microphones can be used.
- An active noise reduction system requires information from at least one sensor (for example, a microphone) that determines the residual error.
- additional sensors are provided that provide information about the nature of the signal to be minimized.
- an active noise reduction system requires one or more actuators (eg, in the form of loudspeakers) to output the correction signal.
- the information from the sensors must be converted from an analog-to-digital converter into a digital format. After being processed by the algorithm, the signal is retransmitted by a digital-to-analog converter and transmitted to the actuators.
- the effectiveness and efficiency of an active noise reduction system in a room now depends, among other factors, such as computing power and processing speed, also substantially on the acoustic properties of the actuators (for example from speakers).
- a spatially uniformly distributed radiation behavior and a sound distribution that is as uniform as possible in a room to be quieted should be aimed at, the acoustic distortions should be kept low, and the ripple of the frequency response should be as small as possible.
- the bandwidth over which a noise reduction can be achieved is determined by the acoustic transit time between the actuator and the sensor. Since the bandwidth is inversely proportional to the transit time, it is advantageous for an active noise reduction system to place a sensor and an actuator close to each other, the effectiveness of this measure with respect to the achieved noise reduction, especially at low frequencies (preferably in the range below 300 Hz). , shows.
- One known application of this principle is, for example, a headphone with an active noise reduction system which employs a feedback method involving a classical control loop.
- the microphone signals are routed via a suitable controller to a speaker. As a result, background noise when listening to music can be reduced by several dB.
- the signals from additional reference sensors are routed to the speakers via an adaptive processing unit employing an adaptive algorithm, such as by Sen M. Kuo and Dennis R. Morgan in the publication with the title “Active Noise Control: A tutorial Review” (Proceedings of the IEEE, Vol. 87, No. 6, June 1999, p.955).
- the object of the present invention is therefore to provide an arrangement of actuator and sensor units, so that the above criteria are optimally met.
- the invention relates to an arrangement with an active noise reduction system in a room equipped with at least one window, outside of which there is an outside area.
- the window has at least one glass pane
- the active noise reduction system consists of at least two sensor units, at least one actuator unit and at least one processing unit, which is operatively connected to the at least two sensor units and the at least one actuator unit.
- the invention is characterized in that at least one sensor unit and at least one Actuator are arranged on one of the at least one glass sheet.
- the window is used as a panel, passing through the diffuse and even spatial
- the inventive arrangement is characterized in particular by the fact that a predominantly frequency-independent radiation behavior is achieved, and that no membrane resonances occur.
- Window is vibrated so that as many of the eigenmodes are excited.
- Glass panes have sufficient rigidity to achieve this.
- the excitation takes place via electrodynamic transducers as actuator units, which excite the entire inner structure of the window or its glass panes to bending vibrations, which causes a diffused and spatially evenly distributed radiation behavior.
- the waviness remains low due to the dispersivity of the bending waves over the entire range. Due to the vanishingly small deflections of the glass panes, the restoring forces always remain in the linear range.
- the sound pressure decreases to a lesser extent with increasing distance, thus achieving the most uniform possible sound distribution in the room.
- the present invention also has the advantage that disturbing noises are already minimized at the source, So before disturbing noises in the room can spread according to the laws of physics.
- An embodiment of the arrangement according to the invention consists in that at least one actuator unit is arranged on a surface of the at least one glass pane of the window facing the space.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that at least one sensor unit is arranged on a surface of the at least one glass pane of the window facing the outside area.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that the window has at least two glass panes and that the at least two glass panes form a gap.
- Interspace preferably arranged on a surface of the space facing glass pane.
- Interspace preferably arranged on a surface of the outer region facing glass pane.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that an acceleration sensor is arranged on a glass pane.
- Arrangement consists in that a strain gauge is arranged on a glass sheet.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that the acceleration sensor and / or the strain gauge are arranged on the surface of the glass pane facing the outside area and / or in the space on the surface of the glass pane facing the space.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that means for reducing noises are present by means of a feedback method.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that means for reducing noises are present by means of a feedforward method.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that a plurality of actuator units are provided on the window, which are arranged in a basic pattern formed of squares, wherein the actuator units are placed in the corners of the squares.
- a further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that side lengths of the squares correspond to half the wavelength of a noise to be reduced.
- Fig. 1 is a plan view of a room with a known active noise reduction system in a schematic
- FIG. 2 is a simplified block diagram of a known noise reduction system employing a known feedback method.
- Fig. 3 is a simplified block diagram of an active noise reduction system, wherein a known
- FIG. 4 again in a schematic representation, the space according to FIG. 1 with an active noise reduction system and a window, in
- FIG. 5 shows a detail in the region of the window with an active noise reduction system and a further inventive arrangement variant of the sensor and actuator units, again in a schematic representation
- FIG. 6 shows the detail according to FIG. 5 with a still further arrangement variant of the sensor and actuator units according to the invention
- FIG. 7 shows the window in frontal view with a further arrangement variant according to the invention of FIG.
- Actuator units on the window again in a schematic representation.
- Fig. 1 shows a space 1 in plan with a known active noise reduction system, which consists of a processing unit 20, which is operatively connected via the electrical connections 19 with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing
- Actuator 24 (for example, a speaker) operatively connected to the output of a correction signal.
- a microphone 22 is provided in the region 2.
- Fig. 2 shows a block diagram of a known active noise reduction system in which a known feedback method is used.
- An output signal of a microphone 26 is a processing unit 27th which generates a correction signal which is supplied to a speaker unit 25.
- FIG. 3 shows, again in a simplified representation, a block diagram of an adaptive noise reduction system to which a known feedforward method is applied.
- a space 1 to be monitored which can be represented by a transfer function H, contains a microphone unit 7 acted upon by an input signal x and a loudspeaker unit 9 with which a signal y is generated.
- the transfer function H describes the acoustic behavior of the room 1 (FIG. 1).
- transmission characteristics H of the components used, such as the microphone unit 7 and the loudspeaker unit 9, are also contained in the transfer function H.
- the active noise reduction system according to FIG.
- the 3 further comprises a filter 3, which contains a model of the actual transfer function H, an adaptive unit 4 in which an adaptive algorithm is processed, and an addition unit 5, the input signal x next to the microphone unit 7 is acted upon both the filter 3 and the adaptive unit 4.
- a filter 3 which contains a model of the actual transfer function H
- an adaptive unit 4 in which an adaptive algorithm is processed
- an addition unit 5 the input signal x next to the microphone unit 7 is acted upon both the filter 3 and the adaptive unit 4.
- an error signal e an actual output d produced by the transfer function and an output y estimated by the filter 3 are counted together in the adding unit 5, the estimated output y being previously inverted to obtain the deviation of the two output signals d and y.
- the error signal e is applied to the adaptive unit 4, in which, for example, an Fx algorithm is used to control the filter 3.
- FIG. 4 shows a schematic representation of the space 1 according to FIG. 1 with an active noise reduction system and with a window 13 which forms a region of a wall 23 delimiting the space 1.
- an actuator unit 25 and a sensor unit 26 are arranged in the region of the window 13.
- the window 13 in one embodiment consists of double glazing, i. the window 13 consists of two substantially parallel glass panes 11 and 14, wherein the glass pane 14 faces the room 1 and wherein the glass pane 11 faces the environment.
- the actuator unit 25 shown in FIG. 1 shows that the actuator unit 25 shown in FIG.
- Output of the correction signal is disposed on the glass plate 14, on the room-side surface of the glass sheet 14.
- the actuator unit 25 is also operatively connected via the electrical connection 19 to the processing unit 20. The also to the
- Processing unit 20 connected sensor unit 26 (for example, a microphone) is used to detect the external noise and is according to the invention on the outside of the glass pane 11 of the window 13, ie outside of space 1, respectively.
- the sensor unit 21 is used to detect the residual noise within the room 1.
- the generation of the correction signal, via the actuator unit 25 to the inside of the Glass pane 14 of the window 13 is transmitted, carried out according to the feedback method described in Fig. 2.
- the correction signal by means of a
- Feedforward process according to FIG. 3 generated and in turn delivered to the actuator unit 25.
- a single glazing is used.
- the actuator unit 25 and the sensor unit 26 are arranged on the same glass pane, but on opposite disk surfaces.
- the actuator unit 25 is disposed on the inner surface and the sensor unit 26 on the outer surface of the glass sheet.
- FIG. 5 shows, again in a schematic illustration, a section of the space 1 in the region of the window 13, wherein, according to a further arrangement variant of the present invention, further sensor and actuator units 25 'and 26' are provided.
- further sensor and actuator units 25 'and 26' are provided.
- some of the components of the active noise reduction system, although present, are not apparent in FIG. 5 because of the area-only representation. This is in particular the sensor unit 21.
- the window 13 of the embodiment according to FIG. 5 a double glazing with two glass panes, namely an inner glass pane 14 facing the space 1 and an outer glass pane 11 facing the outer area 2.
- the window 13 is installed in a masonry 12, 12 'via a window frame 10, 10'.
- a gap 15 is provided, which is filled, for example, with air or other media commonly used in double glazing.
- the further sensor unit 26 'and the further actuator unit 25' are contained depending on the still to be explained embodiments, wherein the further sensor unit 26 'on the outer glass 11 and the further actuator unit 25' on the inner glass pane 14 are arranged.
- the actuator unit 25 is mounted directly on the glass pane 14 for the purpose of sound transmission.
- the sound emission takes place with highly diffuse properties through the glass pane 14 into the space 1.
- the connected to the processing unit 20 further sensor unit 26 (for example, a microphone) is used for
- Detection of external noise and according to the invention is placed on the outer area 2 located outside of the glass pane 11 of a window.
- the placement of the further actuator unit 25 'and the further sensor unit 26' takes place in the intermediate space 15 of the window 13, that is to say between the two glass panes 11 and 14.
- the placement of the further actuator unit 25 'and the further sensor unit 26' takes place either on the outer glass pane 11 or on the inner glass pane 14, wherein both the further
- Actuator 25 'and the other sensor unit 26' in the space 15 of the window 13 are located.
- FIG. 6 essentially shows the detail according to FIG. 5 with the window 13, which has a double glazing with the two glass panes 11 and 14 forming the intermediate space 15.
- the sensor unit 26 for example a microphone
- an acceleration sensor 29 and a strain gauge 28 are arranged as additional sensor units for detecting vibrations generated by sound on the outer glass pane 11 facing the outer area 2 of the window 13 are provided.
- the present invention can also be excellently applied to windows having more than two panes of glass, so-called composite windows. It does not matter at which point the space is provided.
- FIG. 7 shows the window 13 with a window frame 16 in a frontal view, wherein the actuator units 18-for example loudspeakers-are arranged on the glass pane 17 in accordance with a square basic pattern.
- the actuator units 18 are respectively placed in the corners of the squares forming the basic pattern, whose side lengths preferably each correspond to a half wavelength ⁇ / 2 of the noise to be reduced.
- the side length of the squares forming the basic pattern is 34cm long, which is half the wavelength of the sound.
- the actuator units 18 can, according to the embodiment shown in FIG. 7, be provided on the surface of the outer pane facing the outer region 2 as well as in the Interspace of a double-glazed window can be arranged. In the latter case, the actuator units 18 are also arranged on the outer glass pane.
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Abstract
Arrangement having an active noise reduction system in a space (1) which is equipped with at least one window (13) and outside of which there is an external region (2), wherein the window (13) has at least one glass pane (11, 14), and the active noise reduction system is composed of at least two sensor units (21, 26), at least one actuator unit (25) and at least one processing unit (20) which is operatively connected to the at least two sensor units (21, 26) and the at least one actuator unit (25). The invention is defined by the fact that at least one sensor unit (26) and at least one actuator unit (25) are arranged on the at least one glass pane (11, 14). This provides for the first time a way of implementing efficient, reliable and cost-effective solutions for active noise reduction in a space (1).
Description
Anordnung mit einem aktiven GeräuschreduktionssystemArrangement with an active noise reduction system
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an arrangement with an active noise reduction system according to the preamble of claim 1.
Lärmquellen werden zunehmend als Umweltbelastung wahrgenommen und gelten als Verminderung der Lebensqualität. Insbesondere ist Lärm auch störend inNoise sources are increasingly perceived as an environmental impact and are considered to reduce the quality of life. In particular, noise is also disturbing in
Wohnräumen und Geschäftslokalitäten. Da sich Lärmquellen jedoch häufig nicht vermeiden lassen, wurden bereits Verfahren zur Geräuschreduktion vorgeschlagen, die auf dem Prinzip der Wellenauslöschung basieren.Living spaces and business premises. However, as noise sources are often unavoidable, noise reduction methods based on the principle of wave cancellation have already been proposed.
Das Prinzip der aktiven Geräuschreduktion (ANC oder "Active Noise Canceling") beruht auf der Auslöschung von Schallwellen durch Interferenzen. Diese Interferenzen werden von einem oder mehreren elektro-akustischen Wandlern, beispielsweise von Lautsprechern, erzeugt. Das von den elektro-akustischen Wandlern abgestrahlte Signal wird mittels eines dazu geeigneten Algorithmus berechnet und laufend korrigiert. Als Grundlage für die Berechnung des von den elektro-akustischen Wandlern auszustrahlenden Signals dienen die von einem oder mehreren Sensoren gelieferten Informationen. Dies sind zum einen Informationen über die Beschaffenheit des zu minimierenden Signals. Hierzu kann zum Beispiel ein Mikrofon verwendet werden, welches das zu minimierende Geräusch erfasst. Zum anderen werden aber auch Informationen über das
verbleibende Restsignal benotigt. Auch hierzu können Mikrofone verwendet werden.The principle of Active Noise Canceling (ANC) is based on the cancellation of sound waves due to interference. These interferences are generated by one or more electro-acoustic transducers, such as loudspeakers. The signal radiated by the electro-acoustic transducers is calculated by means of a suitable algorithm and continuously corrected. The basis for the calculation of the signal to be radiated by the electro-acoustic transducers is the information supplied by one or more sensors. These are on the one hand information about the nature of the signal to be minimized. For this purpose, for example, a microphone can be used which detects the noise to be minimized. On the other hand, but also information about the remaining residual signal needed. Again, microphones can be used.
Das bei aktiver Gerauschreduktion angewendete grundlegende Prinzip wurde von Dr. Paul Lueg in einer Patentschrift aus dem Jahr 1935 mit der Offenlegungsnummer AT-141 998 B beschrieben. Durch diese Druckschrift ist offenbart, wie Lärm in einer Rohre mittels Erzeugung eines Signals mit entgegengesetzter Phasenlage ausgelöscht werden kann.The basic principle used with active noise reduction was Paul Lueg in a patent specification from the year 1935 with the disclosure number AT-141998 B described. By this document is disclosed how noise in a tube can be extinguished by generating a signal with opposite phase.
Ein System zur aktiven Gerauschreduktion benotigt Informationen von mindestens einem Sensor (zum Beispiel von einem Mikrofon), welcher den Restfehler ermittelt. Je nach Anwendung und verwendetem Algorithmus kommen weitere Sensoren dazu, die Informationen über die Beschaffenheit des zu minimierenden Signals liefern. Ferner benotigt ein aktives Gerauschreduktionssystem einen oder mehrere Aktuatoren (zum Beispiel in der Form von Lautsprechern) zur Ausgabe des Korrektursignals. Die Informationen der Sensoren müssen von einem Analog/Digital-Wandler in ein digitales Format umgewandelt werden. Nach der Bearbeitung durch den Algorithmus wird das Signal von einem Digital/Analog-Wandler zuruckgewandelt und an die Aktuatoren übermittelt.An active noise reduction system requires information from at least one sensor (for example, a microphone) that determines the residual error. Depending on the application and the algorithm used, additional sensors are provided that provide information about the nature of the signal to be minimized. Further, an active noise reduction system requires one or more actuators (eg, in the form of loudspeakers) to output the correction signal. The information from the sensors must be converted from an analog-to-digital converter into a digital format. After being processed by the algorithm, the signal is retransmitted by a digital-to-analog converter and transmitted to the actuators.
Die Wirksamkeit und Effizienz eines aktiven Gerauschreduktionssystems in einem Raum hangt nun neben anderen Faktoren, wie beispielsweise Rechenleistung und Verarbeitungsgeschwindigkeit, auch wesentlich von den akustischen Eigenschaften der Aktuatoren (beispielsweise
von Lautsprechern) ab. So ist bei den Lautsprechern ein räumlich gleichraässig verteiltes Abstrahlverhalten und eine möglichst gleichmässige Schallverteilung in einem zu beruhigenden Raum anzustreben, die akustischen Verzerrungen sind tief zu halten, und die Welligkeit des Frequenzgangs soll möglichst klein sein.The effectiveness and efficiency of an active noise reduction system in a room now depends, among other factors, such as computing power and processing speed, also substantially on the acoustic properties of the actuators (for example from speakers). Thus, in the case of the loudspeakers, a spatially uniformly distributed radiation behavior and a sound distribution that is as uniform as possible in a room to be quieted should be aimed at, the acoustic distortions should be kept low, and the ripple of the frequency response should be as small as possible.
Die Bandbreite, über welche eine Geräuschreduktion erzielt werden kann, ist durch die akustische Laufzeit zwischen Aktuator und Sensor bestimmt. Da die Bandbreite umgekehrt proportional zur Laufzeit ist, ist es für ein aktives Geräuschreduktionssystem vorteilhaft, ein Sensor und ein Aktuator nahe beieinander zu platzieren, wobei sich die Wirksamkeit dieser Massnahme bezüglich der erzielten Geräuschreduktion, insbesondere bei tiefen Frequenzen (vorzugsweise im Bereich unter 300 Hz), zeigt. Eine bekannte Anwendung dieses Prinzips ist beispielsweise ein Kopfhörer mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem, bei dem ein Feedback-Verfahren angewendet wird, das einen klassischen Regelkreis beinhaltet. Die Mikrofonsignale werden dabei über einen geeigneten Regler an einen Lautsprecher geführt. Dadurch können Hintergrundgeräusche beim Musikhören um etliche dB reduziert werden.The bandwidth over which a noise reduction can be achieved is determined by the acoustic transit time between the actuator and the sensor. Since the bandwidth is inversely proportional to the transit time, it is advantageous for an active noise reduction system to place a sensor and an actuator close to each other, the effectiveness of this measure with respect to the achieved noise reduction, especially at low frequencies (preferably in the range below 300 Hz). , shows. One known application of this principle is, for example, a headphone with an active noise reduction system which employs a feedback method involving a classical control loop. The microphone signals are routed via a suitable controller to a speaker. As a result, background noise when listening to music can be reduced by several dB.
Bei einem Feedforward-Verfahren werden die Signale von zusätzlichen Referenzsensoren (beispielsweise von Mikrofonen) über eine adaptive Verarbeitungseinheit, in der ein adaptiver Algorithmus zur Anwendung kommt, an die Lautsprecher geführt, wie beispielsweise von Sen M. Kuo und Dennis R. Morgan in der Veröffentlichung mit dem Titel
„Active Noise Control: A Tutorial Review" (Proceedings of the IEEE, Vol. 87, No. 6, June 1999, p.955) beschrieben.In a feedforward method, the signals from additional reference sensors (eg, microphones) are routed to the speakers via an adaptive processing unit employing an adaptive algorithm, such as by Sen M. Kuo and Dennis R. Morgan in the publication with the title "Active Noise Control: A Tutorial Review" (Proceedings of the IEEE, Vol. 87, No. 6, June 1999, p.955).
Für das richtige und zuverlässige Funktionieren eines aktiven Geräuschreduktionssystems sind die Wahl derFor the correct and reliable functioning of an active noise reduction system are the choice of
Aktuatoren und Sensoren sowie die räumliche Platzierung dieser Elemente unter Berücksichtigung von installationstechnischen und ästhetischen Kriterien entscheidend.Actuators and sensors and the spatial placement of these elements, taking into account installation technical and aesthetic criteria crucial.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Anordnung von Aktuator- und Sensoreinheiten anzugeben, damit die vorstehend genannten Kriterien optimal erfüllt sind.The object of the present invention is therefore to provide an arrangement of actuator and sensor units, so that the above criteria are optimally met.
Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the features stated in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments are specified in further claims.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem in einem mit mindestens einem Fenster ausgestatteten Raum, ausserhalb dessen ein Aussenbereich besteht. Das Fenster weist mindestens eine Glasscheibe auf, und das aktive Geräuschreduktionssystem besteht aus mindestens zwei Sensoreinheiten, mindestens einer Aktuatoreinheit und mindestens einer Verarbeitungseinheit, die mit den mindestens zwei Sensoreinheiten und der mindestens einen Aktuatoreinheit wirkverbunden ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Sensoreinheit und mindestens eine
Aktuatoreinheit auf einer der mindestens einen Glasscheibe angeordnet sind.The invention relates to an arrangement with an active noise reduction system in a room equipped with at least one window, outside of which there is an outside area. The window has at least one glass pane, and the active noise reduction system consists of at least two sensor units, at least one actuator unit and at least one processing unit, which is operatively connected to the at least two sensor units and the at least one actuator unit. The invention is characterized in that at least one sensor unit and at least one Actuator are arranged on one of the at least one glass sheet.
Das Fenster wird als Panel verwendet, wobei durch die diffusen und gleichmässigen räumlichenThe window is used as a panel, passing through the diffuse and even spatial
Abstrahlungseigenschaften ein weitgehend homogenes Schallfeld erzeugt wird. Die erfindungsgemässe Anordnung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein überwiegend frequenzunabhängiges Abstrahlverhalten erreicht wird, und dass keine Membranresonanzen auftreten. DasRadiation properties a largely homogeneous sound field is generated. The inventive arrangement is characterized in particular by the fact that a predominantly frequency-independent radiation behavior is achieved, and that no membrane resonances occur. The
Fenster wird dabei derart in Vibrationen versetzt, dass möglichst viele der Eigenmoden angeregt werden. Glasscheiben weisen eine ausreichende Steifigkeit, um dies erreichen zu können. Die Anregung erfolgt über elektrodynamische Wandler als Aktuatoreinheiten, die die gesamte innere Struktur des Fensters bzw. dessen Glasscheiben zu Biegeschwingungen anregen, was ein diffuses und räumlich gleichmässig verteiltes Abstrahlverhalten bewirkt. Die Welligkeit bleibt infolge der Dispersivität der Biegewellen über den ganzen Bereich betrachtet gering. Infolge der verschwindend geringen Auslenkungen der Glasscheiben bleiben die Rückstellkräfte immer im linearen Bereich. Bei der erfindungsgemässen Anordnung nimmt der Schalldruck mit zunehmendem Abstand in geringerem Masse ab, womit eine möglichst gleichmässige Schallverteilung im Raum erzielt wird.Window is vibrated so that as many of the eigenmodes are excited. Glass panes have sufficient rigidity to achieve this. The excitation takes place via electrodynamic transducers as actuator units, which excite the entire inner structure of the window or its glass panes to bending vibrations, which causes a diffused and spatially evenly distributed radiation behavior. The waviness remains low due to the dispersivity of the bending waves over the entire range. Due to the vanishingly small deflections of the glass panes, the restoring forces always remain in the linear range. In the arrangement according to the invention, the sound pressure decreases to a lesser extent with increasing distance, thus achieving the most uniform possible sound distribution in the room.
Die vorliegende Erfindung weist zudem den Vorteil auf, dass störende Geräusche bereits an der Quelle minimiert werden,
also bevor sich störende Geräusche im Raum gemäss den physikalischen Gesetzen ausbreiten können.The present invention also has the advantage that disturbing noises are already minimized at the source, So before disturbing noises in the room can spread according to the laws of physics.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass mindestens eine Aktuatoreinheit auf einer dem Raum zugewandten Oberfläche der mindestens einen Glasscheibe des Fensters angeordnet ist.An embodiment of the arrangement according to the invention consists in that at least one actuator unit is arranged on a surface of the at least one glass pane of the window facing the space.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass mindestens eine Sensoreinheit auf einer dem Aussenbereich zugewandten Oberfläche der mindestens einen Glasscheibe des Fensters angeordnet ist.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that at least one sensor unit is arranged on a surface of the at least one glass pane of the window facing the outside area.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass das Fenster mindestens zwei Glasscheiben aufweist und dass die mindestens zwei Glasscheiben einen Zwischenraum bilden.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that the window has at least two glass panes and that the at least two glass panes form a gap.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass eine Aktuatoreinheit imA further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that an actuator unit in
Zwischenraum, vorzugsweise auf einer Oberfläche der dem Raum zugewandten Glasscheibe angeordnet ist.Interspace, preferably arranged on a surface of the space facing glass pane.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass eine Sensoreinheit imA further embodiment of the arrangement according to the invention is that a sensor unit in
Zwischenraum, vorzugsweise auf einer Oberfläche der dem Aussenbereich zugewandten Glasscheibe angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass ein Beschleunigungssensor auf einer Glasscheibe angeordnet ist.Interspace, preferably arranged on a surface of the outer region facing glass pane. A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that an acceleration sensor is arranged on a glass pane.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässenAnother embodiment of the inventive
Anordnung besteht darin, dass ein Dehnmessstreifen auf einer Glasscheibe angeordnet ist.Arrangement consists in that a strain gauge is arranged on a glass sheet.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass der Beschleunigungssensor und/oder der Dehnmessstreifen auf der dem Aussenbereich zugewandten Oberfläche der Glasscheibe und/oder im Zwischenraum auf der dem Raum zugewandten Oberfläche der Glasscheibe angeordnet sind.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that the acceleration sensor and / or the strain gauge are arranged on the surface of the glass pane facing the outside area and / or in the space on the surface of the glass pane facing the space.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass Mittel zur Reduktion von Geräuschen mittels eines Feedback-Verfahrens vorhanden sind.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that means for reducing noises are present by means of a feedback method.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass Mittel zur Reduktion von Geräuschen mittels eines Feedforward-Verfahrens vorhanden sind.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that means for reducing noises are present by means of a feedforward method.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass mehrere Aktuatoreinheiten auf dem Fenster vorgesehen sind, die in einem aus Quadraten gebildeten Grundmuster angeordnet sind, wobei die Aktuatoreinheiten in den Ecken der Quadrate platziert sind.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass Seitenlängen der Quadrate der halben Wellenlänge von einem zu reduzierenden Geräusch entsprechen.A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that a plurality of actuator units are provided on the window, which are arranged in a basic pattern formed of squares, wherein the actuator units are placed in the corners of the squares. A further embodiment of the arrangement according to the invention consists in that side lengths of the squares correspond to half the wavelength of a noise to be reduced.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be further explained by way of embodiments with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 einen Grundriss eines Raumes mit einem bekannten aktiven Geräuschreduktionssystem in schematischerFig. 1 is a plan view of a room with a known active noise reduction system in a schematic
Darstellung,Presentation,
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines bekannten Geräuschreduktionssystems, bei dem ein bekanntes Feedback-Verfahren angewendet wird,FIG. 2 is a simplified block diagram of a known noise reduction system employing a known feedback method. FIG.
Fig. 3 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines aktiven Geräuschreduktionssystems, bei dem ein bekanntesFig. 3 is a simplified block diagram of an active noise reduction system, wherein a known
Feedforward-Verfahren angewendet wird,Feedforward method is applied
Fig. 4, wiederum in schematischer Darstellung, den Raum gemäss Fig. 1 mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem und einem Fenster, inFig. 4, again in a schematic representation, the space according to FIG. 1 with an active noise reduction system and a window, in
Bezug zu dem eine Aktuatoreinheit und eine Sensoreinheit erfindungsgemäss angeordnet sind,Reference to which an actuator unit and a sensor unit are arranged according to the invention,
Fig. 5 einen Ausschnitt im Bereich des Fensters mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem und einer
weiteren erfindungsgemässen Anordnungsvariante der Sensor- und Aktuatoreinheiten, wiederum in schematischer Darstellung,5 shows a detail in the region of the window with an active noise reduction system and a further inventive arrangement variant of the sensor and actuator units, again in a schematic representation,
Fig. 6 den Ausschnitt gemäss Fig. 5 mit einer noch weiteren erfindungsgemässen Anordnungsvariante der Sensor- und Aktuatoreinheiten, und6 shows the detail according to FIG. 5 with a still further arrangement variant of the sensor and actuator units according to the invention, and FIG
Fig. 7 das Fenster in Frontalansicht mit einer weiteren erfindungsgemässen Anordnungsvariante von7 shows the window in frontal view with a further arrangement variant according to the invention of FIG
Aktuatoreinheiten auf dem Fenster, wiederum in schematischer Darstellung.Actuator units on the window, again in a schematic representation.
Fig. 1 zeigt einen Raum 1 im Grundriss mit einem bekannten aktiven Geräuschreduktionssystem, das aus einer Verarbeitungseinheit 20 besteht, welche über die elektrischen Verbindungen 19 mit einer Sensoreinheit 21 (beispielsweise ein Mikrofon) zur Erfassung der Restgeräusche innerhalb des Raumes 1 wirkverbunden ist. Ferner ist die Verarbeitungseinheit mit einerFig. 1 shows a space 1 in plan with a known active noise reduction system, which consists of a processing unit 20, which is operatively connected via the electrical connections 19 with a sensor unit 21 (for example, a microphone) for detecting the residual noise within the room 1. Furthermore, the processing unit is provided with a
Aktuatoreinheit 24 (beispielsweise ein Lautsprecher) zur Ausgabe eines Korrektursignals wirkverbunden. Zur Erfassung von störenden Aussengeräuschen, die in einem Bereich 2 ausserhalb des Raumes 1 vorhanden sein können, ist ein Mikrofon 22 im Bereich 2 vorgesehen.Actuator 24 (for example, a speaker) operatively connected to the output of a correction signal. To detect disturbing external noises, which may be present in a region 2 outside the room 1, a microphone 22 is provided in the region 2.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines bekannten aktiven Geräuschreduktionssystems, in dem ein bekanntes Feedback- Verfahren angewendet wird. Ein Ausgangssignal eines Mikrofons 26 wird einer Verarbeitungseinheit 27
beaufschlagt, welche ein Korrektursignal erzeugt, das an eine Lautsprechereinheit 25 zugeführt wird.Fig. 2 shows a block diagram of a known active noise reduction system in which a known feedback method is used. An output signal of a microphone 26 is a processing unit 27th which generates a correction signal which is supplied to a speaker unit 25.
Fig. 3 zeigt, wiederum in vereinfachter Darstellung, ein Blockdiagramm eines adaptiven Geräuschreduktionssystems, bei dem ein bekanntes Feedforward-Verfahren angewendet wird. Ein zu überwachender Raum 1, der durch eine Übertragungsfunktion H dargestellt werden kann, enthält eine mit einem Eingangssignal x beaufschlagte Mikrofoneinheit 7 und eine Lautsprechereinheit 9, mit der ein Signal y erzeugt wird. Die Übertragungsfunktion H beschreibt das akustische Verhalten des Raumes 1 (Fig. 1) . Neben dem akustischen Verhalten sind in der Übertragungsfunktion H auch Übertragungscharakteristiken der verwendeten Komponenten, wie der Mikrofoneinheit 7 und der Lautsprechereinheit 9, enthalten. Das aktive Geräuschreduktionssystem gemäss Fig. 3 besteht ferner aus einem Filter 3, in dem ein Modell der tatsächlichen Übertragungsfunktion H enthalten ist, aus einer adaptiven Einheit 4, in der ein adaptiver Algorithmus verarbeitet wird, und aus einer Additionseinheit 5, wobei das Eingangssignal x neben der Mikrofoneinheit 7 sowohl dem Filter 3 als auch der adaptiven Einheit 4 beaufschlagt ist. Zur Bildung eines Fehlersignals e wird ein durch die Ubertragungsfunktion erzeugtes tatsächliches Ausgangssignal d und ein vom Filter 3 geschätztes Ausgangssignal y in der Additionseinheit 5 zusammen gezählt, wobei das geschätzte Ausgangssignal y vorab invertiert wird, um die Abweichung der beiden Ausgangssignale d und y zu erhalten. Das Fehlersignal e wird der adaptiven Einheit 4 beaufschlagt,
in der beispielsweise ein Fx-Algorithmus zur Steuerung des Filters 3 verwendet wird.Fig. 3 shows, again in a simplified representation, a block diagram of an adaptive noise reduction system to which a known feedforward method is applied. A space 1 to be monitored, which can be represented by a transfer function H, contains a microphone unit 7 acted upon by an input signal x and a loudspeaker unit 9 with which a signal y is generated. The transfer function H describes the acoustic behavior of the room 1 (FIG. 1). In addition to the acoustic behavior, transmission characteristics H of the components used, such as the microphone unit 7 and the loudspeaker unit 9, are also contained in the transfer function H. The active noise reduction system according to FIG. 3 further comprises a filter 3, which contains a model of the actual transfer function H, an adaptive unit 4 in which an adaptive algorithm is processed, and an addition unit 5, the input signal x next to the microphone unit 7 is acted upon both the filter 3 and the adaptive unit 4. To form an error signal e, an actual output d produced by the transfer function and an output y estimated by the filter 3 are counted together in the adding unit 5, the estimated output y being previously inverted to obtain the deviation of the two output signals d and y. The error signal e is applied to the adaptive unit 4, in which, for example, an Fx algorithm is used to control the filter 3.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den Raum 1 gemäss Fig. 1 mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem und mit einem Fenster 13, das einen Bereich einer den Raum 1 begrenzenden Wand 23 bildet. Erfindungsgemäss sind eine Aktuatoreinheit 25 und eine Sensoreinheit 26 im Bereich des Fensters 13 angeordnet. Das Fenster 13 besteht in einer Ausführungsform aus einer Doppelverglasung, d.h. das Fenster 13 besteht aus zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Glasscheiben 11 und 14, wobei die Glasscheibe 14 dem Raum 1 zugewandt ist und wobei die Glasscheibe 11 der Umgebung zugewandt ist. Im Unterschied zu Fig. 1 ist die in Fig. 4 dargestellte Aktuatoreinheit 25, die zurFIG. 4 shows a schematic representation of the space 1 according to FIG. 1 with an active noise reduction system and with a window 13 which forms a region of a wall 23 delimiting the space 1. According to the invention, an actuator unit 25 and a sensor unit 26 are arranged in the region of the window 13. The window 13 in one embodiment consists of double glazing, i. the window 13 consists of two substantially parallel glass panes 11 and 14, wherein the glass pane 14 faces the room 1 and wherein the glass pane 11 faces the environment. In contrast to FIG. 1, the actuator unit 25 shown in FIG
Ausgabe des Korrektursignals dient, auf der Glasscheibe 14 angeordnet, und zwar auf der raumseitigen Oberfläche der Glasscheibe 14. Die Aktuatoreinheit 25 ist über die elektrische Verbindung 19 mit der Verarbeitungseinheit 20 ebenfalls wirkverbunden. Die ebenfalls an dieOutput of the correction signal is disposed on the glass plate 14, on the room-side surface of the glass sheet 14. The actuator unit 25 is also operatively connected via the electrical connection 19 to the processing unit 20. The also to the
Verarbeitungseinheit 20 angeschlossene Sensoreinheit 26 (beispielsweise ein Mikrofon) dient zur Erfassung des Aussengeräusches und ist erfindungsgemäss auf der Aussenseite der Glasscheibe 11 des Fensters 13, also ausserhalb von Raum 1, angeordnet.Processing unit 20 connected sensor unit 26 (for example, a microphone) is used to detect the external noise and is according to the invention on the outside of the glass pane 11 of the window 13, ie outside of space 1, respectively.
Die Sensoreinheit 21 dient zur Erfassung der Restgeräusche innerhalb des Raumes 1. Die Erzeugung des Korrektursignals, das über die Aktuatoreinheit 25 an die Innenseite der
Glasscheibe 14 des Fensters 13 übertragen wird, erfolgt gemäss dem in Fig. 2 beschriebenen Feedback-Verfahren.The sensor unit 21 is used to detect the residual noise within the room 1. The generation of the correction signal, via the actuator unit 25 to the inside of the Glass pane 14 of the window 13 is transmitted, carried out according to the feedback method described in Fig. 2.
In einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung wird das Korrektursignal mittels einesIn a further embodiment of the present invention, the correction signal by means of a
Feedforward-Verfahrens gemäss Fig. 3 erzeugt und wiederum an die Aktuatoreinheit 25 abgegeben.Feedforward process according to FIG. 3 generated and in turn delivered to the actuator unit 25.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass anstelle einer Doppelverglasung, wie dies beim in Fig. 4 gezeigten Fenster 13 der Fall ist, eine Einfachverglasung verwendet wird. In diesem Fall sind die Aktuatoreinheit 25 und die Sensoreinheit 26 auf der gleichen Glasscheibe angeordnet, jedoch auf gegenüberliegenden Scheibenoberflächen. Damit ist die Aktuatoreinheit 25 auf der nach Innen liegenden Oberfläche und die Sensoreinheit 26 auf der nach Aussen liegenden Oberfläche der Glasscheibe angeordnet .In a further embodiment it is provided that instead of a double glazing, as is the case with the window 13 shown in FIG. 4, a single glazing is used. In this case, the actuator unit 25 and the sensor unit 26 are arranged on the same glass pane, but on opposite disk surfaces. Thus, the actuator unit 25 is disposed on the inner surface and the sensor unit 26 on the outer surface of the glass sheet.
Fig. 5 zeigt, wiederum in schematischer Darstellung, einen Ausschnitt des Raumes 1 im Bereich des Fensters 13, wobei gemäss einer weiteren Anordnungsvariante der vorliegenden Erfindung weitere Sensor- und Aktuatoreinheiten 25' und 26' vorgesehen sind. Einige der Komponenten des aktiven Geräuschreduktionssystems sind, obwohl vorhanden, wegen der lediglich bereichsweisen Darstellung in Fig. 5 nicht ersichtlich. Es ist dies insbesondere die Sensoreinheit 21.5 shows, again in a schematic illustration, a section of the space 1 in the region of the window 13, wherein, according to a further arrangement variant of the present invention, further sensor and actuator units 25 'and 26' are provided. However, some of the components of the active noise reduction system, although present, are not apparent in FIG. 5 because of the area-only representation. This is in particular the sensor unit 21.
Wie bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsvariante weist das Fenster 13 der Ausführungsvariante gemäss Fig. 5
eine Doppelverglasung mit zwei Glasscheiben auf, nämlich eine dem Raum 1 zugewandte innere Glasscheibe 14 und eine dem Aussenbereich 2 zugewandte äussere Glasscheibe 11. Das Fenster 13 ist über ein Fensterrahmen 10, 10' in einem Mauerwerk 12, 12' eingebaut. Zwischen der inneren und der äusseren Glasscheibe 14 und 11 ist ein Zwischenraum 15 vorgesehen, der beispielsweise mit Luft oder mit anderen bei Doppelverglasungen üblich verwendeten Medien gefüllt ist.As in the embodiment variant shown in FIG. 4, the window 13 of the embodiment according to FIG. 5 a double glazing with two glass panes, namely an inner glass pane 14 facing the space 1 and an outer glass pane 11 facing the outer area 2. The window 13 is installed in a masonry 12, 12 'via a window frame 10, 10'. Between the inner and the outer glass pane 14 and 11, a gap 15 is provided, which is filled, for example, with air or other media commonly used in double glazing.
Im Zwischenraum 15 sind in Abhängigkeit der noch zu erläuternden Ausführungsvarianten die weitere Sensoreinheit 26' und die weitere Aktuatoreinheit 25' enthalten, wobei die weitere Sensoreinheit 26' auf der äusseren Glasscheibe 11 und die weitere Aktuatoreinheit 25' auf der inneren Glasscheibe 14 angeordnet sind.In the intermediate space 15, the further sensor unit 26 'and the further actuator unit 25' are contained depending on the still to be explained embodiments, wherein the further sensor unit 26 'on the outer glass 11 and the further actuator unit 25' on the inner glass pane 14 are arranged.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der dem Raum 1 zugewandten Oberfläche der Glasscheibe 14 die Aktuatoreinheit 25 zwecks Schallübertragung direkt auf der Glasscheibe 14 befestigt. Die Schallabstrahlung erfolgt mit in hohem Masse diffusen Eigenschaften durch die Glasscheibe 14 in den Raum 1. Die an die Verarbeitungseinheit 20 angeschlossene weitere Sensoreinheit 26 (beispielsweise ein Mikrofon) dient zurIn one embodiment of the present invention, on the surface of the glass pane 14 facing the space 1, the actuator unit 25 is mounted directly on the glass pane 14 for the purpose of sound transmission. The sound emission takes place with highly diffuse properties through the glass pane 14 into the space 1. The connected to the processing unit 20 further sensor unit 26 (for example, a microphone) is used for
Erfassung von Aussengeräuschen und ist erfindungsgemäss auf der sich im Aussenbereich 2 befindenden Aussenseite der Glasscheibe 11 eines Fensters platziert.
In einer weiteren Ausführungsvariante erfolgt die Platzierung der weiteren Aktuatoreinheit 25' und der weiteren Sensoreinheit 26' im Zwischenraum 15 des Fensters 13, also zwischen den beiden Glasscheiben 11 und 14.Detection of external noise and according to the invention is placed on the outer area 2 located outside of the glass pane 11 of a window. In a further embodiment variant, the placement of the further actuator unit 25 'and the further sensor unit 26' takes place in the intermediate space 15 of the window 13, that is to say between the two glass panes 11 and 14.
In einer noch weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung erfolgt die Platzierung der weiteren Aktuatoreinheit 25' und der weiteren Sensoreinheit 26' entweder auf der äusseren Glassscheibe 11 oder auf der inneren Glasscheibe 14, wobei sowohl die weitereIn yet another embodiment of the present invention, the placement of the further actuator unit 25 'and the further sensor unit 26' takes place either on the outer glass pane 11 or on the inner glass pane 14, wherein both the further
Aktuatoreinheit 25' als auch die weitere Sensoreinheit 26' im Zwischenraum 15 des Fensters 13 befinden.Actuator 25 'and the other sensor unit 26' in the space 15 of the window 13 are located.
Fig. 6 zeigt im Wesentlichen den Ausschnitt gemäss Fig. 5 mit dem Fenster 13, das eine Doppelverglasung mit den den Zwischenraum 15 bildenden beiden Glasscheiben 11 und 14 aufweist. Zusätzlich zu der in Fig. 5 beschriebenen Sensoreinheit 26 (beispielsweise ein Mikrofon) zur Erfassung von Aussengeräuschen ist erfindungsgemäss ein Beschleunigungssensor 29 und ein Dehnmessstreifen 28 als zusätzliche Sensoreinheiten angeordnet, die zur Erfassung von durch Schall erzeugte Vibrationen auf der dem Aussenbereich 2 zugewandten äusseren Glassscheibe 11 des Fensters 13 vorgesehen sind.FIG. 6 essentially shows the detail according to FIG. 5 with the window 13, which has a double glazing with the two glass panes 11 and 14 forming the intermediate space 15. In addition to the sensor unit 26 (for example a microphone) for detecting external noises described in FIG. 5, an acceleration sensor 29 and a strain gauge 28 are arranged as additional sensor units for detecting vibrations generated by sound on the outer glass pane 11 facing the outer area 2 of the window 13 are provided.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, die weitere Aktuatoreinheit 25' und die weiteren Sensoreinheiten 26', 28', 29' im Zwischenraum 15 des Fensters 13 anzuordnen.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch bei Fenstern, die mehr als zwei Glasscheiben - so genannte Verbundfenster - aufweisen, vorzüglich angewendet werden kann. Dabei kommt es nicht darauf an, an welcher Stelle der Zwischenraum vorgesehen ist.In a further embodiment of the present invention, it is provided to arrange the further actuator unit 25 'and the further sensor units 26', 28 ', 29' in the intermediate space 15 of the window 13. It is to be expressly understood that the present invention can also be excellently applied to windows having more than two panes of glass, so-called composite windows. It does not matter at which point the space is provided.
Fig. 7 zeigt das Fenster 13 mit einem Fensterrahmen 16 in Frontalansicht, wobei die Aktuatoreinheiten 18 - beispielsweise Lautsprecher - auf der Glasscheibe 17 gemäss einem quadratischen Grundmuster angeordnet sind. Die Aktuatoreinheiten 18 sind jeweils in den Ecken der das Grundmuster bildenden Quadrate platziert, dessen Seitenlängen vorzugsweise jeweils einer halben Wellenlänge λ/2 des zu reduzierenden Geräusches entspricht.7 shows the window 13 with a window frame 16 in a frontal view, wherein the actuator units 18-for example loudspeakers-are arranged on the glass pane 17 in accordance with a square basic pattern. The actuator units 18 are respectively placed in the corners of the squares forming the basic pattern, whose side lengths preferably each correspond to a half wavelength λ / 2 of the noise to be reduced.
Beispielsweise ist bei einem Geräusch mit einer Frequenz von 500Hz die Seitenlänge der das Grundmuster bildenden Quadrate 34cm lang, was der halben Wellenlänge des Geräusches entspricht. Mit einer solchen Anordnung lässt sich in vorteilhafter Weise auch eine Schallreduktion vonFor example, with a noise at a frequency of 500Hz, the side length of the squares forming the basic pattern is 34cm long, which is half the wavelength of the sound. With such an arrangement can also be advantageously a sound reduction of
Geräuschen mit einer Grundfrequenz von grösser als etwa 400 Hz erreichen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Anzahl von Aktuatoreinheiten 18 von der Grosse der Glasscheibe 17 und der angestrebten Geräuschreduktion abhängig ist.To achieve noises with a fundamental frequency greater than about 400 Hz. It is expressly pointed out that the number of actuator units 18 depends on the size of the glass pane 17 and the desired noise reduction.
In Anlehnung der Ausführungsvarianten gemäss den Fig, 5 und 6 können die Aktuatoreinheiten 18 gemäss der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform auf der dem Aussenbereich 2 zugewandten Oberfläche der äusseren Scheibe als auch im
Zwischenraum eines doppelt verglasten Fensters angeordnet sein. Im letztgenannten Fall sind die Aktuatoreinheiten 18 ebenfalls auf der ausseren Glassscheibe angeordnet.
In accordance with the embodiment variants according to FIGS. 5 and 6, the actuator units 18 can, according to the embodiment shown in FIG. 7, be provided on the surface of the outer pane facing the outer region 2 as well as in the Interspace of a double-glazed window can be arranged. In the latter case, the actuator units 18 are also arranged on the outer glass pane.
Claims
1. Anordnung mit einem aktiven Geräuschreduktionssystem in einem mit mindestens einem Fenster (13) ausgestatteten Raum (1), ausserhalb dessen ein Aussenbereich (2) besteht, wobei das Fenster (13) mindestens eine Glasscheibe (11, 14) aufweist und das aktive Geräuschreduktionssystem aus mindestens zwei Sensoreinheiten (21, 22, 26, 26', 28, 28', 29, 29')/ mindestens einer Aktuatoreinheit (18, 24, 25, 25') und mindestens einer Verarbeitungseinheit (20) besteht, die mit den mindestens zwei Sensoreinheiten (21, 22, 26, 26', 28, 28', 29, 29') und der mindestens einen Aktuatoreinheit (18, 24, 25, 25') wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sensoreinheit (26, 26', 28, 28', 29, 29') und mindestens eine Aktuatoreinheit (18, 25, 25') auf einer der mindestens einen Glasscheibe (11, 14) angeordnet sind.An arrangement with an active noise reduction system in a space (1) equipped with at least one window (13) outside which there is an outside area (2), the window (13) comprising at least one glass pane (11, 14) and the active noise reduction system consists of at least two sensor units (21, 22, 26, 26 ', 28, 28', 29, 29 ') / at least one actuator unit (18, 24, 25, 25') and at least one processing unit (20) associated with the at least two sensor units (21, 22, 26, 26 ', 28, 28', 29, 29 ') and the at least one actuator unit (18, 24, 25, 25') is operatively connected, characterized in that at least one sensor unit (26 , 26 ', 28, 28', 29, 29 ') and at least one actuator unit (18, 25, 25') are arranged on one of the at least one glass pane (11, 14).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aktuatoreinheit (25) auf einer dem Raum (1) zugewandten Oberfläche der mindestens einen Glasscheibe (14) des Fensters (13) angeordnet ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least one actuator unit (25) on a space (1) facing surface of the at least one glass pane (14) of the window (13) is arranged.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sensoreinheit (18, 26) auf einer dem Aussenbereich (2) zugewandten Oberfläche der mindestens einen Glasscheibe (14) des Fensters (13) angeordnet ist. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one sensor unit (18, 26) on a the outer region (2) facing surface of the at least one glass pane (14) of the window (13) is arranged.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (13) mindestens zwei Glasscheiben (11, 14) aufweist und dass die mindestens zwei Glasscheiben (11, 14) einen Zwischenraum (15) bilden.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the window (13) has at least two glass panes (11, 14) and that the at least two glass panes (11, 14) form a gap (15).
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktuatoreinheit (25') im Zwischenraum (15), vorzugsweise auf einer Oberfläche der dem Raum (1) zugewandten Glasscheibe (14) angeordnet ist.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that an actuator unit (25 ') in the intermediate space (15), preferably on a surface of the space (1) facing glass pane (14) is arranged.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreineheit (26') im Zwischenraum (15), vorzugsweise auf einer Oberfläche der dem Aussenbereich (2) zugewandten Glasscheibe (11) angeordnet ist.6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that a sensor unit (26 ') in the intermediate space (15), preferably on a surface of the outer region (2) facing glass pane (11) is arranged.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschleunigungssensor (29, 29') auf einer Glasscheibe (11, 14) angeordnet ist.7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that an acceleration sensor (29, 29 ') on a glass pane (11, 14) is arranged.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dehnmessstreifen (28, 28') auf einer Glasscheibe (11, 14) angeordnet ist.8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a strain gauge (28, 28 ') on a glass pane (11, 14) is arranged.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (29, 29') und/oder der Dehnmessstreifen (28, 28') auf der dem Aussenbereich (2) zugewandten Oberfläche der Glasscheibe (11) und/oder im Zwischenraum (15) auf der dem Raum (1) zugewandten Oberfläche der Glasscheibe (11) angeordnet sind.9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the acceleration sensor (29, 29 ') and / or the strain gauges (28, 28') on the outer region (2) facing surface of the glass sheet (11) and / or Space (15) on the space (1) facing surface of the glass sheet (11) are arranged.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Reduktion von Geräuschen mittels eines Feedback-Verfahrens vorhanden sind.10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that means for reducing noise by means of a feedback method are provided.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Reduktion von Geräuschen mittels eines Feedforward-Verfahrens vorhanden sind.11. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that means for reducing noise by means of a feedforward method are provided.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aktuatoreinheiten (18) auf dem Fenster (13) vorgesehen sind, die in einem aus Quadraten gebildeten Grundmuster angeordnet sind, wobei die12. Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that a plurality of actuator units (18) on the window (13) are provided, which are arranged in a pattern formed from squares, wherein the
Aktuatoreinheiten (18) in den Ecken der Quadrate platziert sind.Actuator units (18) are placed in the corners of the squares.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenlängen der Quadrate der halben Wellenlänge von einem zu reduzierenden Geräusch entsprechen. 13. Arrangement according to claim 12, characterized in that side lengths of the squares correspond to half the wavelength of a noise to be reduced.
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