DE69531844T2

DE69531844T2 - Schalldämpfungseinrichtung unter Verwendung eines porösen Materials

Info

Publication number: DE69531844T2
Application number: DE69531844T
Authority: DE
Inventors: Kouji Amagasaki-shi Tsukamoto; Katsuhisa Amagasaki-shi Ootsuta; Shuichi Amagasaki-shi Tani; Masayuki Chiyoda-ku Kurashina; Toshihisa Osato-gun Imai
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: KR0157277B1; EP1343142A2; EP1172800A2; TW259832B; EP0952571A2; KR960007958A; EP1343142A3; EP1343141A3; DE69532979D1; JPH0868018A; US5905234A; EP0952571B1; DE69531844D1; EP0952571A3; DE69525886D1; EP0700030A2; EP1172800B1; EP1172800A3; EP1343141A2; CN1091483C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Schallabsorptionsanordnung, welche um eine Geräuscherzeugungsquelle herum oder in einem Geräuschfortpflanzungspfad anzuordnen ist, und sie bezieht sich insbesondere auf eine Schallabsorptionsanordnung, welche ein poröses Material verwendet.
Beschreibung des Standes der Technik:
STAND DER TECHNIK 1.
18 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer herkömmlichen Schallabsorptionsanordnung zeigt, welche ein hartes poröses Material verwendet, als einen ersten Stand der Technik (Stand der Technik 1), und die Figur hat auch einer erläuterndes Diagramm zum Zeigen einer Schalldruckverteilung einer Schallwelle, die in die Schallabsorptionsplatte hiervon einzugeben ist. In 18 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand; und die Zahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte aus einem harten porösen Material, das beispielsweise aus Kunststoffteilchen, Keramik, Metallschaum oder dergleichen besteht. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 2; die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraumes 11. Die Zahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall; das Bezugszeichen β bezeichnet einen durchschnittlichen Eingangswinkel des Eingangsschalls 81; und das Zeichen λ bezeichnet eine Wellenlänge einer Schallwelle mit dem höchsten Schalldruckpegel aus dem eingegebenen Schall 81. In dem erläuternden Diagramm, das eine Schalldruckverteilung zeigt, bezeichnet die Markierung + die Operation von positivem Druck auf die Schallabsorptionsplatte 2; und die Markierung – bezeichnet die Operation von negativem Druck auf die Schallabsorptionsplatte 2. Pfeile 85 und 86 bezeichnen Richtungen einer Eingangsschallwelle, die durch die Schallabsorptionsplatte 2 auf den Rückluftraum 11 wirkt.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Der Eingangsschall 81 geht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, um in den Rückluftraum 11 eingegeben zu werden. Die Schallabsorptionsplatte 2 hat eine akustische Masse m und einen akustischen Widerstand r als deren akustische Eigenschaften, und der Rückluftraum 11 hat eine akustische Kapazität c als seine akustische Eigenschaft. Die akustische Äquivalenzschaltung gemäß den akustischen Eigenschaften der Schallabsorptionsplatte 2 und des Rückluft raums 11 kann als eine Reihenresonanz von r – m – c ausgedrückt werden. Gemäß dieser Reihenresonanzschaltung wird die Resonanzfrequenz f₀ hiervon ausgedrückt durch die folgende Gleichung. f0 = (1/2π) × √(1/mc) (1)
Wenn eine Schallwelle mit einer Frequenz nahe dieser Resonanzfrequenz f₀ in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird, wird die von der Seite der Schallquelle beobachtete Eingangsimpedanz ein Minimum. Demgemäß sollte nur der akustische Widerstand r der Schallabsorptionsplatte 2 betrachtet werden. Wenn der akustische Widerstand r der Schallabsorptionsplatte 2 so eingestellt ist, dass er ein Wert nahe der charakteristischen Impedanz ρ × a (ρ: Dichte der Luft; a: Schallgeschwindigkeit) von Luft ist, wird der Schallabsorptionskoeffizient gleich 1,0 bei der Resonanzfrequenz f₀. Folglich dringt die Schallwelle mit der Frequenz nahe der Resonanzfrequenz f₀ am wirksamsten in die Schallabsorptionsanordnung ein. Die eingedrungene Schallwelle zwingt die in dem Rückluftraum 11 mit einer akustischen Eigenschaft der akustischen Kapazität c befindliche Luft zum Vibrieren. Die vibrierende Luft geht durch Spalte in der Schallabsorptionsplatte 2 ein und aus, und die Schallwelle wird durch den akustischen Widerstand r der Spalte in thermische Energie umgewandelt. Dies macht es möglich, Energie abzustrahlen. Dies bedeutet, dass die Energie der Eingangsschallwelle in der Schallabsorptionsanordnung absorbiert wurde, d. h. es wurde eine Schallabsorption durchgeführt.
In der vorgenannten Schallabsorptionsanordnung ist bekannt, dass der Wirkungsgrad der Schallabsorption in dem Fall am höchsten ist, in welchem der Eingangs schall 81 senkrecht in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird. D. h., in dem Fall, in welchem eine Schallwelle senkrecht eingegeben wird, ist die Phasenbeziehung der Schallwelle auf der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 an jeder Stelle auf der oberen Oberfläche gleich, und die gesamte Schallabsorptionsplatte 2 und der gesamte Rückluftraum 11 sind folglich vereinheitlicht, so dass der wirksame Vorgang der Resonanz und der Schallabsorption durchgeführt wird. Andererseits wird der Fall, in welchem der Eingangsschall 81 nicht senkrecht in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird, sondern unter einem bestimmten Eingangswinkel β als ein gewöhnlicher Fall betrachtet. Wie in 18 gezeigt ist, wird, wenn eine Schallwelle mit einer Wellenlänge λ mit einem Eingangswinkel β in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben wird, eine Phasendifferenz mit einer Periode von λ/cos(β) oder Schalldruckverteilung auf der Schallabsorptionsplatte 2 erzeugt. Eine Schallwelle wird grundsätzlich absorbiert durch Ausnutzung einer Resonanzerscheinung. Wenn aber eine Verteilung der Stärke des Schalldrucks entlang einer Richtung auf einer Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 erzeugt wird, wirken Drücke 85 und 86 mit zueinander umgekehrten Richtungen auf den Rückluftraum 11, so dass aneinander grenzende Teile des Rückluftraums 11 akustisch umgekehrt oszillieren. Dann werden Drücke in dem Rückluftraum 11 ausgeglichen, und folglich wird es schwierig, dass Luftvibrationen, die mit den Eingangsschallwellen synchronisiert sind, erzeugt werden. D. h., es wird schwierig, dass Resonanzerscheinungen zwischen der Schallabsorptionsplatte 2 und dem Rückluftraum 11 erzeugt werden, so dass die Schallabsorptionswirkung extrem gehemmt ist.
STAND DER TECHNIK 2.
19 ist eine Längsschnittansicht, die eine Schallabsorptionsanordnung zeigt, welche ein schallabsorbierendes Material und eine Resonanzerscheinung verwendet, indem sie kombiniert werden, als einen zweiten Stand der Technik (Stand der Technik 2), welcher beispielsweise im Japanischen Patentblatt Nr. 76116/1992 (Tollo-Hei 4-76117) gezeigt ist. 20 ist ein Schallabsorptionseigenschafts-Diagramm der in 19 gezeigten Schallabsorptionsanordnung. In 19 bezeichnet die Bezugszahl 91 eine Wand; die Bezugszahlen 92 und 93 bezeichnen Lufträume; die Zahl 94 bezeichnet eine kleine Öffnung oder einen Schlitz; die Zahl 95 bezeichnet eine Düse; die Zahl 96 eine poröse Platte; und die Zahl 97 bezeichnet eine schallabsorbierendes Material.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die vorgenannte Schallabsorptionsanordnung nach dem Stand der Technik 2 ist mit einer porösen Platte 96 im Abstand von der Wand 91 mit dem Luftraum 92 zwischen diesen versehen. Die poröse Platte 96 hat eine große Anzahl von kleinen Öffnungen oder Schlitzen 94, welche mit mit ihnen verbundenen Düsen 95 versehen sind. Über die poröse Platte 96 ist das schallabsorbierende Material 97, das aus einem faserigen Material oder einem aus einer großen Anzahl von Teilchen gebildeten Material besteht, über die gesamte Ebene an den Spitzen der Düsen 95 mit dem Luftraum 93 dazwischen angeordnet. In dieser Verbindung umfassen der Luftraum 92, die kleinen Öffnungen oder Schlitze 94 und die Düsen 95 Schallabsorptionsanordnungen, die eine Resonanzerscheinung ausnutzen, und das schallabsorbierende Material 97 und die Lufträume 93 umfassen schallabsorbierende Anordnungen, welche schallabsorbierende Materialien ausnutzen. Die vorge nannten Elemente der schallabsorbierenden Anordnungen, die eine Resonanzerscheinung ausnutzen, sind durch die Luftraum 92 miteinander verbunden, und die Elemente der schallabsorbierenden Anordnungen, die die schallabsorbierenden Materialien verwenden, sind durch den Luftraum 93 miteinander verbunden.
Die schallabsorbierende Anordnung nach dem Stand der Technik 2 hat eine Schallabsorptionscharakteristik der gekrümmten Linie 3, die in 20 als ausgezogene Linie gezeigt ist. Eine Schallabsorptionscharakteristik einer schallabsorbierenden Anordnung, die nur eine Resonanzerscheinung ausnutzt, ist als eine strichlierte Linie (gekrümmte Linie 2) in 20 gezeigt, welche schallabsorbierende Anordnung große Schallherabsetzungswirkungen bei niedrigeren Frequenzen hat. Eine Schallabsorptionscharakteristik einer schallabsorbierenden Anordnung, welche nur schallabsorbierende Materialien verwendet, ist als strichpunktierte Linie (gekrümmte Linie 1) in 20 gezeigt, welche schallabsorbierende Anordnung große Schallherabsetzungswirkungen bei höheren Frequenzen hat.
STAND DER TECHNIK 3.
21 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, welche die Konstruktion einer herkömmlichen Schallabsorptionsanordnung als einen dritten Stand der Technik (Stand der Technik 3) zeigt, die sowohl die Schlitze als auch ein poröses Material verwendet und beispielsweise auf den Seiten 245–250 und den Seiten 351–356 von Kenchiku Onkyo Kogaku Hando Bukku (Architektonisches Akustik-Handbuch), herausgegeben von Nippon Okyo Zairyo Kyokai (Japanische Gesellschaft für Akustisches Material) (Gihodo, To kyo, 1963) gezeigt ist. 22 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm der in 21 gezeigten Schallabsorptionsanordnung. In 21 bezeichnet die Bezugszahl 91 eine Wand; die Zahlen 92 und 93 bezeichnen Lufträume; die Zahl 98 bezeichnet ein poröses Material; und die Zahl 99 bezeichnet eine Schlitzplatte. Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die vorgenannte schallabsorbierende Anordnung nach dem Stand der Technik 3, welche eine Schlitze und ein poröses Material verwendende Struktur benutzt, hebt die Schallabsorptionseigenschaften des porösen Materials 98 und des Luftraums 92 an mittels der Resonanzerscheinung der Schlitzplatten 99 und der Lufträume 93. Wie in 22 gezeigt ist, sind die angehobenen Schallabsorptionscharakteristiken besonders wirksam bei niedrigeren Frequenzen um 200 bis 500 Hz aufgrund der Resonanzerscheinungen an den geschlitzten Teilen.
Da die schallabsorbierende Anordnung nach dem Stand der Technik 1 wie vorstehend erwähnt ausgebildet ist, wird die Resonanzfrequenz f₀ in Übereinstimmung mit der Dicke 11a des Rückluftraums 11 bestimmt, wenn die schallabsorbierende Platte 2 spezifiziert wird. Der Schallabsorptionskoeffizient wird bei der Resonanzfrequenz f₀ maximal und die Schallabsorptionscharakteristik hat große Werte in einem engen Frequenzband mit der Resonanzfrequenz f₀ als einer 1/3 Oktavband-Mittenfrequenz. Da einige Schalldruckverteilungen in einigen Richtungen auf der schallabsorbierenden Platte 2 erzeugt werden, wenn Schallwellen unter anderen Winkelns als dem rechten Winkel in die schallabsorbierende Platte 2 eingegeben werden, hat der Stand der Technik 1 das Problem, dass die Interferenz von Eingangsschallwellen bei einigen Frequenzen entsprechend Phasendifferenzen erzeugt wird, wodurch eine Herabsetzung des Schallabsorptionskoeffizienten bewirkt wird.
Da die schallabsorbierende Anordnung nach dem Stand der Technik 2 wie vorstehend erwähnt so ausgebildet ist, dass eine schallabsorbierende Anordnung, die eine von miteinander verbundenen Elementen zu erzeugende Resonanzerscheinung ausnutzt, und eine schallabsorbierende Anordnung, welche miteinander verbundene schallabsorbierende Materialien verwendet, kombiniert sind, um Schallwellen zu absorbieren, hat der Stand der Technik 2 Probleme, dass einige Schalldruckverteilungen in einigen Richtungen auf dem schallabsorbierenden Material 97 erzeugt werden, wenn Schallwellen unter anderen Winkeln als dem rechten Winkel in das schallabsorbierende Material 97 eingegeben werden, ähnlich wie beim Stand der Technik 1, so dass die Interferenz von eingegeben Schallwellen bei einigen Frequenz entsprechend Phasendifferenzen erzeugt wird, wodurch eine Herabsetzung der Schallabsorptionskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen bewirkt wird, wie z. B. in 20 gezeigt ist.
Die schallabsorbierende Anordnung nach dem Stand der Technik 3, welche Schlitze und ein poröses Material verwendet, hat ein Problem dahingehend, dass die Schallabsorptionskoeffizienten bei niedrigeren Frequenzen um 200 Hz–500 Hz groß sind aufgrund von Schallresonanzerscheinungen an den Schlitzen, aber dass die Schallabsorptionskoeffizienten bei höheren Frequenzen von mehr als 500 Hz klein sind.
Weiterhin offenbaren EP-A-46559 und EP-A-246464 jeweils eine schallabsorbierende Anordnung, die ein poröses Material verwendet, das auf einem Schallisolator wie einer Wand anzuordnen ist, welches eine schallabsorbierende Platte aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material und ein Stützteil für die schallabsorbierende Platte über dem Schallisolator aufweist. Das Stützteil bildet mehrere angrenzende Rücklufträume durch Unterteilung des Raums zwischen der schallabsorbierenden Platte und dem Schallisolator.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schallabsorbierende Anordnung vorzusehen, die ein poröses Material verwendet, das eine überlegene Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Verbesserungen dieser Schallabsorptionsvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 und 3 vorgesehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schallabsorptionsvorrichtung zu schaffen, die ein poröses Material verwendet, das eine überlegene Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen aufweist indem eine Schallabsorptionsplatte aus einem porösen Material gebildet und mehrere reflektierende Glieder vorgesehen werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schallabsorptionsvorrichtung zu schaffen, die ein poröses Material verwendet, das überlegene Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen aufweist, indem eine Schutzplatte mit einer Öffnung vor den reflektierenden Gliedern angeordnet wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schallabsorptionsvorrichtung vorgesehen, die ein poröses Material verwendet, wobei die Schallabsorptionsvorrichtung mehrere reflektierende Glieder aufweist, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind.
Wie vorstehend festgestellt ist, erleichtert es die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Resonanzerscheinung zu erzeugen, und sie verbessert das Schallabsorptionsvermögen hiervon durch reflektierende Glieder, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, und folglich kann eine Schallabsorptionsvorrichtung mit einer überlegenen Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schallabsorptionsvorrichtung vorgesehen, die ein poröses Material verwendet, wobei die Schallabsorptionsvorrichtung mehrere reflektierende Glieder, die vor einer Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, und eine Schutzplatte, die vor den reflektierenden Gliedern zum Befestigen von diesen angeordnet ist, aufweist, welche Schutzplatte eine Öffnung hat.
Die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verbessert das Schallabsorptionsvermögen hiervon, indem sie mehrere reflektierende Glieder, die vor einer Schallabsorptionsplatte angeordnet sind, und eine Schutzplatte, die vor den reflektierenden Gliedern angeordnet ist, aufweist, wobei die Schutzplatte eine Öffnung hat, und folglich kann eine Schallabsorptionsvorrichtung mit einer überlegenen Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Wie vorstehend festgestellt ist, verbessert die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Schallabsorptionskoeffizienten hiervon bei höheren Frequenzen, indem sie eine Schallabsorptionsplatte, die aus einer dünnen Platte aus einem porösen Material besteht und über einem Schallisolator mit einem Rückluftraum dazwischen angeordnet ist, und mehrere reflektierende Glieder, die vor der Schallabsorptionsplatte im Abstand von dieser angeordnet sind, aufweist, und folglich kann eine Schallabsorptionsvorrichtung mit einer überlegenen Schallabsorptionscharakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung vorgesehen, welche Schallabsorptionsvorrichtung eine Schutzplatte, die vor reflektierenden Gliedern zu deren Befestigung angeordnet ist, aufweist, welche Schutzplatte eine Öffnung hat.
Wie vorstehend festgestellt ist, verbessert die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Schallabsorptionsvermögen hiervon, indem sie eine vor den reflektierenden Gliedern angeordnete Schutzplatte aufweist, welche Schutzplatte ein Öffnung hat, und folglich kann eine Schallabsorptionsvorrichtung mit einer überlegenen Schallabsorptions charakteristik von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen erhalten werden.
Die obigen und weiteren Aufgaben und neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn dieselbe in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Es ist jedoch ausdrücklich festzustellen, dass die Zeichnungen nur dem Zweck der Illustration dienen und nicht als eine Bestimmung der Grenzen der Erfindung beabsichtigt sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt;
2 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt;
3 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 2 zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 3 zeigt;
5 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwen denden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 3 zeigt;
6 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 3 zeigt;
7 ist ein perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 4 zeigt;
8 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 4 in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
9 ist ein Charakteristikdiagramm, das eine Wirkung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 4 zeigt;
10 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionstafel nach dem Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 7 zeigt;
13 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 7 zeigt;
14 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionstafel nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum;
18 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen, ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung zeigt, enthaltend ein erläuterndes Diagramm, das eine Schalldruckverteilung einer in die Schallabsorptionsplatte hiervon einzugebenden Schallwelle zeigt;
19 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen Schallabsorptionsvorrichtung zeigt, die ein schallabsorbierendes Material verwendet, und eine Resonanzerscheinung durch Kombination von diesen;
20 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm der herkömmlichen Schallabsorptionsvorrichtung, die ein Schallabsorptionsmaterial verwendet, und eine Resonanzerscheinung durch Kombinieren von diesen;
21 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer herkömmlichen Schallabsorptionsvorrichtung zeigt, welche sowohl Schlitze als auch ein poröses Material verwendet; und
22 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm der herkömmlichen Schallabsorptionsvorrichtung, die sowohl Schlitze als auch ein poröses Material verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsmechanismus nach einem ersten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 1) zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung, und 2 ist eine Längsschnittansicht, die eine Schallabsorptionsvorrichtung unter Verwendung eines in 1 gezeigten porösen Materials zeigt. In den 1 und 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 ist eine Schallabsorptionsplatte. Die Bezugszahl 11 bezeichnet einen Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahl 11a bezeichnet die Dicke der Rücklufträume 11. Die Bezugszahl 40 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die so vor der Schallabsorptionsplatte 2 angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 im Abstand gegenüberliegen. Die Bezugszahl 80 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 11, welcher Eingangsschall 80 an den reflektierenden Gliedern 40 vorbeigegangen ist; die Zahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in den Rückluftraum 11; und die Zahl 81a bezeichnet einen wieder in den Rückluftraum 11 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 81a der Eingangsschall 81 ist, der von der schallabsorbierenden Platte 2 und einem reflektierten Glied 40 reflektiert wurde.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinyl chloridharz, ABS-Harz und Polycarbonatharz können als reflektierende Glieder 40 verwendet werden. Die Formen der reflektierenden Glieder 40 können ein Hohlrohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Rückluftraums 11 ist bestimmt entsprechend der Dicke 11a hiervon. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden maximal, wenn die Frequenzen des jeweiligen Eingangsschalls 80 und 81 gleich den jeweiligen Resonanzfrequenzen f₀ sind. Viel Schall geht nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird in dem Fall, in welchem der Schallabsorptionskoeffizient hiervon klein ist, an der Oberfläche hiervon reflektiert. Wenn demgemäß die reflektierenden Glieder 40 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, wird der reflektierte Schall wieder von den reflektierenden Gliedern 40 reflektiert und in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der wieder eingegebenen Schall 81a wird werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können die Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenz bis zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich zu denen nach dem Stand der Technik.
Da der wieder eingegebene Schall 81a einen längeren Fortpflanzungsweg hat als der Eingangsschall 81, sind ihre Phasen verschoben. Demgemäß werden Resonanzerscheinungen bei einigen Frequenzen verstärkt, was zu der Erhöhung der Schallabsorptionskoeffizienten führt.
Der Eingangsschall 80 wird im Wesentlichen an den oberen Oberflächen der reflektierenden Glieder 40 reflektiert, aber einige Schallwellen hiervon werden aufgrund der Erscheinungen wie Beugung in die Räume zwischen den reflektierenden Gliedern 40 gezogen. Da die Impedanz von diesen angepasst ist und ihr Eingangswinkel nahezu senkrecht wird, werden sie wirksam absorbiert.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
3 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 2) zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte dieser Erfindung. In 3 bezeichnet die Zahl 41 mehrere reflektierende Glieder, die vor der Schallabsorptionsplatte 2 im Abstand von dieser angeordnet sind und eine Querschnittsform eines umgekehrten Trapez haben. Da die reflektierenden Glieder 41 auch ihre Seitenflächen verwenden können, um Schallwellen zu reflektieren, kann wieder eingegebener Schall 81a wirksamer erhalten werden. Folglich werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz F₀ sind erhöht, und daher können Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen bis zu höheren Frequenz im Vergleich mit denen nach dem Stand der Technik 1 verbessert werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 3) zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte dieser Erfindung. Die 5 und 6 sind Längsschnittansichten, die die Ausbildung der ein in 4 gezeigtes poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung zeigen. In den 4, 5 und 6 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen die jeweilige Dicke der Rücklufträume 11 und 12. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 2 derart, dass sie dem Schallisolator 1 mit dem Abstand der Dicke 11a der Rücklufträume 11 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der Seite des Isolators 1 an der Schallabsorptionsplatte 2 mit dem Abstand der Dicke 12a der Rücklufträume 12 befestigt sind; die Zahl 30a bezeichnet Hohlglieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 sind so angeordnet, dass sie parallel zu den Stützgliedern 20b verlaufen. Die Bezugszahl 40 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die sich so vor der Schallabsorptionsplatte 2 befinden, dass sie dieser im Abstand gegenüberliegen und parallel zu den Resonatoren 30 verlaufen. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 11; die Zahl 81a bezeichnet einen wieder in den Rückluftraum 11 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 81a der Eingangsschall 81 ist, der von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 40 reflektiert wurde; die Zahl 81b bezeichnet einen wieder in einen Rückluftraum 12 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 81b der Eingangsschall 81 ist, der von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 40 reflektiert wurde; die Zahl 82 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 12; und die Zahl 82b bezeichnet einen wieder in einen Rückluftraum 11 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 82b der Eingangsschall 82 ist, der von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 40 reflektiert wurde.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polycarbonatharz können als die Materialien der reflektierenden Glieder 40 verwendet werden. Da die Schallabsorptionsplatte 2 durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt wird, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöht. Die Formen der reflektierenden Glieder 40 können ein Hohlrohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird hauptsächlich in Übereinstimmung mit der Dicke 11a der Rücklufträume 11 bestimmt. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 82 wird auch hauptsächlich in der Übereinstimmung mit der Dicke 12a der Rücklufträume 12 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal bei den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen. Da jede Schallabsorptionsvorrichtung unabhängig von den anderen ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a, 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die Resonatoren 30 bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, wirkt jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 jeweils unabhängig, wodurch es einfach wird, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, was zu der Verbesserung des Schallabsorptionsvermögens hiervon führt. Da die Indifferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit gering ist, hat die vorliegende Schallabsorptionsvorrichtung größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich mit denen nach dem Stand der Technik 1 und 2. Weiterhin geht in dem Fall, in welchem der Schallabsorptionskoeffizient der Schallabsorptionsplatte 2 klein ist, ein großer Teil des Schalls nicht durch die Schallabsorptionsplatte 2 hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert. Wenn demgemäß die reflektierenden Glieder 40 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, wird der reflektierte Schall durch die reflektierenden Glieder 40 wieder reflektiert und als der wieder eingegebene Schall 81a, 81b und 82b in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der wieder eingegebene Schall 81a, 81b und 82b ist, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3 verbessert werden.
In den 4, 5 und 6 hat das Ausführungsbeispiel 3 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Durch eine derartige Verwendung kann ein Teil der Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhalten werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 4) zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung. 8 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum; und 9 ist ein Charakteristikdiagramm, das eine Wirkung der reflektierenden Glieder 40 zeigt. 9 zeigt die Verhältnis der Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall, in welchem die in 7 gezeigte Schallabsorptionsvorrichtung mit den reflektierenden Gliedern 40 versehen ist, zu den Schallabsorptionskoeffizienten in dem Fall, in welchem der Schallabsorptionsmechanismus nicht mit den reflektierenden Glieder 40 versehen ist. Die reflektierenden Glieder 40 liegen der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüber und sind so angeordnet, dass sie sich mit den Resonatoren 30 senkrecht kreuzen. Die Anordnung der in den 4 bis 7 gezeigten reflektierenden Glieder 40 führt auch grundsätzlich zu den in den 8 und 9 gezeigten Schallabsorptionswirkungen. Die Richtungen der Anordnung der reflektierenden Glieder 40 zu den Resonatoren 30 sind nicht auf die gezeigte senkrechte und parallele Richtung begrenzt, sondern sie können willkürlich sein. Und ähnliche Schallabsorptionswirkungen können in den willkürlichen Richtungen erhalten werden.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben.
Die Schallabsorptionsvorrichtung ist ausgebildet durch beispielsweises Anordnen einer Schallabsorptionsplatte 2 mit einer Dicke von 3,5 mm in der Weise, dass die Dicke 11a der Rücklufträume 11 etwa 35 mm wird, an welcher Schallabsorptionsplatte 2 Hohlglieder 30a so befestigt sind, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm zum Bilden der Resonatoren 30 werden. Und dann werden rechteckige Rohre aus ABS-Harz und mit der Breite von etwa 33 mm und der Höhe von etwa 15 mm in dem Raum von etwa 10 mm von der Schallabsorptionsplatte 2 als die reflektierenden Glieder 40 angeordnet. Die Schallabsorptionscharakteristik der so ausgebildeten Schallabsorptionsvorrichtung wird in dem Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen höher als etwa 1,5 kHz verbessert aufgrund der Wirkung der Reflektion und bei Frequenzen niedriger als etwa 600 Hz aufgrund der Wirkung der Schlitzresonanzerscheinungen im Vergleich zu der Schallabsorptionscharakteristik in einem Fall, in welchem keine reflektierenden Glieder vorgesehen sind, und die frühere wird vollständig verbessert in einem weiteren Frequenzband, wie in den 8 und 9 gezeigt ist. Gemäß den Ergebnissen einiger Experimente werden Schallabsorptionskoeffizienten weiterhin verbessert bei der Dicke 12a der Rücklufträume 12 von etwa 15 mm und dem Abstand zwischen den reflektierenden Gliedern 40 und der Schallabsorptionsplatte 2 von 15 mm.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
10 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionstafel gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 5) der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolationsplatte, die auch als ein Gehäuse der Schallabsorptionstafel dient. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und so an der isolierenden Platte 1a befestigt ist, dass sie den geöffneten Teil der Schallisolationsplatte 1a überdeckt. Die Bezugszahl 21a bezeichnet ein Stützglied zum Anordnen der reflektierenden Glieder 40. Die Richtungen der reflektierenden Glieder 40 können parallel oder senkrecht zu den Resonatoren 30 sein. Die Schallabsorptionstafel hat dieselben Wirkungen wie diejenigen der Ausführungsbeispiele 3 und 4.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
11 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 6) der vorliegenden Erfindung zeigt. In 11 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte; und die Zahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und so angeordnet ist, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 11 bezeichnet den Rückluftraum der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahl 11a bezeichnet die Dicke des Rückluftraums 11. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt sind und vor der Schallabsorptionsplatte 2 im Abstand von dieser angeordnet sind. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in den Rückluftraum 11; und die Zahl 81a bezeichnet einen wieder in den Rück luftraum 11 eingegebenen Schall, der der Eingangsschall 81 ist, nachdem er von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 42 reflektiert wurde.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polycarbonatharz können als das Material der Schallabsorptionsplatte 2 verwendet werden. Die Formen der reflektierenden Glieder 42 können ein Hohlrohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird bestimmt entsprechend der Dicke 11a des Rückluftraums 11. Schallabsorptionskoeffizienten werden maximal bei der Resonanzfrequenz f₀. In dem Fall, in welchem der Schallabsorptionskoeffizient der Schallabsorptionsplatte 2 klein ist, geht ein großer Teil des Schalls nicht durch diese hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert. Wenn demgemäß die reflektierenden Glieder 42 so angeordnet sind, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, wird der reflektierte Schall durch ein reflektierendes Glied 42 wieder reflektiert und als wieder eingegebener Schall 81a in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der wieder eingegebene Schall 81a wird, werden die Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und daher können Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenz zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1. Zusätzlich kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 2 durch die Schutzplatte 4 verhindert werden. Da die reflektierenden Glieder 42 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt sind, ist der Wirkungsgrad der Befestigung der Schutzplatte hoch. Die reflektierenden Glieder 42 dienen auch als ein Verstärkungsmaterial der Schutzplatte 4.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
12 ist eine perspektivische Ansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsvorrichtung nach einem siebenten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 7) zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte dieser Erfindung. 13 ist eine Längsschnittansicht, die die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach 12 zeigt. In den 12 und 13 bezeichnet die Bezugszahl 4 eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, die durch Biegen seiner Teile entsprechend den bei dem Ausführungsbeispiel 6 beschriebenen reflektierenden Glieder 42 gebildet ist und Öffnungen in den Teilen hat, die nicht die Teile entsprechend den reflektierenden Teilen 42 sind, und die weiterhin so angeordnet ist, dass sie der oberen Oberfläche der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegt.
Der so ausgebildete Schallabsorptionsmechanismus hat auch dieselben Wirkungen wie diejenigen bei dem Ausführungsbeispiel 6.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 8
14 ist eine perspektivische Ansicht, die Ausbildung eines ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionsmechanismus gemäß einem achten Ausfüh rungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 8) der vorliegenden Erfindung zeigt; und 15 ist eine Längsschnittansicht, die die ein poröses Material verwendende Schallabsorptionsvorrichtung nach 14 zeigt. In den 14 und 15 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Schallisolator wie eine Wand. Die Bezugszahl 2 bezeichnet eine Schallabsorptionsplatte; und die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatt aus einem Stanzmetall oder dergleichen, die Öffnungen hat und vor der Schallabsorptionsplatte 2 angeordnet ist. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen Rücklufträume der Schallabsorptionsplatte 2; und die Zahlen 11a und 12a bezeichnen jeweils Dicken der Rücklufträume 11 und 12. Die Bezugszahlen 20a und 20b bezeichnen gitterförmige Stützglieder zum Stützen der Schallabsorptionsplatte 2 in der Weise, dass sie über dem Schallisolator 1 diesen mit einem Abstand von der Dicke 11a der Rücklufträume 11 gegenüberliegt. Die Bezugszahl 30 bezeichnet Resonatoren, die auf der Seite der Schallabsorptionsplatte 2 zu dem Isolator 1 hin mit dem Abstand gleich der Dicke 12a der Rücklufträume 12 versehen sind; und die Zahl 30a bezeichnet Hohlglieder zum Bilden der Resonatoren 30. Die Resonatoren 30 sind so angeordnet, dass sie parallel zu den Stützgliedern 20a und senkrecht zu den Stützgliedern 20b verlaufen. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt und gegenüber der Schallabsorptionsplatte 2 und parallel zu den Resonatoren 30 angeordnet sind. Die Bezugszahl 81 bezeichnet einen Eingangsschall in einen Rückluftraum 11; die Zahl 81b bezeichnet einen wieder in einen Rückluftraum 12 eingegebenen Schall, welcher wieder eingegebene Schall 81b der Eingangsschall 81 ist, nachdem er von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 42 reflektiert wurde; die Zahl 82 bezeichnet einen Eingangs schall in einen Rückluftraum 12; und die Zahl 82b bezeichnet einen Wiedereingangsschall in einen Rückluftraum 11, welcher Wiedereingangsschall 82b der Eingangsschall 82 ist, nachdem er von der Schallabsorptionsplatte 2 und einem reflektierenden Glied 42 reflektiert wurde.
Solche Materialien wie Polypropylenharz, Polyvinylchloridharz, ABS-Harz und Polycarbonatharz können als das Material der Schallabsorptionsplatte 2 verwendet werden. Da die Schallabsorptionsplatte 2 durch die Stützglieder 20a und 20b gestützt wird, wird die Festigkeit der Schallabsorptionsplatte 2 erhöht. Die Formen der reflektierenden Glieder 42 können ein Hohlrohr oder ein kompakter Stab sein.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 81 wird hauptsächlich in Übereinstimmung mit der Dicke 11a der Rücklufträume 11 bestimmt. Die Resonanzfrequenz f₀ des Eingangsschalls 82 ist auch hauptsächlich in Übereinstimmung mit der Dicke 12a der Rücklufträume 12 bestimmt. Die Schallabsorptionskoeffizienten werden jeweils maximal bei den Resonanzfrequenzen f₀ von diesen. Da jede Schallabsorptionsvorrichtung unabhängig von der anderen ist, ist die Gesamtschallabsorptionscharakteristik die Summe der jeweiligen Schallabsorptionscharakteristiken. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die Resonatoren 30 getrennt sind und die Stützglieder 20b jeweils unabhängig arbeiten, wird es dadurch leicht, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, was zu der Verbesserung des Schallabsorptionsvermögens hiervon führt. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit klein ist, hat die vorliegende Schallabsorptionsvorrichtung größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich mit denen des Standes der Technik nach 1 und 2. Weiterhin geht in dem Fall, in welchem der Schallabsorptionskoeffizient der Schallabsorptionsplatte 2 klein ist, ein großer Teil des Schalls nicht durch diese hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert. Demgemäß wird, wenn die reflektierenden Glieder 42 so angeordnet sind, dass der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 42 reflektiert und in die Schallabsorptionsplatte 2 als der Wiedereingabeschall 81b und 82b eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer der Wiedereingabeschall 81a und 82b wird, werden Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen des Standes der Technik 1 bis 3. Darüber hinaus kann die Beschädigung der Schallabsorptionsplatte 2 durch die Schutzplatte 4 verhindert werden. Da die reflektierenden Glieder 42 vorher an der Schutzplatte 4 befestigt sind, dienen die reflektierenden Glieder 42 auch als Verstärkungsmaterialien für die Schutzplatte 4, und der Wirkungsgrad des Montagevorgangs der Schutzplatte 4 an den Montagestellen ist hoch.
In den 14 und 15 hat das Ausführungsbeispiel 8 gitterförmige Stützglieder 20a und 20b, aber die vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der Stützglieder 20a allein oder der Stützglieder 20b allein. Durch solche Anwendung kann ein Teil der Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhalten werden. Die ähnlichen Wirkungen können in dem Fall er wartet werden, in welchem die reflektierenden Glieder 42 senkrecht zu den Resonatoren 30 angeordnet sind.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 9
16 ist eine Längsschnittansicht, die die Ausbildung einer ein poröses Material verwendenden Schallabsorptionstafel gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiel 9) der vorliegenden Erfindung zeigt; und 17 ist ein Schallabsorptionscharakteristik-Diagramm, in Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Messen von Schallabsorptionskoeffizienten in einem Nachhallraum. In 16 bezeichnet die Bezugszahl 1a eine Schallisolationsplatte, die auch als ein Gehäuse für die Schallabsorptionstafel dient. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Schutzplatte aus einem Stanzmetall oder dergleichen, welche Schutzplatte 4 zumindest eine Öffnung hat und an der Schallisolationsplatte 1a befestigt ist. Die Bezugszahl 42 bezeichnet mehrere reflektierende Glieder, die an der Schutzplatte 4 befestigt und so angeordnet sind, dass der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen. Die reflektierenden Glieder 42 sind senkrecht zu den Resonatoren 30 angeordnet.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise hiervon beschrieben. Da die Rücklufträume 11 durch die Stützglieder 20a und 20b getrennt sind und die Rücklufträume 12 durch die Hohlglieder 30a bzw. die Stützglieder 20b getrennt sind, arbeiten jeder Rückluftraum 11 und jeder Rückluftraum 12 jeweils unabhängig, und hierdurch wird es leicht, Resonanzerscheinungen zu erzeugen, was zu einer Verbesserung des Schallabsorptionsvermögens hiervon führt. Da die Interferenz von Schallwellen aufgrund von Phasendifferenzen somit klein ist, hat die vorliegende Schallabsorptionstafel größere Schallabsorptionskoeffizienten im Vergleich mit denjenigen des Standes der Technik 1 und 2. In dem Fall, in welchem der Schallabsorptionskoeffizient der Schallabsorptionsplatte 2 klein ist, geht ein großer Teil des Schalls nicht durch diese hindurch, sondern wird an deren Oberfläche reflektiert. Wenn demgemäß die reflektierenden Glieder 42 so angeordnet werden, dass sie der Schallabsorptionsplatte 2 gegenüberliegen, wird der reflektierte Schall wieder durch die reflektierenden Glieder 42 reflektiert und wieder in die Schallabsorptionsplatte 2 eingegeben, um durch diese absorbiert zu werden. Da Schall mit einer kürzeren Wellenlänge wirksamer eingegeben wird, werden Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als die Resonanzfrequenz f₀ sind, erhöht, und hierdurch können Schallabsorptionskoeffizienten von niedrigeren Frequenzen zu höheren Frequenzen verbessert werden im Vergleich mit denjenigen nach dem Stand der Technik 1 bis 3.
Die Schallabsorptionstafel wird z. B. eingestellt durch Formen einer galvanisierten Stahlplatte mit der Dicke von 1,6 mm in einen Kasten mit der Größe von etwa 500 mm × 1960 mm × 50 mm als die Schallisolationsplatte 1a, und durch Anordnen der Schallabsorptionsplatte 2 mit der Dicke von etwa 3,5 mm in dem Kasten, so dass die Dicke 11a der Rücklufträume 11 etwa 35 mm wird, an welcher Schallabsorptionsplatte 2 die Hohlglieder 30a so befestigt werden, dass die Dicke 12a der Rücklufträume 12 etwa 9 mm werden, um die Resonatoren 30 zu bilden. Und dann werden recheckigen Stangen aus ABS-Harz mit der Breite von etwa 27 mm und der Höhe von etwa 15 mm an der Schutzplatte 4 aus einer Aluminiumplatte mit der Dicke von 0,8 mm und dem Verhältnis von freier Fläche von etwa 40% als reflektierende Glieder 40 befestigt. Und dann wird die Schutzplatte 4 an der Schallisolationsplatte 1a befestigt. Die Schallabsorptionscharakteristik der so ausgebildeten Schallabsorptionstafel wird in den Schallabsorptionskoeffizienten bei Frequenzen, die höher als etwa 1,5 kHz sind, verbessert im Vergleich zu der Schallabsorptionscharakteristik in dem Fall, dass keine reflektierenden Glieder vorhanden sind, und die frühere wird vollständig verbessert bei einem weiteren Frequenzband, wie in 17 gezeigt ist.
Ähnliche Wirkungen können in dem Fall erwartet werden, in welchem die reflektierenden Glieder 42 parallel zu den Resonatoren 30 angeordnet sind.

Claims

Schallabsorptionsvorrichtung, die ein poröses Material verwendet, das auf einem Schallisolator (1) wie einer Wand anzuordnen ist, mit einer Schallabsorptionsplatte (2) aus einer dünnen Platte eines porösen Materials, die sich über dem Schallisolator (1) mit einem Rückluftraum dazwischen befindet; gekennzeichnet durch mehrere Reflexionsglieder (40, 42), die vor der Schallabsorptionsplatte (2) mit einem Abstand von der Absorptionsplatte (2) angeordnet sind, und eine Schutzplatte (4), die vor den Reflexionsgliedern (42) angeordnet ist, um die Reflexionsglieder (42) zu fixieren, wobei die Schutzplatte (4) eine Öffnung aufweist.
Schallabsorptionsvorrichtung, die ein poröses Material verwendet, nach Anspruch 1, bei der die Schallabsorptionsplatte (2) teilweise aus geschweißten Kunststoffteilchen besteht.
Schallabsorptionsvorrichtung, die ein poröses Material verwendet, nach Anspruch 1, die als eine Schallabsorptionstafel ausgebildet ist, welche eine Schallisolierungsplatte entsprechend dem Schallisolator an einer Rückseite einer Schallabsorptionsvorrichtung ausrüstet.