DE1088216B

DE1088216B - Sound-absorbing, preferably plate-shaped body

Info

Publication number: DE1088216B
Application number: DEB41056A
Authority: DE
Inventors: Bill G Watters; Jordan J Baruch
Original assignee: Bolt Beranek and Newman Inc
Current assignee: RTX BBN Technologies Corp
Priority date: 1955-09-19
Filing date: 1956-07-17
Publication date: 1960-09-01
Also published as: GB800103A

Description

Die Erfindung betrifft einen vorzugsweise plattenförmigen Körper zum Absorbieren akustischer Energie, insbesondere einen solchen, der zugleich lichtdurchlässig ist.The invention relates to a preferably plate-shaped body for absorbing acoustic energy, especially one that is translucent at the same time.

Es sind schon viele Versuche gemacht worden, eine Fläche, etwa eine Zimmerdecke, so zu gestalten, daß sie Schallenergie absorbiert und doch lichtdurchlässig ist. Jedoch sind die zugleich schallabsorbierenden und lichtdurchlässigen Stoffe verhältnismäßig biegsam, in der Struktur nicht starr genug oder aus anderen Gründen für Bauzwecke nicht geeignet. Es ist jedoch sehr erwünscht, ein Zimmer oder einen anderen Raum mit einer untergehängten Lichtdecke zu beleuchten und doch eine Möglichkeit zum Absorbieren von nach oben gerichtetem Raumschall zu haben.Many attempts have been made to design a surface, such as a ceiling, in such a way that it absorbs sound energy and yet is translucent. However, they are both sound-absorbing and translucent fabrics are relatively pliable, not rigid enough in structure or made up of others Not suitable for building purposes. However, it is very desirable to have a room or some other space to illuminate with a suspended light ceiling and yet a possibility to absorb after to have room sound directed upwards.

So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, die Beleuchtungskörper mit Schallschluckplatten zu verbinden. Deckenbeleuchtungskörper enthalten häufig eine in einem Reflektor liegende, mit einem durchscheinenden Glas oder anderem lichtstreuendem Material abgedeckte Leuchtstoffröhre. Zwischen den Reflektoren nebeneinanderliegender derartiger Beleuchtungskörper wurden beispielsweise bekannte schallschluckende Stoffe angebracht und bildeten so eine Unterdecke. Diese Anordnung hat den großen Nachteil, daß die zwischen den Beleuchtungskörpern liegenden Felder mit dem schallabsorbierenden Material den Durchtritt des Lichtes nicht gestatten, so daß große Bereiche der Unterdecke unbeleuchtet bleiben. Wenn eine starke Schallabsorption erreicht werden soll, ist deshalb die von den Deckeiibeleüchtungskörpern zur Verfügung gestellte Lichtmenge sehr begrenzt. Außerdem reflektieren die verhältnismäßig großen flachigen Abdeckungen der Beleuchtungskörper aus durchscheinendem Glas oder anderem Material den darauf gerichteten Schall erheblich.For example, it has been proposed to use lighting fixtures to connect with sound absorbing plates. Ceiling lights often contain one lying in a reflector with a translucent glass or other light-diffusing material covered fluorescent tube. Such lighting fixtures lying next to one another between the reflectors For example, well-known sound-absorbing substances were attached and thus formed one False ceiling. This arrangement has the major disadvantage that the lying between the lighting fixtures Fields with the sound-absorbing material do not allow the passage of light, so that large Areas of the suspended ceiling remain unlit. If a strong sound absorption is to be achieved, is therefore the one from the cover lamp The amount of light provided is very limited. aside from that reflect the relatively large flat covers of the lighting fixtures made of translucent Glass or other material significantly reduces the sound directed at it.

Eine andere bekannte Technik zur Lösung dieses Problems besteht darin, Beleuchtungskörper unter einer festen Decke aufzuhängen, die Beleuchtungskörper mit einem durchscheinenden Schirm aus Glas oder Kunststoff abzudecken und schallabsorbierende Platten aus starrem, absorbierendem Material am Schirm aufzuhängen. Die Platten können auch durch schallabsorbierendes, in durchbrochenen Behältern befindliches Fäserm&terial ersetzt werden. Wenn eine stärkere Schallabsorption erforderlich ist, so müssen jedoch die von der durchscheinenden, die Beleuchtungskörper abdeckenden Unterdecke herabhängenden schallabsorbierenden Platten eine beträchtliche Tiefe haben, und der Abstand zwischen ihnen muß klein sein, wodurch aber die Beleuchtung stark beeinträchtigt wird. Außerdem haben solche herabhängenden Platten ein unschönes Aussehen und stören die gewünschte Wirkung einer glatten· Decke.Another known technique for solving this problem is to place lighting fixtures underneath Suspended from a solid ceiling, the lighting fixtures with a translucent glass shade or plastic cover and sound-absorbing panels made of rigid, absorbent material on To hang up the umbrella. The panels can also be made of sound-absorbing, open-work containers Fäserm & material are replaced. When a stronger sound absorption is required, so must but those hanging down from the translucent ceiling that covers the lighting fixtures Sound-absorbing panels have a considerable depth, and the distance between them must be small but the lighting is severely impaired. They also have drooping ones Panels have an unsightly appearance and interfere with the desired effect of a smooth ceiling.

Schallabsorbier ender,
vorzugsweise plattenförmiger KörperSound absorbing ender,
preferably plate-shaped body

Anmelder:Applicant:

Bolt Beranek and Newman Inc.,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)Bolt Beranek and Newman Inc.,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-BÖrner,Representative: Dipl.-Ing. R. Müller-BÖrner,

Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68,
und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, München 22, PatentanwälteBerlin-Dahlem, Podbielskiallee 68,
and Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Munich 22, patent attorneys

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. September 1955Claimed priority:
V. St. v. America 19 September 1955

Bill G. Watters, Nahant, Mass.,Bill G. Watters, Nahant, Mass.,

und Jordan J. Baruch, Newton, Mass. (V. St. A.),and Jordan J. Baruch, Newton, Mass. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Zur Lösung dieses Problems sind noch weitere Vorschläge gemacht worden, zu denen die Verwendung schallabsorbierender Jalousien gehört, die von der Decke herabhängen und zwischen denen die Beleuchtungskörper des Raumes angebracht werden können. Diese Vorschläge haben ebenfalls die erwähnten und weitere Nachteile.To solve this problem, further proposals have been made, including the use of One of the sound absorbing blinds that hang from the ceiling and between which are the lighting fixtures of the room can be attached. These proposals also have those mentioned and other disadvantages.

Eine befriedigende Losung dieses Problems ist an und für sich durch Verwendung eines lichtdurchlässigen Körpers möglich, der verhältnismäßig starr, beispielsweise aus Kunststoff ist und Öffnungen aufweist, die durch einen Widerstand bildendes schallabsorbierertdes Material, wie Faserschichten od. dgl., abgedeckt sind. Manchmal ist es aber erwünscht, den starren lichtdurchlässigen Körper aus Kunststoff oder sonstigem Material selbst 2ur Schallabsorption zu verwenden. Dies war bisher, wie erwähnt, nicht durchführbar, weil das Material, wenn es starr genug ist, um als Platte sein Eigengewicht frei zu tragen, stark schallreflektierend wirkt, Obwohl es bekannt ist, daß Öffnungen in einem solchen plattenförmigen Körper für durch sie hindurchgehende Schallwellen verschiedener Frequenzen eine Impedanz bilden, wurde es bisher als undurchführbar angesehen, eine akustische Impedanz, also einen SchallwellenwiderStand, mit einer Bauweise zu erzielen, die den Körper selbst zu einer wirksamen schallabsorbierenden Vorrichtung macht.A satisfactory solution to this problem is in and of itself by using a translucent one Body possible that is relatively rigid, for example made of plastic and has openings, which are covered by sound-absorbing material, such as fiber layers or the like, forming a resistance are. Sometimes, however, it is desirable to have the rigid translucent body made of plastic or other material itself to be used for sound absorption. Up to now, as mentioned, this has not been feasible because the material, if it is rigid enough, to carry its own weight freely as a plate, has a strong sound-reflecting effect, although it is known that Openings in such a plate-shaped body for sound waves of various types passing through them Frequencies form an impedance, it was previously considered impracticable to create an acoustic impedance, So a sound wave resistance, with a To achieve construction that makes the body itself an effective sound absorbing device.

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Bisher wurde im Gegenteil hinter der gelochten Platte üblicherweise ein Luftraum vorgesehen, der von einer mit schallabsorbierendem Material versehenen Wandung begrenzt ist.So far, on the contrary, behind the perforated plate Usually an air space is provided by a wall provided with sound-absorbing material is limited.

Es wurde jedoch erfindungsgemäß festgestellt, daß allein durch geeignete Wahl der Größe und der Anzahl der öffnungen je Flächeneinheit eines Körpers bestimmter Dicke diese Öffnungen selbst eine wesentliche akustische Impedanz, also einen Schallwellenwiderstand, erzeugen, die dem Körper die Fähigkeit der Schallabsorption auf einem breiten Frequenzband verleiht. Der Körper kann somit zugleich als lichtdurchlässige Abdeckung und als Mittel zur Raumschalldämpfung dienen, ohne daß zusätzliche Schichten aus schallabsorbierendem Material oder auf Wand-, Decken- oder ähnlichen Flächen angebrachte schallabsorbierende Verkleidungen notwendig wären.However, it has been found according to the invention that solely by a suitable choice of size and number of the openings per unit area of a body of a certain thickness, these openings themselves have a substantial one acoustic impedance, i.e. a sound wave resistance, which gives the body the ability which gives sound absorption over a wide frequency band. The body can thus at the same time as translucent Cover and serve as a means of room sound attenuation without adding additional layers made of sound-absorbing material or sound-absorbing ones attached to walls, ceilings or similar surfaces Disguises would be necessary.

Gemäß der Erfindung ist der schallabsorbierende, vorzugsweise plattenförmige Körper so ausgebildet, daß zur Schallabsorption Löcher dienen und daß zwischen der Anzahl η der Löcher je Quadratzentimeter seiner Oberfläche, dem Halbmesser r der einzelnen Löcher in Millimetern und der Dicke d des Körpers in Millimetern folgende Beziehung besteht:According to the invention, the sound-absorbing, preferably plate-shaped body is designed so that holes are used for sound absorption and that the following relationship exists between the number η of holes per square centimeter of its surface, the radius r of the individual holes in millimeters and the thickness d of the body in millimeters :

ag 4 log r = k — log nid, ag 4 log r = k - log nid,

wobei k eine Konstante mit einem Wert von ungefähr — 6,20 bis —4,20 ist.where k is a constant with a value of approximately -6.20 to -4.20.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtFurther details of the invention are described with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer zweckmäßigen, als Unterdecke geeigneten Ausführungsform der Erfindung mit Teilschnitt,Fig. 1 is a perspective view of an expedient embodiment suitable as a false ceiling the invention with partial section,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt, etwa nach der Linie 2-2 in Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,Fig. 2 is an enlarged partial section, seen approximately along the line 2-2 in Fig. 1 in the direction of the arrows,

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips, das den Lochdurchmesser über dem Quotienten aus der Anzahl η der Löcher je Flächeneinheit in Quadratzentimetern und der Plattendicke in Zentimetern darstellt, und3 shows a diagram to illustrate the principle on which the invention is based, which shows the hole diameter over the quotient of the number η of holes per unit area in square centimeters and the plate thickness in centimeters, and FIG

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schallschluckwirkung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Platte, das in der ausgezogenen Kurve den gemessenen, in der gestrichelt gezeichneten Kurve den berechneten Wert des Schallabsorptionskoeffizienten in Abhängigkeit von der Frequenz in Hz darstellt.4 shows a diagram to illustrate the sound-absorbing effect of a device designed according to the invention Plate, which in the solid curve denotes the measured, in the curve drawn in dashed lines the the calculated value of the sound absorption coefficient as a function of the frequency in Hz.

In Fig. 1 sind bei 3 an einer festen Decke 5 Leuchtröhren 1 aufgehängt. Von der festen Decke 5 hängen bis unterhalb der Beleuchtungskörper mehrere Hängeglieder 7 herab, die mit Ansätzen 11 an den Stegen 12 horizontal verlaufende Träger 9 T-förmigen Querschnitts befestigt sind. Auf den Flanschen 13 benachbarter Träger 9 liegen aus lichtdurchlässigem Material bestehende, erfindungsgemäß ausgebildete Platten 15.In Fig. 1 5 fluorescent tubes 1 are suspended at 3 on a solid ceiling. Hang from the solid ceiling 5 several hanging links 7 down to below the lighting fixtures, which are attached to the webs 12 with lugs 11 horizontally extending carrier 9 T-shaped cross-section are attached. On the flanges 13 adjacent Carriers 9 lie plates 15 made according to the invention and made of translucent material.

Die Platten 15 sind verhältnismäßig starr, weisen zahlreiche Löcher 17 auf und können durchscheinend oder durchsichtig sein. Verschiedenartige ästhetische Wirkungen können je nach Wunsch durch Wellung, durch Prägung oder durch andersartige Dekoration der Platten 15 erzielt werden.The plates 15 are relatively rigid, have numerous holes 17 and can be translucent or be transparent. Various aesthetic effects can be achieved through corrugation, can be achieved by embossing or other decoration of the plates 15.

Zu den für einen lichtdurchlässigen, schallabsorbierenden Körper nach der Erfindung geeigneten Stoffen gehören, um nur wenige zu nennen, Kunststoffe, wie beispielsweise Styrol, Polystyrol, Polyester-Kunstharze, und verhältnismäßig starre Polyvinylkunststoffe, wie Polyvinylchlorid und -azetat. Selbstverständlich ist es an sich bekannt, diese und andere Kunststoffe in jedem gewünschten Grade lichtstreuend, durchscheinend oder durchsichtig herzustellen. Außerdem ist es an sich bekannt, diese Materialien mit Löchern und mit jeder gewünschten Wellung, Prägung oder anderen dekorativen oder ornamentalen Oberfläche herzustellen. Ein ungelochter oder ungeeignet gelochter dichter und starrer Körper würde jedoch breite Frequenzbereiche auftreffender akustischer Energie stark reflektieren.The substances suitable for a light-permeable, sound-absorbing body according to the invention include, to name just a few, plastics such as styrene, polystyrene, polyester synthetic resins, and relatively rigid polyvinyl plastics such as polyvinyl chloride and acetate. Of course it is known per se to diffuse light from these and other plastics to any desired degree, to make translucent or transparent. It is also known per se to use these materials Holes and with any desired corrugation, embossing or other decorative or ornamental To produce surface. However, an unperforated or improperly perforated dense and rigid body would Strongly reflect broad frequency ranges of incident acoustic energy.

Die überraschende Schallschluckwirkung der gemäß der Erfindung bemessenen Lochung könnte folgenden Grund haben: Die Löcher stellen im allgemeinen den Hauptweg für die akustische Energie von der Unterseite zu der Oberseite des Körpers dar. Wenn die Löcher in geeigneter Weise bemessen und angeordnet sind, wird die akustische Energie, wenn sie durch die Löcher hindurchgehen muß, infolge der viskosen Reibung und durch andere Widerstandswirkungen der Löcher aufgezehrt. Wenn die Löcher jedoch die meistens in den bekannten schallabsorbierenden Decken verwendete Größe haben und verhältnismäßig dicht nebeneinanderliegen, so ist der der einfallenden Schallenergie im hörbaren Frequenzbereich entgegenstehende Schallwellenwiderstand zu niedrig, um eine Vernichtung der Schallenergie allein durch die Wirkung der Löcher hervorrufen zu können. Solange nicht die erfindungsgemäße Beziehung zwischen der Größe und der Zahl der Öffnungen je Flächeneinheit bei einem Körper bestimmter Dicke erfüllt ist, kann dieser nicht als in einem breiten Frequenzband wirksamer Schallschlucker arbeiten.The surprising sound-absorbing effect of the perforation dimensioned according to the invention could be as follows Reason: The holes generally provide the main path for acoustic energy from the underside to the top of the body. When the holes are appropriately sized and arranged the acoustic energy, when it has to pass through the holes, becomes due to the viscous Friction and other drag effects of the holes. However, if the holes are the mostly used in the known sound absorbing ceilings size and relatively tight are next to each other, the one opposite to the incident sound energy in the audible frequency range Sound wave resistance too low to destroy the sound energy solely through the effect of the To be able to create holes. As long as not the inventive relationship between the size and the number of openings per unit area is fulfilled for a body of a certain thickness, it cannot work as effective sound absorbers in a broad frequency band.

Die allgemeine Beziehung zwischen dem spezifischen Schallwellenwiderstand R des Körpers, dem Halbmesser r der der Einfachheit halber etwa kreisförmig angenommenen Löcher, der Dicke d des Körpers und der Anzahl η der je Quadratzentimeter der Fläche des Körpers vorhandenen Löcher wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:The general relationship between the specific acoustic wave resistance R of the body, the radius r of the holes, assumed to be approximately circular for the sake of simplicity, the thickness d of the body and the number η of holes per square centimeter of the surface of the body is given by the following equation:

4 log₁₀ r = -3,33 — log₁₀ nid — log₁₀22. (1)4 log ₁₀ r = -3.33 - log ₁₀ nid - log ₁₀ 22. (1)

Die Größen r und d in der Gleichung (1) sind in Millimetern ausgedrückt. Es hat sich gezeigt, daß eine annähernd optimale Schallabsorption entsteht, wenn der Schallwellenwiderstand des Körpers ein Faktor 0 ist, der ungefähr gleich dem l,8fachen des spezifischen Schallwellenwiderstandes ist, den Luft einer ebenen Schallwelle entgegengesetzt, es ist also R = 1,8 · ρζ/ = 76 [dyn · sec · cm.—³], wo ρ die Luftdichte und ν die Geschwindigkeit der Schallwellen ist. Die entsprechende optimale Beziehung zwischen den untereinander abhängigen Veränderlichen r, η und d stellt sich dann folgendermaßen dar:The quantities r and d in equation (1) are expressed in millimeters. It has been shown that an approximately optimal sound absorption occurs when the acoustic wave resistance of the body is a factor of 0, which is approximately equal to 1.8 times the specific acoustic wave resistance, as opposed to the air of a plane sound wave, i.e. R = 1.8 ρζ / = 76 [dyn · sec · cm.— ³ ], where ρ is the air density and ν is the speed of the sound waves. The corresponding optimal relationship between the mutually dependent variables r, η and d is then represented as follows:

4 log₁₀r = -5,20 — log₁₀ nid. (2)4 log ₁₀ r = -5.20 - log ₁₀ nid. (2)

Die durch die Gleichung (2) dargestellte Optimumkurve ist die in Fig. 3 wiedergegebene Kurve A für 0 = 1,8. Die Kurve C gilt für 0 = 18, die Kurve B für 0 = 0,18. Links von der Kurve C liegt das Gebiet der praktisch ungelochten Platten, rechts von der Kurve B das der in der bisher üblichen Weise gelochten. Für einen Körper, bei dem das Verhältnis aus der Anzahl der Löcher je Quadratzentimeter und der Dicke des Körpers nfd = 611 ist, müßte der optimale Lochdurchmesser 2r rund 0,20 mm sein. Ein größeres Verhältnis nid = 6110 würde Löcher mit einem kleineren Durchmesser von rund 0,114 mm erforderlich machen, während ein kleines Verhältnis nid = 61,1 viel größere Löcher mit einem Durchmesser von rund 0,62 mm notwendig macht.The optimum curve represented by equation (2) is curve A shown in FIG. 3 for 0 = 1.8. Curve C applies to 0 = 18, curve B to 0 = 0.18. To the left of curve C is the area of the practically unperforated plates, to the right of curve B that of the previously usual way. For a body in which the ratio of the number of holes per square centimeter and the thickness of the body is nfd = 611 , the optimal hole diameter 2r should be around 0.20 mm. A larger ratio nid = 6110 would require holes with a smaller diameter of around 0.114 mm, while a small ratio nid = 61.1 would require much larger holes with a diameter of around 0.62 mm.

Während theoretisch die Gleichung (2) für jede Lochgröße Gültigkeit hat, hat sich in der Praxis ergeben, daß es obere-und untere wirtschaftlich zweck-While equation (2) is theoretically valid for every hole size, in practice it has been found that that there are upper and lower economically

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mäßige Grenzen gibt. Die untere Grenze für den Loch- Durchmesser und einem Mittenabstand derselben von durchmesser wird nicht nur durch Schwierigkeiten der 6 mm) unter den gleichen zur Bestimmung der Ausführung kleinster Löcher bestimmt, sondern auch Kurven I und IV angewandten Meßbedingungen. Aus noch dadurch, daß feine Löcher durch Staub, Schmutz den Kurven ist zu ersehen, daß die nicht perforierte oder andere Teilchen verstopft werden können. Die 5 Platte eine typische Resonatorwirkung ergibt, die weit Beeinträchtigung durch Verstopfen kann allerdings unter der Schallschluckwirkung der erfindungsgemädadurch abgeschwächt werden, daß Luft von dem ßen Platte bleibt, und daß bei einer normal perforier-Raum hinter dem Körper aus durch die Löcher ge- ten Platte keine Absorption meßbar war. blasen wird. In Fig. 3 sind die Kurven bis zu einer Eine gewisse Verbesserung des erfindungsgemäßenthere are moderate limits. The lower limit for the hole diameter and a center-to-center distance of diameter is determined not only by difficulty of 6 mm) under the same to determine the The execution of the smallest holes is determined, but also the measurement conditions applied to curves I and IV. the end still by the fact that fine holes through dust, dirt the curves can be seen that the imperforate or other particles can become clogged. The 5 plate gives a typical resonator effect that goes far However, impairment due to clogging can be caused by the sound-absorbing effect of the invention attenuated that air remains from the ßen plate, and that with a normal perforating space behind the body from the plate through the holes no absorption was measurable. will blow. In Fig. 3 the curves are up to a certain improvement of the invention

unteren Grenze von annähernd 0,05 mm für den Loch- io Körpers hinsichtlich der Schallabsorption für niedrige durchmesser eingezeichnet. Die obere Grenze ist durch Frequenzen entsteht jedoch infolge der Rückwirkung den Eindruck einer unschönen Durchlöcherung be- auf die Luft in dem Raum hinter dem Körper, die ' stimmt, die auffällig wird, wenn die Löcher so groß durch Schwingungen des Körpers bei dem Auftreffen sind, daß die Beleuchtungskörper durch sie zu sehen der Schallwellen niedriger Frequenz verursacht wird, sind. Dazu kommt, daß Schallenergie hoher Frequen- 15 Diese Erscheinung tritt beispielsweise auf bei einer zen nur ungenügend absorbiert wird, wenn die Löcher 0,5 mm dicken Vinylkunststoffplatte mit einem Schallzu groß sind. In Fig. 3 ist daher eine obere Grenze wellenwiderstand von annähernd 3 öv, die etwa 6,4 cm von etwa 1 mm für den Lochdurchmesser angenommen. unterhalb einer festen Decke an ihren Kanten mit Die Erfindung bringt auch in den Bereichen beider- Band befestigt ist. Die Resonanzfrequenz des zwischen seits der optimalen Werte der Gleichung (2) in der 20 der Platte und der Decke liegenden Luftraumes beKurve A einen wesentlichen Forschritt. Die Erfindung trägt etwa 1400 Hz. Es wurde bei Frequenzen von wird jedoch unwirksam, wenn man zu weit nach etwa 250 bis etwa 900 Hz eine verbesserte Absorption rechts in den Bereich der in üblicher Weise gelochten erzielt. Es ist allerdings wichtig, daß die der Luft Akustikplatten oder zu weit nach links in den Bereich durch den Körper entgegengesetzte mechanische Imder schallundurchlässigen Materialien gelangt. Prak- 25 pedanz, die entweder von dem Biegewiderstand des tische Grenzwerte für den Schallwellen widerstand sind Körpers oder von dem Widerstand herrührt, der annähernd das 0,18- und das 18fache des spezifischen durch die Befestigung des Körpers an seinen Kanten Schallwellenwiderstandes, den Luft einer ebenen entsteht, nicht zu klein ist, da sich sonst der Körper Schallwelle entgegensetzt, wobei ungefähre Grenz- bei den tiefen Frequenzen ohne Energieaufnahme und werte von R=T,β und 2?=760 [dyn · see · cm-³] er- 30 damit ohne Schallabsorption bewegt, zielt werden. Die Grenzkurven für β = 0,18 und I_m allgemeinen tritt maximale Absorption auf,Lower limit of approximately 0.05 mm for the perforated body with regard to sound absorption for small diameters is shown. The upper limit is due to frequencies, however, as a result of the reaction, the impression of an unsightly perforation on the air in the space behind the body is created, which is true, which is noticeable when the holes are so large due to vibrations of the body when they hit that the lighting fixtures are caused by them seeing the low frequency sound waves. In addition, high-frequency sound energy is only insufficiently absorbed, for example, in the case of a zen, if the holes 0.5 mm thick vinyl plastic plate with a sound are too large. In Fig. 3, therefore, an upper limit characteristic impedance of approximately 3 öv, which is assumed to be about 6.4 cm by about 1 mm for the hole diameter. below a solid ceiling at its edges with the invention also brings in the areas of both tape is attached. The resonance frequency of the air space lying between the optimal values of equation (2) in the plate and the ceiling becomes curve A a substantial progress. The invention carries about 1400 Hz. It has been found to be ineffective at frequencies of, however, if an improved absorption is achieved too far after about 250 to about 900 Hz right into the region of the normally perforated. It is important, however, that the acoustic panels pass the air or too far to the left in the area through the body opposing mechanical im the acoustically impermeable materials. Precision, which either comes from the bending resistance of the table limit values for the sound wave resistance are body or from the resistance which is approximately 0.18 and 18 times the specific sound wave resistance caused by the attachment of the body to its edges, the air a level arises, is not too small, otherwise the body will oppose sound waves, whereby approximate limit- at the low frequencies without energy absorption and values of R = T, β and 2? = 760 [dyn · see · cm- ³ ] 30 so that you can move and aim without sound absorption. The limit curves for β = 0.18 and I _{m in} general, maximum absorption occurs,

Θ =18 sind in Fig. 3 durch B und C dargestellt. Die wenn die akustische Massenreaktanz der Löcher klein für diese Kurven geltenden Gleichungen lauten: ist, etwa bei verhältnismäßig kleinen oder bei sehr Θ = 18 are represented by B and C in FIG. 3. The equations that apply to these curves when the acoustic mass reactance of the holes is small are: is, for example with relatively small or with very

zahlreichen Löchern oder bei Verwendung einernumerous holes or when using a

41og₁₀r=— 6,20 — log₁₀ nid (3) 35 dünnen Platte, aber selbstverständlich immer inner-41og ₁₀ r = - 6.20 - log ₁₀ nid (3) 35 thin plate, but of course always within

und halb der durch die Gleichungen (1) bis (4) definiertenand half of that defined by equations (1) to (4)

4 Iog₁₀r=4,20 - log₁₀ nid. (4) Grenzen.4 log ₁₀ r = 4.20 - log ₁₀ nid. (4) limits.

Die stärkste Absorption tritt nach Fig. 4 im BeWenn in den Gleichungen (2), (3) und (4) die _reich von etwa 500 Hz auf. Wenn die akustische numerische Konstante durch den Buchstaben K aus- 40 Massenreaktanz des schallschluckenden Körpers gedrückt wird, hat K in dem in Fig. 3 schraffierten klein gehalten wird, so gilt jedoch für die Frequenz f Bereich Werte zwischen —6,20 und —4,20. mit der stärksten Absorption etwa die Beziehung:The strongest absorption occurs according to Fig. 4 in BeWenn in equations (2), (3) and (4) the _re I of about 500 Hz. If the acoustic numerical constant is expressed by the letter K from the mass reactance of the sound-absorbing body, K in the hatched in FIG. 3 has been kept small, but values between -6.20 and -4 apply for the frequency f range, 20th with the strongest absorption, for example, the relationship:

Die gute Übereinstimmung zwischen der theoretischen Analyse und dem Versuchsergebnis ist in i?f)00The good agreement between the theoretical analysis and the test result is in i? F) 00

Fig. 4 an Hand der Absorptionskennlinie einer starren, 45 f_moa,- = Hz , (5)Fig. 4 on the basis of the absorption characteristic of a rigid, 45 f _moa , - = Hz, (5)

gelochten und durchscheinenden Vinylkunststoffplatte L perforated and translucent vinyl plastic plate L

mit den Werten d = 0,254 mm, r = 0,076 mm, η = 35with the values d = 0.254 mm, r = 0.076 mm, η = 35

und R = 95 [dyn · see · cm-³], die etwa 20 cm unter wobei L die Tiefe des Luftraumes hinter dem Körper einer festen Decke angebracht ist, veranschaulicht. in Zentimetern ist. Die Frequenz dieser Absorptions-Der Schallabsorptionskoeffizient dieser Platte ist auf 50 spitze kann durch Erhöhung der akustischen Massender Ordinate in Fig. 4 als Funktion der auf der Ab- reaktanz der Löcher nach unten verschoben werden, szisse aufgetragenen Frequenz der Schallenergie in jedoch kann eine Verkleinerung der Spitzenfrequenz Hz wiedergegeben. Die gestrichelte Kurve III stellt nur auf Kosten des Absorptionsgrades, besonders für den theoretisch berechneten Absorptionskoeffizienten die von der Spitzenfrequenz entfernten Frequenzen, und die ausgezogene Kurve IV die tatsächlichen 55 erzielt werden. Da außerdem die Massenreaktanz mit Messungen der Schallabsorption dar. Es zeigt sich, wachsender Frequenz größer wird, kann eine Platte, daß ein hoher Absorptionsgrad in dem wichtigsten die in Verbindung mit einem tiefen Luftraum für die und verhältnismäßig breiten Bereich der niedrigen, Absorption tieferer Frequenzen geeignet ist, nicht in mittleren und der höheren Schallfrequenzen, die im Verbindung mit einem flachen Luftraum als guter allgemeinen in Räumen auftreten, erreicht wird. Der 60 Absorptionskörper für höhere Frequenzen arbeiten. Absorptionskoeffizient liegt ungefähr zwischen 0,55 Die Erfindung ist nicht nur bei einer Unterdeckeand R = 95 [dyn · see · cm- ³ ] which illustrates about 20 cm below where L is the depth of the air space behind the body of a solid ceiling. is in centimeters. The frequency of this absorption can be shifted downwards by increasing the acoustic masses of the ordinate in FIG Peak frequency Hz reproduced. The dashed curve III represents the frequencies removed from the peak frequency only at the expense of the degree of absorption, especially for the theoretically calculated absorption coefficient, and the solid curve IV the actual values obtained. Since the mass reactance is also shown with measurements of the sound absorption. It turns out that the higher the frequency, a plate that has a high degree of absorption in the most important one in connection with a deep air space for the and relatively wide range of the low, absorption of lower frequencies is suitable is not achieved in medium and the higher sound frequencies that occur in connection with a flat air space as good general in rooms. The 60 absorption bodies work for higher frequencies. The absorption coefficient is approximately between 0.55. The invention is not only applicable to a false ceiling

und 0,85 für Frequenzen von etwa 200 bis 2000 Hz. für ein Zimmer oder einen anderen Raum anwendbar, Für sehr hohe Frequenzen, sogar bis zu 9000 Hz, ist sondern kann selbstverständlich auch in jeder anderen noch eine ziemlich starke Schallschluckwirkung vor- Weise verwendet werden, wo ihre akustische Abhanden, während die Absorption für tiefe Frequenzen 65 Sorptionswirkung ausgenutzt werden soll, beispielsstark abfällt und unterhalb von etwa 100 Hz nur noch weise bei Wänden, Fußböden oder beliebigen anderen geringfügig ist. Flächen, sogar bei Lampenschirmen oder Beleuch-and 0.85 for frequencies from around 200 to 2000 Hz. applicable for a room or another room, For very high frequencies, even up to 9000 Hz, but can of course also be used in any other still a fairly strong sound-absorbing effect can be used where their acoustic loss, while the absorption for low frequencies 65 sorption effect should be used, for example drops and below about 100 Hz only wisely on walls, floors or any other is insignificant. Surfaces, even with lampshades or lighting

Die Kurven I und II in Fig. 4 veranschaulichen das tungskörpern. Der absorbierende Körper gemäß der Verhalten einer nicht perforierten und einer normal Erfindung muß auch nicht unbedingt Plattenform perforierten Platte (mit Perforationen von 3 mm 70 haben. Er.kann in jeder gewünschten Gestalt her-The curves I and II in Fig. 4 illustrate the processing bodies. The absorbent body according to FIG The behavior of a non-perforated and a normal invention does not necessarily have to be plate shape perforated plate (with perforations of 3 mm 70. It can be produced in any desired shape.

gestellt werden oder nach seiner Herstellung in eine gewünschte Form gebracht werden. Die Löcher können schon bei der Herstellung des Körpers angebracht oder später mit Nadeln od. dgl. gestanzt werden. Wenn es auch zweckmäßig ist, alle Löcher gleichartig auszubilden und gleichmäßig über den Körper zu verteilen, können in der Praxis Abweichungen zugelassen werden, wobei dann die Werte der verschiedenen Größen der Gleichungen (1) bis (4) Durchschnittswerte sein können.placed in a desired shape can be brought. The holes can be made during the manufacture of the body or later with needles or the like. If it is also appropriate, all holes are the same to train and distribute evenly over the body, deviations may be permitted in practice the values of the various quantities of equations (1) to (4) are then average values could be.

Da der schallschluckende Körper Löcher aufweist, ist die Erfindung dort besonders zweckmäßig, wo eine Luftverteilung stattfinden soll, wie etwa in Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen. Die Anwendung der Erfindung in solchen Anlagen bringt neben der Lichtdurchlässigkeit und der Schallabsorption eine zugfreie Ventilation, und zwar ohne unschöne Verteiler oder sonstige Apparate, die die Decke oder andere Flächen verunstalten. Wenn der Raum, in dem die Erfindung zur Anwendung kommen soll, für Arbeiten benutzt wird, bei denen Fremdteilchen erzeugt werden, die die Löcher verstopfen könnten, so kann zur Verhütung dessen ein stetiger Luftstrom durch die Löcher geleitet werden.Since the sound-absorbing body has holes, the invention is particularly useful where a Air distribution should take place, such as in heating, ventilation or air conditioning systems. The application of the Invention in such systems brings in addition to the light transmission and sound absorption a draft-free Ventilation, without unsightly distributors or other devices, which the ceiling or other surfaces deface. When the room in which the invention is to be used is used for work where foreign particles are generated that may clog the holes, it can be used for prevention of which a steady stream of air is directed through the holes.

Die Erfindung ist wegen ihrer Schallabsorptionswirkung auch dann zweckmäßig, wenn Lichtdurchlässigkeit nicht erforderlich ist. Der schallabsorbierende Körper kann also gegebenenfalls lichtundurchlässig sein. Er kann auch durch Verweben von Faden, etwa aus Kunststoff, nach Art eines Textilstofres hergestellt werden. Diese Fäden können je nach Wunsch durchscheinend oder nicht durchscheinend sein. Sie können leicht durch Tränken von Glasfasern mit Kunststoff, beispielsweise mit Polyesterkunstharz, hergestellt werden. Die Löcher im Schallschluckkörper würden in diesem Falle durch die Zwischenräume zwischen den Fäden gebildet werden.The invention is because of its sound absorption effect also useful when light permeability is not required. The sound absorbing one The body can therefore optionally be opaque. It can also be done by weaving thread, made of plastic, for example, in the manner of a textile material will. These threads can be translucent or non-translucent as desired. she can easily be done by soaking glass fibers with plastic, for example with polyester synthetic resin, getting produced. The holes in the sound absorbing body would in this case through the spaces between the threads are formed.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Sound-absorbing, preferably plate-shaped body, characterized in that holes are used for sound absorption and that the following relationship exists between the number η of holes per square centimeter of its surface, the radius r of the individual holes in millimeters and the thickness d of the body in millimeters:

4 log r = k - log nid,

where k is a constant with a value of approximately -6.20 to -4.20.

2. Sound-absorbing body according to claim 1, characterized in that k is approximately -5.20.

3. Sound-absorbing body according to claim 1 or 2, characterized in that the Holes are roughly circular.

4. Sound-absorbing body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the The diameter of the holes is between 0.05 and 1 mm.

5. Sound-absorbing plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that it has such a great mechanical resistance that it is at a distance from a ceiling or a wall Od. Like. Attached, oscillates when certain acoustic frequencies are encountered.

6. Sound-absorbing body according to one of claims 1 to 5, characterized in that it consists of translucent material.

7. Sound-absorbing body according to claim 6, characterized in that it consists of Plastic, for example styrene, polystyrene, polyester synthetic resin or polyvinyl plastic, is made.

1 sheet of drawings