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DE102006011932A1 - Mattress for use with active anti-acoustic noise system, has control device controlling loudspeaker with primary acoustic wave in response to error signals, so that acoustic pressure is reduced in head region of mattress - Google Patents

Mattress for use with active anti-acoustic noise system, has control device controlling loudspeaker with primary acoustic wave in response to error signals, so that acoustic pressure is reduced in head region of mattress Download PDF

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Publication number
DE102006011932A1
DE102006011932A1 DE102006011932A DE102006011932A DE102006011932A1 DE 102006011932 A1 DE102006011932 A1 DE 102006011932A1 DE 102006011932 A DE102006011932 A DE 102006011932A DE 102006011932 A DE102006011932 A DE 102006011932A DE 102006011932 A1 DE102006011932 A1 DE 102006011932A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mattress
control device
sound wave
error
speakers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102006011932A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Gerner
Delf Prof. Dr. Sachau
Jochen Sommer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Helmut Schmidt Universitaet
Original Assignee
HELMUT SCHMIDT UNI UNI DER BUN
Helmut Schmidt Universitaet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HELMUT SCHMIDT UNI UNI DER BUN, Helmut Schmidt Universitaet filed Critical HELMUT SCHMIDT UNI UNI DER BUN
Priority to DE102006011932A priority Critical patent/DE102006011932A1/en
Publication of DE102006011932A1 publication Critical patent/DE102006011932A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Eine Matratze (12) ist mit einem aktiven Gegenschallsystem ausgerüstet, das eine Regeleinrichtung (2), mindestens einen Lautsprecher (3) und mindestens ein als Fehlersensor geschaltetes Mikrofon (4) aufweist. Die Regeleinrichtung (2) steuert bei einer einfallenden Primärschallwelle (6) die Lautsprecher (3) als Antwort auf von den Fehlersensoren (4) abgegebene Fehlersignale (9) so an, dass in einem vorgegebenen Bereich der Matratze (12), vorzugsweise im Kopfbereich, der Schalldruck durch Überlagerung der von den Lautsprechern (3) erzeugten Sekundärschallwellen (5) mit der Primärschallwelle (6) reduziert wird.A mattress (12) is equipped with an active counter sound system, which has a control device (2), at least one loudspeaker (3) and at least one microphone (4) connected as an error sensor. In the case of an incident primary sound wave (6), the control device (2) controls the loudspeakers (3) in response to error signals (9) emitted by the error sensors (4) such that in a predetermined area of the mattress (12), preferably in the head area, the sound pressure is reduced by superimposing the secondary sound waves (5) generated by the speakers (3) with the primary sound wave (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Matratze mit einem aktiven Gegenschallsystem sowie ein Verfahren zum Reduzieren des Schalldrucks an einer Matratze.The The invention relates to a mattress with an active counter-sound system and a method for reducing the sound pressure on a mattress.

Um unerwünschten Lärm zu reduzieren, gibt es verschiedene Maßnahmen. So lässt sich durch Kapselung der Lärmquelle eine Verminderung der Schallemissionen erreichen. In schallgedämpfte Räume dringt nur wenig Lärm ein. Solche Maßnahmen sind jedoch in der Regel aufwendig und erfordern einen hohen Materialeinsatz. Daneben besteht die Möglichkeit, dass lärmexponierte Personen einen Ohrenschutz tragen, was aber unbequem ist. All diese Maßnahmen arbeiten mit passiven Mitteln.Around undesirable Noise too reduce, there are various measures. That's how it works by encapsulation of the noise source achieve a reduction of the noise emissions. In soundproofed rooms penetrates only a little noise one. Such measures However, they are usually expensive and require a high material usage. It is also possible to that noise exposed Persons wear an earmuff, which is uncomfortable. All these activities work with passive means.

Mittlerweile gibt es auch Ansätze für eine personenbezogene aktive Lärmreduzierung. Ein Beispiel sind Kopfhörer zum Hören von Musik, die gleichzeitig mittels einer Steuerung der Lautsprechermembranen den von außen eindringenden Schalldruckpegel an den Ohren des Trägers reduzieren. Derartige Kopfhörer werden z.B, von Bose unter der Bezeichnung "QuietComfort®" und von Sennheiser unter der Bezeichnung "NoiseGardTM" vermarktet. Solche aktiv gedämpfte Kopfhörer stellen jedoch auch personengebundene Maßnahmen dar, die direkt am Körper getragen werden müssen, was nicht immer angenehm ist und z.B. bei liegenden Personen zu unerwünschten Einschränkungen des Comforts führen kann. Jones und Elliott (Jones, M.; Elliott, S.: The Implementation of an Active Headrest for Personal Audio. In: Twelfth International Congress on Sound and Vibration, Lissabon, 2005) sowie Hinchliffe et al. (Hinchliffe, R.; et al.: Broadband Active Control in Practice. In: Active 04, Williamsburg, VA, 2004) beschreiben weitere Verfahren. Dabei werden Fehlermikrofone und als Sekundäraktuatoren dienende Lautsprecher in die Kopfstützen von Sitzen integriert, wobei es das Ziel ist, durch Ansteuerung der Sekundäraktuatoren mittels der von den Fehlermikrofonen empfangenen Signale den Schalldruckpegel im Bereich der Kopfstützen, der sich durch Überlagerung der von den Sekundäraktuatoren abgegebenen Schallwellen mit einer von außen eindringenden Primärschallwelle ergibt, zu minimieren. Es handelt sich dabei also um stark ortsgebundene Systeme für sitzende Personen, die zudem nur vergleichsweise geringe Bewegungen des Kopfes gestatten.Meanwhile, there are also approaches for personal active noise reduction. An example is headphones for listening to music, which simultaneously reduce by means of a control of the speaker diaphragms the externally penetrating sound pressure level at the ears of the wearer. Such headphones are for example marketed by Bose under the name "Comfort Quiet ®" and Sennheiser under the designation "TM NoiseGard". Such actively damped headphones, however, also represent personal measures that must be worn directly on the body, which is not always pleasant and, for example, can lead to unwanted limitations of comfort in lying people. Jones and Elliott (Jones, M., Elliott, S .: The Implementation of an Active Headrest for Personal Audio, Twelfth International Congress on Sound and Vibration, Lisbon, 2005) and Hinchliffe et al. (Hinchliffe, R., Et al .: Broadband Active Control in Practice., In: Active 04, Williamsburg, VA, 2004) describe further methods. In this case, error microphones and serving as secondary actuators speakers are integrated into the headrests of seats, the goal being, by controlling the secondary actuators by means of the signals received from the error microphones, the sound pressure level in the headrest, which by superimposing the output from the secondary actuators sound waves a penetrating from the outside primary sound wave results to minimize. These are therefore strongly localized systems for sedentary people, which also allow only comparatively small movements of the head.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, um liegende Personen ohne aufwendige passive Schalldämmungsmaßnahmen und ohne Komfortbeeinträchtigung wirkungsvoll vor unerwünschten Lärmbelästigungen zu schützen.It Object of the invention to provide a way to lying People without complex passive soundproofing measures and without comfort impairment effective against unwanted noise pollution to protect.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Matratze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Reduzieren des Schalldrucks an einer Matratze mit den Merkmalen des An spruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is solved by a mattress with the features of claim 1 and by a Method for reducing the sound pressure on a mattress The features of claim to 8. Advantageous embodiments of Invention will become apparent from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Matratze ist mit einem aktiven Gegenschallsystem versehen, das eine Regeleinrichtung, mindestens einen Lautsprecher und mindestens ein als Fehlersensor geschaltetes Mikrofon aufweist. Die Regeleinrichtung ist dazu eingerichtet, bei einer einfallenden Primärschallwelle den bzw. die Lautsprecher in Antwort auf von dem Fehlersensor bzw. den Fehlersensoren abgegebene Fehlersignale so anzusteuern, dass in einem vorgegebenen Bereich, vorzugsweise im Kopfbereich der Matratze, der Schalldruck durch Überlagerung der von dem Lautsprecher bzw. den Lautsprechern erzeugten Sekundärschallwellen mit der Primärschallwelle reduziert wird. Der Begriff "Primärschallwelle" umfasst hier generell auch eine Überlagerung von Schallwellen aus verschiedenen Richtungen und mit unterschiedlichen Amplituden, Frequenzen und Phasen, wie es in der Praxis der Fall ist, z.B. bei Lärm.The Mattress according to the invention is provided with an active anti-noise system comprising a control device, at least one speaker and at least one as a fault sensor has switched microphone. The control device is set up to at an incident primary sound wave the or the speakers in response to the error sensor or the To control fault sensors supplied error signals so that in a predetermined area, preferably in the head area of the mattress, the sound pressure due to overlapping the secondary sound waves generated by the loudspeaker (s) with the primary sound wave is reduced. The term "primary sound wave" generally includes here also an overlay of sound waves from different directions and with different ones Amplitudes, frequencies and phases, as is the case in practice is, e.g. with noise.

Vorzugsweise sind im Kopfbereich der Matratze mehrere Lautsprecher und mehrere Fehlersensoren angeordnet. Dabei kann jedem Lautsprecher ein Fehlersensor zugeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich eine relativ große lärmarme Zone in dem sensiblen Kopfbereich der Matratze erzielen.Preferably There are several speakers and several in the head area of the mattress Error sensors arranged. Each speaker can have a fault sensor be assigned. This allows a relatively large low-noise zone in the sensitive head area of the mattress.

Die Regeleinrichtung steuert die Lautsprecher vorzugsweise so an, dass der Schalldruck an den Fehlersensoren minimiert wird. Die Fehlersensoren erfassen also die Überlagerung der einfallenden Primärschallwelle, die insbesondere von einer unerwünschten Lärmquelle stammt, mit den von den Lautsprechern erzeugten Sekundärschallwellen und geben Fehlersignale an die Regeleinrichtung ab, die es der Regeleinrichtung ermöglichen, die Lautsprecher so nachzuregeln, dass der aus der Überlagerung resultierende Schalldruck an den Fehlersensoren minimiert ist. Wenn sich die Fehlersensoren in der Nähe der Ohren einer auf der Matratze liegenden Person befinden, bedeutet dies, dass die Person nur eine geringe Lärmbelästigung erfährt.The Control device preferably controls the speakers so that the sound pressure at the error sensors is minimized. The error sensors capture the overlay the incident primary sound wave, in particular of an undesirable noise source comes with the secondary sound waves produced by the loudspeakers and send error signals to the controller, which is the controller enable, adjust the speakers so that they are out of overlapping resulting sound pressure at the error sensors is minimized. If the fault sensors are nearby the ears of a person lying on the mattress, means this that the person experiences only a slight noise pollution.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform steuert die Regeleinrichtung bei einer vorgegebenen Frequenz der Primärschallwelle mindestens einen der Lautsprecher in Gegenphase zu der Primärschallwelle an, sodass der Schalldruck bei der Überlagerung der Schallwellen reduziert wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Regeleinrichtung über ein vorgegebenes Frequenzintervall der Primärschallwelle zur Reduzierung des Schalldrucks mindestens einen der Lautsprecher bei den Frequenzen aus dem vorgegebenen Frequenzintervall in Gegenphase zu der Primärschallwelle ansteuert. Dadurch wird eine effiziente Schallreduzierung in dem gesamten Frequenzintervall erreicht. Unter "in Gegenphase" ist hier zu verstehen, dass sich Primärschallwelle(n) und Sekundärschallwellen(n) am Ort eines Fehlersensors in Gegenphase befinden sollen.In a preferred embodiment, the controller controls at a predetermined frequency of the primary sound wave at least one of the speakers in the opposite phase to the primary sound wave, so that the sound pressure is reduced in the superposition of the sound waves. It is advantageous if the control device over a predetermined frequency interval of the primary sound wave for reducing the sound pressure at least one of the speakers at the frequencies from the predetermined frequency interval in the opposite phase to the primary sound wave drives. This achieves efficient noise reduction throughout the frequency interval. Under "in antiphase" is here too understand that the primary sound wave (s) and secondary sound waves (s) should be in phase opposition at the location of an error sensor.

Im Prinzip genügt die Ansteuerung der Regeleinrichtung über die Fehlersignale der Fehlersensoren, um die erwünschte Schallreduzierung im Kopfbereich der Matratze zu erzielen. Ein Referenzsensor (oder mehrere Referenzsensoren), der mit der Steuereinrichtung verbunden ist und die Primärschallwelle erfasst, kann jedoch der Steuereinrichtung direkte Information über die Primärschallwelle liefern, was die Regelung erleichtert.in the Principle is enough the control of the control device via the error signals of the error sensors, the desired To achieve noise reduction in the head area of the mattress. A reference sensor (or multiple reference sensors) connected to the controller is and the primary sound wave However, the controller may provide direct information about the Primary sound wave what makes the scheme easier.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Regeleinrichtung, mindestens ein Lautsprecher und mindestens ein Fehlersensor (und bei mehreren Lautsprechern und Fehlersensoren vorzugsweise alle Lautsprecher und Fehlersensoren) in den Matratzenkörper integriert. Dabei können harte Bauteile mit weichem Material überzogen sein, sodass die Matratze für den Benutzer bequem ist. Rein äußerlich wirkt eine derartige Matratze wie eine herkömmliche Matratze, und es sind keine se paraten Teile erforderlich, die an den Matratzenkörper angeschlossen werden müssen. Im Prinzip könnte das aktive Gegenschallsystem über Batterien oder Akkumulatoren betrieben werden. Bei einem Betrieb über das Stromnetz geht von dem Matratzenkörper ein Netzkabel oder ein Zuleitungskabel zu einem separaten Netzteil aus. Wenn ein Referenzsensor oder mehrere Referenzsensoren vorhanden sind, können diese ebenfalls in den Matratzenkörper integriert sein, aber vorzugsweise nicht in der schallreduzierten Zone. Es ist auch denkbar, einen Referenzsensor als separates Bauteil zu gestalten, damit er die Primärschallwelle weitgehend unbeeinflusst von den Sekundärschallwellen empfangen kann, und über ein Kabel mit dem Matratzenkörper zu verbinden. Eine kabellose Übertragung der Signale des Referenzsensors an die Regeleinrichtung ist ebenfalls möglich.at a preferred embodiment The invention relates to the control device, at least one loudspeaker and at least one fault sensor (and with multiple speakers and error sensors, preferably all speakers and error sensors) in the mattress body integrated. It can Hard parts must be covered with soft material so that the mattress for the User is comfortable. Purely external acts such a mattress as a conventional mattress, and there are no se paraten parts required, which connected to the mattress body Need to become. In principle, could the active antinoise system over Batteries or accumulators are operated. When operating on the Power supply goes from the mattress body a power cord or a Power cable to a separate power supply. If a reference sensor or more reference sensors are present, they can also in the mattress body be integrated, but preferably not in the sound-reduced Zone. It is also conceivable to use a reference sensor as a separate component to make it the primary sound wave can be received largely unaffected by the secondary sound waves, and over a cable with the mattress body connect to. A wireless transmission the signals of the reference sensor to the controller is also possible.

Die erfindungsgemäße Matratze und das damit durchgeführte Verfahren zum Reduzieren des Schalldrucks an einer Matratze ermöglichen kostengünstig, effizient und komfortabel für den Benutzer eine erhebliche Schallreduzierung im Kopfbereich der Matratze, und das ohne passive schalldämmende Maßnahmen. Im Kopfbereich der Matratze wird eine Zone der Ruhe erzeugt, die unabhängig von der Lage (seitlich, Rücken- oder Bauchlage) des auf der Matratze liegenden Benutzers einen reduzierten Schalldruckpegel an den Ohren bewirkt.The Mattress according to the invention and the done with it To enable a method of reducing the sound pressure on a mattress cost-effective, efficient and comfortable for the user a significant noise reduction in the head area of the Mattress, and without passive soundproofing measures. In the head area of Mattress is created a zone of rest, independent of the position (laterally, back- or prone) of the user lying on the mattress a reduced sound pressure level on the ears.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Die Zeichnungen zeigen inin the Below, the invention will be explained with reference to embodiments. The Drawings show in

1 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Funktionsweise des in der erfindungsgemäßen Matratze benutzten aktiven Gegenschallsystems zur Geräuschreduzierung und 1 a schematic representation of the basic operation of the invention used in the mattress active antinoise system for noise reduction and

2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Matratze, wobei der Kopfbereich der Matratze mit dem Kopf einer darauf liegenden Person sowie die verwendeten Komponenten eines aktiven Gegenschallsystems gezeigt sind. 2 a schematic representation of an embodiment of the mattress according to the invention, wherein the head portion of the mattress are shown with the head of a person lying thereon and the components used of an active antinoise system.

Die prinzipielle Funktionsweise eines Systems zur aktiven Geräuschreduzierung (aktives Gegenschallsystem) wird zunächst anhand von 1 kurz erläutert.The basic mode of operation of an active noise reduction system (active antinoise system) is first determined by means of 1 briefly explained.

Eine Lärmquelle 1 erzeugt hier sinusförmige Schallwellen, d.h. die Primärschallwelle 6. Die Aufgabe einer Regeleinrichtung 2 ist es, durch Überlagerung der Primärschallwelle 6 mit einer in der Phase um 180° verschobenen Gegenschallwelle (Sekundärschallwelle) 5 gleicher Amplitude und Frequenz den Schalldruckpegel an einem als Fehlersensor 4 geschalteten Mikrofon gegen Null zu bringen. Dazu verarbeitet sie das von dem Fehlersensor 4 abgegebene Fehlersignal 9, das dem Schalldruckpegel am Fehlersensor 4 entspricht, und optional ein zur Primärschallwelle 6 synchrones Referenzsignal 7 und berechnet ein Sekundärsignal 8 der Frequenz des Referenzsignals 7 (also der Primärschallwelle 6), jedoch anderer Amplitude und Phase. Dieses Sekundärsignal 8 wandelt ein als Sekundäraktuator dienender Lautsprecher 3 in eine Gegenschallwelle oder Sekundärschallwelle 5 um. Dabei variiert die Regeleinrichtung 2 das Sekundärsignal 8 solange, bis der Schalldruckpegel am Ort des Fehlersensors 4 minimiert ist.A source of noise 1 generates sinusoidal sound waves, ie the primary sound wave 6 , The task of a control device 2 is it, by superposition of the primary sound wave 6 with a counter-sound wave shifted in phase by 180 ° (secondary sound wave) 5 same amplitude and frequency the sound pressure level at a fault sensor 4 to bring the switched microphone to zero. For this purpose, it processes the error sensor 4 delivered error signal 9 , which is the sound pressure level at the fault sensor 4 corresponds, and optionally one to the primary sound wave 6 synchronous reference signal 7 and calculates a secondary signal 8th the frequency of the reference signal 7 (ie the primary sound wave 6 ), but different amplitude and phase. This secondary signal 8th converts a speaker serving as a secondary actuator 3 in a counter sound wave or secondary sound wave 5 um. The control device varies 2 the secondary signal 8th until the sound pressure level at the location of the fault sensor 4 is minimized.

Wenn die Lärmquelle 1 über einen größeren Frequenzbereich Primärschallwellen 6 abstrahlt, werden in der erläuterten Weise Sekundärschallwellen 5 verschiedener Frequenzen erzeugt, die dem Frequenzbereich der Lärmquelle 1 entsprechen. Falls der Lautsprecher 4 nur bei vorgegebenen Frequenzen oder in vorgegebenen engen Frequenzbereichen angesteuert werden soll, optimiert die Regeleinrichtung 2 die Sekundärsignale 8 zur An steuerung des Lautsprechers 3, sodass auch in diesem Fall am Ort des Fehlersensors 4 ein möglichst geringer Schalldruckpegel herrscht.When the noise source 1 over a larger frequency range primary sound waves 6 radiates, are in the manner explained secondary sound waves 5 different frequencies generated, the frequency range of the noise source 1 correspond. If the speaker 4 is to be controlled only at predetermined frequencies or in predetermined narrow frequency ranges, optimizes the control device 2 the secondary signals 8th for controlling the loudspeaker 3 So even in this case at the location of the error sensor 4 the lowest possible sound pressure level prevails.

In 2 ist in schematischer Weise eine Ausführungsform einer Matratze 12 dargestellt, in die ein aktives Gegenschallsystem mit den anhand von 1 erläuterten Komponenten integriert ist. Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Matratze 12, nämlich den Kopfbereich, wobei zur Verdeutlichung der Kopf 13 einer auf der Matratze 12 liegenden Person eingezeichnet ist. Der nicht dargestellte Teil der Matratze 12 ist von herkömmlicher Art.In 2 is a schematic embodiment of a mattress 12 in which an active counter sound system with the basis of 1 integrated components is integrated. The 2 shows a section of the mattress 12 , namely the head area, where for clarity the head 13 one on the mattress 12 lying person is located. The unillustrated part of the mattress 12 is of conventional type.

Die Komponenten des aktiven Gegenschallsystems, nämlich eine Regeleinrichtung 2, mehrere (im Ausführungsbeispiel vier) als Sekundäraktuatoren dienende Lautsprecher 3 sowie mehrere (im Ausführungsbeispiel wiederum vier) als Fehlersensoren 4 geschaltete Mikrofone, befinden sich im Inneren der Matratze 12. Dabei sind diese Komponenten so gepolstert, dass sie den Benutzer nicht stören, wobei sich aber die Membranen der Lautsprecher 3 und die Fehlersensoren 4 knapp unter der Oberfläche der Matratze 12 befinden, damit die Schallabstrahlung bzw. die Schallerfassung durch in der Matratze 12 befindliches Dämpfungsmaterial möglichst wenig gestört wird.The components of the active counter sound system, namely a control device 2 a plurality of speakers (four in the embodiment) serving as secondary actuators 3 and several (again four in the embodiment) as error sensors 4 Switched microphones are located inside the mattress 12 , These components are padded so that they do not disturb the user, but with the membranes of the speakers 3 and the error sensors 4 just below the surface of the mattress 12 so that the sound radiation or the sound detection through in the mattress 12 located damping material is disturbed as little as possible.

Die Regeleinrichtung 2 verarbeitet die von den Fehlersensoren 4 abgegebenen Fehlersignale 9 und erzeugt eine Anzahl von Sekundärsignalen 8, die von den Lautsprechern 3 in Sekundärschallwellen 5 umgewandelt werden. Bei Bedarf verarbeitet die Regeleinrichtung 2 zusätzlich ein von einem optionalen Referenzsensor 11 abgegebenes Referenzsignal 7, das direkt der einfallenden Primärschallwelle 6, also dem Lärm, entspricht. Damit der Referenzsensor 11 nicht zu sehr von den Sekundärschallwellen 5 beeinflusst wird, was das Referenzsignal 7 verfälschen könnte bzw. zusätzliche Maßnahmen zur Kompensation dieser Beeinflussung notwendig machen würde, kann es sinnvoll sein, den Referenzsensor 11 außerhalb der Matratze 12 anzuordnen und z.B. über ein Kabel mit der Regeleinrichtung 2 zu verbinden. Es ist auch denkbar, das Referenzsignal 7 drahtlos zu übertragen. Das Referenzsignal 7 erleichtert es der Regeleinrichtung 2, geeignete Sekundärsignale 8 zu erzeugen. Im Prinzip ist es aber auch möglich; die Sekundärschallwellen 5 ausschließlich aufgrund des von den Fehlersensoren 4 erfassten Schalldruckpegels bereitzustellen.The control device 2 processes those from the error sensors 4 delivered error signals 9 and generates a number of secondary signals 8th that from the speakers 3 in secondary sound waves 5 being transformed. If necessary, the controller processes 2 additionally one of an optional reference sensor 11 output reference signal 7 , directly from the incident primary sound wave 6 , so the noise corresponds. So that the reference sensor 11 not too much of the secondary sound waves 5 what affects the reference signal 7 could falsify or would require additional measures to compensate for this interference, it may be useful to the reference sensor 11 outside the mattress 12 to arrange and eg via a cable with the control device 2 connect to. It is also possible to use the reference signal 7 wirelessly transmitted. The reference signal 7 makes it easier for the control device 2 , suitable secondary signals 8th to create. In principle, it is also possible; the secondary sound waves 5 solely because of the error sensors 4 provide detected sound pressure level.

Die Sekundärschallwellen 5 haben die gleiche spektrale Zusammensetzung wie die Primärschallwelle 6, jedoch abweichende Amplituden und Phasenbeziehungen. Die Überlagerung der Primärschallwelle 6 mit den Sekundärschallwellen 5 resultiert in einer gedämpften Primärschallwelle 10 im Bereich des Kopfes 13.The secondary sound waves 5 have the same spectral composition as the primary sound wave 6 but different amplitudes and phase relationships. The superposition of the primary sound wave 6 with the secondary sound waves 5 results in a damped primary sound wave 10 in the area of the head 13 ,

Die Anzahl, Art und Anordnung der Lautsprecher 3 und der Fehlersensoren 4 sind von der Lautstärke und der spektralen Zusammensetzung des zu bekämpfenden Lärms, von der Größe der zu erzeugenden Zone der Ruhe, den möglichen Bewegungen des Kopfes 13 und dem gewünschten Grad der Beruhigung abhängig. Grundsätzlich gilt, dass mit einer größeren Zahl von Lautsprechern 3 und Fehlersensoren 4 eine größere Ruhezone erzeugt werden kann. Die optimale Zuordnung der Fehlersensoren 4 zu den Lautsprechern 3 hängt ebenfalls von den Gegebenheiten ab. So kann es sinnvoll sein, jedem Lautsprecher 3 einen bestimmten Fehlersensor 4 zuzuordnen, wobei die Sekundärsignale 8 für diesen Lautsprecher 3 nur aufgrund der von dem ihm zugeordneten Fehlersensor 4 abgegebenen Fehlersignale 9 bestimmt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Regeleinrichtung 2 zunächst die Fehlersignale 9 aller Fehlersensoren 4 oder auch einer ausgewählten Gruppe von Fehlersensoren 4 erfasst und daraus Sekundärsignale 8 zur optimalen Ansteuerung der Lautsprecher 3 herleitet oder berechnet.The number, type and arrangement of the speakers 3 and the error sensors 4 are the volume and the spectral composition of the noise to be combated, the size of the zone of rest to be created, the possible movements of the head 13 and the desired degree of reassurance. Basically, that with a larger number of speakers 3 and error sensors 4 a larger quiet zone can be generated. The optimal assignment of the error sensors 4 to the speakers 3 also depends on the circumstances. So it can be useful to any speaker 3 a specific fault sensor 4 assign, with the secondary signals 8th for this speaker 3 only because of the error sensor assigned to it 4 delivered error signals 9 be determined. But it is also possible that the control device 2 first the error signals 9 all error sensors 4 or even a selected group of error sensors 4 detects and from it secondary signals 8th for optimum control of the speakers 3 derived or calculated.

Claims (12)

Matratze, gekennzeichnet durch ein aktives Gegenschallsystem mit einer Regeleinrichtung (2), mindestens einem Lautsprecher (3) und mindestens einem als Fehlersensor geschalteten Mikrofon (4), wobei die Regeleinrichtung (2) dazu eingerichtet ist, bei einer einfallenden Primärschallwelle (6) den bzw. die Lautsprecher (3) in Antwort auf von dem Fehlersensor (4) bzw. den Fehlersensoren (4) abgegebene Fehlersignale (9) so anzusteuern, dass in einem vorgegebenen Bereich, vorzugsweise im Kopfbereich der Matratze (12), der Schalldruck durch Überlagerung der von dem Lautsprecher (3) bzw. den Lautsprechern (3) erzeugten Sekundärschallwellen (5) mit der Primärschallwelle (6) reduziert ist.Mattress, characterized by an active counter sound system with a control device ( 2 ), at least one speaker ( 3 ) and at least one microphone connected as a fault sensor ( 4 ), the control device ( 2 ) is adapted to (at an incident primary sound wave ( 6 ) the loudspeaker (s) ( 3 ) in response to the error sensor ( 4 ) or the error sensors ( 4 ) delivered error signals ( 9 ) so that in a predetermined area, preferably in the head area of the mattress ( 12 ), the sound pressure by superimposing the sound from the speaker ( 3 ) or the speakers ( 3 ) generated secondary sound waves ( 5 ) with the primary sound wave ( 6 ) is reduced. Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopfbereich der Matratze (12) mehrere Lautsprecher (3) und mehrere Fehlersensoren (4) angeordnet sind, wobei vorzugsweise jedem Lautsprecher (3) ein Fehlersensor (4) zugeordnet ist.Mattress according to claim 1, characterized in that in the head area of the mattress ( 12 ) several speakers ( 3 ) and several error sensors ( 4 ), preferably each speaker ( 3 ) an error sensor ( 4 ) assigned. Matratze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) dazu eingerichtet ist, die Lautsprecher (3) so anzusteuern, dass der Schalldruck an den Fehlersensoren (4) minimiert ist.Mattress according to claim 2, characterized in that the control device ( 2 ) is adapted to the speakers ( 3 ) so that the sound pressure at the error sensors ( 4 ) is minimized. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) dazu eingerichtet ist, bei einer vorgegebenen Frequenz der Primärschallwelle (6) mindestens einen der Lautsprecher (3) zur Reduzierung des Schalldrucks in Gegenphase zu der Primärschallwelle (6) anzusteuern.Mattress according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device ( 2 ) is adapted, at a given frequency of the primary sound wave ( 6 ) at least one of the speakers ( 3 ) for reducing the sound pressure in antiphase to the primary sound wave ( 6 ) head for. Matratze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) dazu eingerichtet ist, über ein vorgegebenes Frequenzintervall der Primärschallwelle (6) zur Reduzierung des Schalldrucks mindestens einen der Lautsprecher (3) bei den Frequenzen aus dem vorgegebenen Frequenzintervall in Gegenphase zu der Primärschallwelle (6) anzusteuern.Mattress according to claim 4, characterized in that the control device ( 2 ) is set up over a predetermined frequency interval of the primary sound wave ( 6 ) to reduce the sound pressure at least one of the speakers ( 3 ) at the frequencies from the predetermined frequency interval in antiphase to the primary sound wave ( 6 ) head for. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens einen mit der Steuereinrichtung (2) wirkmäßig verbundenen oder verbindbaren Referenzsensor (11), der dazu eingerichtet ist, die Primärschallwelle (6) zu erfassen.Mattress according to one of claims 1 to 5, characterized by at least one with the control device ( 2 ) Actively connected or connectable reference sensor ( 11 ), which turned to the primary sound wave ( 6 ) capture. Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2), mindestens ein Lautsprecher (3) und mindestens ein Fehlersensor (4) sowie optional mindestens ein Referenzsensor (11) in den Matratzenkörper integriert sind.Mattress according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control device ( 2 ), at least one speaker ( 3 ) and at least one fault sensor ( 4 ) as well as optionally at least one reference sensor ( 11 ) are integrated in the mattress body. Verfahren zum Reduzieren des Schalldrucks an einer Matratze, die ein aktives Gegenschallsystem mit einer Regeleinrichtung (2), mindestens einem Lautsprecher (3) und mindestens einem als Fehlersensor geschalteten Mikrofon (4) aufweist, wobei die Regeleinrichtung (2) bei einer einfallenden Primärschallwelle (6) den bzw. die Lautsprecher (3) in Antwort auf von dem Fehlersensor (4) bzw. den Fehlersensoren (4) abgegebene Fehlersignale (9) so ansteuert, dass in einem vorgegebenen Bereich, vorzugsweise im Kopfbereich der Matratze (12), der Schalldruck durch Überlagerung der von dem Lautsprecher (3) bzw. den Lautsprechern (3) erzeugten Sekundärschallwellen (5) mit der Primärschallwelle (6) reduziert wird.Method for reducing the sound pressure on a mattress comprising an active counter-sounding system with a control device ( 2 ), at least one speaker ( 3 ) and at least one microphone connected as a fault sensor ( 4 ), the control device ( 2 ) at an incident primary sound wave ( 6 ) the loudspeaker (s) ( 3 ) in response to the error sensor ( 4 ) or the error sensors ( 4 ) delivered error signals ( 9 ) so that in a predetermined area, preferably in the head area of the mattress ( 12 ), the sound pressure by superimposing the sound from the speaker ( 3 ) or the speakers ( 3 ) generated secondary sound waves ( 5 ) with the primary sound wave ( 6 ) is reduced. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopfbereich der Matratze (12) mehrere Lautsprecher (3) und mehrere Fehlersensoren (4) angeordnet sind, wobei vorzugsweise jedem Lautsprecher (3) ein Fehlersensor (4) zugeordnet ist, und dass die Regeleinrichtung (2) die Lautsprecher (3) so ansteuert, dass der Schalldruck an den Fehlersensoren (4) minimiert wird.Method according to claim 8, characterized in that in the head area of the mattress ( 12 ) several speakers ( 3 ) and several error sensors ( 4 ), preferably each speaker ( 3 ) an error sensor ( 4 ) and that the control device ( 2 ) the speaker ( 3 ) so that the sound pressure at the error sensors ( 4 ) is minimized. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) bei einer vorgegebenen Frequenz der Primärschallwelle (6) mindestens einen der Lautsprecher (3) zur Reduzierung des Schalldrucks in Gegenphase zu der Primärschallwelle (6) ansteuert.Method according to claim 8 or 9, characterized in that the control device ( 2 ) at a given frequency of the primary sound wave ( 6 ) at least one of the speakers ( 3 ) for reducing the sound pressure in antiphase to the primary sound wave ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (2) über ein vorgegebenes Frequenzintervall der Primärschallwelle (6) zur Reduzierung des Schalldrucks mindestens einen der Lautsprecher (3) bei den Frequenzen aus dem vorgegebenen Frequenzintervall in Gegenphase zu der Primärschallwelle (6) ansteuert.Method according to claim 10, characterized in that the control device ( 2 ) over a predetermined frequency interval of the primary sound wave ( 6 ) to reduce the sound pressure at least one of the speakers ( 3 ) at the frequencies from the predetermined frequency interval in antiphase to the primary sound wave ( 6 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit der Steuereinrichtung (2) wirkmäßig verbundener Referenzsensor (11) die Primärschallwelle (6) erfasst und der Steuereinrichtung (2) direkte Information über die Primärschallwelle (6) liefert.Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that at least one with the control device ( 2 ) Actively connected reference sensor ( 11 ) the primary sound wave ( 6 ) and the control device ( 2 ) direct information about the primary sound wave ( 6 ).
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