EP2971390B1 - Akustikmodul - Google Patents

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EP2971390B1
EP2971390B1 EP14728409.5A EP14728409A EP2971390B1 EP 2971390 B1 EP2971390 B1 EP 2971390B1 EP 14728409 A EP14728409 A EP 14728409A EP 2971390 B1 EP2971390 B1 EP 2971390B1
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EP
European Patent Office
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acoustic module
areal
module according
bending stress
acoustic
Prior art date
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EP14728409.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2971390A1 (de
Inventor
Thomas Wiegel
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Musikon GmbH
Original Assignee
Musikon GmbH
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Publication date
Application filed by Musikon GmbH filed Critical Musikon GmbH
Publication of EP2971390A1 publication Critical patent/EP2971390A1/de
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Publication of EP2971390B1 publication Critical patent/EP2971390B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/8209—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only sound absorbing devices
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic module for influencing, in particular reducing, sound reflections and / or sound transmissions in a room.
  • Acoustic modules influence or reduce sound reflections and / or sound transmissions between areas in a room and, in particular, effect sound absorption, sound scattering and / or sound shielding.
  • various dependencies / conflicting goals especially with regard to acoustic efficiency, manufacturing effort, weight, transparency, design options, robustness, variability, etc.
  • a sound absorber which is a conical sheet-like structure which is fixed to a wall or ceiling with the aid of an elastic fastening element.
  • the flat structure is pressed against the wall with the aid of the elastic fastening device or cover pressed.
  • the planar structure can have perforations.
  • the DE 299 21 869 U1 relates to a lantern, the side walls of which are formed by flat structures placed under bending stress.
  • the present invention is based on the object of creating an acoustic module of the specified type which, with good acoustic properties, can be used particularly variably and manufactured particularly economically.
  • At least one flat structure made of thin-walled, flexurally elastic material is used.
  • a material is characterized in that it assumes a curved shape when it is placed under bending stress and when the stress is released to its original form Shape returns.
  • This can be, for example, a corresponding plastic film or glass film that has a thickness that ensures the effect described above.
  • such a flat structure is placed under bending stress by at least one further flat structure in such a way that it assumes a curved shape.
  • tensioning effect By creating a tensioned state of the sheet-like structure and maintaining this tensioned state (pretensioning effect), an additional acoustic effect is achieved according to the invention, according to which, for example, the bent section under tension is set in vibration when sound is applied, thereby achieving better sound absorption.
  • the prestressing effect improves the stability of the hollow body compared to non-stressed sheet-like structures; H. at least the same stability properties can be achieved with thinner material. With less use of material, an improvement in acoustic effectiveness is achieved.
  • the flat structure placed under bending stress is part of a hollow body that limits the volume of air.
  • This hollow body does not have to be closed. It is essential that corresponding air masses or air layers in the hollow body are influenced by the oscillation behavior of the flat structure or its layers and parts when exposed to sound.
  • the curved planar structure placed under bending stress has structures and / or perforations, in particular micro-perforations, in order to change or improve the acoustic behavior.
  • the corresponding measures can be determined empirically from case to case.
  • the acoustic module embodied according to the invention has devices for changing the curvature of the flat structure under bending stress. With these devices, the acoustic properties of the acoustic module can be varied. In combination with the above-mentioned structuring and / or micro-perforations, further design options arise.
  • the flat structure placed under bending stress can be used in combination with other flat structures to form a three-dimensional body, a variable configuration being possible.
  • Such flat structures can be produced with little effort, because they allow three-dimensional structures with the smallest number of components.
  • the starting materials can be common semi-finished products that can be precisely processed using proven processes.
  • the flat structure placed under bending stress is stretched by another flat structure and held in this state and assumes a stabilized three-dimensional shape.
  • External forces can be easily neutralized or cushioned.
  • the shape of the object regenerate automatically after an impact, and permanent damage can largely be avoided.
  • special stabilization elements are superfluous, relatively large transparent surfaces are possible without impairing the view.
  • the object remains particularly light.
  • the further sheet-like structure is also placed under bending stress and takes on a curved shape.
  • the properties described above therefore also apply to this sheet-like structure in this embodiment.
  • the hollow body formed in this way then has at least two curved planar structures under bending stress.
  • the hollow body can comprise further sheet-like structures that are free of stress or are also placed under bending stress, so that they assume a curved shape.
  • the connection between the individual flat structures is preferably designed in such a way that a joint effect results.
  • the acoustic module can also be composed of a large number of articulated hollow bodies.
  • connection types are used that generate or promote this joint effect.
  • plug-in connections are mentioned that are preferred.
  • the curved flat structure which is placed under bending stress, expediently has a wall thickness of ⁇ 3 mm.
  • plastic films With such materials, in particular plastic films, the desired flexural behavior is achieved, which ensures good stability behavior with improved acoustic properties compared to a non-prestressed flat structure.
  • Suitable materials, in particular plastic films, are known to the person skilled in the art.
  • the hollow body of the acoustic module has a plurality of hollow spaces arranged one behind the other.
  • several air chambers or air volumes are formed, which are separated from one another by flat structures placed under bending stress.
  • the acoustic module designed according to the invention is characterized, in particular in this embodiment, by a lightweight construction.
  • the invention therefore creates the prerequisites for extremely light resonator cavities with definable properties of the boundary surfaces or other (partial) surfaces that can be coupled thereto.
  • foils for the mid and high range and the thin-walled low-frequency resonance absorbers can be combined within the framework of the same construction principle and thus broadband absorber modules with corresponding advantages can be implemented.
  • the modules can be connected to one another with the simplest of means.
  • the plug-in connection means already mentioned above can be used, but also, for example, clip fasteners etc.
  • An assembly can also be carried out with the aid of stands, rail systems or the like.
  • the acoustic effect achieved with the acoustic modules designed according to the invention is complex and is directed u. a. according to the hollow body shape and can be determined / checked by tests on the respective object. A simulation / calculation is only partially or approximately possible.
  • the acoustic module designed according to the invention is thus characterized by vaulted structures which are formed by the flat structures placed under bending stress.
  • at least one vaulted structure of an acoustic module is provided by a prestressed flat structure.
  • the acoustic module designed according to the invention can have suitable fastening sections or fastening elements, by means of which fastening to walls, ceilings, etc., also among one another, is possible. Of course, it can also be set up anywhere in the room, either individually or in combination with other modules. Attachment to sound and / or light sources is also possible, with the corresponding light and / or sound-emitting element being able to be surrounded by the acoustic module.
  • the at least one flat structure comprises a material formed in layers, the layers of which are loosely arranged on top of one another or connected to one another.
  • the other flat structures of the acoustic module can also have such a material.
  • Composite materials or corresponding sandwich materials come into consideration as materials, for example. It is also possible to use materials which have several layers which are loosely on top of one another, possibly also attached to one another over part of the area or at points. A purely frictional connection is also possible.
  • the individual flat structures are preferably matched to one another in order to achieve the desired acoustic properties.
  • Such adjustments can be made through processing, structuring, material selection, material thickness, etc.
  • the effectiveness can be achieved or adjusted in certain frequency bands.
  • Examples of such structures are cuts to form tongues that can vibrate freely due to the bending of the material.
  • Other examples are grooves produced by material removal, which can end in a corresponding hole, for example.
  • Such structures are comparable to micro-perforations. Such cuts, slits, etc. ensure that certain partial areas have a different vibration behavior than the remaining part of the flat structure.
  • the measures described above can be carried out on all flat structures of the acoustic module.
  • the acoustic module has at least one light source integrated into the module.
  • a light source can be integrated into the module, for example, together with the corresponding conductor tracks.
  • Acoustic actuators that generate vibrations, etc., and receptors can also be integrated into the module.
  • the flat structure placed under bending stress is part of a hollow body which delimits a volume of air.
  • the hollow body can be completely or partially closed.
  • the further planar structure can be flat or have a three-dimensional shape. This shape can be achieved without tension, or the second sheet-like structure can also be placed under bending stress.
  • the invention further comprises an acoustic module which is formed from a multiplicity of hollow bodies lined up or connected to one another. These hollow bodies can be connected to one another, for example, via articulated connections. Other types of connections are also covered by the invention.
  • Acoustic module 1 shown is composed of a total of seven flat structures, three of which Flat structures 2, 3 and 4 correspond to partially cylindrical surfaces.
  • the part-cylindrical surfaces 2 and 3 are in this case under bending stress, through the part-cylindrical flat structure 4, which is connected in the edge areas to the flat structures 2, 3 and thereby puts them under bending stress.
  • the acoustic module 1 has four further planar structures 5,6,7,8 which are designed as partial conical surfaces.
  • These flat structures form the upper and lower ends of the acoustic module, which is thus composed of two hollow bodies which are separated from one another by the middle flat structure 4. Two air volumes arranged one behind the other are therefore provided.
  • the two flat structures 2, 3, which are under bending stress, ensure the desired acoustic properties.
  • the entire acoustic module thus consists of a total of seven interconnected flat structures, each of which consists of a flexible plastic film with a thickness of ⁇ 3 mm.
  • Acoustics module 10 shown schematically is composed of two partially cylindrical surface structures 11, 12 and two partially conical surfaces 13, 14.
  • the sheet-like structure 11 is placed under bending stress by the sheet-like structure 12.
  • the two flat structures 13, 14 form the upper and lower ends of a hollow body, so that a closed volume of air results.
  • the acoustic module can consist of a corresponding material as the module of the Figure 1 .
  • an acoustic module 20 shown here is composed of a spherically curved surface structure 21 and three partial conical surfaces 22, 23 and 24, which together form a hollow body with a closed volume of air.
  • the spherically curved surface structure 21 and the three partial conical surfaces 22, 23, 24 are placed under bending stress.
  • Figure 4 shows an acoustic module 30, which is composed of a part-cylindrical planar structure 31 and a corrugated planar structure 32, which are connected to one another. Both flat structures form a hollow body with a partially enclosed volume of air. The partially cylindrical planar structure 31 is placed under bending stress by the corrugated planar structure 32.
  • the materials for the acoustic modules of the Figures 2 to 4 can materials of the module of the Figure 1 correspond.
  • the acoustic modules shown here only schematically can for example be fastened to walls, ceilings, etc. by fastening means (not shown) or set up in the room with the aid of suitable positioning devices (not shown).
  • Figure 5 shows a section through part of a sheet 40 made of thin-walled, flexible material.
  • the material here is composed of two layers 41, 42 arranged one above the other, which are secured with the aid of connection points 45 or corresponding spacers are fixed to one another at a distance from one another.
  • Perforations 44 are arranged at intervals in both layers 41, 42.
  • a groove 43 formed by material removal is provided on the inside of the layer 41 and ends in a perforation 44.
  • Figure 6 shows a schematic representation of a flat structure 50 placed under bending stress, which in this embodiment is composed of two plastic films 51, 52 stretched over one another. The two foils are not connected to one another, but only braced.
  • the upper film 51 has incisions, through which tongues 53 are formed, which protrude from the curved film 51 and show a corresponding oscillation behavior when exposed to acoustic signals.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Akustikmodul zur Beeinflussung, insbesondere Verringerung, von Schallreflektionen und/oder Schallübertragungen in einem Raum.
  • Akustikmodule beeinflussen bzw. verringern Schallreflektionen und/oder Schallübertragungen zwischen Bereichen in einem Raum und bewirken insbesondere eine Schallabsorption, Schallstreuung und/oder Schallabschirmung. Bei den bekannten bzw. vorwiegend zum Einsatz kommenden Techniken bestehen allerdings vielfältige Abhängigkeiten/Zielkonflikte, vor allem hinsichtlich akustischer Effizienz, Herstellungsaufwand, Gewicht, Transparenz, Gestaltungsmöglichkeiten, Robustheit, Variabilität etc. Daran haben neue Lösungen, wie beispielsweise transparente Werkstoffe ohne Faser- und Schaumwerkstoffe, bisher wenig geändert.
  • Aus der US 2 882 989 A ist ein Schallabsorber bekannt, bei dem es sich um ein konisches Flächengebilde handelt, das mithilfe eines elastischen Befestigungselementes an einer Wand oder einer Decke fixiert ist. Um den auf diese Weise gebildeten Schallabsorber mit einer möglichst hohen Steifigkeit zu versehen, wird das Flächengebilde mithilfe der elastischen Befestigungsvorrichtung gegen die Wand bzw. Decke gepresst. Das Flächengebilde kann Perforationen aufweisen.
  • Aus der WO 2009/147657 A2 ist ein faltbarer Lampenschirm bekannt, der sich aus unter Biegespannung gesetzten Flächengebilden zusammensetzt.
  • Die DE 299 21 869 U1 betrifft eine Laterne, deren Seitenwände von unter Biegespannung gesetzten Flächengebilden gebildet sind.
  • Aus der US 7 178 630 B1 ist eine akustische Vorrichtung bekannt, die eine stabile halbzylindrische Form aufweist, deren Wände nicht unter Biegespannung stehen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Akustikmodul der angegebenen Art zu schaffen, das sich bei guten akustischen Eigenschaften besonders variabel einsetzen und besonders wirtschaftlich herstellen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Akustikmodul mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßausgebildeten Akustikmodul findet mindestens ein Flächengebilde aus dünnwandigem biegeelastischen Material Verwendung. Ein derartiges Material zeichnet sich dadurch aus, dass es eine gekrümmte Form annimmt, wenn es unter Biegespannung gesetzt wird, und bei Abbau der Spannungsbeaufschlagung zu seiner ursprünglichen Form zurückkehrt. Es kann sich hierbei beispielsweise um eine entsprechende Kunststofffolie oder Glasfolie handeln, die eine Stärke aufweist, welche für den vorstehend beschriebenen Effekt sorgt.
  • Ein derartiges Flächengebilde wird erfindungsgemäß mindestens von einem weiteren Flächengebilde derart unter Biegespannung gesetzt, dass es eine gekrümmte Form annimmt. Durch die Erzeugung eines gespannten Zustandes des Flächengebildes sowie die Aufrechterhaltung dieses gespannten Zustandes (Vorspannungseffekt) wird erfindungsgemäß ein zusätzlicher akustischer Effekt erzielt, gemäß dem beispielsweise der unter Spannung stehende gebogene Abschnitt bei Schallbeaufschlagung in Schwingungen versetzt wird, wodurch eine bessere Schallabsorption erzielt wird. Ferner wird durch den Vorspannungseffekt eine Stabilitätsverbesserung des Hohlkörpers gegenüber nicht gespannten Flächengebilden erreicht, d. h. mit dünnerem Material können zumindest gleiche Stabilitätseigenschaften erzielt werden. Mit weniger Materialeinsatz wird daher eine Verbesserung der akustischen Effektivität erreicht.
  • Das unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde ist Teil eines Hohlkörpers, der ein Luftvolumen begrenzt. Dieser Hohlkörper muss nicht geschlossen sein. Wesentlich ist, dass durch das Schwingverhalten des Flächengebildes bzw. von dessen Schichten und Teilen bei Schallbeaufschlagung entsprechende Luftmassen bzw. Luftschichten im Hohlkörper beeinflusst werden.
  • Das gekrümmte, unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde weist Strukturierungen und/oder Perforationen, insbesondere Mikroperforationen auf, um das akustische Verhalten zu verändern bzw. zu verbessern. Die entsprechenden Maßnahmen können hierbei von Fall zu Fall empirisch ermittelt werden.
  • Ferner weist das erfindungsgemäß ausgebildete Akustikmodul Einrichtungen zur Veränderung der Krümmung des unter Biegespannung stehenden Flächengebildes auf. Mit diesen Einrichtungen lassen sich die akustischen Eigenschaften des Akustikmoduls variieren. In Kombination mit den vorstehend erwähnten Strukturierungen und/oder Mikroperforationen ergeben sich weitere Gestaltungsmöglichkeiten.
  • Das unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde kann in Kombination mit weiteren Flächengebilden zur Ausbildung eines dreidimensionalen Korpus eingesetzt werden, wobei eine variable Ausgestaltung möglich ist. Derartige Flächengebilde sind mit wenig Aufwand herstellbar, denn sie ermöglichen dreidimensionale Gebilde mit geringster Bauteilanzahl. Ausgangsmaterialien können gängige Halbzeuge sein, die präzise mit bewährten Verfahren bearbeitet werden können.
  • Das unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde wird von einem weiteren Flächengebilde gespannt und in diesem Zustand gehalten und nimmt eine stabilisierte dreidimensionale Form an. Von außen aufgebrachte Kräfte können gut neutralisiert oder abgefedert werden. Insbesondere kann sich die Objektform nach einem Aufprall selbstständig regenerieren, und bleibende Schäden lassen sich weitgehend vermeiden. Weil spezielle Stabilisierungselemente überflüssig sind, sind beispielsweise relativ große transparente Flächen ohne Sichtbeeinträchtigung möglich. Das Objekt bleibt besonders leicht.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist auch das weitere Flächengebilde ebenfalls unter Biegespannung gesetzt und nimmt eine gekrümmte Form an. Die vorstehend geschilderten Eigenschaften treffen daher bei dieser Ausführungsform auch auf dieses Flächengebilde zu. Der derart gebildete Hohlkörper weist dann mindestens zwei unter Biegespannung stehende gekrümmte Flächengebilde auf. Wie bereits erwähnt, kann der Hohlkörper weitere Flächengebilde umfassen, die spannungsfrei oder ebenfalls unter Biegespannung gesetzt sind, so dass sie eine gekrümmte Form annehmen. Die Verbindung zwischen den einzelnen Flächengebilden ist hierbei vorzugsweise so gestaltet, dass sich ein Gelenkeffekt ergibt. Auch kann das Akustikmodul sich aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Hohlkörpern zusammensetzen.
  • Um den gewünschten Gelenkeffekt zwischen den einzelnen Flächen zu erreichen, finden Verbindungsarten Verwendung, die diesen Gelenkeffekt erzeugen bzw. begünstigen. Als Beispiel hierfür seien Steckverbindungen benannt, die bevorzugt werden.
  • Zweckmäßigerweise besitzt das gekrümmte, unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde eine Wandstärke von < 3 mm.
  • Mit derartigen Materialien, insbesondere Kunststofffolien, wird das gewünschte Biegeverhalten erzielt, das für ein gutes Stabilitätsverhalten mit verbesserten akustischen Eigenschaften gegenüber einem nicht vorgespannten Flächengebilde sorgt. Geeignete Materialien, insbesondere Kunststofffolien, sind dem Fachmann bekannt.
  • Bei noch einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hohlkörper des Akustikmoduls mehrere hintereinander angeordnete Hohlräume auf. Bei dieser Ausführungsform werden daher mehrere Luftkammern bzw. Luftvolumina gebildet, die durch unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde voneinander getrennt sind. Man kann daher von mehrschaligen Flächengebilden mit hintereinander angeordneten Luftvolumina sprechen. Das erfindungsgemäß ausgebildete Akustikmodul zeichnet sich insbesondere bei dieser Ausführungsform durch eine leichte Bauweise aus.
  • Die Erfindung schafft daher die Voraussetzungen für extrem leichte Resonator-Hohlräume mit definierbaren Eigenschaften der Begrenzungsflächen oder weiterer daran koppelbarer (Teil-) Flächen. Zudem sind Folien für den Mitten- und Höhenbereich und die dünnwandigen Tiefton-Resonanzabsorber im Rahmen desselben Konstruktionsprinzips kombinierbar und damit Breitband-Absorber-Module mit entsprechenden Vorteilen realisierbar.
  • Da die erfindungsgemäß ausgebildeten Akustikmodule aufgrund der vorgespannten Flächengebilde ein besonders geringes Gewicht besitzen, können die Module mit einfachsten Mitteln miteinander verbunden werden. Hierzu können die vorstehend bereits erwähnten Steckverbindungsmittel zum Einsatz kommen, aber auch beispielsweise Clipverschlüsse etc. Auch kann eine Montage mit Hilfe von Ständern, Schienensystemen o. ä. durchgeführt werden.
  • Die mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Akustikmodulen erreichte akustische Wirkung ist komplex und richtet sich u. a. nach der Hohlkörperform und kann durch Versuche am jeweiligen Objekt ermittelt/überprüft werden. Eine Simulation/Berechnung ist nur teilweise bzw. annähernd möglich.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Akustikmodul zeichnet sich somit durch Wölbstrukturen aus, die von den unter Biegespannung gesetzten Flächengebilden gebildet werden. Dabei wird mindestens eine Wölbstruktur eines Akustikmoduls von einem vorgespannten Flächengebilde vorgesehen.
  • Das erfindungsgemäß ausgebildete Akustikmodul kann geeignete Befestigungsabschnitte oder Befestigungselemente aufweisen, mittels denen eine Befestigung an Wänden, Decken etc., auch untereinander, möglich ist. Natürlich ist auch eine Aufstellung frei im Raum einzeln oder in Kombination mit weiteren Modulen möglich. Auch ist eine Befestigung an Schall- und/oder Lichtquellen möglich, wobei das entsprechende Licht und/oder Schall emittierende Element mit dem Akustikmodul umbaut werden kann.
  • Als Verbindungsmittel werden diejenigen Mittel bevorzugt eingesetzt werden, die in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 004 608.9 beschrieben sind.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das mindestens eine Flächengebilde ein schichtweise ausgebildetes Material, dessen Schichten lose aufeinander angeordnet oder miteinander verbunden sind. Auch die übrigen Flächengebilde des Akustikmoduls können ein derartiges Material aufweisen. Als Materialien kommen beispielsweise Verbundwerkstoffe oder entsprechende Sandwich-Werkstoffe in Frage. Es können auch Materialien zur Anwendung kommen, die mehrere Schichten aufweisen, welche lose übereinander liegen, eventuell auch teilflächig oder punktweise aneinander befestigt sind. Eine rein kraftschlüssige Verbindung ist ebenfalls möglich.
  • Die einzelnen Flächengebilde sind vorzugsweise erfindungsgemäß aufeinander abgestimmt, um die gewünschten akustischen Eigenschaften zu erreichen. Derartige Abstimmungen können durch Bearbeitung, Strukturierung, Materialauswahl, Materialdicke etc. erfolgen. Je nach Abstimmung kann die Wirksamkeit in bestimmten Frequenzbändern erreicht bzw. eingestellt werden.
  • Beispiele für derartige Strukturierungen sind Durchtrennungen zur Ausbildung von Zungen, die aufgrund der Materialbiegung frei schwingen können. Andere Beispiele sind durch Materialabtragung hergestellte Furchen, die beispielsweise in einem entsprechenden Loch enden können.
  • Solche Strukturierungen sind mit Mikroperforationen vergleichbar. Über solche Durchtrennungen, Schlitze etc. wird erreicht, dass bestimmte Teilflächen ein anderes Schwingungsverhalten aufweisen als der restliche Teil der Flächengebilde.
  • Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen können an sämtlichen Flächengebilden des Akustikmoduls vorgenommen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Akustikmodul mindestens eine in das Modul integrierte Lichtquelle aufweist. Eine solche Lichtquelle kann beispielsweise zusammen mit den entsprechenden Leiterbahnen in das Modul integriert sein.
  • Auch können akustische Aktuatoren, die Vibrationen etc. erzeugen, sowie Rezeptoren in das Modul integriert sein.
  • Wie bereits erwähnt, ist das unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde Teil eines Hohlkörpers, der ein Luftvolumen begrenzt. Der Hohlkörper kann dabei vollständig oder teilweise geschlossen sein.
  • Das weitere Flächengebilde kann eben ausgebildet sein oder eine dreidimensionale Form besitzen. Diese Form kann spannungsfrei erzielt sein, oder das zweite Flächengebilde kann ebenfalls unter Biegespannung gesetzt sein.
  • Sämtliche Flächengebilde können Strukturierungen aufweisen, wie vorstehend bereits ausgeführt.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Akustikmodul, das aus einer Vielzahl von aneinander gereihten bzw. miteinander verbundenen Hohlkörpern gebildet ist. Diese Hohlkörper können beispielsweise über Gelenkverbindungen miteinander verbunden sein. Andere Verbindungsarten werden ebenfalls durch die Erfindung abgedeckt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische, räumliche Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Akustikmoduls;
    Figur 2
    eine Ansicht entsprechend Figur 1 einer zweiten Ausführungsform eines Akustikmoduls;
    Figur 3
    eine Ansicht entsprechend Figur 1 einer dritten Ausführungsform eines Akustikmoduls;
    Figur 4
    eine Ansicht entsprechend Figur 1 einer vierten Ausführungsform eines Akustikmoduls;
    Figur 5
    eine Schnittdarstellung eines Teiles eines Flächengebildes; und
    Figur 6
    eine schematische Darstellung eines mit Zungen versehenen Flächengebildes.
  • Das in Figur 1 dargestellte Akustikmodul 1 setzt sich aus insgesamt sieben Flächengebilden zusammen, von denen drei Flächengebilde 2,3 und 4 teilzylindrischen Flächen entsprechen. Die teilzylindrischen Flächen 2 und 3 stehen hierbei unter Biegespannung, und zwar durch das teilzylindrische Flächengebilde 4, das in den Randbereichen mit den Flächengebilden 2,3 verbunden ist und hierdurch diese unter Biegespannung setzt. Des Weiteren besitzt das Akustikmodul 1 vier weitere Flächengebilde 5,6,7,8, die als Teilkegelflächen ausgebildet sind. Diese Flächengebilde bilden den oberen und unteren Abschluss des Akustikmoduls, das sich somit aus zwei Hohlkörpern zusammensetzt, welche durch das mittlere Flächengebilde 4 voneinander getrennt sind. Es sind daher zwei hintereinander angeordnete Luftvolumina vorgesehen.
  • Die beiden unter Biegespannung stehenden Flächengebilde 2,3 sorgen für die gewünschten akustischen Eigenschaften. Das gesamte Akustikmodul besteht somit insgesamt aus sieben miteinander verbundenen Flächengebilden, die jeweils aus einer biegeelastischen Kunststofffolie einer Stärke < 3 mm bestehen.
  • Das in Figur 2 schematisch dargestellte Akustikmodul 10 setzt sich aus zwei teilzylindrischen Flächengebilden 11,12 und zwei Teilkegelflächen 13,14 zusammen. Das Flächengebilde 11 ist durch das Flächengebilde 12 unter Biegespannung gesetzt. Die beiden Flächengebilde 13,14 bilden den oberen und unteren Abschluss eines Hohlkörpers, so dass sich ein geschlossenes Luftvolumen ergibt. Das Akustikmodul kann aus einem entsprechenden Material bestehen wie das Modul der Figur 1.
  • Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform eines Akustikmoduls 20 setzt sich das Modul aus einem sphärisch gewölbten Flächengebilde 21 und drei Teilkegelflächen 22,23 und 24 zusammen, die zusammen einen Hohlkörper mit einem geschlossenen Luftvolumen bilden. Hierbei sind das sphärisch gewölbte Flächengebilde 21 sowie die drei Teilkegelflächen 22,23,24 unter Biegespannung gesetzt.
  • Figur 4 zeigt ein Akustikmodul 30, das sich aus einem teilzylindrischen Flächengebilde 31 und einem gewellten Flächengebilde 32 zusammensetzt, welche miteinander verbunden sind. Beide Flächengebilde bilden einen Hohlkörper mit einem teilweise umschlossenen Luftvolumen. Das teilzylindrische Flächengebilde 31 ist hierbei durch das gewellte Flächegebilde 32 unter Biegespannung gesetzt.
  • Die Materialien für die Akustikmodule der Figuren 2 bis 4 können Materialien des Moduls der Figur 1 entsprechen.
  • Die hier nur schematisch dargestellten Akustikmodule können beispielsweise über nicht gezeigte Befestigungsmittel an Wänden, Decken etc. befestigt werden oder mit Hilfe von geeigneten Positionierungseinrichtungen (nicht gezeigt) im Raum aufgestellt werden.
  • Figur 5 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Flächengebildes 40 aus dünnwandigem biegeelastischen Material. Das Material setzt sich hierbei aus zwei übereinander angeordneten Lagen 41,42 zusammen, die mit Hilfe von Verbindungspunkten 45 bzw. entsprechenden Abstandshaltern mit Abstand voneinander aneinander fixiert sind. In beiden Lagen 41,42 sind in Abständen Perforationen 44 angeordnet. Des Weiteren ist auf der Innenseite der Lage 41 eine durch Materialabtrag gebildete Furche 43 vorgesehen, die in einer Perforation 44 endet. Mit den hier dargestellten Strukturen (Perforationen, Furchen etc.) werden entsprechende akustische Effekte erzielt.
  • Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines unter Biegespannung gesetzten Flächengebildes 50, das sich bei dieser Ausführungsform aus zwei übereinander gespannten Kunststofffolien 51,52 zusammensetzt. Beide Folien sind nicht miteinander verbunden, sondern lediglich verspannt.
  • Die obere Folie 51 weist Einschnitte auf, durch die Zungen 53 gebildet sind, welche aus der gebogenen Folie 51 vorstehen und ein entsprechendes Schwingverhalten bei akustischer Beaufschlagung zeigen.

Claims (10)

  1. Akustikmodul (1,10,20,30) zur Beeinflussung, insbesondere Verringerung, von Schallreflektionen und/oder Schallübertragungen in einem Raum, das als dreidimensionaler vollständig oder teilweise geschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, der ein Luftvolumen begrenzt und der mindestens ein Flächengebilde (2,3,10,21,31) aus dünnwandigem biegeelastischen Material umfasst, das unter Erzeugung eines Hohlraumes von mindestens einem weiteren Flächengebilde (4,12,22,23,24,32) des Hohlkörpers derart unter Biegespannung gesetzt ist, dass es eine gekrümmte Form annimmt und bei Schallbeaufschlagung in Schwingungen versetzt wird, wobei das gekrümmte, unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde (2,3,10,21,31) Strukturierungen und/oder Perforationen, insbesondere Mikroperforationen, aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikmodul Einrichtungen zur Veränderung der Krümmung des mindestens einen gekrümmten Flächengebildes (2,3,10,21,31) besitzt.
  2. Akustikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Flächengebilde ebenfalls unter Biegespannung gesetzt ist und eine gekrümmte Form annimmt.
  3. Akustikmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper noch weitere Flächengebilde (4,12,22,23,24,32) umfasst, die spannungsfrei oder ebenfalls unter Biegespannung gesetzt sind, so dass sie eine gekrümmte Form annehmen.
  4. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Hohlkörpern zusammensetzt.
  5. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den Flächengebilden so gestaltet ist, dass sich ein Gelenkeffekt ergibt.
  6. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengebilde über Steckverbindungen miteinander verbunden sind.
  7. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gekrümmte, unter Biegespannung gesetzte Flächengebilde (2,3,11,21,31) eine Wandstärke von < 3 mm besitzt.
  8. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper mehrere hintereinander angeordnete Hohlräume aufweist.
  9. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flächengebilde ein schichtweise ausgebildetes Material umfasst, dessen Schichten (41,42) lose aufeinander angeordnet oder miteinander verbunden sind.
  10. Akustikmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine in das Modul integrierte Lichtquelle aufweist.
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