KR102098194B1 - Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof - Google Patents

Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102098194B1
KR102098194B1 KR1020180008621A KR20180008621A KR102098194B1 KR 102098194 B1 KR102098194 B1 KR 102098194B1 KR 1020180008621 A KR1020180008621 A KR 1020180008621A KR 20180008621 A KR20180008621 A KR 20180008621A KR 102098194 B1 KR102098194 B1 KR 102098194B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
floor
acoustic
impact sound
floating
merge mode
Prior art date
Application number
KR1020180008621A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190090146A (en
Inventor
박효선
조동준
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020180008621A priority Critical patent/KR102098194B1/en
Publication of KR20190090146A publication Critical patent/KR20190090146A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102098194B1 publication Critical patent/KR102098194B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/18—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors
    • E04F15/20—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors for sound insulation
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/04—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire
    • E04F2290/041—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire against noise
    • 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
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/12—Rooms, e.g. ANC inside a room, office, concert hall or automobile cabin
    • 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
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3223—Materials, e.g. special compositions or gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Floor Finish (AREA)

Abstract

본 발명은 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는 건축물 상부층의 바닥을 이루는 바닥판, 상부층과 하부층을 구획하는 하부판 및 바닥판과 하부판 사이에 구비되는 완충층이 상호 적층되는 뜬바닥 구조에서 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감쇠시킨다. 이를 위해 바닥 충격음 감쇠 장치는 복수 개의 음향 메타 물질들을 구비하고, 바닥 충격에 의해 바닥판과 하부판이 동시에 휨진동되는 병합 모드와, 하부판이 휨진동하는 비병합 모드의 휨파 진동 패턴에 대응하여 저주파수 대역의 바닥 충격음이 감쇠되도록 뜬바닥 구조의 평면 영역을 따라 음향 메타 물질 합성체들이 그룹 단위로 배열된다. 본 발명에 의하면, 뜬바닥 구조의 병합 및 비병합 모드 발생 특성에 의하여 바닥 충격음에 가장 큰 영향을 미치는 주파수 대역을 선별하고, 그에 따라 음향 메타 물질을 해당 모드를 감소시킬수 있도록 뜬바닥 구조에 최적화하여 적용함으로서, 저주파수 대역 바닥 충격음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.The present invention relates to an apparatus for attenuating floor impact sound in a low frequency band using an acoustic metamaterial and a method therefor. The floor impact sound attenuation device of the present invention attenuates the floor impact sound of the low frequency band in a floating floor structure in which a floor plate constituting the floor of the upper layer of the building, a lower plate partitioning the upper and lower layers, and a buffer layer provided between the floor plate and the lower plate are laminated to each other. . To this end, the floor impact sound damping device includes a plurality of acoustic meta materials, and a low frequency band corresponding to a bending mode vibration pattern of a merge mode in which the bottom plate and the bottom plate are flexibly vibrated by the floor impact and a non-merge mode in which the bottom plate is flexibly vibrated. The acoustic meta-material composites are arranged in groups along the planar area of the floating floor structure so that the floor impact sound of the is damped. According to the present invention, the frequency band having the greatest impact on the floor impact sound is selected by the merging and non-merge mode generation characteristics of the floating floor structure, and accordingly the acoustic metamaterial is optimized for the floating floor structure to reduce the corresponding mode. By applying, it is possible to effectively reduce the low-frequency band impact sound.

Description

음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR REDUCING FLOOR IMPACT SOUND OF LOW FREQUENCY BAND USING ACOUSTIC META MATERIALS STRUCTURES AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for attenuating floor impact sound in a low frequency band using acoustic metamaterials {APPARATUS FOR REDUCING FLOOR IMPACT SOUND OF LOW FREQUENCY BAND USING ACOUSTIC META MATERIALS STRUCTURES AND METHOD THEREOF}

본 발명은 바닥 충격음 감쇠 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 뜬바닥 구조체의 병합 및 비병합 휨진동 모드 특성을 고려한 음향 메타 물질을 적용하여 저주파수 대역의 바닥 충격음을 저감시킬 수 있는 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a floor impact sound attenuation device, more specifically, by applying an acoustic meta material in consideration of the merged and non-merged flexural vibration mode characteristics of the floating floor structure, an acoustic meta material capable of reducing the floor impact sound in the low frequency band It relates to an apparatus for attenuating floor impact sound in a low frequency band and a method.

공동 주택에서 상부층 세대의 바닥에 가해지는 충격으로부터 발생하여 하부층에 전달되는 바닥 충격음은 고체 전달음(structure-borne sound)의 전형적인 형태로서, 이는 층간 소음의 종류 중에서 공동 주택 세대 간의 갈등을 불러일으키는 가장 중요한 요인이다.The floor impact sound transmitted from the impact on the floor of the upper-generation household in the apartment house and transmitted to the lower floor is a typical form of a structure-borne sound, and among the types of inter-floor noise, it is the most provoking conflict among the apartment house households. It is an important factor.

진동하는 구조체로부터 방사되는 고체 전달음은 대부분 구조체에 형성되는 휨파(bending wave)에 의하여 발생된다. 따라서 바닥 충격음을 줄일 수 있는 근원적인 방법은 바닥 구조의 휨 모빌리티를 줄이는 것이다. 무한한 판이나 빔의 휨 모빌리티는 부재의 영률, 밀도, 두께에 반비례한다. 유한 시스템의 경우 공진에서의 휨 모빌리티는 부재의 댐핑(loss factor)이 커질 경우 감소하며, 경계 조건에 영향을 받기도 한다.The solid sound transmitted from the vibrating structure is mostly generated by bending waves formed in the structure. Therefore, the fundamental method to reduce the floor impact sound is to reduce the bending mobility of the floor structure. The flexural mobility of an infinite plate or beam is inversely proportional to the Young's modulus, density and thickness of the member. In the case of a finite system, the bending mobility at resonance decreases when the damping factor of the member increases, and it is also affected by boundary conditions.

일반적인 바닥 부재로 널리 쓰이는 물질(예를 들어, 콘크리트, 목재 등)의 탄성과 댐핑 특성은 변화시키기 어려우므로, 휨 모빌리티를 감소시키기 위해서는 스팬 감소, 단면 확장, 포스트텐션(post-tension)과 같은 구조적 변경이 요구된다. 하지만 그와 같은 구조적 변경은 경제적 그리고 실용적으로 실행하기 매우 어려운 문제점이 있다.Since the elasticity and damping properties of materials (for example, concrete, wood, etc.) widely used as general floor members are difficult to change, structural structures such as span reduction, cross-section expansion, and post-tension are required to reduce bending mobility. Changes are required. However, such structural changes are very difficult to implement economically and practically.

뜬바닥 구조(floating floor system)의 사용은 구조적 변경없이 바닥 충격음을 줄일 수 있는 유용한 방법으로 적용되고 있다. 기존의 바닥 충격음 저감을 위한 바닥 구조의 대부분은 뜬바닥 구조의 형태에 기인하고 있다.The use of a floating floor system has been applied as a useful method to reduce floor impact noise without structural changes. Most of the existing floor structures for reducing floor impact noise are due to the shape of the floating floor structure.

일반적으로 뜬바닥 구조(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부층 세대의 마감 바닥판(12)과 상하층을 구획하는 슬래브(16) 사이에 완충층(14)을 삽입한 샌드위치 판구조로서, 상하부판(12, 16)의 재질(mass)과 완충층(14)의 동탄성계수(dynamic stiffness)에 의하여 공진 주파수를 형성하게 되고, 상부판 즉, 마감 바닥판(12)에 가해진 진동 에너지의 하부판 즉, 슬래브(16)로의 전달이 공진 주파수 상부 영역에서 감쇠되는 원리에 의하여 바닥 충격음이 제어된다.In general, the floating floor structure 10 is a sandwich plate structure in which a buffer layer 14 is inserted between the finishing floor plate 12 of the upper layer generation and the slab 16 that partitions the upper and lower layers, as shown in FIG. 1, The resonance frequency is formed by the mass of the upper and lower plates 12 and 16 and the dynamic stiffness of the buffer layer 14, and the upper plate, that is, the lower plate of the vibration energy applied to the finishing bottom plate 12 That is, the floor impact sound is controlled by the principle that the transmission to the slab 16 is attenuated in the upper region of the resonance frequency.

마감 바닥판(12), 완충층(14) 및 슬래브(16)가 적층된 형태의 뜬바닥 구조(10)의 공진 주파수(natural frequency)

Figure 112018008217506-pat00001
는 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Resonant frequency (natural frequency) of the floating bottom structure 10 in the form of a laminated bottom plate 12, a buffer layer 14 and a slab 16
Figure 112018008217506-pat00001
Can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112018008217506-pat00002
Figure 112018008217506-pat00002

여기서

Figure 112018008217506-pat00003
는 완충층(14)의 동탄성 계수(dynamic stiffness)이고,
Figure 112018008217506-pat00004
은 마감 바닥판(12)의 면밀도를 나타내며, 그리고
Figure 112018008217506-pat00005
는 슬래브(16)의 면밀도를 나타낸다.here
Figure 112018008217506-pat00003
Is the dynamic stiffness of the buffer layer 14,
Figure 112018008217506-pat00004
Indicates the surface density of the finished base plate 12, and
Figure 112018008217506-pat00005
Indicates the surface density of the slab 16.

이러한 뜬바닥 구조(10)는 마감 바닥판(12)에 가해지는 외력의 주파수가 공진 주파수

Figure 112018008217506-pat00006
보다 높을 때, 슬래브(16)에 전달되는 힘의 양이 감소하게 되는 진동 격리(vibration isolation) 원리에 의하여 바닥 충격음을 저감시킨다.In this floating floor structure 10, the frequency of the external force applied to the finished floor plate 12 is a resonance frequency.
Figure 112018008217506-pat00006
When higher, the floor impact noise is reduced by a vibration isolation principle in which the amount of force transmitted to the slab 16 is reduced.

뜬바닥 구조(10)는 일반적으로 약 100 Hz 이상의 중고 주파수 대역의 바닥 충격음 저감에 효과가 있다. 이는 일반적인 공동 주택 바닥 구조체의 휨 진동장(bending wave field, transverse wave field)이 약 100 Hz 이상에서는 확산장(diffusive wave field)이 되어 마감 바닥판(12)에 가해진 진동 에너지의 슬래브(16)로의 전달이 뜬바닥 구조(10)에 기인하여 형성되는 진동 격리(vibration isolation) 시스템에 거의 지배받기 때문이다.The floating floor structure 10 is generally effective in reducing floor impact noise in a used frequency band of about 100 Hz or higher. This becomes a diffuse wave field at a bending wave field (transverse wave field) of a typical apartment house floor structure above about 100 Hz, and becomes a diffusion wave field to the slab 16 of the vibration energy applied to the finishing floor plate 12. This is because the transmission is almost controlled by the vibration isolation system formed due to the floating structure 10.

상기와 같이 뜬바닥 구조(10)는 중고 주파수 대역의 바닥 충격음 저감에는 효과적이나 일반적인 공동 주택에서 가장 문제가 되는 바닥 충격음은 예를 들어, 사람의 걸음이나 어린이의 점핑(jumping) 등에 의해서 발생하는 약 100 Hz 이하의 저주파수 대역의 중량 충격음이다.As described above, the floating floor structure 10 is effective for reducing the floor impact noise of the used frequency band, but the floor impact noise that is the most problematic in a general apartment house is, for example, a drug caused by a person's walking or children's jumping. It is a heavy shock sound in the low frequency band of 100 Hz or less.

이러한 뜬바닥 구조(10)에서 중량 충격음을 감소시키기 위해서는 공진 주파수

Figure 112018008217506-pat00007
를 중량 충격음의 주요 주파수 성분 이하로 낮추는 방법이 고려될 수 있다. 그러나 이 경우, 마감 바닥판(12)에 가해지는 충격력에 의해 마감 바닥판(12)과 슬래브(16)가 함께 휨진동하는 병합(coupled) 모드와, 슬래브(16) 만이 휨진동하는 비병합(decoupled) 모드의 주파수가 감소하게 된다. 그러한 공진 주파수의 변화에 따른 뜬바닥 구조(10)의 휨진동 모드의 변화 특성이 주파수가 낮아질수록 충격력이 증가하는 저주파수 가진원(source)의 주파수 특성과 결부되게 되면, 오히려 뜬바닥 구조(10)의 공진 주파수 저감이 저주파수 대역의 바닥 충격음을 증가시키는 문제가 발생할 수 있다.In order to reduce the weight impact sound in the floating structure 10, the resonance frequency
Figure 112018008217506-pat00007
A method of lowering the weight below the main frequency component of the weight impact sound can be considered. In this case, however, the combined mode in which the closing bottom plate 12 and the slab 16 flexibly vibrate together by the impact force applied to the finishing bottom plate 12, and the non-merging in which only the slab 16 flexes and vibrates ( The frequency of the decoupled) mode is reduced. When the change characteristic of the bending vibration mode of the floating structure 10 according to the change of the resonance frequency is associated with the frequency characteristic of the low-frequency excitation source whose impact force increases as the frequency decreases, the floating structure 10 Reduction of the resonance frequency may cause a problem of increasing the floor impact sound in the low frequency band.

이와 같이 뜬바닥 구조(10)의 공진 주파수 저감에 의한 중량 충격음 감쇠 방법은 뜬바닥 구조(10)의 공진 주파수의 변화에 따른 뜬바닥 구조(10)의 휨진동 모드의 변화 특성에 기인하는 중량 충격음을 제어할 수 없다는 점에서 충분한 충격음 저감 효과를 기대하기 어렵다는 문제점이 있다.As described above, the method for attenuating the weight impact sound by reducing the resonance frequency of the floating structure 10 is the weight impact sound due to the change characteristic of the bending vibration mode of the floating structure 10 according to the change in the resonance frequency of the floating structure 10. There is a problem in that it is difficult to expect a sufficient impact sound reduction effect in that it cannot be controlled.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0011575호(공개일 2016.02.01.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0011575 (published 2016.02.01.) 대한민국 등록특허공보 제10-09288027호(공고일 2009.11.24.)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-09288027 (Publication date 2009.11.24.) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0112449호(공개일 2017.10.12.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0112449 (Publication date 2017.10.12.) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0125993호(공개일 2014.10.30.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0125993 (published 2014.10.30.)

Acoustic metamaterials: From local resonances to broad horizons, Guancong Ma, and Ping Sheng, Ma and Sheng Sci. Adv. 2016; 2 : e1501595, 26 February 2016Acoustic metamaterials: From local resonances to broad horizons, Guancong Ma, and Ping Sheng, Ma and Sheng Sci. Adv. 2016; 2: e1501595, 26 February 2016

본 발명에 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치 및 그 방법은 다음과 같은 해결과제를 가진다.The low-frequency floor impact sound attenuation device and method using the acoustic metamaterial in the present invention have the following problems.

첫째, 본 발명은 저주파수 대역의 바닥 충격음을 줄이기 위하여 고려될 수 있는 스팬 감소, 단면 확장, 포스트텐션과 같은 구조적 변경을 실시하지 않은 채 저주파수 대역의 바닥 충격음을 저감시킬 수 있는 장치를 제공하고자 한다.First, the present invention is to provide a device capable of reducing the floor impact sound of the low frequency band without performing structural changes such as span reduction, cross section expansion and post tension, which can be considered to reduce the floor impact sound of the low frequency band.

둘째, 본 발명은 음향 메타 물질을 이용하여 뜬바닥 구조체에서의 바닥 충격음을 감쇠시키고자 한다.Second, the present invention is to attenuate the floor impact sound in the floating floor structure using an acoustic meta-material.

셋째, 본 발명은 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감소시키기 위하여 공진 주파수가 낮은 뜬바닥 구조를 적용할 경우 발생할 수 있는 뜬바닥 구조의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드 특성과 중량 충격원의 가력 주파수 특성에 기인하여 증가되는 바닥 충격음 성분을 저감시켜 효과적으로 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감소시키고자 한다.Third, the present invention combines the characteristics of the coupled and decoupled modes of the floating structure that can occur when a floating structure with a low resonance frequency is applied to reduce the floor impact sound in the low frequency band, and the force of the weight shock source. It is intended to effectively reduce the floor impact sound in the low frequency band by reducing the component of the floor impact sound that is increased due to the frequency characteristics.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다. The problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치는 음향 메타 물질 합성체를 이용하여 뜬바닥 구조의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드 특성과 중량 충격원의 가력 주파수 특성에 기인하는 바닥 충격음 성분을 저감시키는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 바닥 충격음 감쇠 장치는 효과적으로 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감소시킬 수 있다.In order to achieve the above objects, the low-frequency floor impact sound attenuation device using the acoustic meta-material of the present invention has a combined meta-composite and decoupled mode characteristics and weight impact of a floating floor structure using an acoustic meta-material composite. One feature is to reduce the floor impact sound component due to the original force frequency characteristics. Such a floor impact sound attenuation device can effectively reduce the floor impact sound in the low frequency band.

이 특징에 따른 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는, 건축물 상부층의 바닥을 이루는 바닥판, 상부층과 하부층을 구획하는 하부판 및 상기 바닥판과 상기 하부판 사이에 구비되는 완충층이 상호 적층되는 뜬바닥 구조에서의 바닥 충격음을 감쇠시킨다.In the floor impact sound damping device of the present invention according to this feature, a floor plate constituting a floor of an upper layer of a building, a lower plate partitioning an upper layer and a lower layer, and a buffer layer provided between the floor plate and the lower plate are stacked on each other. Attenuates floor impact sound.

이 특징의 바닥 충격음 감쇠 장치는: 바닥 충격에 의한 파동 에너지를 감쇠시키기 위해 해당 주파수 대역에서 유효 질량 밀도가 마이너스 값을 갖는 복수 개의 음향 메타 물질들을 포함하는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체를 구비하여 상기 하부판의 표면 또는 내부에 설치되고; 상기 바닥판의 바닥 충격에 의해 상기 뜬바닥 구조의 상기 바닥판과 상기 하부판이 동시에 휨진동되는 병합 모드와, 상기 하부판이 휨진동하는 비병합 모드의 휨파 진동 패턴에 대응하여 저주파수 대역의 바닥 충격음이 감쇠되도록 상기 뜬바닥 구조의 평면 영역을 따라 상기 음향 메타 물질 합성체들이 그룹 단위로 배열된다.The floor impact sound damping device of this feature comprises: a plurality of acoustic metamaterial composites comprising a plurality of acoustic metamaterials having an effective mass density of negative value in a corresponding frequency band to attenuate the wave energy caused by the floor impact. Installed on the surface or inside of the bottom plate; The floor impact sound of the low frequency band corresponds to a bending mode vibration pattern of a merge mode in which the bottom plate and the bottom plate of the floating floor structure are flexibly vibrated by the floor impact of the bottom plate, and the non-merge mode in which the bottom plate is flexibly vibrated. The acoustic metamaterial composites are arranged in groups along the planar area of the floating structure so as to be attenuated.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체들은; 1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에서의 발생되는 휨파 진동 패턴에 따라 배치된다.In one embodiment of this feature, the acoustic metamaterial composites are; It is arranged according to the bending wave vibration pattern generated in the merge mode and the non-merge mode of the first to third order.

다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질들 합성체들은; 상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 대응하여 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 그룹 단위가 배열된다.In another embodiment, the composites of acoustic metamaterials are; When the floating floor structure has a quadrangular plane, the group units are arranged in the horizontal and vertical directions, respectively, in correspondence with the merge mode and the non-merge mode.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체들은; 상기 뜬바닥 구조의 가로 및 세로 방향 각각에 복수 개의 상기 음향 메타 물질 합성체들이 포함되는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹들로 구성되고; 상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은 1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 의하여 상기 하부판에 진폭이 최대인 안티 노드가 형성되는 영역에 배치된다.In another embodiment, the acoustic metamaterial composites are; A plurality of acoustic meta-material composite groups including a plurality of acoustic meta-material composites in each of the horizontal and vertical directions of the floating structure; Each of the acoustic meta-material composite groups is disposed in a region in which an antinode having a maximum amplitude is formed in the lower plate by the merged mode and the non-merged mode of the first to third order.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은; 상기 뜬바닥 구조의 가로 및 세로 방향 각각에 1 차, 2 차 및 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드 각각의 주파수에 대응하여 서로 다른 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 음향 메타 물질 합성체들이 다른 영역에 배치된다.In another embodiment, each of the acoustic metamaterial composite groups; A plurality of sounds designed to have different effective mass densities of negative values corresponding to the frequencies of the primary, secondary and tertiary merge modes and non-merge modes in the horizontal and vertical directions of the floating floor structure, respectively. Metamaterial composites are placed in different regions.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체들은; 상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 대응하여 가로 및 세로 방향 중 장축 방향으로 상기 그룹 단위가 배열된다.In another embodiment, the acoustic metamaterial composites are; When the floating floor structure has a non-square shape plane, the group units are arranged in the long axis direction among the horizontal and vertical directions corresponding to the merge mode and the non-merge mode.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체들은; 상기 뜬바닥 구조의 장축 방향으로 복수 개의 상기 음향 메타 물질 합성체들이 포함되는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹들로 구성되고; 상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은 1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 의하여 상기 하부판에 진폭이 최대인 안티 노드가 형성되는 영역에 배치된다.In another embodiment, the acoustic metamaterial composites are; A plurality of acoustic metamaterial composite groups including a plurality of acoustic metamaterial composites in the long axis direction of the floating structure; Each of the acoustic meta-material composite groups is disposed in a region in which an antinode having a maximum amplitude is formed in the lower plate by the merged mode and the non-merged mode of the first to third order.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은; 상기 뜬바닥 구조의 장축 방향으로 1 차, 2 차 및 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드 각각의 주파수에 대응하여 서로 다른 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 음향 메타 물질 합성체들이 다른 영역에 배치된다.In another embodiment, each of the acoustic metamaterial composite groups; Synthesis of a plurality of acoustic metamaterials designed to have different effective mass densities having a negative value in correspondence to the respective frequencies of the primary, secondary and tertiary merge modes and non-merge modes in the long axis direction of the floating structure Sieves are placed in different areas.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 건축물 상부층의 바닥을 이루는 바닥판, 상부층과 하부층을 구획하는 하부판 및 상기 바닥판과 상기 하부판 사이에 구비되는 완충층이 상호 적층되는 뜬바닥 구조에서의 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감쇠하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, the floor plate forming the floor of the upper layer of the building, the lower plate for partitioning the upper and lower layers, and a buffer layer provided between the floor plate and the lower plate are stacked with each other in a low frequency band floor impact sound in a floating floor structure. A method for determining the arrangement structure of an acoustic meta-material composite of a floor impact sound damping device for damping a device is provided.

이 특징에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법은: 상기 뜬바닥 구조에서 상기 바닥판과 상기 하부판이 함께 휨진동하는 병합 모드와, 상기 하부판이 휨진동하는 비병합 모드의 응답 특성에 따른 바닥 충격음에 설정된 기준치 이상의 영향을 미치는 주파수 대역을 선별하는 단계; 상기 병합 모드에 대응하여 복수 개의 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계; 및 상기 비병합 모드에 대응하여 복수 개의 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계;를 포함한다.The method for determining the arrangement structure of the acoustic metamaterial composite of the floor impact sound damping device according to this feature is: a merge mode in which the bottom plate and the bottom plate flexibly vibrate together in the floating floor structure, and a non-merge mode in which the bottom plate flexes and vibrates. Selecting a frequency band having an influence over a reference value set on the floor impact sound according to the response characteristics of the; Determining an arrangement structure of a plurality of first acoustic metamaterial composites in response to the merge mode; And determining an arrangement structure of a plurality of second acoustic metamaterial composites in response to the non-merge mode.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 선별하는 단계는, 상기 바닥 충격음 감쇠 장치가 적용될 뜬바닥 구조와 동일하게 제작된 샘플을 이용하여 사전에 실험에 의해 선별된다.In one embodiment of this feature, the sorting step is screened by experiment in advance using a sample made of the same floor structure to which the floor impact sound damping device is applied.

다른 실시예에 있어서, 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는, 상기 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 상기 병합 모드의 커플링 정도가 낮아지는 영역에 대응하여 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정한다.In another embodiment, the step of determining the arrangement structure of the first acoustic meta-material composite may include, as the resonance frequency of the floating floor structure decreases, a coupling degree of the merge mode decreases in response to the region. Determine the arrangement structure of the acoustic metamaterial composites of 1.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는, 상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하고, 상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 장축 방향으로 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정한다.In another embodiment, the step of determining the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composite may include: when the floating structure has a square shape plane, the first acoustic metamaterial in the horizontal and vertical directions, respectively. The arrangement structure of the composites is determined, and when the floating floor structure has a non-square shape plane, the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composites is determined in a long axis direction.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는, 상기 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 상기 비병합 모드에 대한 진동 격리 효율이 증가하는 정도 및 저주파 충격원의 가력 주파수 특성에 의하여 충격음이 증가하는 정도를 고려하여 상기 비병합 모드에 의한 슬래브 진동이 저감되도록 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정한다.In another embodiment, the determining of the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composite may include an increase in vibration isolation efficiency for the non-merge mode and a low frequency as the resonance frequency of the floating floor structure decreases. The arrangement structure of the second acoustic metamaterial composite is determined so that the slab vibration by the non-merge mode is reduced in consideration of the degree of increase in the impact sound by the force frequency characteristic of the impact source.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는, 상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하고, 상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 장축 방향으로 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정한다.In another embodiment, the step of determining the arrangement structure of the second acoustic meta-material composite may include: when the floating structure has a square shape plane, the second acoustic meta-material in the horizontal and vertical directions, respectively. The arrangement structure of the composites is determined, and when the floating floor structure has a non-square shape plane, the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composites is determined in a long axis direction.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들 각각은, 바닥 충격음에 의한 파동 에너지를 감쇠시키기 위해 해당 주파수 대역에서 유효 질량 밀도가 마이너스 값을 갖는 복수 개의 음향 메타 물질들을 포함한다.In another embodiment, each of the first and second acoustic meta-material composites has a plurality of acoustic meta whose effective mass density has a negative value in a corresponding frequency band to attenuate the wave energy caused by the floor impact sound. Contains substances.

본 발명에 따른 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치 및 그의 바닥 충격음 감쇠 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.The low frequency band floor impact sound attenuation apparatus and its floor impact sound attenuation method using the acoustic metamaterial according to the present invention have the following effects.

첫째, 본 발명은 뜬바닥 구조의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드 발생 특성에 의하여 바닥 충격음에 가장 큰 영향을 미치는 주파수 대역을 선별하고, 그에 따라 음향 메타 물질을 해당 모드를 감소시킬수 있도록 뜬바닥 구조에 최적화하여 적용함으로서, 저주파수 대역 바닥 충격음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.First, the present invention is to select the frequency band that has the greatest impact on the floor impact sound by the characteristics of the combined (decoupled) and uncoupled (decoupled) mode of the floating floor structure, so that the acoustic meta-material to reduce the corresponding mode By optimizing and applying to the floating floor structure, it is possible to effectively reduce the floor impact sound of the low frequency band.

둘째, 본 발명은 뜬바닥 구조의 설계 시, 시공 시 또는 완공 후에도 음향 메타 물질을 구비하는 바닥 충격음 감쇠 장치를 적용 가능하므로, 보다 저렴한 비용으로 설치 가능하다.Second, the present invention can be installed at a lower cost because the floor impact sound damping device having an acoustic meta-material can be applied even when designing a floating floor structure, during construction, or even after completion.

셋째, 본 발명은 뜬바닥 구조의 다양한 형상에 대응하여 음향 메타 물질의 배열 구조를 다양하게 하여 적용 가능하다.Third, the present invention can be applied by varying the arrangement structure of the acoustic metamaterial in response to various shapes of the floating floor structure.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will become apparent to those skilled in the art from the following description.

도 1은 일반적인 공동 주택용 뜬바닥 구조의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치가 설치된 뜬바닥 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치가 설치된 뜬바닥 구조를 도시한 도면,
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치에 적용되는 음향 메타 물질 합성체의 개념도,
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치의 사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조에서의 병합 및 비병합 모달 패턴을 고려하여 설치된 음향 메타 물질 합성체의 배열을 나타내는 도면,
도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치의 비사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조에서의 병합 및 비병합 모달 패턴을 고려하여 설치된 음향 메타 물질 합성체의 배열을 나타내는 도면, 그리고
도 7은 본 발명에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 수순을 도시한 흐름도이다.1 is a view showing the configuration of a floating floor structure for a typical apartment house,
2 is a view showing a floor structure in which a floor impact sound damping device according to an embodiment of the present invention is installed,
3 is a view showing a floating floor structure with a floor impact sound damping device according to an embodiment of the present invention,
4 is a conceptual diagram of an acoustic meta-material composite applied to the floor impact sound attenuator shown in FIGS. 2 and 3;
5 is a view showing the arrangement of the acoustic meta-material composite installed in consideration of the merged and non-merged modal pattern in the floating structure having a square shape of the floor impact sound damping device shown in FIGS. 2 and 3,
6 is a view showing the arrangement of the acoustic metamaterial composite installed in consideration of the merged and non-merged modal patterns in the floating floor structure having a non-square shape of the floor impact sound damping device shown in FIGS. 2 and 3, and
7 is a flow chart showing a procedure for determining the arrangement structure of the acoustic meta-material composite of the floor impact sound damping device according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. As those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can readily understand, the embodiments described below may be modified in various forms without departing from the concept and scope of the present invention. Where possible, the same or similar parts are indicated by the same reference numerals in the drawings.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of referring only to specific embodiments and is not intended to limit the invention. The singular forms used herein include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of “comprising” embodies certain properties, regions, integers, steps, actions, elements and / or components, and other specific properties, regions, integers, steps, actions, elements, components and / or It does not exclude the presence or addition of military forces.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical terms and scientific terms used in the present specification have the same meaning as those generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는 음향 메타 물질 합성체를 파동 에너지 감쇠 원리를 이용하여 뜬바닥 구조의 공진 주파수 저감에 따른 휨진동 모드의 변화를 고려하여 적용한다. 또 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는 음향 메타 물질 합성체를 건축물의 평면 형상에 대응하여 배열 구조를 다양하게 변경 가능하다. 또 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는 음향 메타 물질 합성체를 병합 모드 및 비병합 모드의 주파수 대역에 대응하여 다른 배열 구조의 음향 메타 물질 합성체들로 배열한다.The floor impact sound damping apparatus of the present invention applies the acoustic metamaterial composite in consideration of the change in the bending vibration mode according to the reduction of the resonance frequency of the floating floor structure using the wave energy damping principle. In addition, the floor impact sound attenuation device of the present invention can vary the arrangement structure of the acoustic meta-material composite in response to the planar shape of the building. In addition, the floor impact sound attenuation device of the present invention arranges the acoustic meta-material composites into acoustic meta-material composites of different arrangement structures corresponding to the frequency bands of the merge mode and the non-merge mode.

이러한 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치는 저주파수 대역의 바닥 충격음을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 여기서 음향 메타 물질을 이용한 파동 에너지 감쇠는 음향 메타 물질의 밴드갭(band gap) 주파수 대역에서 유효 질량 밀도(effective mass density)가 마이너스 값을 가질 때, 유효 질량 밀도와 유효 부피 탄성 계수의 비로 나타내어지는 유효 굴절률(effective refractive index)이 허수가 되어 소멸파(evanescent wave)가 발생하는 원리에 기반한다.The floor impact sound attenuation device of the present invention can effectively reduce the floor impact sound in the low frequency band. Here, the wave energy attenuation using the acoustic metamaterial is represented by the ratio of the effective mass density and the effective volume elastic modulus when the effective mass density in the band gap frequency band of the acoustic metamaterial has a negative value. It is based on the principle that the effective refractive index becomes imaginary and an evanescent wave occurs.

이하에서는 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치가 설치된 뜬바닥 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치가 설치된 뜬바닥 구조를 도시한 도면이다.2 is a view showing a floor structure with a floor impact sound damping device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a floor structure with a floor impact sound damping device according to an embodiment of the present invention to be.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치(100)는 건축물 예를 들어, 아파트 등 공동 주택의 상부층과 하부층 사이의 뜬바닥 구조(20)에 적용되어, 상부층 세대로부터 발생되는 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감쇠시키도록 설치된다. 이 실시예의 바닥 충격음 감쇠 장치(100)는 건축물 시공 후, 뜬바닥 구조의 슬래브(26)의 하부 표면에 설치된다.Referring to FIG. 2, the floor impact sound damping device 100 according to an embodiment of the present invention is applied to the floating floor structure 20 between the upper and lower floors of an apartment house, such as an apartment building, from an upper floor generation It is installed to attenuate the generated floor impact sound in the low frequency band. The floor impact sound damping device 100 of this embodiment is installed on the lower surface of the slab 26 of the floating floor structure after construction of the building.

구체적으로, 이 실시예의 뜬바닥 구조(floating floor system)(20)는 온돌층(22)과, 상부층과 하부층을 구획하는 슬래브(26) 사이에 완충층(24)이 삽입된 샌드위치 판 구조 즉, 상부층의 온돌층(22)과, 상부층과 하부층을 구획하는 슬래브(26) 및, 온돌층(22)과 슬래브(26) 사이에 구비되는 완충층(24)이 상호 적층된 형태로 구성된다.Specifically, the floating floor system 20 of this embodiment has a sandwich plate structure in which a buffer layer 24 is inserted between the ondol layer 22 and the slab 26 that divides the upper layer and the lower layer, that is, the upper layer. The ondol layer 22, the slab 26 for partitioning the upper and lower layers, and the buffer layer 24 provided between the ondol layer 22 and the slab 26 are configured in a mutually stacked form.

온돌층(22)은 충격이 가해지는 상부층으로서, 예컨대, 상부층의 마감 바닥판으로 구비되어, 내부에 예를 들어, 온수관이 매립된 몰탈 온돌판이 포함되거나, 보일러 배관 등의 온돌 장치 등이 설치될 수 있다. 완충층(24)은 온돌층(22)의 열을 보존하기 위한 단열재로서, 보온 단열재 예를 들어, EPS(Expanded Poly Styrene), EPP(Expanded Poly propylene) 등의 스티로폼 계열 물질이나 기타 암면 계열의 물질로 이루어진다. 그리고 슬래브(26)는 상부층과 하부층 세대를 구조적으로 지탱하는 하부층으로서, 예컨대, 콘크리트 재질 등으로 구비된다.The ondol layer 22 is an upper layer to which an impact is applied, for example, provided as a finishing bottom plate of the upper layer, for example, a mortar ondol plate embedded with a hot water pipe, or an ondol device such as a boiler pipe is installed therein. Can be. The buffer layer 24 is a heat insulating material for preserving the heat of the ondol layer 22, and is a heat insulating material such as Styrofoam-based materials such as Expanded Poly Styrene (EPS) and Expanded Poly propylene (EPP) or other rock-based materials. Is done. In addition, the slab 26 is a lower layer structurally supporting the upper layer and the lower layer generation, and is provided with, for example, a concrete material.

이 실시예의 바닥 충격음 감쇠 장치(100)는 슬래브(26)의 하부 표면에 설치되어, 복수 개의 음향 메타 물질 합성체(110)들이 상부층의 온돌층(22) 또는 슬래브(26)의 평면 형상에 대응하여 가로 및/또는 세로 방향으로 다양한 배열 구조를 갖도록 배치된다.The floor impact sound damping device 100 of this embodiment is installed on the lower surface of the slab 26, so that a plurality of acoustic meta-material composites 110 correspond to the planar shape of the ondol layer 22 or the slab 26 of the upper layer It is arranged to have various arrangement structures in the horizontal and / or vertical direction.

도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치(100a)는 뜬바닥 구조(30)에 적용되어, 상부층 세대로부터 발생되는 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감쇠시키도록 슬래브(26)의 내부에 설치된다. 이 실시예의 뜬바닥 구조(30)는 도 2의 것과 동일하거나 대체로 유사하므로, 여기서 구체적인 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the floor impact sound attenuation device 100a according to another embodiment is applied to the floating floor structure 30 and is disposed inside the slab 26 to attenuate the floor impact sound in the low frequency band generated from the upper layer generation. Is installed. Since the floating structure 30 of this embodiment is the same as or substantially similar to that of FIG. 2, detailed description is omitted here.

이 실시예의 바닥 충격음 감쇠 장치(100a)는 슬래브(36)의 내부에 설치된다. 이 경우, 바닥 충격음 감쇠 장치(100a)는 건축물의 시공 시에 설치될 수 있다. 이 실시예의 바닥 충격음 감쇠 장치(100a) 또한 복수 개의 음향 메타 물질 합성체(110)들이 상부층의 온돌층(32) 또는 슬래브(36)의 평면 형상에 대응하여 가로 및/또는 세로 방향으로 다양한 배열 구조를 갖도록 배치된다.The floor impact sound damping device 100a of this embodiment is installed inside the slab 36. In this case, the floor impact sound damping device 100a may be installed during construction of the building. The floor impact sound attenuation device 100a of this embodiment also has a plurality of acoustic meta-material composites 110 in a variety of arrangements in the horizontal and / or vertical direction corresponding to the planar shape of the ondol layer 32 or the slab 36 of the upper layer. It is arranged to have.

본 발명에서 뜬바닥 구조(20, 30)의 병합 및 비병합 모달 응답은 휨파장(bending wave field)에 의하여 지배받게 되고, 외력에 의한 음향 메타 물질 합성체(110)의 진동 반응은 휨파의 전파 방향에 수직으로 작용하게 되므로, 음향 메타 물질 합성체(110)의 외곽 셀과 내부 코어는 뜬바닥 구조(20, 30)의 수직 방향으로 강성

Figure 112018008217506-pat00008
물질에 의하여 결합되어야 한다. 이와 같은 형태의 설치는 뜬바닥 구조(20, 30)의 상부판 즉, 온돌층(22, 32)에 가해지는 중량 충격원의 충격에 의한 뜬바닥 구조 고유의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모달 응답 특성에 기인하여 슬래브(26, 36)에 형성되는 휨파 에너지를 감쇠시키고, 그로 인하여 방사되는 바닥 충격음을 저감시킨다.In the present invention, the combined and non-merge modal response of the floating floor structures 20 and 30 is dominated by a bending wave field, and the vibration response of the acoustic meta-material composite 110 by external force propagates the bending wave Since it acts perpendicular to the direction, the outer cell and inner core of the acoustic metamaterial composite 110 are rigid in the vertical direction of the floating structures 20 and 30.
Figure 112018008217506-pat00008
It must be bound by substances. This type of installation is coupled and decoupled unique to the floating floor structure due to the impact of the weight impact source applied to the upper plates of the floating floor structures 20, 30, that is, the ondol layers 22, 32. ) Due to the modal response characteristics, the energy of the bending waves formed in the slabs 26 and 36 is attenuated, thereby reducing the emitted floor impact sound.

여기서 병합(coupled) 모드는 뜬바닥 구조(20, 30)의 충격력에 의해 온돌층(22, 32)과 슬래브(26, 36)가 함께 휨진동하는 경우로 정의되고, 비병합(decoupled) 모드는 슬래브(26, 36) 만이 휨진동하는 경우로 정의된다.Here, the coupled mode is defined as a case in which the ondol layers 22 and 32 and the slabs 26 and 36 flexibly vibrate together by the impact force of the floating structures 20 and 30, and the decoupled mode is It is defined as a case in which only the slabs 26 and 36 flex and vibrate.

따라서 본 발명에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 뜬바닥 구조(20 또는 30)의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모달 응답 특성에 의존하여 발생되는 바닥 충격음 성분의 감쇠를 목적으로 하여 음향 메타 물질의 배열 구조를 설계하고 배치함으로서, 바닥 충격음 즉, 중량 충격음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.Therefore, the floor impact sound attenuating devices 100 and 100a according to the present invention are intended to attenuate the floor impact sound components generated depending on the coupled and decoupled modal response characteristics of the floating floor structure 20 or 30. By designing and arranging the arrangement structure of the acoustic metamaterial, the floor impact sound, that is, the weight impact sound can be effectively reduced.

구체적으로, 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)에 적용되는 음향 메타 물질 합성체(110)에 대한 내용은 도 4 내지 도 6에서 상세히 설명한다.Specifically, the contents of the acoustic meta-material composite 110 applied to the floor impact sound damping devices 100 and 100a of the present invention will be described in detail in FIGS. 4 to 6.

먼저 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치에 적용되는 음향 메타 물질 합성체의 개념도로서, 음향 메타 물질 합성체(110)의 스프링 질량계(spring-mass system)를 도시한 것이다.First, FIG. 4 is a conceptual diagram of an acoustic meta-material composite applied to the floor impact sound attenuation device illustrated in FIGS. 2 and 3, and shows a spring-mass system of the acoustic meta-material composite 110. .

도 4를 참조하면, 음향 메타 물질 합성체(110)는 외부로부터 외력

Figure 112018008217506-pat00009
가 가해질 때, 외곽 단위 셀은
Figure 112018008217506-pat00010
의 질량과
Figure 112018008217506-pat00011
의 변위를 가지며, 내부 코어는
Figure 112018008217506-pat00012
의 질량과
Figure 112018008217506-pat00013
의 변위를 가진다. 내부 코어는 외곽 단위 셀과 강성
Figure 112018008217506-pat00014
의 물질로 결합된다. 이 때, 음향 메타 물질 합성체(110)는 다음의 수학식 2 및 수학식 3과 같은 운동 방정식을 가진다.4, the acoustic meta-material composite 110 is external force from the outside
Figure 112018008217506-pat00009
When is applied, the outer unit cell
Figure 112018008217506-pat00010
With the mass of
Figure 112018008217506-pat00011
Has a displacement of, and the inner core
Figure 112018008217506-pat00012
With the mass of
Figure 112018008217506-pat00013
Has a displacement of The inner core is rigid with the outer unit cell
Figure 112018008217506-pat00014
It is combined with a substance. At this time, the acoustic meta-material composite 110 has a motion equation as shown in Equations 2 and 3 below.

Figure 112018008217506-pat00015
Figure 112018008217506-pat00015

Figure 112018008217506-pat00016
Figure 112018008217506-pat00016

여기서, 음향 메타 물질 합성체(110)의 고조파 거동(harmonic behavior)을 고려하면, 수학식 2 및 수학식 3은 다음의 수학식 4로 전개된다.Here, considering the harmonic behavior of the acoustic meta-material composite 110, Equation 2 and Equation 3 are developed as Equation 4 below.

Figure 112018008217506-pat00017
Figure 112018008217506-pat00017

여기서,

Figure 112018008217506-pat00018
는 내부 코어
Figure 112018008217506-pat00019
의 국지적 공진 주파수이다.here,
Figure 112018008217506-pat00018
Inner core
Figure 112018008217506-pat00019
Is the local resonance frequency.

이 때, 음향 메타 물질 합성체(110)의 유효 질량 밀도

Figure 112018008217506-pat00020
는 다음의 수학식 5와 같이 계산된다.At this time, the effective mass density of the acoustic meta-material composite 110
Figure 112018008217506-pat00020
Is calculated as in Equation 5 below.

Figure 112018008217506-pat00021
Figure 112018008217506-pat00021

수학식 5를 전개하면, 정규화 유효 질량 밀도

Figure 112018008217506-pat00022
는 다음의 수학식 6과 같이 얻어진다.If Equation 5 is developed, the normalized effective mass density
Figure 112018008217506-pat00022
Is obtained as in Equation 6 below.

Figure 112018008217506-pat00023
Figure 112018008217506-pat00023

여기서,

Figure 112018008217506-pat00024
이며,
Figure 112018008217506-pat00025
이다.here,
Figure 112018008217506-pat00024
And
Figure 112018008217506-pat00025
to be.

수학식 6는

Figure 112018008217506-pat00026
및
Figure 112018008217506-pat00027
의 함수로서, 유효 질량 밀도
Figure 112018008217506-pat00028
는
Figure 112018008217506-pat00029
가
Figure 112018008217506-pat00030
의 상부에서
Figure 112018008217506-pat00031
로 접근할 때
Figure 112018008217506-pat00032
근방에서 음의 값을 가지게 된다. 이 때 음향 메타 물질 합성체(110)의 유효 부피 탄성 계수
Figure 112018008217506-pat00033
는 양의 값이 유지되고, 유효 굴절률
Figure 112018008217506-pat00034
은 허수가 된다. 유효 굴절률과 파수(wave number)
Figure 112018008217506-pat00035
는
Figure 112018008217506-pat00036
의 관계가 성립하므로, 허수값의 파수는 소멸파(evanescent wave)를 생성하게 된다. 소멸파의 생성은 파동이 음향 메타 물질 합성체(110)를 지나 전파될 때 그 에너지가 거리에 비례하여 지수적으로 감소하게 됨을 의미하며, 이는 파동의 감쇠를 일으키는 원리가 된다.Equation 6 is
Figure 112018008217506-pat00026
And
Figure 112018008217506-pat00027
As a function of, effective mass density
Figure 112018008217506-pat00028
The
Figure 112018008217506-pat00029
end
Figure 112018008217506-pat00030
From the top of
Figure 112018008217506-pat00031
When approaching
Figure 112018008217506-pat00032
It will have a negative value in the vicinity. At this time, the effective volume elastic modulus of the acoustic meta-material composite 110
Figure 112018008217506-pat00033
Is maintained a positive value, the effective refractive index
Figure 112018008217506-pat00034
Becomes imaginary. Effective refractive index and wave number
Figure 112018008217506-pat00035
The
Figure 112018008217506-pat00036
Since the relationship of is established, the wave number of the imaginary value generates an evanescent wave. The generation of evanescent wave means that when the wave propagates past the acoustic metamaterial composite 110, its energy decreases exponentially in proportion to the distance, which is a principle that causes the wave to decay.

또 음향 메타 물질 합성체(110)의 외곽 단위 셀

Figure 112018008217506-pat00037
과 내부 코어
Figure 112018008217506-pat00038
은 다중의 강성
Figure 112018008217506-pat00039
물질에 의해 결합될 수 있고 그 경우에도 수학식 6에 의한 음의 유효 질량 밀도 및 허수 유효 굴절률을 통한 파동의 감쇠 원리는 동일하게 적용된다.In addition, the outer unit cell of the acoustic meta-material composite 110
Figure 112018008217506-pat00037
And inner core
Figure 112018008217506-pat00038
Stiffness of multiple
Figure 112018008217506-pat00039
The principle of attenuation of waves through negative effective mass density and imaginary effective refractive index according to Equation (6), which can be combined by a material, is applied equally.

따라서 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)에 적용되는 음향 메타 물질은 복수 개가 하나의 단위 셀로 구성되고, 복수 개의 단위 셀들이 합성체를 이루며, 복수 개의 음향 메타 물질 합성체(110)들이 뜬바닥 구조(20, 30)의 슬래브(26, 36)의 표면 또는 내부에 설치된다.Therefore, the acoustic metamaterial applied to the floor impact sound attenuators 100 and 100a of the present invention is composed of a plurality of single unit cells, a plurality of unit cells form a composite, and a plurality of acoustic metamaterial composites 110 It is installed on the surface or inside the slabs 26, 36 of the floating floor structures 20, 30.

이러한 음향 메타 물질을 이용한 저주파수 대역의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 음향 메타 물질 합성체(110) 단위 개체의 유효 질량 밀도가 음의 값이 되는 성질로부터 허수 굴절률을 구현하여 파동이 합성체 영역을 전파할 때 소멸파가 생성되는 원리에 기반으로 하여 파동의 감쇠를 일으킨다.The low-frequency band impact sound damping devices 100 and 100a using the acoustic metamaterial implement a imaginary refractive index from the property that the effective mass density of the unit of the acoustic metamaterial composite 110 becomes a negative value, resulting in a wave composite. When propagating a region, the wave is attenuated based on the principle that a evanescent wave is generated.

도 5는 도 2 또는 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치의 사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조에서의 병합 및 비병합 모달 패턴을 고려하여 설치된 음향 메타 물질 합성체의 배열을 나타내는 도면이다.5 is a view showing an arrangement of acoustic metamaterial composites installed in consideration of merged and non-merged modal patterns in a floating floor structure having a square shape of the floor impact sound damping device shown in FIG. 2 or 3.

도 5를 참조하면, 이 실시예에서 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹(110 : 110a ~ 110c)이 사각 형태의 평면 구조 예를 들어, 방(room), 침실, 거실 등의 형상에 대응하여 배치된다. 이 실시예에서는 서로 다른 구조의 음향 메타 물질 합성체 그룹(110 : 110a ~ 110c)들이 가로 및 세로 방향으로 배치된다. 이러한 음향 메타 물질 합성체 그룹(110 : 110a ~ 110c)들은 사각 형태의 평면 구조에서 가로 및 세로 방향으로 3 차의 병합 모드 및 비병합 모드에서의 휨파 진동 패턴에 따라 배치된다. 이는 저주파수 가진원(source)의 가력 주파수 성분이 3 차 모드 이상에서는 거의 존재하지 않기 때문이다.Referring to FIG. 5, in this embodiment, the floor impact sound attenuation devices 100 and 100a include a plurality of acoustic meta-material composite groups 110: 110a to 110c in a square structure, for example, a room, It is arranged corresponding to the shape of a bedroom, a living room, and the like. In this embodiment, the acoustic meta-material composite groups 110: 110a to 110c of different structures are arranged in the horizontal and vertical directions. These acoustic meta-material composite groups 110: 110a to 110c are arranged according to a bending wave vibration pattern in a third-order merge mode and a non-merge mode in the horizontal and vertical directions in a square-shaped planar structure. This is because the low frequency excitation source has little or no frequency component above the third order mode.

구체적으로, 음향 메타 물질 합성체 그룹(110 : 110a ~ 110c)들은 사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조(40)의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모달 패턴에 대응시켜 설치한다. 사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(40)는 공동 주택의 침실과 같은 방 형태의 바닥 구조에 적용될 수 있다.Specifically, the acoustic meta-material composite groups 110: 110a to 110c are installed in correspondence with the coupled and decoupled modal patterns of the floating structure 40 having a square plane. The floating floor structure 40 having a square shape plane may be applied to a floor structure of a room shape, such as a bedroom of an apartment house.

이 실시예에서 음향 메타 물질 합성체 그룹(110 : 110a ~ 110c)들은 제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들로 구성된다. 제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들 각각은 1 차 내지 3 차 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드에 의하여 슬래브에 진폭이 최대인 안티 노드(anti-node)가 형성되는 영역을 나타내며, 각 모달 응답에 의한 슬래브 진동의 크기는 안티 노드 영역에서 최대가 된다.In this embodiment, the acoustic metamaterial composite groups 110: 110a to 110c are composed of the first to third acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c. Each of the first to third acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c has an anti-node with a maximum amplitude in the slab by primary to tertiary coupled and decoupled modes. Denotes the region where is formed, and the magnitude of the slab vibration by each modal response becomes maximum in the anti-node region.

제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)은 6 개 즉, 가로 방향으로 3 개, 세로 방향으로 3 개 각각이 1 차 내지 3 차 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드의 안티 노드 영역에 배치되어 슬래브의 진동을 저감시킨다.The first to third acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c are six, that is, three in the horizontal direction and three in the vertical direction, each of which is a primary to tertiary coupled and decoupled mode. It is arranged in the anti-node area to reduce the vibration of the slab.

제1 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a)은 각각 1 차 병합 및 비병합 모드의 주파수에서 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 제1 및 제2 음향 메타 물질 합성체(112a, 114a)들을 포함한다. 제2 음향 메타 물질 합성체 그룹(110b)은 각각 2 차 병합 및 비병합 모드의 주파수에서 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 제3 및 제4 음향 메타 물질 합성체(112b, 114b)들을 포함한다. 그리고 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110c)은 각각 3 차 병합 및 비병합 모드의 주파수에서 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 제5 및 제6 음향 메타 물질 합성체(112c, 114c)들을 포함한다.The first acoustic meta-material composite group 110a includes a plurality of first and second acoustic meta-material composites 112a and 114a designed to have a negative effective mass density at frequencies in the primary merge and non-merge modes, respectively. ). The second acoustic meta-material composite group 110b includes a plurality of third and fourth acoustic meta-material composites 112b and 114b designed to have a negative effective mass density at frequencies in the secondary merge and non-merge modes, respectively. ). In addition, the third acoustic meta-material composite group 110c includes a plurality of fifth and sixth acoustic meta-material composites 112c, which are designed to have an effective mass density at a frequency in the third merging and non-merge mode, respectively. 114c).

이러한 제1 내지 제6 음향 메타 물질 합성체(112a ~ 112c, 114a ~ 114c)들 각각은 뜬바닥 구조(40)의 고유주파수 변화에 의존하는 병합 및 비병합 모달 응답의 변화 특성(50, 52, 60, 62)을 고려하여 최적화 될 수 있다.Each of the first to sixth acoustic meta-material composites 112a to 112c, 114a to 114c has a change characteristic (50, 52, of merged and non-merge modal responses depending on the natural frequency change of the floating structure 40). 60, 62).

이를 위해 고려하여야 할 뜬바닥 구조(40)의 특성으로서 첫 번째는 뜬바닥 구조(40)의 공진 주파수가 저감할수록 병합 모드의 커플링 정도가 낮아지는 특성이다. 병합 모드의 커플링 정도 저감은 병합 모드에 의한 슬래브 진동의 저감을 일으키게 되므로, 이 경우 병합 모드에 의한 슬래브 진동을 저감하기 위한 제1, 제3 및 제5 음향 메타 물질 합성체(112a, 112b, 112c)의 배치는 축소될 수 있다.To this end, as a characteristic of the floating structure 40 to be considered, the first characteristic is that the coupling frequency of the merge mode decreases as the resonance frequency of the floating structure 40 decreases. Since the coupling degree reduction in the merge mode causes reduction of the slab vibration by the merge mode, in this case, the first, third and fifth acoustic meta material composites 112a, 112b, for reducing the slab vibration by the merge mode, The arrangement of 112c) can be reduced.

두 번째는 뜬바닥 구조(40)의 공진 주파수가 저감할수록 비병합 모드에 대한 진동 격리(vibration isolation) 효율이 증가하여 비병합 모드에 의한 슬래브 진동이 저감하는 특성이다. 이 경우 비병합 모드에 의한 슬래브 진동을 저감하기 위한 제2, 제4 및 제6 음향 메타 물질 합성체(114a, 114b, 114c)의 배치는 축소될 수 있다.Second, as the resonance frequency of the floating structure 40 decreases, the vibration isolation efficiency for the non-merge mode increases and the slab vibration by the non-merge mode decreases. In this case, the arrangement of the second, fourth, and sixth acoustic metamaterial composites 114a, 114b, and 114c for reducing slab vibration due to the non-merge mode may be reduced.

그리고 세 번째는 뜬바닥 구조(40)의 공진 주파수가 저감함에 따라 병합 및 비병합 모드의 주파수가 감소하게 되는 특성이다. 이 특성이 주파수가 낮아짐에 따라 충격력이 증가하는 저주파 충격원의 특성과 연계될 경우, 뜬바닥 구조(40)의 공진 주파수의 저감은 병합 및 비병합 모드에 의한 슬래브 진동을 증가시킬 수 있다. 이 특성에 기인하여 슬래브 진동을 상당하게 증가시키게 되는 병합 및 비병합 모드를 타겟으로 하는 제1 내지 제6 음향 메타 물질 합성체(112a ~ 112c, 114a ~ 114c)의 배치는 강화될 수 있다.And the third characteristic is that the frequency of the merged and non-merged mode decreases as the resonance frequency of the floating structure 40 decreases. When this characteristic is associated with the characteristic of a low-frequency shock source whose impact force increases as the frequency decreases, the reduction of the resonance frequency of the floating structure 40 may increase the slab vibration by the merge and non-merge mode. Due to this property, the arrangement of the first to sixth acoustic metamaterial composites 112a to 112c, 114a to 114c targeting the merged and non-merged mode that significantly increases the slab vibration can be strengthened.

또한 최적화를 고려함에 있어서 소음 레벨(A-weighted sound level)과 같은 주파수 대역별 가청 민감도를 고려하여 상대적으로 낮은 주파수에서 형성되는 병합 모드에 적용되는 제1 내지 제6 음향 메타 물질 합성체(112a ~ 112c, 114a ~ 114c)의 배치는 축소될 수 있다.Also, in consideration of optimization, the first to sixth acoustic meta-material composites 112a ~ applied to a merge mode formed at a relatively low frequency in consideration of audible sensitivity for each frequency band such as an A-weighted sound level The arrangement of 112c, 114a to 114c) can be reduced.

도 6은 도 2 또는 도 3에 도시된 바닥 충격음 감쇠 장치의 비사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조에서의 병합 및 비병합 모달 패턴을 고려하여 설치된 음향 메타 물질 합성체의 배열을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view showing an arrangement of acoustic metamaterial composites installed in consideration of merged and non-merged modal patterns in a floating floor structure having a non-square shape of the floor impact sound damping device illustrated in FIG. 2 or 3.

도 6을 참조하면, 이 실시예에서 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들이 비사각 형태의 평면 구조 예를 들어, 거실 등의 형상에 대응하여 배치된다. 이 실시예에서는 서로 다른 구조의 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들이 비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)의 장축 방향으로 배치된다.Referring to FIG. 6, in this embodiment, the floor impact sound attenuation devices 100 and 100a correspond to the shape of a plurality of acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c in a non-rectangular planar structure, for example, a living room. Is placed. In this embodiment, the acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c of different structures are arranged in the long axis direction of the non-square-shaped floating floor structure 70.

구체적으로, 제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들은 비사각 형태의 평면을 갖는 뜬바닥 구조(70)의 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모달 패턴에 대응시켜 설치한다. 비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)는 공동 주택의 거실과 같은 바닥 구조에 적용될 수 있다.Specifically, the first to third acoustic meta-material composite groups 110a to 110c are installed in correspondence with the coupled and decoupled modal patterns of the floating structure 70 having a non-square plane. do. The non-quadrangular floating floor structure 70 may be applied to a floor structure such as a living room of an apartment house.

비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)에서는 도 5의 실시예와는 달리, 평면의 장축을 따라 1 차 내지 3 차 병합(coupled) 및 비병합(decoupled) 모드가 형성된다.Unlike the embodiment of FIG. 5, in the non-rectangular floating floor structure 70, primary to tertiary coupled and decoupled modes are formed along the long axis of the plane.

이 또한 1 차 내지 3 차 병합 및 비병합 모드의 안티 노드 영역에 대응하여 제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들의 배치 및 최적화는 도 5의 실시예와 동일하거나 대체로 유사하게 이루어진다. 즉, 제1 내지 제3 음향 메타 물질 합성체 그룹(110a ~ 110c)들은 비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)의 고유 주파수 변화에 의존하는 병합 및 비병합 모달 응답의 변화 특성(80 ~ 84) 그리고 주파수 대역별 가청 민감도를 동일하게 고려하여 이루어질 수 있다. 이러한 병합 및 비병합 모달 응답의 변화 특성 그리고 주파수 대역별 가청 민감도는 뜬바닥 구조(40, 70)의 샘플을 이용하여 사전에 실험에 의해 선별된다.The arrangement and optimization of the first to third acoustic metamaterial composite groups 110a to 110c corresponding to the anti-node regions in the primary to tertiary merge and non-merge modes are also the same or substantially similar to the embodiment of FIG. 5. Is done. That is, the first to third acoustic meta-material composite groups 110a to 110c have a change characteristic of a merged and unmerged modal response depending on the natural frequency change of the non-square-shaped floating floor structure 70 (80 to 84). ) And audible sensitivity for each frequency band may be considered in the same way. The change characteristics of the merged and non-merged modal responses and the audible sensitivity for each frequency band are selected by experiment in advance using samples of the floating structures 40 and 70.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 음향 메타 물질 합성체(112a ~ 112c, 114a ~ 114c)들을 뜬바닥 구조(40, 70)의 평면 형태 및 고유 주파수에 의존하여 변화하는 병합 및 비병합 모달 응답 패턴을 고려하여 차별적으로 설계, 배치 및 최적화함으로서, 다양한 형태 및 구조의 뜬바닥 구조에 대한 저주파 대역의 바닥 충격음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.As described above, the floor impact sound attenuating devices 100 and 100a of the present invention rely on the planar shape and natural frequency of the floor structures 40 and 70 of the acoustic meta-material composites 112a to 112c, 114a to 114c. By differentially designing, arranging and optimizing considering the changing merge and non-merge modal response patterns, it is possible to effectively attenuate low-frequency band impact sounds for floating structures of various shapes and structures.

그리고 도 7은 본 발명에 따른 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 수순을 도시한 흐름도이다.And Figure 7 is a flow chart showing the procedure for determining the arrangement structure of the acoustic meta-material composite of the floor impact sound damping device according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)는 단계 S150에서 뜬바닥 구조에서 병합 모드 및 비병합 모드의 응답 특성에 따른 바닥 충격음에 설정된 기준치 이상의 영향을 미치는 주파수 대역을 선별한다. 이는 본 발명의 바닥 충격음 감쇠 장치(100, 100a)가 적용될 뜬바닥 구조(40, 70)와 동일한 구조, 형상, 평면 크기 및 재질 등을 이용하여 제작된 샘플 예를 들어, 건축물의 설계에 의해 제작된 샘플이나 모델 하우스 등을 이용하여 사전에 실험에 의해 선별된다.Referring to FIG. 7, the floor impact sound attenuating devices 100 and 100a of the present invention select frequency bands having an impact on a floor impact sound that is greater than or equal to a reference value set according to response characteristics of a merge mode and a non-merge mode in a floating floor structure in step S150. do. This is a sample produced using the same structure, shape, plane size and material as the floating floor structures 40 and 70 to which the floor impact sound damping devices 100 and 100a of the present invention are applied, for example, by design of a building Selected samples or model houses are used for screening in advance.

단계 S160에서 병합 모드에 대응하여 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정한다. 즉, 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 병합 모드의 커플링 정도가 낮아지는 영역에 대응하여 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정한다. 여기서 제1의 음향 메타 물질 합성체는 도 5와 같은 사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(40)의 경우에는 가로 및 세로 방향 각각의 배열 구조를 결정하고, 도 6과 같은 비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)의 경우에는 장축 방향의 배열 구조를 결정한다.In step S160, the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composite is determined in correspondence with the merge mode. That is, as the resonance frequency of the floating structure decreases, the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composite is determined in response to an area in which the coupling degree of the merge mode is lowered. Here, the first acoustic meta-material composite determines the arrangement structure of each of the horizontal and vertical directions in the case of the rectangular floor planar floating structure 40 as shown in FIG. 5, and the non-square floating floor as shown in FIG. 6. In the case of the structure 70, the arrangement structure in the long axis direction is determined.

이어서 단계 S170에서 비병합 모드에 대응하여 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정한다. 즉, 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 비병합 모드에 대한 진동 격리 효율이 증가하는 정도 및 저주파 충격원의 가력 주파수 특성에 의하여 충격음이 증가하는 정도를 고려하여 비병합 모드에 의한 슬래브 진동이 저감되도록 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정한다. 이 또한 제2의 음향 메타 물질 합성체는 도 5와 같은 사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(40)의 경우에는 가로 및 세로 방향 각각의 배열 구조를 결정하고, 도 6과 같은 비사각 형태 평면의 뜬바닥 구조(70)의 경우에는 장축 방향의 배열 구조를 결정한다.Subsequently, in step S170, the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composite is determined corresponding to the non-merge mode. That is, as the resonance frequency of the floating floor structure decreases, the slab vibration by the non-merge mode is reduced in consideration of the degree of increase in the vibration isolation efficiency for the non-merge mode and the increase in the impact sound by the force frequency characteristics of the low-frequency shock source. The arrangement structure of the second acoustic metamaterial composite is determined as much as possible. In the case of the second acoustic meta-material composite, in the case of the quadrangular flat floating floor structure 40 as shown in FIG. 5, the arrangement structure of each of the horizontal and vertical directions is determined, and the non-square floating plane as shown in FIG. In the case of the floor structure 70, the arrangement structure in the long axis direction is determined.

본 발명에서는 제1의 음향 메타 물질 합성체는 제1, 제3 및 제5 음향 메타 물질 합성체(112a, 112b, 112c)가 1 차, 2 차 및 3 차 병합 모드에 의한 슬래브 진동을 저감하고, 제2의 음향 메타 물질 합성체는 제2, 제4 및 제6 음향 메타 물질 합성체(114a, 114b, 114c)가 1 차, 2 차 및 3 차 비병합 모드에 의한 슬래브 진동을 저감한다.In the present invention, in the first acoustic metamaterial composite, the first, third, and fifth acoustic metamaterial composites 112a, 112b, and 112c reduce slab vibration by the primary, secondary, and tertiary merge modes. , In the second acoustic meta-material composite, the second, fourth, and sixth acoustic meta-material composites 114a, 114b, and 114c reduce slab vibration due to primary, secondary, and tertiary non-merge modes.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in the present specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical spirit included in the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Within the scope of the technical spirit included in the specification and drawings of the present invention, modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

20, 30 : 뜬바닥 구조
40 : 직사각형 평면 구조
70 : 비사각형 평면 구조
100, 100a : 바닥 충격음 감쇠 장치
110, 112a ~ 112c, 114a ~ 114c : 음향 메타 물질 합성체
110a ~ 110c : 음향 메타 물질 합성체 그룹20, 30: Floating floor structure
40: rectangular planar structure
70: non-square planar structure
100, 100a: floor impact sound damping device
110, 112a to 112c, 114a to 114c: acoustic metamaterial composite
110a ~ 110c: acoustic metamaterial composite group

Claims (15)

건축물 상부층의 바닥을 이루는 바닥판, 상부층과 하부층을 구획하는 하부판 및 상기 바닥판과 상기 하부판 사이에 구비되는 완충층이 상호 적층되는 뜬바닥 구조에서의 바닥 충격음을 감쇠하는 바닥 충격음 감쇠 장치에 있어서:
바닥 충격에 의한 파동 에너지를 감쇠시키기 위해 해당 주파수 대역에서 유효 질량 밀도가 마이너스 값을 갖는 복수 개의 음향 메타 물질들을 포함하는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체를 구비하여 상기 하부판의 표면 또는 내부에 설치되고;
상기 바닥판의 바닥 충격에 의해 상기 뜬바닥 구조의 상기 바닥판과 상기 하부판이 동시에 휨진동되는 병합 모드와, 상기 하부판이 휨진동하는 비병합 모드의 휨파 진동 패턴에 대응하여 저주파수 대역의 바닥 충격음이 감쇠되도록 상기 뜬바닥 구조의 평면 영역을 따라 상기 음향 메타 물질 합성체들이 그룹 단위로 배열되며,
상기 병합 모드와 상기 비병합 모드의 응답 특성에 따른 바닥 충격음에 설정된 기준치 이상의 영향을 미치는 주파수 대역이 선별되고, 상기 병합 모드에 대응하여 복수 개의 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조가 결정되며, 상기 비병합 모드에 대응하여 복수 개의 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조가 결정되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.In the floor impact sound damping device for damping the floor impact sound in a floating floor structure in which a floor plate constituting the floor of a building upper layer, a lower plate partitioning an upper layer and a lower layer, and a buffer layer provided between the floor plate and the lower plate are mutually stacked:
A plurality of acoustic meta-material composites comprising a plurality of acoustic meta-materials having an effective mass density of negative value in a corresponding frequency band to attenuate the wave energy caused by the floor impact;
The floor impact sound of the low frequency band corresponds to a bending mode vibration pattern of a merge mode in which the bottom plate and the bottom plate of the floating floor structure are flexibly vibrated by the floor impact of the bottom plate, and the non-merge mode in which the bottom plate is flexibly vibrated. The acoustic metamaterial composites are arranged in groups along the planar area of the floating structure so as to be attenuated,
Frequency bands having an influence over a reference value set in the floor impact sound according to the response characteristics of the merge mode and the non-merge mode are selected, and an arrangement structure of a plurality of first acoustic metamaterial composites is determined corresponding to the merge mode, , A floor impact sound attenuation device, characterized in that the arrangement structure of a plurality of second acoustic metamaterial composites is determined in response to the non-merge mode. 청구항 1에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체들은;
1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에서의 발생되는 휨파 진동 패턴에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
The acoustic metamaterial composites;
Floor impact sound attenuation device, characterized in that arranged in accordance with the bending pattern generated in the primary to tertiary merge mode and the non-merge mode. 청구항 2에 있어서,
상기 음향 메타 물질들 합성체들은;
상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 대응하여 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 그룹 단위가 배열되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 2,
The acoustic meta materials composites;
When the floating floor structure has a square-shaped plane, the floor impact sound attenuation device, characterized in that the group units are arranged in the horizontal and vertical directions respectively corresponding to the merge mode and the non-merge mode. 청구항 3에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체들은;
상기 뜬바닥 구조의 가로 및 세로 방향 각각에 복수 개의 상기 음향 메타 물질 합성체들이 포함되는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹들로 구성되고;
상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은 1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 의하여 상기 하부판에 진폭이 최대인 안티 노드(anti-node)가 형성되는 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 3,
The acoustic metamaterial composites;
A plurality of acoustic meta-material composite groups including a plurality of acoustic meta-material composites in each of the horizontal and vertical directions of the floating structure;
Each of the acoustic meta-material composite groups is arranged in a region in which an anti-node having a maximum amplitude is formed in the lower plate by the merge mode and the non-merge mode of the first to third order. Floor impact sound damping device. 청구항 4에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은;
상기 뜬바닥 구조의 가로 및 세로 방향 각각에 1 차, 2 차 및 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드 각각의 주파수에 대응하여 서로 다른 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 음향 메타 물질 합성체들이 다른 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 4,
Each of the acoustic metamaterial composite groups;
A plurality of sounds designed to have different effective mass densities of negative values corresponding to the frequencies of the primary, secondary and tertiary merge modes and non-merge modes in the horizontal and vertical directions of the floating floor structure, respectively. Floor impact sound damping device characterized in that the meta-material composites are disposed in different areas. 청구항 2에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체들은;
상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 대응하여 가로 및 세로 방향 중 장축 방향으로 상기 그룹 단위가 배열되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 2,
The acoustic metamaterial composites;
When the floating floor structure has a non-square shape plane, a floor impact sound attenuation device, characterized in that the group units are arranged in the long axis direction among the horizontal and vertical directions corresponding to the merge mode and the non-merge mode. 청구항 6에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체들은;
상기 뜬바닥 구조의 장축 방향으로 복수 개의 상기 음향 메타 물질 합성체들이 포함되는 복수 개의 음향 메타 물질 합성체 그룹들로 구성되고;
상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은 1 차 내지 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드에 의하여 상기 하부판에 진폭이 최대인 안티 노드(anti-node)가 형성되는 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 6,
The acoustic metamaterial composites;
A plurality of acoustic metamaterial composite groups including a plurality of acoustic metamaterial composites in the long axis direction of the floating structure;
Each of the acoustic meta-material composite groups is arranged in a region in which an anti-node having a maximum amplitude is formed in the lower plate by the merge mode and the non-merge mode of the first to third order. Floor impact sound damping device. 청구항 7에 있어서,
상기 음향 메타 물질 합성체 그룹들 각각은;
상기 뜬바닥 구조의 장축 방향으로 1 차, 2 차 및 3 차의 상기 병합 모드 및 상기 비병합 모드 각각의 주파수에 대응하여 서로 다른 유효 질량 밀도가 음의 값을 가지도록 설계된 복수 개의 음향 메타 물질 합성체들이 다른 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치.The method according to claim 7,
Each of the acoustic metamaterial composite groups;
Synthesis of a plurality of acoustic metamaterials designed to have different effective mass densities having a negative value in correspondence to the respective frequencies of the primary, secondary and tertiary merge modes and non-merge modes in the long axis direction of the floating structure Floor impact sound damping device, characterized in that the sieves are arranged in different areas. 건축물 상부층의 바닥을 이루는 바닥판, 상부층과 하부층을 구획하는 하부판 및 상기 바닥판과 상기 하부판 사이에 구비되는 완충층이 상호 적층되는 뜬바닥 구조에서의 저주파수 대역의 바닥 충격음을 감쇠하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법에 있어서:
상기 뜬바닥 구조에서 상기 바닥판과 상기 하부판이 함께 휨진동하는 병합 모드와, 상기 하부판이 휨진동하는 비병합 모드의 응답 특성에 따른 바닥 충격음에 설정된 기준치 이상의 영향을 미치는 주파수 대역을 선별하는 단계;
상기 병합 모드에 대응하여 복수 개의 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계; 및
상기 비병합 모드에 대응하여 복수 개의 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.A floor impact sound damping device for damping floor impact sound in a low frequency band in a floating floor structure in which a floor plate constituting the floor of a building upper layer, a lower plate partitioning an upper layer and a lower layer, and a buffer layer provided between the floor plate and the lower plate are laminated to each other. In the method of determining the arrangement structure of an acoustic metamaterial composite:
Selecting a frequency band in which the bottom plate and the bottom plate are flexibly vibrated together in the floating floor structure, and a frequency band having an impact greater than or equal to a reference value set in the floor impact sound according to a response characteristic of the non-merge mode in which the bottom plate is flexibly vibrated;
Determining an arrangement structure of a plurality of first acoustic metamaterial composites in response to the merge mode; And
And determining an arrangement structure of a plurality of second acoustic metamaterial composites in response to the non-merge mode. 청구항 9에 있어서,
상기 선별하는 단계는;
상기 바닥 충격음 감쇠 장치가 적용될 뜬바닥 구조와 동일하게 제작된 샘플을 이용하여 사전에 실험에 의해 선별되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to claim 9,
The screening step;
Method for determining the arrangement structure of an acoustic meta-material composite of a floor impact sound damping device, characterized in that it is selected by experiment in advance using a sample made of the same floor structure to which the floor impact sound damping device is applied. 청구항 9에 있어서,
상기 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는;
상기 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 상기 병합 모드의 커플링 정도가 낮아지는 영역에 대응하여 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to claim 9,
Determining the arrangement structure of the first acoustic meta-material composite;
As the resonance frequency of the floating floor structure decreases, the acoustic meta of the floor impact sound attenuation device is characterized in that the arrangement structure of the first acoustic meta-material composites is determined in correspondence to a region in which the coupling degree of the merge mode is lowered. Method of determining the structure of the arrangement of a substance complex. 청구항 11에 있어서,
상기 제1의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는;
상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하고, 상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 장축 방향으로 상기 제1의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to claim 11,
Determining the arrangement structure of the first acoustic meta-material composite;
When the floating floor structure has a square shape plane, the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composites is determined in the horizontal and vertical directions respectively, and when the floating floor structure has a non-square shape plane, in the long axis direction And determining the arrangement structure of the first acoustic metamaterial composites. 청구항 9에 있어서,
상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는;
상기 뜬바닥 구조의 공진 주파수가 저감할수록 상기 비병합 모드에 대한 진동 격리 효율이 증가하는 정도 및 저주파 충격원의 가력 주파수 특성에 의하여 충격음이 증가하는 정도를 고려하여 상기 비병합 모드에 의한 슬래브 진동이 저감되도록 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to claim 9,
Determining the arrangement structure of the second acoustic meta-material composite;
As the resonance frequency of the floating structure decreases, the slab vibration by the non-merge mode is considered in consideration of the degree of increase in the vibration isolation efficiency for the non-merge mode and the increase in the impact sound by the force frequency characteristics of the low frequency shock source. And determining the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composite so as to be reduced. 청구항 13에 있어서,
상기 제2의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조를 결정하는 단계는;
상기 뜬바닥 구조가 사각 형태 평면을 갖는 경우, 가로 및 세로 방향 각각으로 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하고, 상기 뜬바닥 구조가 비사각 형태 평면을 갖는 경우, 장축 방향으로 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들의 배열 구조를 결정하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to claim 13,
Determining the arrangement structure of the second acoustic meta-material composite;
When the floating floor structure has a rectangular shape plane, the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composites is determined in the horizontal and vertical directions respectively, and when the floating floor structure has a non-square shape plane, in the long axis direction And determining the arrangement structure of the second acoustic metamaterial composites. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2의 음향 메타 물질 합성체들 각각은;
바닥 충격에 의한 파동 에너지를 감쇠시키기 위해 해당 주파수 대역에서 유효 질량 밀도가 마이너스 값을 갖는 복수 개의 음향 메타 물질들을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 감쇠 장치의 음향 메타 물질 합성체의 배열 구조 결정 방법.The method according to any one of claims 9 to 14,
Each of the first and second acoustic metamaterial composites;
Method for determining the arrangement structure of an acoustic metamaterial composite of a floor impact sound damping device, characterized in that it comprises a plurality of acoustic metamaterials having an effective mass density in the frequency band in order to attenuate the wave energy caused by the floor impact.
KR1020180008621A 2018-01-24 2018-01-24 Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof KR102098194B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008621A KR102098194B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180008621A KR102098194B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190090146A KR20190090146A (en) 2019-08-01
KR102098194B1 true KR102098194B1 (en) 2020-04-07

Family

ID=67615640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180008621A KR102098194B1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102098194B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240103359A (en) 2022-12-27 2024-07-04 연세대학교 산학협력단 Block-typed Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors
KR20240103358A (en) 2022-12-27 2024-07-04 연세대학교 산학협력단 Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4062398A1 (en) 2019-11-22 2022-09-28 Basf Se Sound insulation device
CN111489729B (en) * 2020-03-16 2024-01-19 上海工程技术大学 Adjustable acoustic metamaterial structure based on square honeycomb substrate and optimization method
CN112102804A (en) * 2020-09-21 2020-12-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 Acoustic metamaterial for blocking low-frequency noise of transformer substation and manufacturing method
CN112820264B (en) * 2021-01-07 2023-10-20 深圳市航天新材科技有限公司 Assembled acoustic super-structure and sound baffle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5301803B2 (en) * 2007-09-28 2013-09-25 株式会社竹中工務店 Damping device adjustment method, damping device, and building floor structure
JP2013545119A (en) 2010-09-10 2013-12-19 ザ・ボーイング・カンパニー Apparatus and method for producing acoustic metamaterial
KR101795864B1 (en) 2015-07-28 2017-11-09 연세대학교 산학협력단 Broadband acoustic absorption plate using broadband acoustic metamaterial unit element

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928027B1 (en) 2007-12-14 2009-11-24 한국전자통신연구원 Metamaterial structures with negative permittivity, permeability and refractive index
KR20140125993A (en) 2013-04-22 2014-10-30 김경중 building material to noise prevention
KR101798496B1 (en) 2014-07-22 2017-11-16 한국과학기술원 Wall and Floor Structures for reducing floor impact sound
KR101887740B1 (en) 2016-03-31 2018-08-10 홍익대학교 산학협력단 Method and apparatus for blocking sound using space scaling

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5301803B2 (en) * 2007-09-28 2013-09-25 株式会社竹中工務店 Damping device adjustment method, damping device, and building floor structure
JP2013545119A (en) 2010-09-10 2013-12-19 ザ・ボーイング・カンパニー Apparatus and method for producing acoustic metamaterial
KR101795864B1 (en) 2015-07-28 2017-11-09 연세대학교 산학협력단 Broadband acoustic absorption plate using broadband acoustic metamaterial unit element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240103359A (en) 2022-12-27 2024-07-04 연세대학교 산학협력단 Block-typed Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors
KR20240103358A (en) 2022-12-27 2024-07-04 연세대학교 산학협력단 Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190090146A (en) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102098194B1 (en) Apparatus for reducing floor impact sound of low frequency band using acoustic meta materials structures and method thereof
Gao et al. Acoustic metamaterials for noise reduction: a review
US9390702B2 (en) Acoustic metamaterial architectured composite layers, methods of manufacturing the same, and methods for noise control using the same
US9466283B2 (en) Sound attenuating structures
JP5252699B2 (en) Broadband sound absorbing structure and sound absorbing material
RU138068U1 (en) LOW SEISMIC-RESISTANT PRODUCTION BUILDING
KR20150093628A (en) The construction method and panel soundproof shockproof for structure
Gibson et al. The low frequency structure-borne sound problem in multi-storey timber buildings and potential of acoustic metamaterials: A review
CN216388742U (en) Acoustic insulation panel and assembly comprising an acoustic insulation panel
Toyoda et al. Reduction of acoustic radiation by perforated board and honeycomb layer systems
Choi et al. Development and practical application of locally resonant metamaterials for attenuation of noise and flexural vibration of floors in residential buildings
Arjunan et al. Acoustic metamaterials for sound absorption and insulation in buildings
JP3072023B2 (en) Sound insulation device
Jin et al. Influence of bandgap on the response of periodic metaconcrete rod structure under blast load
JP2003056092A (en) Architectural sound-insulation structure
KR20080071866A (en) Panel for reducing floor impact noise and floor structure using the panel
Choi et al. Low-frequency vibration and noise control in sandwiched composite locally resonant metamaterials-embedded plate structures
KR101897467B1 (en) High performance absorbing type sound proofing panel for applying damping sheet and half wave resonance member
KR101936881B1 (en) Isolation apparatus of floor slab for decreasing floor impact sound of floor slab structure
KR20240103358A (en) Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors
Rocha de Melo Filho et al. Attenuation of the mass-spring-mass effect in the sound transmission loss of double panel partitions using vibroacoustic resonant metamaterials
LT5270B (en) Double partition construction with sound insulation
KR20240103359A (en) Block-typed Metamaterial device for low frequency impact sound reduction of floating floors
RU2583436C1 (en) Low-noise earthquake-resistant manufacturing building
Lee et al. Floor Impact Sound Characteristics of a Floor Noise Preventing Structure Having an Impact Damping Layer in the Central Portion of a Slab

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant