用于房间的可变声学技术制造技术

技术编号:22693423 阅读:26 留言:0更新日期:2019-11-30 06:09
本发明专利技术涉及具有可变声学特性的模块,该模块构造成覆盖如多用途房间的墙壁或天花板之类的边界(11),模块能根据各自具体用途而改变房间的声学特性,例如混响时间,模块(2)具有设有一个或多个贯通开口(6)的前部面(4、55、61、62、70、75、87),声能经由贯通开口进入模块(2)的内部区域(3),且模块(2)在内部区域(3)中包括与前部面(4)中的贯通开口(6)声学连通的吸声设备(12;38、39),使得声能从模块外侧的外部区域或空间(7)传递到吸声设备,贯通开口(6)能被封闭使得声能不能进入吸声设备(12;38、39),且贯通开口(6)能被打开使得声能能进入吸声设备(12;38、39),前部面(4)的面向外部区域或空间(7)的表面由覆盖片(8)覆盖,该覆盖片构造成使得在贯通开口(6)处于打开状态时,声能经由覆盖片(8)及贯通开口(6)进入吸声设备(12;38、39)。本发明专利技术还涉及这种模块的系统、用于改变安装有模块或系统的房间的混响时间的方法、及用于模块的特别有利于获得模块的最佳性能的打开/封闭用机构。

Variable acoustics technology for rooms

The invention relates to a module with variable acoustic characteristics, which is configured to cover a boundary (11) such as a wall or ceiling of a multi-purpose room. The module can change the acoustic characteristics of the room according to its specific use, such as reverberation time. The module (2) has a front surface (4, 55, 61, 62, 70, 75, 87) with one or more through openings (6), and the sound energy enters through through the through openings The inner area (3) of the module (2) includes an acoustic absorption device (12; 38, 39) which is acoustically connected with the through opening (6) in the front face (4), so that the sound energy is transmitted to the sound absorption device from the outer area or space (7) outside the module, and the through opening (6) can be closed so that the sound energy can not enter the sound absorption device (12; 38, 39), and the through opening (6) can be opened so that the sound energy can not enter the sound absorption device (12; 38, 39) The front surface (4) is covered by a cover sheet (8), which is configured to allow sound energy to enter the sound absorption device (12; 38, 39) through the cover sheet (8) and the through opening (6) when the through opening (6) is in an open state. The invention also relates to a system of such a module, a method for changing the reverberation time of a room in which the module or system is installed, and a mechanism for opening / closing the module, which is particularly conducive to obtaining the best performance of the module.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于房间的可变声学技术
本专利技术一般涉及房间声学的领域,并且更具体地,涉及用于改变在其中将进行各种类型的现场表演的房间、礼堂或其他位置的混响时间的设备、系统和方法,使得可以针对每种特定的现场表演来对混响时间进行优化。
技术介绍
在全世界范围内,使用了多用途的房间或大厅,并且特别地与这些房间或大厅相关的是,如果可以根据每种特定需要而改变混响时间,则这是一个很大的优势。因此,例如,诸如流行音乐和摇滚之类的放大音乐的表演尤其是在低频时可能需要相对短的混响时间,而经典音乐或合唱音乐的表演可能需要更长的混响时间以便听起来尽可能的好。用于改变房间的声学特性的装置在本领域中是已知的。因此,例如US8,573,356B1描述了一种具有声音扩散元件和吸声元件的可调节的声音面板。该面板可以在通过打开从设置有合适的吸声材料的面板的前部延伸到该面板的后部的通道获得最大吸声的状态之间变化。面板的前部面被构造为包括在相邻板条之间具有开口的板条图案的声音扩散器。当被安装在房间内时,房间的视觉外观会发生变化。US9,322,165B2描述了一种可动态调节的声学面板设备,在所述面板设备的前部面设置有多个相对较小(与整个声学面板设备相比)的具有声音扩散效果的方形面板元件。这些小的面板可以各自围绕轴旋转,从而使得该面板设备可以进入吸声状态,因为经旋转的小的面板提供了到设置有合适的吸声材料的面板设备的后面的区域的声音通道。如在上面引用的US8,573,356B1的情况中那样,当面板设备被安装在房间中时,面板设备的设置改变了房间的视觉外观。US6,431,312B1描述了一种机动的及计算机操作的可变声学处理设备,所述可变声学处理设备包括位于与其他声学处理设备分开的空间中的多个声学处理设备。所述声学处理设备包括旋转单元,该旋转单元可以借助于马达绕其各自的轴旋转,该马达可以由用户通过用户界面进行控制。如在上面引用的US8,573,356B1和US9,322,165B2的情况中那样,当可变声学处理设备被安装在房间中时,可变声学处理设备的设置改变了房间的视觉外观。EP1779375B1描述了用于尤其是在较低频下改变房间或大厅的混响时间的设备、系统和方法,其中通过在房间中引入具有合适声学特性的可膨胀的本体来改变混响时间。当需要减少混响时间时,所述本体会膨胀。在房间中设置该文献中描述的本体在大多数情况下会显着改变房间的视觉外观,除非它们被设置在房间的未被照明的区域中。DE202007006877U1描述了一种可变声学模块及该可变声学模块的组。大厅包括产生声能的舞台和示出的观众区域。大厅的边界包括用所述可变声学模块覆盖的区域。所述模块在模块的外侧构造有可枢转的板,使得所述板可以在打开状态和封闭状态之间枢转,在打开状态中声音可以到达吸收部分,在封闭状态中声音被阻止到达吸收部分。在上述文献中描述的设备都没有公开用于打开/封闭用板的保持用装置,所述保持用装置确保实现声学上的密闭的封闭。此外,在上述文献中描述的设备中都没有公开可以在其上安装有片的前部面。几十年来一直在寻求音乐会空间的声学可变性。诸如摇滚音乐会、室内乐音乐会、合唱团或剧院演出等各种节目材料都需要不同的声学效果才能在同一空间中使声音好听。对于各种类型的音乐,表达为适当的混响时间(RT)的建议已经由该领域的一些作者和研究人员提出,例如Beranek(1954)[3],Knudsen(1958)[4],Egan(1988)[5],Makrinenko(1994)[6],Long(2006)[7]和Adelman-Larsen(2010,2018,2014)[1,2,8]。在[1]中,证明了使大厅适合放大音乐的因素首要的是在低频下(特别是125Hz,但在某些程度上还有63Hz和250Hz的倍频带)的混响时间相当低。此外,在[2]中证实,对于放大的音乐,高于约500Hz的较高频率的混响时间可以长得多。挪威组织标准已经提出了根据标准NS8178中各种类型音乐的频带和音量的混响时间(RT)的建议。在该标准中,可以看出对于给定大小的大厅,在125Hz至500Hz的频带中,流行音乐和摇滚音乐的RT应该是典型表演艺术中心的室内音乐设定的大约一半长。然而,今天世界上许多表演艺术中心实际上确实每周呈现这样不同类型的音乐而几乎没有达到这种可变性,从而导致非最佳的音响效果,并由此没有为音乐家和观众提供最佳的声音体验。由于根据物理定律(例如在着名的萨宾公式中所见的),所提到的RT所需的大的变化以前是不可能实现的,因为这需要非常大的覆盖有可变声学装置的区域,所有这些都是必须在包括125Hz频带在内的重要频带内实现非常大跨度的可变性。每个面积单位的可变性跨度可以通过所述技术的吸收状态下的吸收系数α与非吸收状态相比的差来表示。这种变化可称为deltaalpha,Δα(αON减αOFF)。以前,可变声学设备主要在中高频率下工作,而在低频时则不然。在Adelman-Larsen的2018年的科学文章(AppliedAcoustics,[参考文献2])中,显示这不合适。可变性应该集中在125Hz倍频带,并且从63Hz到1kHz即在低频和中频最活跃,在1kHz以上只有很小的吸收。此外,不能假设诸如观众、大厅所有者或建筑师之类的利益相关者愿意接受大厅的内部设计受到视觉上妥协的可变声学设备(例如滚动横幅等)在非常大的表面区域上存在的深刻影响。因此,期望“不可见的”可变声学设备。在上述背景下,希望能够获得在房间或大厅中使用的可变声学技术,该技术可以改变房间或大厅的声学特性,尤其是混响时间,而不会由此在声学技术的声学特性发生变化时改变房间的视觉外观。该技术应该优选地构造成允许容易地集成到现有房间或大厅的室内设计中以及房间和大厅的新结构中。由于必须使用大面积来获得已经提到的大的可变性,因此如果该声学技术可以安装在天花板(水平)和墙壁(竖向)表面上,这将是另一个优点。
技术实现思路
在上述背景下,本专利技术的一个目的是提供用于改变诸如——但决不限于——音乐厅或其他要表演音乐的房间、剧院、电影院和多用途的房间或大厅之类的房间、礼堂等中的混响时间的装置。根据本专利技术的装置必须满足至少以下两个要求:(1)所述装置必须有助于改变使用所述装置的房间或大厅的中低频(中频和低频)下的混响时间,而不改变例如频率1000Hz以上的高频率下的混响时间。这是根据本专利技术的原理通过提供吸声单元或模块(以下称为模块)来实现的,所述吸声单元或模块设置有用于吸声的装置,其中对中频和低频下的吸声可以在基本上没有入射声能吸收与非常高的入射声能吸收之间变化。这种大的吸声变化在较低频范围内例如在低于500Hz的频率范围内是特别理想的。然而,应理解,在本专利技术的上下文中提到的特定频率值不应被视为限制本专利技术的保护范围,而应仅被视为示例性的。因此,例如,吸声的最佳频率范围可以在许多其他因素中取决于房间或大厅的具体用途。(2)根据本专利技术的装置必须提供一种美学解决方案,该解决方案可被建筑师或参与现有房间或大厅的室内本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种具有可变声学特性的模块,所述模块被构造成用于覆盖房间的边界(11),所述房间例如是多用途的房间,所述边界例如是房间的墙壁或天花板,所述模块在所述房间中能够根据各特定的用途而改变所述房间的声学特性,例如混响时间,其中,所述模块具有前部面(4、55、61、62、70、75、87),所述前部面设置有一个或多个贯通开口(6),声能能够经由所述贯通开口进入所述模块的内部区域(3),并且其中,所述模块在所述内部区域(3)中包括吸声设备(12;38、39、95),所述吸声设备与所述前部面(4)中的所述贯通开口(6)声学连通,使得声能能够从所述模块外侧的外部区域或空间(7)传递到所述吸声设备,其中,所述贯通开口(6)能够被封闭,使得声能不能经由所述贯通开口进入所述吸声设备(12;38、39、95),并且所述贯通开口(6)能够被打开,使得声能能够经由所述贯通开口进入所述吸声设备(12;38、39、95),其中,所述前部面设置有打开/封闭用机构,所述打开/封闭用机构包括封闭用构件和保持用机构,所述保持用机构被构造成使得:当所述模块处于封闭状态时,所述保持用机构将所述封闭用构件保持成与所述贯通开口的基本上整个周边相接触。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170305 DK PA2017001531.一种具有可变声学特性的模块,所述模块被构造成用于覆盖房间的边界(11),所述房间例如是多用途的房间,所述边界例如是房间的墙壁或天花板,所述模块在所述房间中能够根据各特定的用途而改变所述房间的声学特性,例如混响时间,其中,所述模块具有前部面(4、55、61、62、70、75、87),所述前部面设置有一个或多个贯通开口(6),声能能够经由所述贯通开口进入所述模块的内部区域(3),并且其中,所述模块在所述内部区域(3)中包括吸声设备(12;38、39、95),所述吸声设备与所述前部面(4)中的所述贯通开口(6)声学连通,使得声能能够从所述模块外侧的外部区域或空间(7)传递到所述吸声设备,其中,所述贯通开口(6)能够被封闭,使得声能不能经由所述贯通开口进入所述吸声设备(12;38、39、95),并且所述贯通开口(6)能够被打开,使得声能能够经由所述贯通开口进入所述吸声设备(12;38、39、95),其中,所述前部面设置有打开/封闭用机构,所述打开/封闭用机构包括封闭用构件和保持用机构,所述保持用机构被构造成使得:当所述模块处于封闭状态时,所述保持用机构将所述封闭用构件保持成与所述贯通开口的基本上整个周边相接触。


2.根据权利要求1所述的模块,其中,所述打开/封闭用机构被构造成:在所述打开/封闭用机构的所有状态下,所述打开/封闭用机构对所述前部面的平面外表面或前部表面进行保持,所述外表面或前部表面面向所述外部区域或空间(7),由此能够将覆盖片附接在所述前部面的外表面上或者附接成与所述前部面的外表面相邻。


3.根据权利要求2所述的模块,其中,所述前部面(4)的面向所述外部区域或空间(7)的外表面或前部表面由覆盖片(8)覆盖,所述覆盖片(8)被构造成使得:在所述贯通开口(6)处于打开状态时,声能能够经由所述覆盖片(8)以及经由所述贯通开口(6)进入所述吸声设备(12;38、39)。


4.根据权利要求3所述的模块,其中,所述覆盖片(8)由薄板或箔制成,所述薄板或箔至少在所述覆盖片(8)的覆盖所述前部面(4)中的所述贯通开口(6)的那些区域中设置有穿孔。


5.根据权利要求3所述的模块,其中,所述覆盖片(8)是至少在低频情况下基本上可透声的织物。


6.根据权利要求3、4或5所述的模块,其中,在所述前部面(4)与所述覆盖片(8)之间设置有中间片或中间板,所述中间片或中间板是声学上可透过的,至少在当所述模块处于所述打开状态时需要吸声的低频区域中是声学上可透过的,至少在所述中间片或中间板的与所述前部面(4)中的所述贯通开口(6)相对应的那些区域中是声学上可透过的。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,包括打开/封闭用机构,所述打开/封闭用机构被构造成获得所述贯通开口(6)的声学上基本密闭的封闭,其中,所述打开/封闭用机构包括第一封闭用面和第二封闭用面,其中,所述打开/封闭用机构被构造成使得:当所述第一封闭用面和所述第二封闭用面彼此接触时,所述打开/封闭用机构封闭所述贯通开口(6);而当第一接触面和第二接触面彼此不接触时,所述打开/封闭用机构打开所述贯通开口(6)。


8.根据权利要求7所述的模块,其中,所述第一封闭用面或所述第二封闭用面中的至少一者设置有磁性装置,所述磁性装置构造成:在所述打开/封闭用机构进入所述封闭状态时,将所述第一封闭用面迫压抵靠所述第二封闭用面。


9.根据权利要求8所述的模块,其中,所述第一封闭用面包括有永磁材料,并且所述第二封闭用面由能够被所述第一封闭用面的磁性材料吸引的材料制成。


10.根据权利要求8所述的模块,其中,所述第一接触面设置有电磁体,并且所述第二接触面由能够被所述第一接触面的所述电磁体吸引的材料制成。


11.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述用于打开和/或封闭的装置包括致动器或马达装置(18、19),所述致动器或马达装置工作上连接到用于使所述贯通开口(6)打开和/或封闭的装置(9、15、16、17),所述致动器或马达装置(18、19)能够由用户从用户界面(32)进行远程控制。


12.根据权利要求1所述的模块,其中,所述打开/封闭用机构包括枢转安装的板构件(56),所述板构件构造成以与所述前部面(55)成固定的关系的方式绕枢转轴(59)枢转,使得所述板构件(56)能够在封闭状态与打开状态之间枢转,在所述封闭状态下,所述板构件(56)封闭所述前部面(55)中的所述贯通开口(6),在所述打开状态下,所述板构件(56)不封闭所述贯通开口(6),其中,所述板构件(56)设置有所述第一封闭用面(56'),并且所述前部板(55)在对应部分上设置有所述第二封闭用面(55')。


13.根据权利要求12所述的模块,其中,当所述模块从封闭状态向打开状态改变时,所述板构件(56)绕着枢转轴(59)沿着朝向所述模块的内部区域或空间(3)的方向枢转。


14.根据权利要求13所述的模块,其中,所述封闭用面(56'、55')中的一个封闭用面设置有永磁材料(60),例如磁性带,并且所述封闭用面(56'、55')中的另一封闭用面是由能够被设置在相对置的所述封闭用面上的所述磁性材料(60)的磁力吸引的材料制成的。


15.根据权利要求13所述的模块,其中,所述第一封闭用面在所述第一封闭用面的与所述枢转轴(59)相对的边缘部分处或者在所述枢转轴处设置有弹性的保持用装置,所述弹性的保持用装置构造成保持所述第二封闭用面与所述第一封闭用面成固定的关系,而没有机械式过确定。


16.根据权利要求7所述的模块,其中,所述打开/封闭用机构包括滑动板构件(63),所述滑动板构件安装成与所述前部面(61、62)基本平行地滑动运动(B),使得所述滑动板构件(63)能够在封闭状态和打开状态之间移动,在所述封闭状态下,所述滑动板构件封闭所述前部面(61、62)中的所述贯通开口(6),在所述打开状态下,所述滑动板构件不封闭所述前部面(61、62)中的所述贯通开口(6)。


17.根据权利要求16所述的模块,其中,所述滑动板构件(63)在沿所述运动(B)的方向的相对两个边缘部分处设置有腿部部分(63'、63”),使得所述滑动板构件(63)具有大致U形的形状,并且其中,所述前部面(61、62)在所述贯通开口(6)的边缘处设置有垂直于所述滑动板构件(63)的所述运动(B)的方向延伸的对应的腿部部分(61',62'),使得所述滑动板构件(63)的一个腿部部分(63')对应于前部板的一个腿部部分(61'),并且所述滑动板构件(63)的另一腿部部分(63”)对应于所述前部面的另一腿部部分(62'),其中,处于所述打开/封闭用机构的所述封闭状态下的所述滑动板构件(63)的第一腿部部分(63')基本上与所述前部面的对应的腿部部分(61')接触,并且所述滑动板构件(63)的另一腿部部分(63”)基本上与所述前部面的对应的腿部部分(62')接触,由此,所述前部面(61、62)中的所述贯通开口(6)基本上被封闭。


18.根据权利要求16或17所述的模块,其中,所述滑动板构件(63)的所述腿部部分中的一个腿部部分(63')设置有如下磁性材料(64):所述磁性材料(64)构造成当所述打开/封闭用机构进入所述封闭状态时将所述腿部部分(63')迫压靠向所述前部面(61)上的对应的腿部部分(61');和/或其中,所述腿部部分中的另一腿部部分(63”)设置有如下磁性材料(65):所述磁性材料(65)构造成当所述打开/封闭用机构进入封闭状态时将所述另一腿部部分(63”)迫压靠向所述前部面(62)上的对应的另一腿部部分(62')。


19.根据权利要求7所述的模块,其中,所述打开/封闭用机构包括打开/封闭用板构件(71),所述打开/封闭用板构件(71)基本上垂直于所述前部面(70)延伸、并且覆盖所述前部面(70)中的所述贯通开口(6),使得在所述板构件(71)的边缘部分和所述前部面(70)的与所述贯通开口(6)相邻的对应的边缘区域之间形成交叠的封闭用面,其中,所述打开/封闭用机构包括连接到所述板构件(71)的致动器装置(73、74),所述致动器装置(73、74)构造成使所述板构件(71)在基本垂直于所述前部面(70)的方向上在封闭状态与打开状态之间移动,在所述封闭状态下,所述板构件(71)封闭所述贯通开口(6),在所述打开状态下,所述板构件(71)不封闭所述贯通开口(6)。


20.根据权利要求19所述的模块,其中,所述封闭用面在所述封闭用面的边缘部分处设置有弹性的保持用装置,所述弹性的保持用装置构造成保持所述封闭用面与所述前部面成固定的关系。


21.根据权利要求20所述的模块,其中,交叠的封闭用区域、或对应的边缘区域、或者所述交叠的封闭用区域和对应的边缘区域两者都设置有磁性装置(72),所述磁性装置(72)被构造成当所述打开/封闭用机构处于所述封闭状态时将所述交叠的封闭用区域迫压靠向所述对应的边缘区域。


22.根据前述权利要求7至21中的任一项所述的模块,其中,所述打开和封闭用装置包括被构造成使所述打开/封闭用机构在打开状态和所述封闭状态之间移动的致动器装置或其他合适的装置,例如电马达。


23.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述吸声设备(12;38、39)被构造成吸收中频声能和低频声能,优选地吸收频率至少低于1000Hz的声能。


24.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述前部面(87)包括多个贯通开口(88),所述贯通开口设置为所述前部面(87)的成一体的部分。


25.根据权利要求24所述的模块,其中,所述前部面(87)由能够被磁力吸引的材料制成。


26.根据权利要求24或25所述的模块,其中,所述前部面由金属制成,所述金属例如是钢。


27.根据权利要求24、25或26所述的模块,其中,所述前部面(87)的厚度t小于4mm,优选地小于3mm。


28.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述前部面(4)包括多个板条(5),其中所述贯通开口(6)设置在相邻板条(5)之间。


29.根据权利要求28所述的模块,其中,所述板条(5)由金属制成,所述金属例如是钢。


30.根据权利要求28或29所述的模块,其中,所述板条(5)的厚度t小于4mm,优选地小于3mm。


31.根据权利要求28、29或30所述的模块,其中,所述板条(5)具有基本上为平面的前部面(5')。


32.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述前部面(4)设置有附接装置,所述附接装置构造成将所述覆盖片(8)或设置有所述覆盖片(8)的所述中间片或中间板附接到所述模块(2)的所述前部面(4),由此,在将所述模块(2)安装在房间或大厅的边界上之后,能够将所述覆盖片(8)或设置有所述覆盖片(8)的所述中间片或中间板附接到所述模块(2)上。


33.根据前述权利要求中的任一项所述的模块,其中,所述模块的与所述前部面一起限定所述模块的内部区域的侧面由板元件(96、97、98、99)封闭,以防止在周围环境(7)中的声能到达所述模块的容纳有所述打开/封闭用机构和所述吸声设备(12)的内部空间(3)。


34.一种前部面,所述前部面包括多个贯通开口,当所述贯通开口处于打开状态时,声能能够穿过所述贯通开口,其中,所述前部面设置有打开/封闭用机构,所述打开/封闭用机构被构造成用于使所述贯通开口打开和封闭,其中,所述打开/封闭用机构包括封闭用构件和保持用机构,所述保持用机构被构造成使得:当所述模块处于封闭状态时,所述保持用机构将所述封闭用构件保持成与所述贯通开口的基本上整个周边相接触。


35.根据权利要求34所述的前部面,其中,所述打开/封闭用机构构造成使得所述打开/封闭用机构在背离所述前部面的外表面或前部表面的向内方向上进行打开,使得在所述打开/封闭用机构的所有状态下所述打开/封闭用...

【专利技术属性】
技术研发人员:尼尔斯·维尔纳·阿德尔曼拉森
申请(专利权)人:尼尔斯·维尔纳·阿德尔曼拉森
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

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