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The Efficiency and Stability of a Novel Active Silencer Wirksamkeit und Stabilität eines neuartigen aktiven Schalldämpfers

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The main feature of actively absorbing silencers is the continuous pressure loss along the whole length of its local reacting lining. In contrast to the principle of hybrid silencers where the wall impedance is tried to be optimised the feedback resonators described herein decrease it. So especially a low frequency noise reduction in HVAC-duct systems is attained. Its high efficiency is strongly coupled to the stability of the electro-acoustic control loop which depends on the parameters of its elements as well as on the surrounding ductwork. By means of a model consisting of lumped elements and wave impedances the electro-acoustic behaviour could be determined and measures for the stabilisation of the system could be developed. On a resulting exemplary silencer of 1 m length the theoretically predicted insertion loss was experimentally verified. Besides a peak of nearly 40 dB a broad band attenuation of minimal 10 dB in the range of 63 Hz up to 200 Hz was achieved. Additionally the calculation and measurement of the reflection loss of about 3 dB underlines the difference to the well known conventional active noise control with destructive interference. The research reported herein was supported by the Volkswagen-Stiftung and was carried out in co-operation with the Institute of Technical Acoustics and the Institute of Telecommunication at the TU Dresden.

German
Das wesentliche Merkmal aktiv absorbierender Schalldämpfer besteht im kontinuierlichen Abfall des Schalldruckes entlang der lokal wirksamen Auskleidung. Im Gegensatz zum Prinzip der hybriden Schalldämpfer, bei dem eine Optimierung der Wandimpedanz angestrebt wird, reduzieren die hier beschriebenen räckgekoppelten elektroakustischen Resonatoren breitbandig den Wandwiderstand. Dies fährt in Läftungskanälen insbesondere zu einer Dämpfung des tieffrequenten Lärms. Die hohe Wirksamkeit der Dämpfer ist eng mit der Stabilität ihres Regelverhaltens verbunden, das sowohl von der zugrundeliegenden Struktur als auch von der akustisch maßgeblichen Einbauumgebung im Kanal abhängt. Mit Hilfe eines Modells aus konzentrierten Elementen und Wellenwiderständen konnten das Regelverhalten bestimmt und Maßnahmen zur Erhöhung der Stabilität entwickelt werden. Die mit der resultierenden Anordnung theoretisch erreichbare Einfügungsdämpfungwurde anhand einer 1 m langen Dämpferstrecke experimentell bestätigt. Dabei ergaben sich neben einem Maximum von nahezu 40dB Dämpfungswerte von mindestens 10dB im Bereich zwischen 63 Hz und 200 Hz. Zusätzlich belegt die rechnerisch und meßtechnisch ermittelte Reflexionsdämpfung von maximal 3 dB bei 100 Hz den entscheidenden Anteil der Ausbreitungsdämpfung über die Dämpferlänge und unterstreicht den Unterschied zum bekannten Prinzip der Lärmminderung durch destruktive Interferenz. Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Volkswagen-Stiftung sowie in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Akustik und dem Institut für Nachrichtentechnik der TU Dresden durchgeführt.
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Language: German

Document Type: Research Article

Publication date: 01 July 1998

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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