DE102009045463A1 - Sound reducing device for use in e.g. airliner, in airport, has explosion acoustic source producing counter noise, and control device controlling source based on sound characteristics such that sound and counter noise are mutually reduced - Google Patents

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Abstract

The device (9) has a measuring device i.e. microphone (10), measuring characteristics of sound (8), and an explosion acoustic source (14) producing counter noise (16). A control device (12) is signal-technically connected with the measuring device and the acoustic source. The control device controls the acoustic source depending on characteristics of the sound such that the sound and the counter noise are mutually reduced. The control device provides a distance (X) between the measuring device and the acoustical source during controlling of the source. Independent claims are also included for the following: (1) a vehicle having a device for reducing sound (2) a method for reducing sound.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum zumindest Reduzieren von Schall, auf ein Fahrzeug mit dieser Vorrichtung und auf ein Verfahren zum zumindest Reduzieren von Schall.The present invention relates to a device for at least reducing sound, to a vehicle with this device, and to a method for at least reducing sound.

Obwohl in beliebigen Bereichen der Technik anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Verkehrsflugzeug näher erläutert.Although applicable in any field of technology, the present invention and its underlying problem with respect to a commercial aircraft are explained in more detail.

Verkehrsflugzeuge weisen eine Vielzahl von Schallquellen auf, welche Schall erzeugen, der störend auf die Umwelt wirkt. Dieser Schall wird auch als Lärm (englisch: noise) bezeichnet. Beispiele für solche Schallquellen sind die Triebwerke, Klappen an den Flügeln oder auch das Fahrwerk. In bzw. hinter dem Triebwerk entsteht der Schall beispielsweise aufgrund der mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Verbrennungsgase sowie der Wechselwirkung der Rotoren mit der vorbeiströmenden Luft. An den Klappen oder an dem Fahrwerk entsteht der Schall aufgrund der mit hoher Geschwindigkeit auf die Klappen bzw. das Fahrwerk auftreffenden Umgebungsluft während des Fluges.Commercial aircraft have a variety of sound sources that generate sound that is disruptive to the environment. This sound is also referred to as noise (English: noise). Examples of such sound sources are the engines, flaps on the wings or the chassis. In or behind the engine, for example, the sound is generated due to the high velocity combustion gases and the interaction of the rotors with the passing air. At the flaps or on the chassis, the sound is generated during the flight due to the high-speed impact on the flaps or the chassis ambient air.

Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt geworden, um den Schall zu reduzieren, insbesondere oft auch, um gesetzlichen Bestimmungen hinsichtlich von Schallobergrenzen gerecht zu werden.In the prior art, a variety of methods have become known in order to reduce the sound, in particular often to meet legal requirements regarding Schallobergrenzen.

Im Stand der Technik lassen sich grundsätzlich zwei Arten der Schallreduzierung voneinander unterscheiden, nämlich die passive und die aktive Schallreduzierung.In principle, two types of sound reduction can be distinguished from one another in the prior art, namely passive and active noise reduction.

Bei der passiven Schallreduzierung werden beispielsweise Schalldämpfer oder sonstige mechanische Mittel im Bereich des Ein- und Auslasses eines Triebwerks vorgesehen. Diese bilden mechanische Dämpfer und entziehen so dem Schall seine Energie, reduzieren diesen also.In passive noise reduction, for example, silencers or other mechanical means are provided in the region of the inlet and outlet of an engine. These form mechanical dampers and thus withdraw the sound of the sound, so reduce this.

Zur aktiven Schallreduzierung ist es bekannt geworden, Gegenschallquellen, welche einen Gegenschall erzeugen, im Bereich der Schallquellen oder auch an dem Ort, wo der Schall reduziert werden soll, vorzusehen. Dieser Gegenschall ist in Bezug auf den Schall derart phasenverschoben und mit einer identischen Frequenz und Amplitude ausgebildet, so dass sich Schall und Gegenschall zumindest gegenseitig reduzieren oder auslöschen. Die Gegenschallquellen zum Erzeugen des Gegenschalls sind im Stand der Technik typischerweise als Lautsprecher mit piezoelektrischen Aktoren ausgebildet, wie beispielsweise in der US 5,386,689 beschrieben.For active noise reduction it has become known to provide counter-noise sources, which generate a counter-sound, in the area of the sound sources or also at the location where the sound is to be reduced. This counter sound is so out of phase with respect to the sound and formed with an identical frequency and amplitude, so that at least reduce each other and extinguish sound and counter-sound. The counter-sound sources for generating the counter-noise are typically formed in the prior art as speakers with piezoelectric actuators, such as in the US 5,386,689 described.

Bei der vorstehend beschriebenen aktiven Schallreduzierung hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die Lautsprecher vergleichsweise groß und schwer sind und den Gegenschall mit einer nur geringen Leistung erzeugen können.In the active sound reduction described above, it has proved to be disadvantageous that the speakers are comparatively large and heavy and can generate the counter-noise with only a small power.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile zumindest zu verringern.The object of the present invention is at least to reduce the disadvantages described above.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features of patent claim 1, by a vehicle having the features of patent claim 5 and / or by a method having the features of patent claim 9.

Demgemäß wird eine Vorrichtung zum zumindest Reduzieren von Schall, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit: einer Messeinrichtung zum Messen von Charakteristiken des Schall; einer Explosionsschallquelle, welche dazu ausgebildet ist, einen Gegenschall zu erzeugen; und einer Steuereinrichtung, welche mit der Messeinrichtung und der Explosionsschallquelle signaltechnisch verbunden ist und die Explosionsschallquelle in Abhängigkeit von Charakteristiken des Schalls derart steuert, dass sich der Schall und der Gegenschall zumindest gegenseitig reduzieren; bereitgestellt.Accordingly, an apparatus for at least reducing sound, in particular in the aerospace sector, comprises: a measuring device for measuring characteristics of the sound; an explosion sound source, which is designed to generate a counter-sound; and a control device, which is signal-technically connected to the measuring device and the explosion sound source and controls the explosion sound source as a function of the characteristics of the sound such that the sound and the counter-sound at least reduce each other; provided.

Ferner wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Luft- oder Raumfahrzeug, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, einen Schall im Bereich des Fahrzeugs zumindest zu reduzieren.Furthermore, a vehicle, in particular an aircraft or spacecraft, is provided with the device according to the invention, wherein the device is designed to at least reduce a sound in the region of the vehicle.

Weiterhin wird ein Verfahren zum zumindest Reduzieren von Schall, insbesondere zum Durchführen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug bereitgestellt, wobei ein Gegenschall mittels einer Explosionsschallquelle derart erzeugt wird, dass sich der Schall und der Gegenschall zumindest gegenseitig reduzieren.Furthermore, a method is provided for at least reducing sound, in particular for performing with the device according to the invention or with the vehicle according to the invention, wherein a counter sound is generated by means of an explosion sound source such that the sound and the counter sound at least reduce each other.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass Explosionsschallquellen (englisch: pulse combustor) bei nur geringer Größe und geringem Gewicht einen Gegenschall mit einer sehr hohen Druckamplitude erzeugen können. Dies macht sie für die Anwendung im Luft- und Raumfahrtbereich besonders attraktiv, wo es Schall mit einer sehr hohen Druckamplitude zu reduzieren gilt. Beispielsweise könnten sich mittels der Erfindung Nachtflugbeschränkungen für Flugzeuge, welche dem Schutz der Anwohner von Flughäfen dienen, als überflüssig darstellen.The idea underlying the present invention is that explosion sound sources (English: pulse combustor) can produce a counter-sound with a very high pressure amplitude with only small size and low weight. This makes them particularly attractive for applications in the aerospace sector, where it is necessary to reduce sound with a very high pressure amplitude. For example, by means of the invention, night flight restrictions for aircraft serving to protect the residents of airports could be considered superfluous.

Unter einer ”Explosionsschallquelle” ist vorliegend jede Einrichtung zu verstehen, die dazu eingerichtet ist, Explosionen kontrolliert zu erzeugen, sodass ein Gegenschall mit einer bestimmten, insbesondere einstellbaren Frequenz, Phase und/oder Druckamplitude erzeugt wird. Die Explosion kann innerhalb oder außerhalb der Einrichtung stattfinden.In this case, an "explosion sound source" is to be understood as meaning any device that is designed to generate explosions in a controlled manner, so that a counter sound is generated with a specific, in particular adjustable frequency, phase and / or pressure amplitude. The explosion can take place inside or outside the facility.

Die Explosionsschallquelle kann dazu eingerichtet sein, ausschließlich in einem Detonationsmodus oder ausschließlich in einem Deflagrationsmodus betrieben zu werden. Alternativ kann die Explosionsschallquelle dazu eingerichtet sein, in dem Detonationsmodus oder in dem Deflagrationsmodus betrieben zu werden.The explosion sound source may be configured to operate solely in a detonation mode or only in a deflagration mode. Alternatively, the explosion sound source may be configured to operate in the detonation mode or in the deflagration mode.

In dem Detonationsmodus wird das Verhältnis von Verbrennungskonstituenten derart eingestellt, dass diese unter Erzeugung sehr hoher Drücke sehr schnell verbrennen. Der erzeugte Schalldruck ist entsprechend groß. In diesem Modus wird jede Explosion durch Bereitstellen einer geeigneten Menge an Verbrennungskonstituenten und Zünden dieser zu einem geeigneten Zeitpunkt mittels einer Zündeinrichtung ausgelöst.In the detonation mode, the ratio of combustion constituents is adjusted so that they burn very rapidly to produce very high pressures. The generated sound pressure is correspondingly large. In this mode, each explosion is triggered by providing an appropriate amount of combustion constituents and igniting them at an appropriate time by means of an igniter.

In dem Deflagrationsmodus wird das Verhältnis der Verbrennungskonstituenten derart eingestellt, dass diese unter Erzeugung geringerer Drücke langsamer verbrennen. Der erzeugte Schalldruck ist entsprechend geringer. In dem Deflagrationsmodus entzünden sich die Verbrennungskonstituenten selbst. Beispielsweise kann dies wie folgt vonstatten gehen: Die Verbrennungskonstituenten werden in einen Rohrabschnitt eingebracht, welcher an ein anfangs geschlossenes Ende des Rohres anschließt. Hiernach werden die Verbrennungskonstituenten einmalig mittels einer Zündeinrichtung entzündet. Die Verbrennung der Verbrennungskonstituenten führt dazu, dass der Luftzylinder, welcher in einem Rohrabschnitt angeordnet ist, der an ein offene Ende des Rohres angrenzt, aus diesem herausgeschleudert wird. Der Druck in dem Rohr sinkt in der Folge leicht unterhalb des Umgebungsdrucks aufgrund einer Überexpansion der Verbrennungsprodukte, wodurch frische Verbrennungskonstituenten durch ein Ventil im Bereich des anfangs geschlossenen Endes des Rohres eingesaugt werden. Die frischen Verbrennungskonstituenten entzünden sich von selbst, wenn sie mit Resten der alten Verbrennungsprodukte in Kontakt kommen, wodurch eine erneute Explosion ausgelöst wird.In the deflagration mode, the ratio of the combustion constituents is adjusted so that they burn more slowly to produce lower pressures. The generated sound pressure is correspondingly lower. In the deflagration mode, the combustion constituents ignite themselves. For example, this can take place as follows: The combustion constituents are introduced into a pipe section which adjoins an initially closed end of the pipe. After that, the combustion constituents are ignited once by means of an ignition device. The combustion of the combustion constituents causes the air cylinder, which is arranged in a pipe section, which is adjacent to an open end of the pipe, is ejected from this. The pressure in the tube subsequently decreases slightly below the ambient pressure due to overexpansion of the combustion products, thereby drawing in fresh combustion constituents through a valve in the region of the initially closed end of the tube. The fresh combustion constituents ignite spontaneously when they come into contact with residues of the old combustion products, causing a new explosion.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur in einem Fahrzeug angewandt werden. Neben Luft- oder Raumfahrzeugen, hier insbesondere auch Hubschrauber, kommen als Fahrzeuge auch Kraftfahrzeuge, Eisenbahnen und Militärfahrzeuge, insbesondere Panzer, in Betracht. Insbesondere im Militärbereich könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingesetzt werden, um zeitweise eine Schleichfahrt zu ermöglichen. Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise an Flughäfen, Industrieanlagen, Autobahnen usw. eingesetzt werden.The device according to the invention and / or the method according to the invention can not only be used in a vehicle. In addition to aircraft or spacecraft, especially helicopters, come as vehicles and motor vehicles, railways and military vehicles, especially tanks, into consideration. In particular, in the military sector, the device according to the invention could be used to temporarily allow a crawl. Furthermore, the device according to the invention and / or the method according to the invention can be used, for example, at airports, industrial plants, highways etc.

Die Messeinrichtung ist vorzugsweise als Mikrophon ausgebildet.The measuring device is preferably designed as a microphone.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.In the subclaims there are advantageous embodiments and improvements of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Explosionsschallquelle wenigstens einen Anschluss zum Zuführen einer oder mehrerer Verbrennungskonstituenten und wenigstens eine Zündeinrichtung zum Entzünden der Verbrennungskonstituenten auf. Die Steuereinrichtung kann die Zündeinrichtung zum Entzünden der Verbrennungskonstituenten mit einer geeigneten Frequenz steuern, um den Gegenschall mit der gewünschten Frequenz zu erzeugen. Der notwendige Schalldruck des Gegenschalls kann mittels der zugeführten Menge der Verbrennungskonstituenten und/oder durch das Verhältnis der Verbrennungskonstituenten zueinander eingestellt werden. Ferner ist es möglich, die Frequenz des Gegenschalls auch anderweitig zu steuern. Dies kann beispielsweise auf mechanische Weise geschehen, indem insbesondere ein Rohr, in dem die Verbrennungskonstituenten zur Explosion gebracht werden, mit einer geeigneten Länge ausgebildet wird und die Explosion in dem vorstehend beschriebenen Deflagrationsmodus betrieben wird. Die Explosionsschallquelle kann dabei beispielsweise nach den Prinzipien von Schmidt, Helmholtz oder Rijke betrieben werden. Der Anschluss kann in Form eines Ventils vorgesehen sein, wobei das Ventil mit der Steuereinrichtung verbunden ist und von dieser mit einer geeigneten Frequenz geöffnet und geschlossen wird, um die Verbrennungskonstituenten zuzuführen.According to a preferred development of the device according to the invention, the explosion sound source has at least one connection for supplying one or more combustion constituents and at least one ignition device for igniting the combustion constituents. The controller may control the igniter to ignite the combustion constituents at a suitable frequency to generate the counter sound at the desired frequency. The necessary sound pressure of the counter-sound can be adjusted by means of the supplied quantity of the combustion constituents and / or by the ratio of the combustion constituents to one another. Furthermore, it is possible to otherwise control the frequency of the counter-noise. This may be done, for example, mechanically by, in particular, forming a pipe in which the combustion constituents are exploded with an appropriate length and operating the explosion in the deflagration mode described above. The explosion sound source can be operated, for example, according to the principles of Schmidt, Helmholtz or Rijke. The port may be in the form of a valve, the valve being connected to the controller and being opened and closed by it at a suitable frequency to supply the combustion constituents.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Entfernung zwischen der Messeinrichtung und der Explosionsschallquelle bei der Steuerung der Explosionsschallquelle zu berücksichtigen. Aufgrund der Entfernung zwischen Messeinrichtung und Explosionsschallquelle kann der Schall im Bereich der Messeinrichtung andere Charakteristiken, insbesondere eine andere Phase und/oder eine andere Frequenz, aufweisen als im Bereich der Explosionsschallquelle. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise mit einem Speicher vorgesehen werden, auf dem eine Tabelle oder/oder ein Algorithmus hinterlegt ist, mittels derer bzw. dessen sich aufgrund der Charakteristiken des Schalls an der Messeinrichtung dessen Charakteristiken im Bereich der Explosionsschallquelle vorhersagen lassen. Entsprechend dieser Vorhersage wird dann der Gegenschall im Bereich der Explosionsschallquelle erzeugt, so dass sich Schall und Gegenschall zumindest gegenseitig reduzieren.According to a further preferred development of the device according to the invention, the control device is set up to take into account the distance between the measuring device and the explosion sound source in the control of the explosion sound source. Due to the distance between the measuring device and the explosion sound source, the sound in the region of the measuring device can have different characteristics, in particular a different phase and / or a different frequency, than in the region of the explosion sound source. The control device can be provided, for example, with a memory on which a table or / or an algorithm is stored, by means of which it is possible to predict its characteristics in the region of the explosion sound source on the basis of the characteristics of the sound at the measuring device. According to this prediction then the counter sound in the area of Explosion sound source generated so that sound and counter-noise at least reduce each other.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, Verzögerungen aufgrund der eigenen Rechenzeit zu kompensieren. Beispielsweise misst die Messeinrichtung die Charakteristiken des Schalls zu einem Zeitpunkt T1. Die Explosionsschallquelle erzeugt – insbesondere aufgrund der Rechenzeit der Steuereinrichtung – zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt T2 den entsprechenden Gegenschall. In dem Zeitraum T2 minus T1 hat sich in der Regel aber der Schall bereits, insbesondere hinsichtlich seiner Phase, verändert haben. Die Steuereinrichtung kann dementsprechend einen Speicher aufweisen, auf welchem eine Tabelle und/oder ein Algorithmus hinterlegt ist, mittels derer bzw. dessen sich die Veränderung vorhersagen lässt, und die Steuereinrichtung derart gesteuert wird, dass sich Schall und Gegenschall zumindest gegenseitig reduzieren.According to a further preferred development of the device according to the invention, the control device is set up to compensate for delays due to its own computing time. For example, the measuring device measures the characteristics of the sound at a time T1. The explosion sound source generates - in particular due to the computing time of the control device - at a slightly later time T2 the corresponding counter sound. In the period T2 minus T1, however, as a rule the sound has already changed, in particular with regard to its phase. The control device can accordingly have a memory on which a table and / or an algorithm is stored, by means of which the change can be predicted, and the control device is controlled in such a way that sound and counter sound are at least mutually reduced.

Die Steuereinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, sonstige Verzögerungen zu kompensieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung bei der Ansteuerung der Gegenschallquelle den Zeitraum berücksichtigten, welcher zwischen Zündung der Zündeinrichtung und dem Entstehen der Gegenschallwelle liegt, also der Zeitraum, der von den Verbrennungskonstituenten für deren Verbrennung benötigt wird.The control device can also be set up to compensate for other delays. For example, when controlling the counter-sound source, the control device can take into account the period of time which lies between ignition of the ignition device and the emergence of the counter-sound wave, that is to say the period required by the combustion constituents for their combustion.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist dieses eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Fahrzeugs auf, wobei die Antriebseinrichtung und die Explosionsschallquelle mit dem gleichen chemischen Kraftstoff als Verbrennungskonstituente betreibbar sind. Dies hat den Vorteil, dass kein gesonderter Kraftstoff für die Explosionsschallquelle mitgeführt werden muss, was die Bereitstellung des Kraftstoffs erleichtert und auch die Möglichkeit eröffnet, gemeinsame Komponenten, z. B. einen gemeinsamen Tank zu nutzen. Für Flugzeuganwendungen bietet sich als Verbrennungskonstituente Kerosin besonders an.According to a further preferred development of the vehicle according to the invention, this has a drive device for driving the vehicle, wherein the drive device and the explosion sound source can be operated with the same chemical fuel as the combustion constituent. This has the advantage that no separate fuel for the explosion sound source must be carried, which facilitates the provision of fuel and also opens the possibility common components such. B. to use a common tank. For aircraft applications, kerosene is particularly suitable as a combustion constituent.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind eine Antriebseinrichtung und eine Zuführeinrichtung vorgesehen, wobei die Zuführeinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Zapfluft der Antriebseinrichtung der Explosionsschallquelle zuzuführen, um Sauerstoff in der Zapfluft als erste Verbrennungskonstituente mit einem chemischen Kraftstoff als zweite Verbrennungskonstituente in der Explosionsschallquelle zur Explosion zu bringen. In großer Höhe, wie im Flugbetrieb eines Flugzeugs der Fall, ist die Luftdichte der Umgebungsluft und damit der pro Luftvolumen enthaltene Sauerstoffanteil gering. Die Zapfluft aus der Antriebseinrichtung, also aus einer Verdichterstufe des Triebwerks, dagegen ist verdichtet, so dass der Sauerstoffanteil in dieser pro Luftvolumen im Vergleich zur Umgebungsluft hoch ist. Die mit Zapfluft betriebene Explosionsschallquelle ist daher sehr leistungsfähig. Insbesondere kann eine Brennkammer der Explosionsschallquelle aufgrund der hohen Sauerstoffdichte der Zapfluft klein vorgesehen werden.According to a further preferred development of the vehicle according to the invention, a drive device and a feed device are provided, wherein the feed device is adapted to supply a bleed air of the drive device of the explosion sound source to oxygen in the bleed air as the first combustion constituent with a chemical fuel as the second combustion constituent in the explosion sound source To bring explosion. At high altitudes, as is the case during flight operation of an aircraft, the air density of the ambient air and thus the proportion of oxygen contained per air volume is low. The bleed air from the drive device, ie from a compressor stage of the engine, however, is compressed, so that the oxygen content in this per air volume is high compared to the ambient air. The exploded sound source with bleed air is therefore very powerful. In particular, a combustion chamber of the explosion sound source can be made small due to the high oxygen density of the bleed air.

Als zweite Verbrennungskonstituente kommt insbesondere Kerosin, Benzin, Diesel oder Wasserstoff in Frage. Es ist auch denkbar, als zweite Verbrennungskonstituente einen Feststoff, beispielsweise Kohlenstoff in Pulverform, zu verwenden. Alternativ kann die Explosionsschallquelle auch mit einer einzigen Verbrennungskonstituente betrieben werden, welche dadurch verbrennt, dass sie in ihre Bestandteile zerfällt, wie es beispielsweise bei Nitroglyzerin der Fall ist.Kerosene, gasoline, diesel or hydrogen come into question in particular as the second combustion constituent. It is also conceivable to use a solid, for example carbon in powder form, as the second combustion constituent. Alternatively, the explosion sound source can also be operated with a single combustion constituent, which burns by decomposing into its constituents, as is the case, for example, with nitroglycerin.

Mit Antriebseinrichtung ist vorliegend jede Art von Triebwerk oder Brennkraftmaschine gemeint. Diese können mit oder ohne Propeller, Turbinentriebwerk oder Kolbentriebwerk ausgebildet sein. Beispiele für solche Antriebseinrichtungen sind ein Turbofantriebwerk, ein Turbojettriebwerk oder ein Turboproptriebwerk.With drive means in the present case any type of engine or internal combustion engine is meant. These can be designed with or without a propeller, turbine engine or piston engine. Examples of such drive devices are a turbofan engine, a turbojet engine or a turboprop engine.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, Daten aus einer Managementeinrichtung der Antriebseinrichtung bei der Steuerung der Explosionsschallquelle zu berücksichtigen. Beispielsweise kann die Managementeinrichtung der Steuereinrichtung melden, dass die Drehzahl der Antriebseinrichtung erhöht wird. Auf einem Speicher der Steuereinrichtung kann eine Tabelle und/oder ein Algorithmus hinterlegt sein, mittels derer bzw. dessen sich die Charakteristiken des Schalls vorhersagen lassen, der bei der höheren Drehzahl entstehen wird. Die Steuereinrichtung kann dann die Explosionsschallquelle und damit den von dieser erzeugten Gegenschall derart steuern, dass sich der Gegenschall gleichzeitig mit dem Schall verändert, letzterer wegen der Erhöhung der Drehzahl, und diese sich fortwährend zumindest gegenseitig reduzieren. Ohne die vorstehend beschriebene Weiterbildung kann es sein, dass die Steuereinrichtung erst auf die veränderte Drehzahl und den damit einhergehenden veränderten Schall reagieren muss, wodurch kaum vermeidbar ein Zeitversatz entsteht, in dem der Schall nur unzureichend von dem Gegenschall reduziert wird.According to a further preferred development of the vehicle according to the invention, a drive device for driving the vehicle is provided, wherein the control device is set up to take into account data from a management device of the drive device in the control of the explosion sound source. For example, the management device can report to the control device that the rotational speed of the drive device is increased. On a memory of the control device, a table and / or an algorithm can be deposited, by means of which the characteristics of the sound can be predicted, which will arise at the higher speed. The control device can then control the explosion sound source and thus the counter sound generated by it, such that the counter sound changes simultaneously with the sound, the latter due to the increase in the rotational speed, and these continually reduce each other at least. Without the development described above, it may be the case that the control device first has to react to the changed rotational speed and the associated altered sound, whereby hardly any avoidable time delay arises in which the sound is insufficiently reduced by the counter-sound.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Charakteristiken des Schalls gemessen werden und die Explosionsschallquelle wird in Abhängigkeit von den Charakteristiken des Schalls zum Erzeugen des Gegenschalls gesteuert wird. Damit kann der Gegenschall gezielt erzeugt werden.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, characteristics of the sound are measured and the explosion sound source is determined as a function of the characteristics of the sound for generating the counter sound is controlled. Thus, the counter sound can be generated specifically.

Die vorliegend für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Weiterbildungen und Vorteile sind entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren und auf das erfindungsgemäße Fahrzeug anwendbar und umgekehrt.The developments and advantages described herein for the device according to the invention are correspondingly applicable to the method according to the invention and to the vehicle according to the invention and vice versa.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures of the drawing.

Von den Figuren zeigen:From the figures show:

1 in einer schematischen Schnittansicht einen Ausschnitt aus einem Flugzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 in a schematic sectional view of a section of an aircraft according to an embodiment of the present invention;

2 schematisch die Zufuhr von Verbrennungskonstituenten für die Explosionsschallquellen aus 1; und 2 schematically the supply of combustion constituents for the explosion sound sources 1 ; and

3 schematisch eine alternative Ausgestaltung der Explosionsschallquelle gegenüber 2. 3 schematically an alternative embodiment of the explosion sound source opposite 2 ,

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sind in den Figuren Signalpfade mittels Linien, welche eine Pfeilspitze aufweisen, gekennzeichnet.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components, unless indicated otherwise. Furthermore, in the figures, signal paths are indicated by means of lines which have an arrowhead.

1 zeigt in einer Schnittansicht einen Ausschnitt aus einem Flugzeug 30 (siehe 2) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a section of an aircraft in a sectional view 30 (please refer 2 ) according to an embodiment of the present invention.

Das in 1 teilweise dargestellte Triebwerk 2 weist Rotoren 4 auf, die sich mit hoher Geschwindigkeit um eine Achse 6 drehen. Bei dem Triebwerk 2 handelt es sich beispielsweise um ein Strahltriebwerk.This in 1 partially shown engine 2 has rotors 4 on, moving at high speed around an axis 6 rotate. At the engine 2 For example, it is a jet engine.

Aufgrund der hohen Drehgeschwindigkeit der Rotoren 4 vibrieren diese und erzeugen Schall 8, den die Umgebung vielfach als störenden Lärm wahrnimmt und den es daher zu reduzieren gilt. Zu diesem Zweck ist eine Vorrichtung 9 mit Mikrophonen 10 vorgesehen, welche Charakteristiken, d. h. Phase, Frequenz und Amplitude, des Schalls 8 messen. Mittels Kabel oder drahtlos werden im Mikrophon 10 erzeugte Messsignale an eine Steuereinrichtung 12 der Vorrichtung 9 übertragen. In Abhängigkeit von den Messsignalen steuert die Steuereinrichtung 12 Explosionsschallquellen 14 der Vorrichtung 9 zum Erzeugen eines Gegenschalls 16. Der Gegenschall 16 weist derartige Charakteristiken, d. h. Phase, Frequenz und Amplitude, auf, so dass sich der Schall 8 und der Gegenschall 16 im Wesentlichen auslöschen.Due to the high rotational speed of the rotors 4 they vibrate and produce sound 8th The environment often perceives as disturbing noise and therefore it has to be reduced. For this purpose is a device 9 with microphones 10 provided which characteristics, ie phase, frequency and amplitude, of the sound 8th measure up. Using cable or wireless will be in the microphone 10 generated measuring signals to a control device 12 the device 9 transfer. The control device controls in dependence on the measuring signals 12 Explosion sound sources 14 the device 9 for generating a counter sound 16 , The counter sound 16 has such characteristics, ie phase, frequency and amplitude, so that the sound 8th and the counter-sound 16 essentially obliterate.

Die Steuereinrichtung 12 kann ferner mit einer Managementeinrichtung 18 des Flugzeugs 30 signaltechnisch verbunden sein. Die Managementeinrichtung 18 steuert das Triebwerk, also insbesondere dessen Drehzahl, Kraftstoffzufuhr etc. Ferner empfängt die Managementeinrichtung 18 Signale vom Piloten, beispielsweise zur Erhöhung des Schubs des Triebwerks 2. Aufgrund dieser Signale des Piloten wird die Managementeinrichtung 18 das Triebwerk 2 entsprechend steuern, also beispielsweise die Kraftstoffzufuhr erhöhen. Diese Steuersignale der Managementeinrichtung 18 können an die Steuereinrichtung 12 übermittelt werden. Auf Basis der Steuersignale, welche beispielsweise zu einem Zeitpunkt T1 an das Triebwerk 2 und parallel an die Steuereinrichtung 12 übermittelt werden, prognostiziert die Steuereinrichtung 12 den zu einem späteren Zeitpunkt T2 vorliegenden Schall. Die Steuereinrichtung 12 steuert daraufhin die Explosionsschallquellen 14 derart, dass diese zum Zeitpunkt T2 einen Gegenschall 16 erzeugen, so dass sich der Gegenschall 16 und der Schall 8 zum Zeitpunkt T2 im Wesentlichen auslöschen. Die Prognose kann beispielsweise mittels einer Tabelle oder eines Algorithmus erfolgen, welche bzw. welcher in der Steuereinrichtung 12 hinterlegt ist. In der Tabelle können beispielsweise zum Zeitpunkt T2 zu erwartende Schalldrücke für eine dem Triebwerk 2 zum Zeitpunkt T1 zugeführte Kraftstoffmenge abgelegt sein. Entsprechend kann dann der Schalldruck des Gegenschalls 16 von der Steuereinrichtung 12 eingestellt werden. Selbstverständlich können von der Steuereinrichtung 12 noch eine Vielzahl weiterer Steuerparameter der Managementeinrichtung 18, z. B. eine Drehzahl des Triebwerks, berücksichtigt werden, die jedoch im Folgenden nicht näher erläutert werden.The control device 12 can also be equipped with a management facility 18 of the plane 30 be connected by signal technology. The management facility 18 controls the engine, so in particular its speed, fuel supply, etc. Further, the management device receives 18 Signals from the pilot, for example to increase the thrust of the engine 2 , Because of these signals the pilot becomes the management device 18 the engine 2 control accordingly, so for example increase the fuel supply. These control signals of the management device 18 can contact the controller 12 be transmitted. On the basis of the control signals which, for example, at a time T1 to the engine 2 and parallel to the controller 12 are transmitted, predicts the controller 12 the sound present at a later time T2. The control device 12 then controls the explosion sound sources 14 in such a way that at time T2 a counter sound is produced 16 generate, so that the counter sound 16 and the sound 8th essentially extinguish at time T2. The prognosis can be made, for example, by means of a table or an algorithm, which or which in the control device 12 is deposited. In the table, for example, at time T2 expected sound pressure for a the engine 2 be deposited at the time T1 amount of fuel. Accordingly, then the sound pressure of the counter sound 16 from the controller 12 be set. Of course, from the controller 12 a large number of other control parameters of the management device 18 , z. B. a speed of the engine, are taken into account, which will not be explained in detail below.

Wie 1 zu entnehmen, weist das Mikrophon 10 einen Abstand X zu der Explosionsschallquelle auf. Die von dem Mikrophon 10 gemessenen Charakteristiken des Schalls 10, insbesondere dessen Phase, können daher andere sein, als die, welche im Bereich der Explosionsschallquelle 14 vorliegen. Da der Abstand X und auch sonstige Parameter bekannt sind, kann die Steuereinrichtung 12 dazu eingerichtet sein, auf Basis der Messsignale des Mikrophons 10 den tatsächlich im Bereich der Explosionsschallquelle 14 vorliegenden Schall 8 zu berechnen. Dies kann beispielsweise mittels entsprechender Tabellen oder Algorithmen geschehen. In der Tabelle kann beispielsweise einem bestimmten, gemessenen Schall, beschrieben durch die Charakteristiken Phase, Frequenz und Amplitude, ein bestimmter, erwarteter Schall 8 mit dessen Charakteristiken, also Phase, Frequenz und Amplitude, im Bereich der Explosionsschallquelle 14 zugeordnet sein. Die Explosionsschallquelle 14 wird daraufhin entsprechend dem bestimmten, erwarteten Schall 8 gesteuert. Beispielsweise ist es möglich, dass in der Tabelle – oder auch in dem Algorithmus – ein aktueller Luftdruck berücksichtigt wird, da sich dieser möglicherweise auf den zu erwartenden Schall 8 auswirkt.As 1 refer to the microphone 10 a distance X to the explosion sound source. The one from the microphone 10 measured characteristics of sound 10 , in particular its phase, may therefore be other than those which are in the vicinity of the explosion sound source 14 available. Since the distance X and other parameters are known, the control device 12 be set up based on the measurement signals of the microphone 10 actually in the area of the explosion sound source 14 present sound 8th to calculate. This can be done for example by means of appropriate tables or algorithms. In the table, for example, a certain, measured sound, described by the characteristics phase, frequency and amplitude, a certain expected sound 8th with its characteristics, ie phase, frequency and amplitude, in the area of the explosion sound source 14 be assigned. The explosion sound source 14 is then according to the certain, expected sound 8th controlled. For example, it is possible that in the table - or in the algorithm - a current air pressure is taken into account, as this may be due to the expected sound 8th effect.

Im Vorhergehenden wurde bereits beschrieben, dass die Explosionsschallquelle 14 in Abhängigkeit von Messsignalen des Mikrophons 10 gesteuert wird. Selbst bei der Verwendung eines Echtzeitrechners kann die Explosionsschallquelle 14 nur – wenn auch nur geringfügig – zeitverzögert auf die Messsignale des Mikrophons 10 reagieren. Daraus folgt, dass sich die Charakteristiken des Schalls 8, insbesondere dessen Phase, innerhalb des Zeitversatzes verändern. Die Steuereinrichtung 12 kann dazu eingerichtet sein, dies beispielsweise unter Verwendung einer Tabelle und/oder eines Algorithmus zu kompensieren.In the foregoing it has already been described that the explosion sound source 14 depending on measuring signals of the microphone 10 is controlled. Even when using a real-time computer, the explosion sound source can 14 only - if only slightly - delayed in the measuring signals of the microphone 10 react. It follows that the characteristics of the sound 8th , in particular its phase, change within the time offset. The control device 12 may be configured to compensate for this using, for example, a table and / or an algorithm.

Die Explosionsschallquelle 14 kann beispielsweise wie in 2 schematisch dargestellt, ausgebildet sein. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Explosionsschallquelle eine Mischkammer 20 auf. Die Mischkammer 20 ist an ihrem einen Ende mit Anschlüssen 22 und 24 in Form von Ventilen ausgebildet. Das Ventil 22 ist mittels einer Leitung 26 mit einem Treibstofftank 28 des Flugzeugs 30 verbunden. Der Treibstofftank 28 enthält Kerosin, das in erster Linie für die Verbrennung in den Triebwerken 2 des Flugzeugs 30 zur Erzeugung von Schub vorgesehen ist.The explosion sound source 14 For example, as in 2 shown schematically, be formed. According to this embodiment, the explosion sound source has a mixing chamber 20 on. The mixing chamber 20 is at one end with connections 22 and 24 formed in the form of valves. The valve 22 is by means of a line 26 with a fuel tank 28 of the plane 30 connected. The fuel tank 28 Contains kerosene, which is primarily for combustion in the engines 2 of the plane 30 is intended to generate thrust.

Das Ventil 24 ist mittels einer Leitung 32 mit einer Zapfluftleitung 34 des Triebwerks 2 verbunden. Der Zapfluftleitung 34 kommt in erster Linie die Aufgabe zu, komprimierte Luft von einem nicht weiter dargestellten Verdichter des Triebwerks 2 zu zapfen und der nicht dargestellten Kabine des Flugzeugs 30 zuzuführen, um diese zu bedrucken und den Passagieren und der Besatzung Frischluft zuzuführen.The valve 24 is by means of a line 32 with a bleed air line 34 of the engine 2 connected. The bleed air line 34 The primary task is to compressed air from a compressor, not shown, of the engine 2 to tap and the cabin, not shown, of the aircraft 30 to be printed on and to supply fresh air to the passengers and the crew.

Die Ventile 22 und 24 werden von der Steuereinrichtung, beispielsweise stufenlos, zwischen einer Offenstellung, in welcher sie Kerosin bzw. Zapfluft in die Mischkammer 20 einlassen, und einer Schließstellung, in welcher keine Zapfluft bzw. Kerosin in die Mischkammer 20 gelangt, gesteuert.The valves 22 and 24 be steplessly, by the control device, for example, between an open position in which they kerosene or bleed air into the mixing chamber 20 let in, and a closed position in which no bleed air or kerosene in the mixing chamber 20 passes, controlled.

In der Mischkammer 20 vermischen sich das Kerosin und die Zapfluft. Die Zapfluft steht unter Druck und expandiert samt des in dieser verteilten Kerosins durch eine Düse 36 an dem den Ventilen 22 und 24 in etwa gegenüberliegenden Ende der Mischkammer 20. Das Gemisch 38 streicht daraufhin über eine Zündkerze 40.In the mixing chamber 20 The kerosene and the bleed air mix. The bleed air is under pressure and expands through a nozzle together with the kerosene distributed in it 36 at the valves 22 and 24 in the opposite end of the mixing chamber 20 , The mixture 38 then strokes over a spark plug 40 ,

Die Zündkerze 40 wird ebenfalls von der Steuereinrichtung 12 angesteuert. Die Zündkerze 40 erzeugt in einer von der Steuereinrichtung 12 vorgegebenen Frequenz einen Funken. Der Funke entzündet das Gemisch 38, welches daraufhin explodiert. Je nach Mischverhältnis von Kerosin und Zapfluft kann es sich dabei um eine Detonation oder eine Deflagration handeln. Dadurch entsteht der Gegenschall 16.The spark plug 40 is also from the controller 12 driven. The spark plug 40 generated in one of the control device 12 given frequency a spark. The spark ignites the mixture 38 which then explodes. Depending on the mixing ratio of kerosene and bleed air, it may be a detonation or a deflagration. This creates the counter sound 16 ,

Die Amplitude des Gegenschalls 16 lässt sich beispielsweise durch die absolute Menge und/oder durch das Verhältnis von Kerosin zu Zapfluft steuern. Die Frequenz des Gegenschalls 16 lässt sich beispielsweise mittels der Frequenz der Zündkerze 40 steuern, mit welcher diese gezündet wird. Die Ventile 22 und 24 können vor jeder Zündung geöffnet und wieder geschlossen werden, um eine ausreichende Menge an Gemisch 38 bereitzustellen. Genauso können die Ventile 22 und 24 aber auch ständig geöffnet sein, wobei die Frequenz des Gegenschalls 16 ausschließlich mittels der Zündkerze 40 gesteuert wird.The amplitude of the counter sound 16 can be controlled for example by the absolute amount and / or by the ratio of kerosene to bleed air. The frequency of the counter sound 16 can be, for example, by means of the frequency of the spark plug 40 control with which this is ignited. The valves 22 and 24 can be opened before each ignition and closed again to get a sufficient amount of mixture 38 provide. Likewise, the valves can 22 and 24 but also be constantly open, with the frequency of the counter sound 16 exclusively by means of the spark plug 40 is controlled.

In 2 sind noch weitere Bereiche des Flugzeugs 30 gekennzeichnet, in denen Schall 8, welcher sich als störender Lärm bemerkbar macht, entsteht. Diese Bereiche sind insbesondere das Fahrwerk, die Rumpfaußenhaut, das Seitenleitwerk, die Triebwerksgondelaußenseiten sowie die Klappen. In all diesen Bereichen können Vorrichtungen 9 zum Reduzieren des Schalls 8 vorgesehen werden.In 2 are other areas of the aircraft 30 characterized in which sound 8th , which is noticeable as disturbing noise arises. These areas are in particular the chassis, the fuselage skin, the vertical tail, the engine gland outer sides and the flaps. In all these areas can devices 9 to reduce the sound 8th be provided.

In Zusammenhang mit 3 wird nachfolgend eine Explosionsschallquelle 14 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert, wobei lediglich auf die Unterschiede gegenüber der Explosionsschallquelle 14 gemäß 2 eingegangen wird.Relating to 3 subsequently becomes an explosion sound source 14 according to a further embodiment of the present invention, wherein only the differences with respect to the explosion sound source 14 according to 2 will be received.

Die Explosionsschallquelle 14 weist ein Rohr 42 auf, an dessen geschlossenem Ende die Ventile 22 und 24 angeordnet sind und dessen anderes Ende offen ausgebildet ist. Das Rohr 42 weist eine Misch- und Brennkammer 44 in seinem Inneren auf. Die Zündkerze 40 erstreckt sich in die Misch- und Brennkammer 44. Die Ventile 22 und 24 lassen Kerosin bzw. Zapfluft in die Misch- und Brennkammer 44 ein, wobei sich diese zu dem Gemisch 38 vermischen, welches von der Zündkerze 40 gezündet wird. Das Gemisch 38 explodiert daraufhin und erzeugt den Gegenschall 16.The explosion sound source 14 has a pipe 42 on, at the closed end of the valves 22 and 24 are arranged and the other end is formed open. The pipe 42 has a mixing and combustion chamber 44 in its interior. The spark plug 40 extends into the mixing and combustion chamber 44 , The valves 22 and 24 let kerosene or bleed air into the mixing and combustion chamber 44 a, whereby these to the mixture 38 mix which of the spark plug 40 is ignited. The mixture 38 then explodes and generates the counter-sound 16 ,

Auch die Explosionsschallquelle 14 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann in dem Detonations- oder Deflagrationsmodus betrieben werden. Die Zündkerze 40 kann dazu so betrieben werden, dass diese jede Explosion auslöst (Detonationsmodus). Alternativ kann die Explosionsschallquelle 14 derart betrieben werden, dass sich immer ein Restgaszylinder 46 von der jeweils vorangehenden Explosion in dem Rohr 42 befindet, welcher das Gemisch 38 für die jeweils nachfolgende Explosion entzündet (Deflagrationsmodus). In diesem Fall ist also nur eine einmalige Zündung mittels der Zündkerze 40 notwendig. Die Frequenz der Explosionen ergibt sich dann unter anderem aus der Länge des Rohrs 42 und der Menge des Gemisches 38. Hierbei können auch die Prinzipien von Schmidt, Helmholtz oder Rijke angewandt werden.Also the explosion sound source 14 according to this embodiment can be operated in the detonation or deflagration mode. The spark plug 40 can be operated to trigger any explosion (detonation mode). Alternatively, the explosion sound source 14 be operated such that always a residual gas cylinder 46 from the previous explosion in the pipe 42 which is the mixture 38 ignited for the subsequent explosion (deflagration mode). In this case, so only a single ignition by means of the spark plug 40 necessary. The frequency of the explosions then arises among other things from the length of the tube 42 and the amount of the mixture 38 , Here also the principles of Schmidt, Helmholtz or Rijke can be applied.

Auch ist es möglich, die Explosionsschallquelle 14 derart zu betreiben, dass mittels eines in dem Rohr 42 aufgrund der vorangegangen Explosion bestehenden Unterdrucks Kerosin und Zapfluft in die Misch- und Brennkammer 44 automatisch eingesaugt wird, ohne dass diese gesondert eingespritzt werden müsse.It is also possible the explosion sound source 14 operate such that by means of a in the pipe 42 due to the previous explosion existing negative pressure kerosene and bleed air in the mixing and combustion chamber 44 is sucked in automatically, without having to be injected separately.

Die Vorrichtung 9 kann anstelle von Zapfluft mit normaler Umgebungsluft betrieben werden. Alternativ ist es auch denkbar Sauerstoff beispielsweise in Flaschenform mitzuführen.The device 9 can be operated with normal ambient air instead of bleed air. Alternatively, it is also conceivable to carry oxygen in bottle form, for example.

Die Vorrichtung 9 kann zum Reduzieren oder Auslöschen des Schalls während der gesamten Flugzeit betrieben werden, um die Passagiere zu entlasten, oder auch nur während des Starts und der Landung, wenn das Flugzeug in Bodennähe ist, um die Umwelt in Flughafennähe zu entlasten.The device 9 can be operated to reduce or cancel the sound throughout the flight time to relieve the passengers, or even only during takeoff and landing when the aircraft is near the ground, to relieve the environment near the airport.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Triebwerkengine
44
Rotorrotor
66
Achseaxis
88th
Schallsound
99
Vorrichtungcontraption
1010
Mikrophonmicrophone
1212
Steuereinrichtungcontrol device
1414
ExplosionsschallquelleExplosion sound source
1616
Gegenschallcountersound
1818
Managementeinrichtungmanagement device
2020
Mischkammermixing chamber
2222
Anschlussconnection
2424
Anschlussconnection
2626
Leitungmanagement
2828
Treibstofftankfuel tank
3030
Flugzeugplane
3232
Leitungmanagement
3434
ZapfluftleitungBleed air line
3636
Düsejet
3838
Gemischmixture
4040
Zündkerzespark plug
4242
Rohrpipe
4444
Misch- und BrennkammerMixing and combustion chamber
4646
RestgaszylinderResidual gas cylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5386689 [0007] US 5386689 [0007]

Claims (10)

Vorrichtung (9) zum zumindest Reduzieren von Schall (8), insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit: einer Messeinrichtung (10) zum Messen von Charakteristiken des Schalls (8); einer Explosionsschallquelle (14), welche dazu ausgebildet ist, einen Gegenschall (16) zu erzeugen; und einer Steuereinrichtung (12), welche mit der Messeinrichtung (10) und der Explosionsschallquelle (14) signaltechnisch verbunden ist und die Explosionsschallquelle (14) in Abhängigkeit von Charakteristiken des Schalls (8) derart steuert, dass sich der Schall (8) und der Gegenschall (16) zumindest gegenseitig reduzieren.Contraption ( 9 ) for at least reducing sound ( 8th ), in particular in the aerospace sector, comprising: a measuring device ( 10 ) for measuring characteristics of the sound ( 8th ); an explosion sound source ( 14 ), which is designed to counter-sound ( 16 ) to create; and a control device ( 12 ), which with the measuring device ( 10 ) and the explosion sound source ( 14 ) is technically connected and the explosion sound source ( 14 ) depending on the characteristics of the sound ( 8th ) controls such that the sound ( 8th ) and the counter sound ( 16 ) at least reduce each other. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Explosionsschallquelle (14) wenigstens einen Anschluss (22, 24) zum Zuführen von Verbrennungskonstituenten und wenigstens eine Zündeinrichtung (40) zum Entzünden der Verbrennungskonstituenten aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the explosion sound source ( 14 ) at least one connection ( 22 . 24 ) for supplying combustion constituents and at least one ignition device ( 40 ) for igniting the combustion constituents. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, eine Entfernung (X) zwischen der Messeinrichtung (10) und der Explosionsschallquelle (14) bei der Steuerung der Explosionsschallquelle (14) zu berücksichtigen.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 12 ) is arranged to maintain a distance (X) between the measuring device ( 10 ) and the explosion sound source ( 14 ) in the control of the explosion sound source ( 14 ). Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, Verzögerungen auf Grund der eigenen Rechenzeit zu kompensieren.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 12 ) is set up to compensate for delays due to its own computing time. Fahrzeug (30), insbesondere Luft- oder Raumfahrzeug, mit einer Vorrichtung (9) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (9) dazu eingerichtet ist, einen Schall (8) im Bereich des Fahrzeugs (30) zumindest zu reduzieren.Vehicle ( 30 ), in particular an aircraft or spacecraft, with a device ( 9 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the device ( 9 ) is adapted to produce a sound ( 8th ) in the area of the vehicle ( 30 ) at least reduce. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (2) zum Antreiben des Fahrzeugs (30) vorgesehen ist, wobei die Antriebseinrichtung (2) und die Explosionsschallquelle (14) mit dem Gleichen chemischen Kraftstoff als Verbrennungskonstituente betreibbar sind.Vehicle according to claim 5, characterized in that a drive device ( 2 ) for driving the vehicle ( 30 ) is provided, wherein the drive device ( 2 ) and the explosion sound source ( 14 ) are operable with the same chemical fuel as the combustion constituent. Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (2) zum Antreiben des Fahrzeugs (30) und eine Zuführeinrichtung (24, 32, 34) vorgesehen sind, wobei die Zuführeinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Zapfluft des Triebwerks (2) der Explosionsschallquelle (14) zuzuführen, um Sauerstoff in der Zapfluft als erste Verbrennungskonstituente mit einem chemischen Kraftstoff als zweite Verbrennungskonstituente in der Explosionsschallquelle (14) zur Explosion zu bringen.Vehicle according to claim 5 or 6, characterized in that a drive device ( 2 ) for driving the vehicle ( 30 ) and a feeder ( 24 . 32 . 34 ) are provided, wherein the feed device is adapted to a bleed air of the engine ( 2 ) of the explosion sound source ( 14 ) to supply oxygen in the bleed air as a first combustion constituent with a chemical fuel as a second combustion constituent in the explosion sound source ( 14 ) to explode. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (2) zum Antreiben des Fahrzeugs (30) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, Daten aus einer Managementeinrichtung (18) der Antriebseinrichtung (12) bei der Steuerung der Explosionsschallquelle (14) zu berücksichtigen.Vehicle according to one of claims 5 to 7, characterized in that a drive device ( 2 ) for driving the vehicle ( 30 ), the control device ( 12 ) is designed to collect data from a management facility ( 18 ) of the drive device ( 12 ) in the control of the explosion sound source ( 14 ). Verfahren zum zumindest Reduzieren von Schall (8), insbesondere zum Durchführen mit der Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder mit dem Fahrzeug (30) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein Gegenschall (16) mittels einer Explosionsschallquelle (14) derart erzeugt wird, dass sich der Schall (8) und der Gegenschall (16) zumindest gegenseitig reduzieren.Method for at least reducing sound ( 8th ), in particular for performing with the device ( 9 ) according to one of claims 1 to 4 and / or with the vehicle ( 30 ) according to one of claims 5 to 8, wherein a counter sound ( 16 ) by means of an explosion sound source ( 14 ) is generated such that the sound ( 8th ) and the counter sound ( 16 ) at least reduce each other. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Charakteristiken des Schalls (8) gemessen werden und die Explosionsschallquelle (14) in Abhängigkeit von den Charakteristiken des Schalls (8) zum Erzeugen des Gegenschalls (16) gesteuert wird.Method according to claim 9, characterized in that characteristics of the sound ( 8th ) and the explosion sound source ( 14 ) depending on the characteristics of the sound ( 8th ) for generating the counter sound ( 16 ) is controlled.
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