Aufbau und Evaluation eines aktiven Tilgersystems zur Minderung von Körperschallschwingungen an Trockenbauwänden
Construction and evaluation of an active absorber system for the reduction of structure-borne sound vibrations on drywalls
- In Wohnräumen spielt der Lärmschutz eine zentrale Rolle für die Lebensqualität und Gesundheit der Bewohner. Die tieffrequente Schalldämmung dünner Trockenbauwände erfüllt jedoch häufig die lärmtechnischen Anforderungen nur unzureichend. Die vorliegende Arbeit untersucht die tieffrequente Schwingungsdämpfung von aktiven Tilgersystemen an Trockenbauwänden. Es wird analysiert, in welchem Umfang die störende Körperschallweiterleitung und Luftschallabstrahlung durch aktive Körperschalltilger reduziert werden kann. Hierzu wurden zwei Tilgersysteme entwickelt, die auf unterschiedlichen Kontrollmechanismen basieren, und deren Funktionsfähigkeit mithilfe verschiedener Messungen evaluiert. Die verwendeten Tilgersysteme bestehen aus jeweils vier einzelnen Tilgern, wobei sich jeder der Tilger aus einem Körperschallsensor und -aktor zusammensetzt. Die Komponenten sind durch analoge oder digitale Signalverarbeitung miteinander verbunden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mehrere analoge Tilgerplatinen sowie ein Simulink-Modell zur Implementierung eines adaptiven Filteralgorithmus entwickelt. Ausgehend vom Stand der Technik wird detailliert auf die Auswahl der Sensoren und Aktoren, die Platzierung der Tilger auf dem Paneel sowie den Aufbau und die Logik der Filterung eingegangen. Im Anschluss werden Testmessungen zur Evaluation der beiden Tilgersysteme an einer Gipskartonplate durchgeführt. Die Ergebnisse der Schwingungsmessung mittels Laser- Doppler-Vibrometer sowie der Messung der Schalldämmung und des Schalldruckpegels im Prüfstand werden abschließend präsentiert und analysiert.
- In residential environments, noise protection significantly impacts the quality of life and health of occupants. However, thin drywall structures often fail to meet low-frequency sound insulation requirements adequately. This thesis investigates the low-frequency vibration damping capabilities of active absorber systems applied to drywalls. It analyzes the potential reduction in annoying structure-borne sound transmission and airborne sound radiation through the use of active structure-borne sound absorbers. To achieve this, two absorber systems, each employing different control mechanisms, were developed and their effectiveness evaluated through various measurements. The absorber systems each comprise four individual absorbers, which integrate a structureborne sound sensor and an actuator. These components are interconnected via analog or digital signal processing. During this study, several analog absorber boards and a Simulink model for implementing an adaptive filter algorithm were developed. Based on a review of the state of the art, the selection of sensors and actuators, the placement of absorbers on the drywall panel, and the structure and logic of the filtering mechanisms are thoroughly discussed. Test measurements were conducted to assess the performance of the two absorber systems on a plasterboard panel. The results of vibration measurements using Laser Doppler Vibrometry and assessments of sound attenuation and sound pressure levels in a test rig are presented and analyzed.
Author: | Samuel Belzner |
---|---|
Advisor: | Jörn Hübelt, Georg Fischer |
Document Type: | Bachelor Thesis |
Language: | German |
Date of Publication (online): | 2024/08/15 |
Year of first Publication: | 2024 |
Publishing Institution: | Hochschule Mittweida |
Granting Institution: | Hochschule Mittweida |
Date of final exam: | 2024/08/08 |
Release Date: | 2024/08/15 |
GND Keyword: | Körperschall; Trockenbau; Schwingungsdämpfung; Schallmessung |
Page Number: | 70 |
Institutes: | Ingenieurwissenschaften |
DDC classes: | 534.2 Schallausbreitung |
Open Access: | Frei zugänglich |