Einfluss der Aktuatorplatzierung auf die resultierende Lautheit eines ASAC-Systems

Abstract

Die Senkung des Kabinenlärms in Passagierflugzeugen ist eine wichtige Herausforderung in der kommerziellen Luftfahrt nicht nur wegen der Beeinträchtigung des Passagierkomforts, sondern auch wegen der gesundheitlichen Belastung des Bordpersonals. Um zuverlässige Aussagen über die Empfindung von Kabinenlärm treffen zu können ist seine Betrachtung mittels psychoakustischer Kriterien nötig. Der vorliegende Beitrag präsentiert die Ergebnisse einer Analyse von Schallaufnahmen aus der Kabine verschiedener Strahltriebwerk-Flugzeuge hinsichtlich gängiger psychoakustischer Größen. Die psychoakustische Lautheit erweist sich als die am meisten ausgeprägte psychoakustische Größe bei den analysierten Schallaufnahmen. Ein Ansatz zur Berücksichtigung der Lautheit bei einem aktiven Lärmreduktionssystem wird untersucht. Als Ausgangspunkt dient die aktive Struktur-Akustik Regelung (ASAC). Diese ist für die Luftfahrt interessant, da sie eine Alternative zu den schweren passiven Dämmmaterialien darstellen könnte. Anhand des Modells einer zu einer Rechteckkavität angrenzenden Plattenstruktur wird mit Hilfe einer genetischen Optimierung die optimale Positionierung der Aktuatoren eines ASAC-Systems numerisch ermittelt. Der Einfluss der Aktuatorpositionierung auf das resultierende Schallfeld in der Kavität wird untersucht, wenn anstatt der akustischen potentiellen Energie die Lautheit in der Kavität als Kostenfunktion der Optimierung verwendet wird.