[发明专利]一种内置共振腔体的复合吸声装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合吸声装置，特别涉及一种内置共振腔体的复合吸声装置。 

背景技术

噪声控制工程中应用的吸声材料和吸声结构种类很多，按其吸声原理大致可分为多孔性吸声材料和共振吸声材料。例如纤维材料和灰泥材料等都属于多孔性吸声材料，而薄板共振吸声结构、薄膜共振吸声结构、穿孔板共振吸声都属于共振吸声材料。马大猷于1975年在《中国科学》上发表的关于“微穿孔板吸声结构的理论与设计”以及于2000年在《声学学报》发表的关于“微缝吸声体理论”的文章，将共振吸声结构的应用扩展了更广阔的领域。 

尽管穿孔板共振吸声结构、微穿孔板吸声结构以及双层微穿孔板吸声结构较多孔性吸声材料在吸声特性、流阻、抗潮湿、耐腐蚀、卫生清洁等方面具有许多优越特点，但是仍无法满足一些噪声控制的实际需要，特别是在吸声空间受到严格限制的场合下，要控制低频噪声就显得有些力不从心，因为对于一般共振吸声结构，要增强其低频声吸收，就必须大幅增加空腔深度，而这在实际工程中往往是无法做到的。 

申请目前检索了G10K，重点检索了G10K 11/172，找出对比文献：中国专利ZL00100641.X“管束式穿孔板共振吸声装置”和中国专利ZL00264613.7“多腔并联旁支型消声器”。 

专利“管束式穿孔板共振吸声装置”记载的主要特征在于：管束式穿孔板共振吸声结构由穿孔板和底板、侧板(三者组成封闭空腔)及管束构成。管束为若干与穿孔板小孔直径相同的细长管(可为弯曲的柔性管束)排列组成，柔性管束的长度不受穿孔板共振吸声结构腔深的限制(可设计成长短不一，以调谐共振频率和改变不同频率下的吸声系数)，其管束长度可小于腔深，亦可远大于腔深。该结构利用管腔耦合共振的吸声原理，增大其吸声系数和声阻，提高低频吸声效果。该管束式穿孔板共振吸声结构目前吸声频带局限于中低频，吸声频带尚不够宽，管束的长度对于管束式穿孔板共振吸声结构至关重要，如果管长过短，对其吸声性能会影响很大，大幅降低吸声性能，因此若想保证较好的吸声性能必须使用较长的管束，后腔深度也会相应增加，不利于该装置的推广使用，且线状的管束设计单一，不能充分利用 管腔耦合共振的吸声特性以及管束的长度对消耗声能的贡献。 

专利“多腔并联旁支型消声器”记载的主要特征在于：多腔并联旁支式共振消声器用在汽车内燃机进气系统上，包括进气管和并联设置的2-4个共振腔体，共振腔体置于一壳体内，各共振腔体通过导管依次连接进气管上轴向设置的径向通孔，径向通孔及导管的尺寸根据内燃机进气噪声频谱来匹配设计，该消声器既能大幅降低进气噪声，又能提高内燃机功率，体积较小。 

国际声学和噪声控制领域的专家一直在冥思苦想、孜孜以求一种在有限厚度内具有高效低频吸声特性的宽带吸声结构，来代替或弥补低频吸收不足的传统吸声结构。为此，本发明提出了一种将共振腔体表面声散射、小孔消声和共振腔体耦合共振结合起来的内置共振腔体的复合吸声装置，以实现提高吸声系数、拓宽吸声频带的目的。 

发明内容

本发明的目的在于，为克服目前噪声控制采用上述方法中低频吸声不足的缺陷，从而提供一种内置共振腔体的复合吸声装置。 

本发明所述的一种内置共振腔体的复合吸声装置，该装置包括一穿有若干第一孔洞的穿孔板、背板和侧板，所述的穿孔板、背板和侧板组成封闭空腔，其特征在于，所述的封闭空腔内，随机放置有至少一个或一个以上独立的共振腔体；所述的共振腔体呈球体、椭圆体或多面体，其上分布有至少一个或一个以上第二孔洞，其中，至少有一个第二孔洞与封闭空腔连通；所述的共振腔体的体积V＝10mm³～1×10¹⁰mm³，腔壁厚度为0.05mm～10mm；其上的第二孔洞的孔径d′＝0.05～100mm，穿孔率σ′为0.01％～30％。所述的第二孔洞直接与封闭空腔连通或通过管束与封闭空腔连通；如果所述的共振腔体为多个时，直接随机放置在封闭空腔内或分别固定在由若干隔板分割的封闭空腔内。 

作为本发明的一个改进，所述的第一孔洞或第二孔洞可连接管束的一端，该管束位于封闭空腔内，用于增加声阻；且所述的第二孔洞上的管束的另一端可连通封闭空腔、连通另一个共振腔上的第二孔洞或连通穿孔板上的第一孔洞。