[发明专利]宽频穿孔板吸声结构

说明书

本发明公开一种宽频穿孔板吸声结构，包括具有多个穿孔的穿孔板和具有开放端的空腔结构。穿孔板设于空腔结构的开放端，空腔结构包括与开放端相对的底板以及固定于底板的围板，底板和围板围成一腔室。其中，腔室具有由腔室的开放端向底板方向延伸的至少两个子腔室，至少两个子腔室中的至少一个子腔室底部与底板之间形成有底部空间，该底部空间与其它子腔室中的至少一个子腔室连通。本发明能在不增加腔室整体深度情况下有效拓宽吸声频带；并且提高穿孔板的吸声能力，避免使用丝米级穿孔，降低制造成本。

技术领域

本发明总体来说涉及噪声控制技术领域，具体地说涉及一种基于穿孔板和空腔的吸声结构。

背景技术

吸声结构主要包括纤维吸声材料和穿孔板吸声结构两种类型。

纤维吸声材料如玻璃纤维、矿物棉等，虽然吸声频带较宽，但通常对于低频噪音处理不理想；而且，由于容易产生细菌、污染环境等因素而在许多场合不宜使用。

穿孔板吸声结构包括穿孔板和具有一定深度的空腔，其中穿孔板上穿有直径小于0.5mm的孔洞。穿孔板吸声结构具有清洁、耐高温、耐腐蚀及能承受高速气流冲击等优点，因此目前广泛应用于噪声控制的各个领域。

传统的穿孔板吸声结构主要有两个不足或者缺陷。首先，穿孔板吸声结构通常只在共振频率附近具有较好的吸声性能，而偏离共振频率时其吸声性能较差。该缺陷导致穿孔板吸声结构的吸声频带与传统的纤维吸声材料相比明显较窄；同时，由于系统的共振频率主要取决于空腔的深度，如果需要吸收低频噪声，则需要大幅增加空腔的深度，在实际应用中存在一定程度的空间限制。在实际应用中，为了拓宽吸声频带通常需要采用双层或者多层穿孔板吸声结构，但是其安装施工比较复杂，成本较高。

为了改善微穿孔吸声结构在低频的吸声性能，中国发明专利201210146634.9公开了一种基于穿孔板和腔内共振系统的吸声结构的制作方法，其利用空腔内有阻尼的质量-弹簧系统的共振特性改善吸声结构在低频段的吸声性能。然而，由于质量-弹簧系统的参数(弹簧刚度和质量)和空腔内的空气耦合在一起，该系统在实际应用中难以实现。

中国发明专利00100641.X公开了一种管束式穿孔板共振吸声装置，其将数量等于或小于穿孔板上孔洞数量的管子排列成的管束的一开放端插入穿孔板上的空洞内，对于拓宽吸声频带，尤其是低频的吸声性能具有一定的效果，但是该吸声装置制作过程复杂，成本较高。

传统的穿孔板吸声结构的另一个缺点是：当穿孔板采用较容易加工的孔径尺寸例如直径0.5mm～1mm时其吸声能力和传统的纤维吸声材料相比远远不够，为了获得更好的吸声效果，需要采用穿孔直径0.1mm～0.2mm甚至更小的孔径，这大大提高了加工的难度和成本。为了加工穿孔板的丝米级微孔，中国发明专利申请号00103311.5公开了一种特宽频带微穿孔吸声体的加工设备，包括安装打孔器的夹头、打孔器、下孔板以及引导板，用来加工直径为0.1mm～0.4mm的微穿孔。中国发明专利申请号200610023242.8公开了一种微孔吸声结构，采用两层网和中间一层颗粒物组成吸声层，网孔和颗粒物之间的微小空隙具备和丝米级的微穿孔类似的声学特性。与目前业界普遍采用的普通穿孔板(穿孔直径0.5mm～2mm)的机械加工工艺相比，上述加工丝米级微孔的加工过程复杂，制作成本高。

上述传统穿孔板吸声结构的不足或者缺陷可以简单归结为：(1)吸声频带不够宽，低频吸声需要很大的空腔深度，受到实际应用中安装空间的限制，可行性差；(2)良好的吸声效果需要丝米级的穿孔直径，增加了制作穿孔板的成本。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明公开一种吸声频带宽、成本低、且能有效降低空腔深度的宽频穿孔板吸声结构。