[发明专利]低频共振吸声结构

说明书

本发明公开一种低频共振吸声结构，由弹性薄板、弹性吸声材料、钢板框架、刚性底板、阻尼钉、安装构件、装饰角组成，刚性底板安装在钢板框架底部，阻尼钉以阵列式排列安装在刚性底板上弹性吸声材料中，弹性吸声材料高出钢板框架平面，弹性薄板安装在弹性吸声材料上，装饰角安装在钢板框架上部；所述的弹性吸声材料与刚性底板、阻尼钉、钢板框架、弹性薄板之间通过胶粘剂连接，弹性吸声材料面层高出钢板框架；所述的弹性薄板与钢板框架、装饰角之间留有缝隙。可以有效吸收低频声波、吸收频带由宽。适合于家庭影院、录音棚、消声室、音乐厅等场合使用的低频吸声体。

技术领域

本发明涉及一种吸声结构，尤其是能吸收低频声波的低频共振吸声结构。

背景技术

低频声波问题难以控制。例如，双层构造的建筑构件，如窗、门或隔墙，这些构件在中高频的隔声量一般都较高，因此单值评价的隔声量都不错，但是其构造上是质量——弹簧系统，它的共振频率很可能在100Hz左右或更低，使得在该频率附近，在从高声级一侧到低声级一侧的传输过程中，低频声实际的隔声量很低，此外低频声传入室内后，更激发起室内的简正振动，而使得室内的部分低频又达到加强。房间的尺寸，若至少有一个方向小于5m，简正振动的表现很明显。在场馆声学设计中，低频混响时间的控制对混响时间的均衡性至关重要。

由于多孔性材料的低频吸声性能差，为解决中、低频吸声问题，往往采用共振吸声结构。当入射声波的频率与共振吸声结构的固有频率一致时，共振吸声结构就会发生共振现象，其吸声频谱以共振频率为中心出现吸收峰，当远离共振频率时，吸声系数就很低。由于低频声波比高频声波容易激发共振，因此共振吸声结构其主要吸声频带在低频。在实际应用上，共振吸声结构有腔体共振吸声结构、薄板共振吸声结构、薄膜共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔板共振吸声结构。

把不穿孔的薄板（如金属板、胶合板、塑料板等）周边固定在框架上，背后留有一定厚度的空气层，这就构成了薄板共振吸声结构。薄板相当于质量块，板后的空气层相当于弹簧。当声波作用于薄板表面时，在声压的交变作用下引起薄板的弯曲振动。由于薄板和固定支点之间的摩擦和薄板内部引起的内摩擦损耗，使振动的动能转化为热能而使声能得到衰减。当入射声波的频率与共振吸声结构的固有频率一致时，共振吸声结构就会发生共振现象。

目前，建筑声学的低频声波吸收装置的内径尺寸是所吸收最低频段波长的四分之一时，吸声系数最高。由于低频频段的波长长，如果要达到对低频频段的有效吸收，吸声结构的几何尺寸就要高于所吸收最低频段波长的四分之一，导致周边固定的薄板共振吸声结构规格较大。如果未能在装修阶段预先考虑在墙面及顶部设置相应规格的薄板共振吸声结构，使用过程中就比较难以处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不受设置规格局限，尤其是在使用过程中方便设置，不受安装条件局限的宽频低频吸声的共振吸声结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低频共振吸声结构，由弹性薄板、弹性吸声材料、钢板框架、刚性底板、阻尼钉、安装构件、装饰角组成，刚性底板安装在钢板框架底部，阻尼钉以阵列式排列安装在刚性底板上弹性吸声材料中，弹性吸声材料高出钢板框架平面，弹性薄板安装在弹性吸声材料上，装饰角安装在钢板框架上部；弹性薄板不设置固定支点，当声波入射到弹性薄板上时，弹性薄板在声波交变压力的激发下，使板发生弯曲变形，由于板和弹性吸声材料之间的摩擦阻尼损耗，以及弹性薄板本身的内部摩擦损耗，使声波的机械能转变为热能，从而消耗声能达到吸声的目的。声波透射进入弹性吸声材料时，在弹性薄板与刚性底板之间的弹性吸声材料之间反射、折射后又进入刚性底板，由于刚性底板的面密度较高，可吸收低于弹性薄板的低频声波。使用弹性吸声材料设置在弹性薄板与刚性底板之间，对低频声波的吸收远高于相应的空腔，保证吸收的频谱宽度。