[实用新型]基于周期性子背腔的宽频带微穿孔板吸声体

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境噪声控制、室内声学装修的吸声领域，具体来说为一种基于周期性 子背腔的宽频带微穿孔板吸声体。

背景技术

目前，典型的微穿孔板吸声体由表面单层的均布穿孔的微穿孔板与其对应的单个板后背 腔组成。不同于传统多孔材料和纤维类材料的吸声材料，它结构简单，结构体可由多种材料， 如金属、塑料、木板甚至玻璃等制作而成。优点包括长时间使用不碎屑化，表面能抗冲击， 防潮防水，能适应高速气流等，是一种环境友好型的新型吸声材料。但是该类吸声体在应用 中存在的一个突出问题是其相对传统多孔、纤维类吸声材料窄很多的有效吸声频带范围。

微穿孔板吸声体设计方法及其吸声性能理论是由中国学者[马大猷，“微穿孔板吸声结构 的理论和设计”，中国科学，卷1，38-50(1975)]首创，并在其1990年发表的论文“组合微 穿孔板吸声结构”中进一步描述了一种由两层微穿孔板组成的“双共振串联”结构吸声体， 这种结构的吸声体能产生两个明显的吸声峰，一定程度上增加了吸声的有效带宽，但多层“串 联”结构要求背腔深度较大，会占用较多的室内空间。香港学者[ChunqiWangandLixiHuang， “Ontheacousticpropertiesofparallelarrangementofmultiplemicro-perforatedpanelabsorbers withdifferentcavitydepths”，J.Acoust.Soc.Am，130(1)，208-218(2011)]采用有限元仿真和实 验验证的方法，讨论了一种简化的“并联”背腔结构的微穿孔板吸声体的吸声机理，包括三 个深度不等的、平行排列的子背腔，但他们的研究仅局限于该简化结构体的吸声机理分析， 尚未涉及具有不等深度背腔的微穿孔板吸声体完整结构的设计方法。

CN1311380A公开了一种特宽频带微穿孔板吸声体及其制造方法和设备，包括微穿孔板、 与微穿孔板构成一体的具有后腔深度D的盒形构件，盒形构件内设有支撑挡板格，通过降低 微穿板的穿孔板常数K来达到增加实际应用的吸声频带的目的，实现高频吸声性能，但是其 盒形构件的背腔深度恒定，无法形成不同频段的局部共振效应；CN102968985A公开了一种 复合多层机械阻抗板的薄型宽频吸声结构，包括吸声材料和支架，以及至少两层的机械阻抗 板，吸声材料可以是传统多孔材料和微穿孔板吸声结构，用于吸收高频噪声，而低频噪声则 由机械阻抗板的振动来耗散；CN102646414A公开了一种基于微穿孔和腔内共振系统的组合 吸声结构，包括微穿孔板、背腔和腔内共振系统，旨在调整腔内共振系统的参数(平板质量、 力阻、弹簧劲度系数)、微穿孔板的参数(孔径、板厚、穿孔率)和背腔深度，以实现较宽 频带的吸声；CN102332259A公开了一种自适应微穿孔板吸声器及其微孔实时调节方法，包 括压电薄膜微穿孔板、主动控制电路、自适应控制器和噪声探测器，能够根据入射噪声实时 调节压电薄膜微穿孔板上微孔孔径的大小，以有效扩展微穿孔板共振吸声结构的吸声频带。

微穿孔板吸声体的现有技术与设计，尚未发现有基于“并联”排列不等深度背腔设计的 宽频带微穿孔板吸声体的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种占用空间小的基于周期性子背腔的宽频带微穿孔板吸声 体。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型所述的一种基于周期性子背腔的宽频带微穿孔板吸声体，包括：微穿孔板， 在微穿孔板上设有深度各不相同的子背腔，且所述子背腔立于微穿孔板上，与相邻微穿孔板 的侧面相触及。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

采用优化的吸声体参数组合，包括微穿孔板的穿孔直径d、板厚t、穿孔率σ，和板后多 个“并联”的背腔的深度、宽度和排列方式，得到了一种在400-3000Hz最主要的公共活动音 频段，吸声系数不低于0.45，最大吸声系数不低于0.9的宽频带微穿孔板吸声体。