[发明专利]一种充气调节式声屏障

说明书

技术领域

本发明涉及声音污染治理技术领域，具体涉及一种充气调节式声屏障。

背景技术

声屏障是为减轻行车噪音对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物，一般用于高速公路、高铁、地铁轨道两侧的隔声降噪；且声屏障通常是设置在声源和接收者之间的设施，使声波在传播时具有一显著的衰减，从而减弱接受者所在区域内的噪音。现有的声屏障结构一般是在屏障壳体内填充吸音棉；当声音冲击声屏障时，其屏障壳体外表面会对声音具有反射作用，使得声音衰减；另一方面，当声音穿透屏障壳体声，声音会冲击吸音棉，吸音棉吸收声音进一步造成声音衰减。

吸音材料是借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，吸音材料吸音的原因一方面在于靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减，多孔材料以吸收中高频声波为主；另一方面在于靠共振作用吸音，包括柔性材料(如闭孔型泡沫塑料，吸收中频)、膜状材料(如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频)、板状材料(如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频)和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。由于噪声由各种声音组成，即噪声中具有各种频率、各种强度的声音，尤其在公路旁，因公路上的声源种类极多，使得噪音的组成也较为复杂，且不断变化。现有的声屏障多是针对高频、中频或低频声音的吸收能力较强；因此当声音变化，某一频段的声音突然增多时，声屏障可能就不能良好、高效的吸收该频段的声音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可吸收较宽频段声音的充气调节式声屏障。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

充气调节式声屏障包括硬质面板；还包括柔性面板、定型架和控制装置；所述硬质面板和柔性面板围成密封腔一，所述柔性面板内部具有密封腔二，所述定型架设置在密封腔二内，且定型架将柔性面板张紧，定型架上设置有多个从密封腔二支出的支脚，所述支脚固定在硬质面板上；所述柔性面板上设有连通密封腔二的进气口，进气口上连接有高压气管，且高压气管上连接有增压泵；所述控制装置包括声音传感器和控制器，所述声音传感器和增压泵均与控制器连接。

本方案充气调节式声屏障的原理在于：

当声音冲击柔性面板表面时，一部分声音被反射回去，经过多次来回反射声音衰减；另一部分声音将传递到密封腔二、密封腔一内，并在密封腔二、密封腔一内不断减弱。另外当周围的环境声音还会被声音传感器接收，并传输到控制器进行判断后；若环境声音中高频声音比例较大时，控制器将对增压泵进行控制，使得密封腔二内的压力增加，由于柔性面板可发生形变，则柔性面板被张紧，则柔性面板的共振频率提高；此时高频声音冲击柔性面板时，柔性面板的振幅较大，且柔性面板将连续压缩密封腔二、密封腔一内的空气，产生热能，使声音能量衰减。若环境声音中低频声音比例较大时，控制器将对增压泵进行控制，使得密封腔二内的压力降低，使得柔性面板松弛；此时低频声音冲击柔性面板时，柔性面板的振幅也比较大，并连续压缩密封腔二、密封腔一内的空气，产生热能，使声音能量衰减。

本方案产生的有益效果是：

本方案利用共振吸音的原理，通过改变柔性面板的张紧情况，使得柔性面板总是能够与声音形成共振，进而最大限度地连续压缩密封腔二、密封腔一内的空气；因此只要声音冲击柔性面板，声音能量的损耗就会处于较稳定的状态；即该充气调节式声屏障的吸音频段得以变宽。另外由于频率较高的声音的能量也比较高，而当密封腔二内的气压增大后，柔性面板将会变形，即密封腔二内的空气厚度将增加，因此对于频率较高的声音，该充气调节式声屏障能相应的增强其吸音能力。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述密封腔一内设置有吸音材料；由于柔性面板主要与密封腔二形成共振吸音结构，因此在密封腔一内设置有吸音材料可一定程度的增加其衰减声音的能力。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述柔性面板的表面设有若干吸音孔；由于增加空气层厚度，对于高频声音衰减的提升能力有限，而在柔性面板的表面设有若干吸音孔，当柔性面板张紧时，则吸音孔将张开；多孔材料对高频声音的吸收能力较好，因此本优化可以进一步增强该充气调节式声屏障对高能量的高频率声音的衰减能力。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述定型架由所述支脚和若干筋条组成，所述筋条围成若干多边形，所述柔性面板内表面粘贴在筋条上；本优化在密封腔二气压和筋条具有拉紧柔性面板的作用下，使得柔性面板表面形成若干凸起的弧面，因此可以增强柔性面板对声音的反射能力。