[发明专利]一种针对含有多个单频分量的低频噪声的薄型吸声结构的设计方法

权利要求书

1.一种针对含有多个单频分量的低频噪声的薄型吸声结构的设计方法，其特征在于多频吸声结构由电感L₁(1)、电容C₁(2)、负电阻-R_E1(3)串联构成的分支电路1，与电感L₂(4)、电容C₂(5)、负电阻-R_E2(6)串联构成的分支电路2......与电感L_N(7)、电容C_N(8)、负电阻-R_EN(9)串联构成的分支电路N相并联，串联负电阻-R_E(10)构成分流电路后连接在动圈式扬声器单元(11)两端，针对低频处的3个单频分量进行设计，设定3个目标频率：f₁、f₂、f₃，它的设计流程如下：

步骤一、查阅产品说明书，选择开路共振频率f₀在目标频率f₁与f₂之间，等效力阻R_ms满足R_ms/Sρ₀c₀≈1的闭箱扬声器，其中ρ₀是空气的密度，c₀是空气的声速，S是等效表面积，测量该扬声器的TS参数以及箱体背腔的体积V；

步骤二、使用负阻抗转换器实现负电阻-R_E(10)，其中R_E为扬声器单元的直流阻；

步骤三、设计电感L₁(1)、电容C₁(2)和负电阻-R_E1(3)的初值：

初始设置电感L₁(1)、电容C₁(2)，使谐振支路的共振频率在目标频率f₁与开路共振频率f₀之间，将负电阻-R_E(10)、电感L₁(1)、电容C₁(2)和负电阻-R_E1(3)串联构成分流电路，连接在动圈式扬声器单元(11)两端，计算扬声器振膜处的声阻抗Z，

式中，R_ms是扬声器单元悬置系统的等效力阻，M_ms是扬声器单元振动系统的等效质量，C_ms是扬声器单元悬置系统的等效力顺，ω为角频率，j为复数符号，Bl是力电耦合因数，后腔的等效声容C_ab＝V/ρ₀c₀²，将式(1)代入式(2)计算正入射吸声系数，

式中，Re(Z)是声阻抗Z的实部，Im(Z)是声阻抗Z的虚部，观察公式(2)计算获得的吸声系数，若第一个吸声共振频率小于目标频率f₁，减小电感L₁(1)或电容C₁(2)，若该频率大于f₁，增加电感L₁(1)或电容C₁(2)，使第一个吸声峰出现在目标频率f₁处，测量电感L₁(1)的直流阻R_E1，使用负阻抗转换器实现负电阻-R_E1(3)；

步骤四、设计电感L₂(4)、电容C₂(5)和负电阻-R_E2(6)的初值：

初始设置电感L₂(4)、电容C₂(5)，使该谐振支路的共振频率在目标频率f₂与f₃之间，将负电阻-R_E(10)、电感L₂(4)、电容C₂(5)和负电阻-R_E2(6)串联构成分流电路后，连接在动圈式扬声器单元(11)两端，计算扬声器振膜处的声阻抗Z，

代入公式(2)，观察计算获得的吸声系数，若吸声系数的第二个吸声共振频率小于目标频率f₃，减小电感L₂(4)或电容C₂(5)，若该频率大于f₃，增加电感L₂(4)或电容C₂(5)，使第二个吸声峰出现在目标频率f₃处，测量电感L₂(4)的直流阻R_E2，使用负阻抗转换器实现负电阻-R_E2(6)；

步骤五、联调电感L₁(1)、电容C₁(2)、负电阻-R_E1(3)或电感L₂(4)、电容C₂(5)、负电阻-R_E2(6)：

将电感L₁(1)，电容C₁(2)、负电阻-R_E1(3)串联构成的分支电路，与电感L₂(4)，电容C₂(5)、负电阻-R_E2(6)串联构成的分支电路相并联，串联负电阻-R_E(10)构成分流电路，连接在动圈式扬声器单元(11)两端，计算扬声器振膜处的声阻抗Z，

代入公式(2)，观察计算获得的吸声系数，若第二个吸声峰对应的频率低于f₂，减小电感L₁(1)、电容C₁(2)或电感L₂(4)、电容C₂(5)，若该频率高于f₂，增加电感L₁(1)、电容C₁(2)或电感L₂(4)、电容C₂(5)，使第二个吸声峰出现在目标频率f₂处，测量电感L₁(1)的直流阻R_E1，使用负阻抗转换器实现负电阻-R_E1(3)，测量电感L₂(4)的直流阻R_E2，使用负阻抗转换器实现负电阻-R_E2(6)；

步骤六、微调各电路参数：电感L₁(1)、电容C₁(2)、负电阻-R_E1(3)，电感L₂(4)、电容C₂(5)、负电阻-R_E2(6)，使目标频率f₁，f₂，f₃处的吸声系数均大于0.9。