[发明专利]亥姆霍兹共振器和消声装置和机电装置

说明书

本发明涉及噪声控制领域，提供了一种亥姆霍兹共振器和消声装置和机电装置，包括：壳体，设置有进音口，且壳体内部形成有共振腔；颈管，设置于壳体上，包括入口管段和多根出口管段，入口管段一端连通进音口，另一端并联多根出口管段，入口管段和任一出口管段之间均呈设定夹角，且出口管段连通共振腔。所述消声装置包括至少两个上述亥姆霍兹共振器，且每个所述亥姆霍兹共振器依次相连至围成圆环形结构。在不考虑壁厚的前提下，亥姆霍兹共振器的理论最小厚度不再主要由颈管的总长度决定，而是由入口管段的长度、出口管段的高度及设定夹角的角度等因素共同决定；如此设计能极大的缩小所述亥姆霍兹共振器的厚度。

技术领域

本发明涉及噪声控制技术领域，尤其涉及亥姆霍兹共振器和消声装置和机电装置。

背景技术

亥姆霍兹共振器是一种基本的声学单元，由封闭的共振腔和连接的颈管组成。当声波入射时，颈管内的空气可以看成一个质量整体做振动，封闭腔内的空气因颈管内空气的振动而作胀缩变化，因此亥姆霍兹共振器可以视为具有阻尼项的弹簧-质量系统。当声波的入射频率达到系统的固有频率时，共振器发生共振，表现为具有良好的吸声效果。

对于亥姆霍兹共振器单元来说，其吸声频率取决于封闭腔的体积、颈管的长度和颈管的截面面积，要想获得低频吸声，可以采取增大封闭腔的体积，加长颈管的长度，减小颈管的截面面积等措施。一般而言，由于使用空间的限制，很难在实际情况中自由地改变共振腔的体积；而与此同时，改变共振器的颈部特征更容易操作，并且也能够同时改变共振频率和共振吸声系数。许多研究者致力于研究颈部特点对于亥姆霍兹共振器吸声特性的影响，例如，Tang和Sirignano通过改变共振器颈部长度，发现当共振器颈部长度和声波波长相比拟时的吸声系数最大。Selamet和Lee研究了共振器颈部伸入到共振腔内部的情况，他们的结论表明，颈部延伸到共振腔内部可以在不增加共振腔体积的情况下降低共振器的共振频率。有学者对颈管的形状进行研究，发现颈管的横截面采用圆形、方形、椭圆形或其它形状，对共振器吸声性能的影响很小。但是，上述所有研究中，无论对颈管做何种变化，共振器为了满足其内部颈管的设置，都沿着声波入射的方向增加了厚度，从而导致亥姆霍兹共振器总体厚度仍然很大；且亥姆霍兹共振器的厚度受到颈管总长度的限制，给工程应用带来了很多不便。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种亥姆霍兹共振器，解决了现有的亥姆霍兹共振器厚度较大、亥姆霍兹共振器的厚度受到颈管总长度限制的问题。

本发明还提出一种消声装置。

本发明还提出一种机电装置。

根据本发明第一方面实施例的亥姆霍兹共振器，包括：

壳体，设置有进音口，且所述壳体内部形成有共振腔；

颈管，与所述壳体连接，所述颈管包括入口管段和多根出口管段，所述入口管段一端连通所述进音口，另一端并联多根所述出口管段，所述入口管段和任一所述出口管段之间均呈设定夹角，且所述出口管段连通所述共振腔。

所述颈管包括所述入口管段和多根所述出口管段，所述入口管段和任一所述出口管段之间均呈设定夹角；在不考虑壁厚的前提下，所述亥姆霍兹共振器的理论最小厚度不再主要由所述颈管的总长度决定，而是由所述入口管段的长度、所述出口管段的高度及所述设定夹角的角度等因素共同决定；如此设计能极大的缩小所述亥姆霍兹共振器的厚度。

所述入口管段并联多根所述出口管段，在保证同样吸声效果的前提下，如此设计可减小每根所述出口管段的高度；进一步减小所述亥姆霍兹共振器的厚度。

根据本发明的一个实施例，每根所述出口管段的尺寸相同。

根据本发明的一个实施例，所述出口管段的数量为两根，且两根所述出口管段位于同一直线上。

根据本发明的一个实施例，每根所述出口管段与所述入口管段的设定夹角均为90°。