[发明专利]一种基于微孔薄膜和微型声学黑洞结构的全频带吸声结构

权利要求书

1.一种基于微孔薄膜和微型声学黑洞结构的全频带吸声结构，其特征在于，包括：

微穿孔薄膜(1)、黑洞薄膜(2)和框架(3)，其中，所述微穿孔薄膜(1)设置在框架(3)的上端，所述黑洞薄膜(2)设置在框架(3)的下端，所述框架(3)设置在微穿孔薄膜(1)和黑洞薄膜(2)之间构成封闭形状；

所述微穿孔薄膜(1)被配置用于使入射声波最大限度地透过以及通过非线性作用减少来自黑洞薄膜(2)的声波反射；所述微穿孔薄膜(1)的厚度为50-1000μm，其表面阵列分布多个相同直径d为50-100μm的微孔(4)，阵列分布用于使声波最大限度地透过所述微穿孔薄膜(1)，其中阵列尺寸为：微孔(4)的横向间距为0.8d且纵向间距为d或者横向间距为d且纵向间距为0.8d；

所述黑洞薄膜(2)被配置用于使声能聚焦将声能转化为热能，所述黑洞薄膜(2)的厚度为80-1000μm，黑洞薄膜(2)的表面阵列分布多个相同的微型声学黑洞结构，所述微型声学黑洞结构的截面形状为锥形；

所述微型声学黑洞结构靠近微穿孔薄膜(1)的一面为直径较大的开口孔(5)，所述开口孔(5)的直径d_L为100-400μm，微型声学黑洞结构的阵列尺寸为：开口孔(5)的横向间距为0.5d_L且纵向间距为0.7d_L或者横向间距为0.7d_L且纵向间距为0.5d_L；所述微型声学黑洞结构远离微穿孔薄膜(1)的一面为直径较小的尖端孔(6)，尖端孔(6)和开口孔(5)一一对应，且所述尖端孔(6)的直径d₀＝0.1d_L；

所述微型声学黑洞结构借助流体介质传播声波，使得入射声波随着微型声学黑洞结构的直径减小，声能在尖端孔(6)处达到最大聚焦；

所述微穿孔薄膜(1)和黑洞薄膜(2)之间的距离为0.5-2mm，所述框架(3)的长度和宽度均为1.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种基于微孔薄膜和微型声学黑洞结构的全频带吸声结构，其特征在于：通过声学边界层公式计算得到入射声波允许的最高频率f，其中μ为流体介质粘度，d₀为尖端孔(6)的直径，ρ为流体介质的密度。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于微孔薄膜和微型声学黑洞结构的全频带吸声结构，其特征在于：所述流体介质为空气或水。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于微孔薄膜和微型声学黑洞结构的全频带吸声结构，其特征在于：所述入射声波的频率为1-20000HZ。