[發明專利]一種基于分流揚聲器和微穿孔板的復合吸聲結構

在審

• 申請號: 201310298319.2
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103559877A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 陶建成;井瑞祥;邱小軍
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種吸聲結構，特別是一種基于分流揚聲器和微穿孔板的復合吸聲結構，通過分流電路中元件參數的選取(電阻、電容、電感)調節低頻吸聲性能，復合吸聲結構整體厚度小，在低頻具有較寬頻帶的吸聲效果。

二、背景技術

微穿孔指孔徑為絲米級的穿孔，可在保證高聲阻的前提下提供較低的聲質量。微穿孔板結合板后的空腔構成共振吸聲體，稱為微孔吸聲結構。與傳統吸聲材料相比，微穿孔吸聲結構不含多孔吸聲材料、不受板材限制、清潔無污染。微穿孔吸聲結構的設計理論于1987年提出(馬大猷，微穿孔板吸聲結構的理論和設計，中國科學，29，77-84，1987)。

在低頻(例如低于200Hz)微穿孔吸聲結構要求背腔深度較大，實際應用中受到空間限制。因此在低頻段拓寬吸聲頻帶并降低吸聲結構的尺寸有重大的意義。常見的改進方法包括采用雙層及多層微穿孔吸聲結構(D.H.Lee?andY.P.?Kwon，Estimation?of?the?absorption?performance?of?multiple?layer?perforated?panel?systems?by?transfer?matrix?method，J.Sound?Vib.，278，847-860，2004；CN91224359.7；CN201120337855.5；CN201210276863.2)，或采用不同深度的背腔(C.Wang?and?L.?Huang，On?the?acoustic?properties?of?parallel?arrangement?of?multiple?micro-perforated?panel?absorbers?with?different?cavity?depths，J.Acoust.Soc.Am.，130，208-218，2011)及不規則形狀的背腔，這類方法可以拓寬微穿孔吸聲結構的有效頻帶，但在低頻吸聲性能的改善依然以增加背腔深度為代價。分割背腔及在背腔中采用蜂窩結構(M.Toyoda，D.Takahashi，Sound?transmission?through?a?microperforated-panel?structure?with?subdivided?air?cavities，J.Acoust.Soc.Am.，124，3594-3603，2008)以及在微孔和背腔添加吸聲材料(Zhou?Hong，Li?Bo，Huang?Guangsu，He?Jia，A?novel?composite?sound?absorber?with?recycled?rubber?particles，J.Sound?Vib.，304，400-406，2007)雖不增加背腔深度，但對低頻吸聲性能的改進有限。

將主動噪聲控制與微穿孔吸聲結構組合使用，可以較好地實現低頻寬帶吸聲(P.Cobo，J.Pfretzschner，M.Cuesta，and?D.K.Anthony，Hybrid?passive-active?absorption?using?microperforated?panels，J.Acoust.Soc.Am.，116，2118-2125，2004)。CN201110308493.1公布了用壓電薄膜制作微穿孔板，外接主動控制電路的一種自適應微穿孔板吸聲器及其微孔實時調節方法。這類復合吸聲結構中的主動控制系統復雜，為了保證性能需要引入高性能且穩定可靠的控制器并且還需要參考信號傳感器及誤差信號傳感器。

CN200910235725.8公開了一種具有共振吸聲結構的微穿孔板，采用彈性材料連接微穿孔板和剛性后墻，隨著聲波頻率的變化以及振動氣流的影響，可自動調整微穿孔板與剛性壁面之間的距離以拓寬吸聲頻帶，但沒有給出具體的吸聲性能。CN201220636401.2提出了一種微穿孔板薄膜粘層復合吸聲板，包括微穿孔板吸聲層、粘彈結構吸聲層和薄膜吸聲層三層吸聲組合層，要求粘彈結構吸聲層具有彈性通孔和微細彈性通道，彈性通孔的位置與微穿孔板吸聲層的微孔相對應，微細彈性通道連通所述彈性通孔，結構復雜且加工要求高。CN?102543061A提出了一種在雙層微穿孔板結構后腔內安裝薄膜的寬帶吸聲結構，該結構需要2個支架且需要在后腔安裝凹槽結構，薄膜部份包含粘彈性圈、彈性薄膜和隔聲膜片結構復雜且加工要求高。CN?201210146634.9提出了基于微穿孔板和腔內共振系統的組合吸聲結構，腔內共振系統由平板(3)、阻尼器(4)、彈簧(5)構成，共振系統的參數根據需要進行調整，可以實現低頻寬帶吸聲，具體實現時涉及三種器件，系統成本高，組裝難度較大。