[實用新型]一種通風管路用主被動復合消聲器

有效

• 申請號: 201320272875.8
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203286197U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 孫紅靈;安峰巖;吳鳴;程曉斌;楊軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: F16L55/02
• 分類號: F16L55/02
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本實用新型涉及聲學領域，特別設計一種通風管路用主被動復合消聲器。

背景技術

通風管路系統噪聲是生活中常見的噪聲源，例如中央空調系統出風口、船舶通風系統進/出風口輻射聲等，該噪聲對室內人居環境造成了污染，對人們的生理、心理健康將產生不利影響。使用被動消聲器雖然可有效抑制中高頻輻射噪聲，但其殘留的低頻噪聲能量依然顯著。為有效抑制低頻噪聲，傳統的被動消聲技術一般具有較大的體積和較高的壓力損失，其實用意義極為有限。因此，需借助于有源噪聲控制技術進一步抑制通風管路系統管口的殘留低頻輻射噪聲。

有源噪聲控制是一種基于聲波相干疊加原理的主動噪聲控制技術，最早由P.Lueg在其專利US2043416中提出，其基本原理是在聲場中引入次級聲源并利用其發出與初始噪聲幅度相同但相位相反的“反噪聲”，使初始噪聲得到相干抵消，從而達到噪聲抑制的目的。與傳統被動降噪方法相比，有源噪聲控制技術主要優勢在于能夠以更小的體積獲得更好的低頻降噪效果。隨著人們生活水平的提高，低頻噪聲污染問題日益顯著，有源噪聲控制技術實用化的需求日益迫切。另一方面，經過近百年的發展，尤其是隨著近幾十年數字信號處理技術的飛躍，有源噪聲控制技術日益成熟，其實用化進程正逐步加快。

管路系統是有源噪聲控制應用的典型場合，針對管道截止頻率以下的低頻噪聲，使用單一的揚聲器即可有效對其進行抑制。目前已知的管路有源消聲器專利多見于發動機排氣系統，例如CN1126525A、CN101555818A、CN102808681等。

管道有源噪聲控制系統一般利用傳聲器拾取管內初始噪聲信號，并由次級聲源發出反噪聲進行抵消，即傳聲器和次級聲源需與管內聲場發生相互作用。為實現聲場的耦合，傳聲器和次級聲源處空氣應與管內導通，這意味著該處管道內壁存在一定的不連續性。當管內空氣流速較高時，該非連續邊界處的氣流將受到擾動從而激發二次噪聲，嚴重影響消聲效果。因此，如何保證高流速下傳聲器和次級聲源處氣流的平穩性、減小二次噪聲的激發是通風管路系統有源消聲技術面臨的主要問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有通風管路消聲器低頻效果差的缺陷，從而提供一種適應高空氣流速、低頻消聲效果顯著的通風管路用主被動復合消聲器。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種通風管路用主被動復合消聲器，包括主動消聲器1、被動消聲器13及參考傳聲器17；其中，

所述主動消聲器1包括第一外殼、內管段4、揚聲器單元5、誤差傳聲器6以及揚聲器功率放大器板卡7；所述第一外殼包括封蓋2和殼體3；所述封蓋2為中心開孔的板狀結構，所述殼體3為底部中心位置開孔的桶狀結構，所述內管段4的一端穿過所述封蓋2中心的孔并固定在所述封蓋2上，所述內管段4的另一端則嵌入位于所述殼體3中心的孔中，所述封蓋2安裝到所述殼體3的頂部；所述內管段4的周圍分別安裝有所述的揚聲器單元5、誤差傳聲器6以及揚聲器功率放大器板卡7，其中揚聲器功率放大器板卡7的輸出接口與所述揚聲器單元5連接，其信號輸入接口、電源接口以及誤差傳聲器6的輸出接口則通過安裝于所述殼體3上的電連接器8引出；

所述內管段4的側面上開有用于安裝所述揚聲器單元5的環形凸緣，所述揚聲器單元5和所述誤差傳聲器6安裝位置處對應的所述內管段4的管壁9存在多個穿孔；所述內穿孔管段16的管壁上也存在多個穿孔；

所述被動消聲器13包括第二外殼14、內穿孔管段16以及吸聲材料15，所述第二外殼14包裹在所述內穿孔管段16之外，所述吸聲材料15填充在兩者之間，所述參考傳聲器17安裝于所述吸聲材料15中，其軸向位置在所述內穿孔管段16遠離所述主動消聲器1的一端。

上述技術方案中，所述揚聲器單元5、誤差傳聲器6、揚聲器功率放大器板卡7沿所述內管段4周向的不同位置安裝，其周向角度間隔為90°。

上述技術方案中，所述誤差傳聲器6的安裝位置為所述揚聲器單元5的下游聲場內。

上述技術方案中，所述封蓋2的外側還安裝有一帶有螺紋孔的第一法蘭11，所述第一法蘭11的中心孔與所述內管段4連通，通過該第一法蘭11，所述被動消聲器13中的內穿孔管段16的一端與所述封蓋2相連。

上述技術方案中，所述殼體3底面的外側還安裝有另一帶有螺紋孔的第二法蘭11，所述第二法蘭11的中心孔與所述內管段4連通，通過該第二法蘭11，通風系統的下游管路實現與所述殼體3的連接。

上述技術方案中，在所述封蓋2和所述殼體3的連接處以及在所述內管段4和所述殼體3的連接處均使用橡膠墊10進行密封。