[發(fā)明專利]用于改進的聲傳輸效率的擋板結(jié)構(gòu)體

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980044593.2
• 申請日: 2019-05-02
• 公開（公告）號: CN112384310A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈斯汀·巴克蘭;亞當(dāng)·杰克遜;阿馬魯·阿拉亞威廉姆斯;本杰明·朗;布萊恩·卡普斯
• 申請（專利權(quán)）人: 超級觸覺資訊處理有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;F04B43/04;F04B45/047
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

1.一種用于換能器的聲匹配結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體包括：

在使用中包含流體的腔體，所述腔體具有基本平面的形狀；

界定所述腔體的所述基本平面的形狀的兩個端壁；

界定所述腔體并基本垂直于所述端壁的側(cè)壁；

所述結(jié)構(gòu)體限定由所述端壁之間的所述腔體的平面尺寸中的平均截面面積給出的面積A_cavity，

其中所述腔體具有定義如下的有效側(cè)壁半徑r_cavity：

r_cavity＝(A_cavity/π)^1/2；以及

放置在所述端壁和所述側(cè)壁中的至少一個中的至少一個孔徑；

其中所述腔體高度h_cavity被定義為所述端壁的平均間隔；

其中r_cavity和h_cavity滿足如下不等式：

r_cavity大于h_cavity；

其中在操作中，對所述腔體端壁之一起作用的換能元件在所述腔體內(nèi)的所述流體中產(chǎn)生聲振蕩；

因此，在使用中，所述腔體內(nèi)的所述流體中的所述聲振蕩會導(dǎo)致壓力波傳播到周圍聲介質(zhì)中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，

其中在操作中，所述腔體支持所述流體中的聲振蕩的共振頻率，其中：所述共振頻率確定由定義的波長，其中c是所述流體中的聲速；其中h_cavity基本上小于所述波長的一半，并且

其中r_cavity基本上等于或大于所述波長的一半；

至少一個孔徑被放置在所述端壁和所述側(cè)壁中的至少一個中；以及

至少一個聲換能元件位于所述端壁和所述側(cè)壁中的至少一個上；

使得所得到的聲腔將所述聲介質(zhì)限制在所述腔體內(nèi)，以引發(fā)共振模式，從而大大改善了聲能從所述換能元件到所述孔徑外部的所述介質(zhì)的傳輸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中所述換能器包括致動器，所述致動器引起所述端壁中的至少一個沿著基本垂直于所述端壁的所述平面的方向的振蕩運動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中至少一個孔徑位于所述端壁中在距所述側(cè)壁小于r_cavity/2的距離內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中所述形狀為長寬比小于2的圓形、橢圓形、正方形、多邊形中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中所述孔徑的面積A_aperture和A_cavity之和滿足如下不等式：

A_cavity/A_aperture大于2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中r_cavity/h_cavity大于5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中所述腔體中包含的所述流體是空氣，并且所述聲速在300m/s至400m/s之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中h_cavity²/r_cavity大于10^-8米。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配結(jié)構(gòu)體，其中在使用中，所述腔體內(nèi)的徑向壓力振蕩的最低共振頻率在200Hz至2MHz的范圍內(nèi)。