[發(fā)明專利]吸聲結(jié)構(gòu)及吸聲裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112669802A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建棟;黃唯純;解龍翔;顏學(xué)俊;鐘雨豪;錢斯文;盧明輝;劉樂;馬仁杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京光聲超構(gòu)材料研究院有限公司;南京大學(xué)
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 宋永慧

1.一種吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括亥姆霍茲共振器陣列，其中，每個所述亥姆霍茲共振器包括：

罩殼，具有相對設(shè)置的第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一側(cè)開設(shè)有微孔；以及，

插管，設(shè)于所述罩殼內(nèi)部，與所述第一側(cè)連接并向所述第二側(cè)延伸，所述插管與所述微孔共軸，且所述插管的孔徑與所述微孔的孔徑相等；

各所述罩殼的第一側(cè)共同形成所述吸聲結(jié)構(gòu)的聲波射入面，且在預(yù)設(shè)頻段內(nèi)，所述亥姆霍茲共振器陣列的整體聲阻抗與空氣的聲阻抗相匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述罩殼包括正六棱柱罩殼或長方體罩殼。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述亥姆霍茲共振器的微孔孔徑不全相同；和/或，各所述亥姆霍茲共振器的插管長度不全相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述亥姆霍茲共振器的微孔孔徑各不相同；和/或，各所述亥姆霍茲共振器的插管長度各不相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述罩殼的第一側(cè)位于同一面內(nèi)，且所述亥姆霍茲共振器陣列的整體聲阻抗Z滿足：其中，Z_HH表示所述亥姆霍茲共振器的聲阻抗，n表示所述亥姆霍茲共振器的序數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述亥姆霍茲共振器的聲阻抗Z_HH滿足：

其中，A表示整個所述第一側(cè)的面積，S_a表示所述微孔的開口面積，l表示所述插管的長度，L表示所述第一側(cè)至所述第二側(cè)內(nèi)表面的垂直距離，V_HH表示所述亥姆霍茲共振器的共鳴腔體積，ρ_cc、c_cc及k_cc分別表示所述共鳴腔內(nèi)空氣的密度、聲速以及波數(shù)，k_ca、Ψ_va及Ψ_ha分別表示所述插管在狹窄聲學(xué)下的波數(shù)、粘度項以及熱力項，γ表示空氣的比熱容，δ_Ω表示聲質(zhì)量末端修正項，τ_Ω表示修正因子，ω表示角頻率，η表示空氣的粘滯系數(shù)，ρ₀表示空氣自然條件下的密度，c₀表示聲音在外界空氣中的傳播速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述罩殼包括依次連接的頂蓋、殼身和底蓋，所述頂蓋開設(shè)有所述微孔并蓋合在所述殼身的一側(cè)，所述底蓋蓋合在所述殼身遠(yuǎn)離所述頂蓋的一側(cè)；

所述插管與所述頂蓋連接并向所述底蓋延伸。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂蓋和所述插管一體成型。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)頻段為100Hz～1000Hz。

10.一種吸聲裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的吸聲結(jié)構(gòu)。