[發明專利]聲學裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202110494184.1
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113240982B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 黃唯純;楊俊鴻;馬仁杰;陳建棟;顏學俊;錢斯文;詹喆
• 申請（專利權）人: 南京光聲超構材料研究院有限公司
• 主分類號: G09B23/14
• 分類號: G09B23/14
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 繆成珠

本申請涉及一種聲學裝置及使用方法。該聲學裝置包括：聲源組件，具有聲波輸出端口，被配置為輸出目標頻段的聲波；超構吸聲器，具有預設數量的超構吸聲單元，每個超構吸聲單元具有聲波輸入端口，聲波輸入端口與聲波輸出端口連通；其中，每個超構吸聲單元與聲源組件可拆卸連接。上述聲學裝置，有利于直觀地展示超構吸聲單元的吸聲機制以及吸聲效果，也可根據要吸收的目標頻段來配置超構吸聲單元的數量，即能夠適配不同聲源，拓寬了聲學裝置的適用范圍；并且，拆卸后的聲源組件以及各超構吸聲單元可分別獨立攜帶，方便外出組裝演示。

技術領域

本發明涉及聲學技術領域，特別是涉及一種聲學裝置及使用方法。

背景技術

作為超構材料領域的重要分支，聲學超構材料由功能基元和人工序構兩個要素組成，其功能基元是已有常規彈性材料，而人工序構是按性能目標設計的周期、準周期和其他人工有序結構。聲學超構材料定義為以功能基元按照特征物理尺度上的人工序構而構造和制備出的性能超越基元本身的聲學、力學性能的微結構材料。這一領域的突破為控制聲波的傳播、激發和耦合提供了全新的方法。近20年來，隨著增材制造技術的發展，聲學超構材料的實驗室加工與制備所面臨的困難問題逐步得到解決。而在測量手段層面，適應聲學超構材料特殊需求的測量手段和儀器也得到了長足發展。中小型樣件的制備與測試體系基本構建完成，為下一步產業化發展打牢了研發的基礎。

然而，聲學超構材料產業化發展與實用技術進步的同時，缺乏面向大眾的具備教學和科普功能的聲學超構材料演示裝置。例如，傳統的聲學演示裝置依賴駐波管來展示吸聲效果，無法展示聲學超構材料的“微觀”結構，進而無法直觀展示材料的降噪效果。除此之外，傳統的聲學演示裝置結構復雜，不方便攜帶，且尺寸固定，對于不同聲源的演示具有一定的局限性。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的聲學演示裝置不直觀、攜帶不便、演示局限性高的問題，提供一種改進的聲學裝置。

一種聲學裝置，包括：

聲源組件，具有聲波輸出端口，被配置為輸出目標頻段的聲波；

超構吸聲器，具有預設數量的超構吸聲單元，每個所述超構吸聲單元具有聲波輸入端口，所述聲波輸入端口與所述聲波輸出端口連通；

其中，每個所述超構吸聲單元與所述聲源組件可拆卸連接。

上述聲學裝置，通過將預設數量的超構吸聲單元與聲源組件連接，可以吸收輸入的目標頻段的聲波，從而有利于直觀地展示超構吸聲單元的吸聲機制以及吸聲效果；另一方面，由于超構吸聲單元與所述聲源組件可拆卸連接，從而可根據要吸收的目標頻段來配置超構吸聲單元的數量，即能夠適配不同聲源，拓寬了聲學裝置的適用范圍；并且，拆卸后的聲源組件以及各超構吸聲單元可分別獨立攜帶，方便外出組裝演示。

在其中一個實施例中，所述聲學裝置還包括沿所述聲波輸出端口軸線交替排布的多個連接管和多個第一套筒，所述第一套筒的一端與所述聲波輸出端口可拆卸連接，所述連接管的兩端分別與相鄰的兩個所述第一套筒可拆卸連接；其中，所述連接管的表面開設有連接端口，所述連接端口與所述超構吸聲單元的聲波輸入端口可拆卸連接。

在其中一個實施例中，所述連接管內靠近所述連接管的兩端分別設置有第一限位部和第二限位部，所述連接管的兩端分別套設于相鄰的兩個所述第一套筒并通過所述第一限位部和所述第二限位部抵接在該兩個所述第一套筒之間。

在其中一個實施例中，所述聲學裝置還包括連接管，所述連接管的一端與所述聲波輸出端口可拆卸連接，所述連接管的表面開設有所述預設數量的連接端口，所述連接端口與所述超構吸聲單元的聲波輸入端口可拆卸連接。

在其中一個實施例中，所述超構吸聲單元包括亥姆霍茲共振吸聲器，所述亥姆霍茲共振吸聲器包括：第二套筒，與所述連接端口可拆卸連接；活塞頭，設置在所述第二套筒內；以及，活塞桿，與所述活塞頭連接，用于在外力作用下驅動所述活塞頭在所述第二套筒內往復移動。