消声装置和具有其的静音管道的制作方法

本实用新型涉及为了降低通过气体和液体所流动的流路传播的噪音而被安装在流路的流路用消声装置。

背景技术：

噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音，会严重妨碍人们正常休息、学习和生活。噪声污染一方面主要来源于交通运输、建筑施工、工业噪声、社会噪音、家庭生活噪声等，所以为了人们生活的舒适度不被噪声影响，降噪就显得尤为重要。另一方面，在载运工具领域，降低航天器起飞时的强噪音可减少其对灵敏元器件的损害；降低潜艇或特种车辆发动机噪声的可测性是提高潜艇或特种车辆生存能力的关键技术之一。

以往，已知在气体和液体所流动的流路中，由于不仅流体流动而且也传播噪音，所以安装有用于降低该噪音的传播的消声装置。

作为其代表例子，在噪音源多的工厂设备和建筑物中，存在有这些噪音很容易通过管道来传播的问题。为了降低这些噪音，一般可以考虑采用沿着管道的某处插入消声装置的方式来减小不需要的声音。

作为一种常用的方式，可以考虑采用包括将压制玻璃或矿物纤维织物、泡沫塑料，或聚酯纤维这样的阻碍材料作为能量吸收材料的阻碍型的消音器。由于声音存在于流中，因此，将吸收材料以隔音板或侧壁衬里的形式设置在流动的流中，是减小声音的有效的方法。然而，这将不可避免地导致压力下降、由湍流产生的噪音和减小的容积流量这样的不利影响。

已有的另一种常用方式为亥姆霍兹共振腔，它的工作原理是通过改变声阻尼系数去降低传到腔口的声音反射。具体来说，它可以包括一个封闭的吸声共振结构，该吸声共振结构通过例如小孔与环境相通。当射入到共振吸声结构上的声波波长远大于孔径时，腔体中空气具有弹性，孔颈中的空气柱具有一定的质量，做近似活塞的往复运动。在声波的作用下，由于颈壁的阻尼作用，从而将一部分声能消耗为热能。当入射声波频率与共振器的固有共振频率相吻合时，会激励共振。然而，使用过程中发现，由于共振频率附近阻尼最大，声能消耗最甚，故当偏离共振频率时，吸声效果就较差，且这种亥姆霍兹共振腔难以根据用户现场条件，将吸声结构组配成所需的整体形状。另一方面，其还会给流体的正常流动带来不期望的阻力和影响。

声超材料是近年来出现的一种新型吸收噪音的方式。相比传统的消声方式，声超材料主要是通过设计材料特性来形成具有多层特性的复杂材料，例如多层复合材料。因为声波的传播速度会随着材料特性发生变化，这类复杂材料是传入的声波在材料中不断加速。当声波在材料中受到反射后，反射波向外传播的速度会不断变慢。在这两种机制的共同作用下，这类复杂材料类似于一个“声学黑洞”。理想状况下，声音在传入材料后将无法传出，造成几乎100％的声音吸收率。然而，尽管目前提出的声超材料具有良好的吸声性能，但由于其尺寸微小且具有复杂的材料特性和结构，目前的生产技术和制造工艺都无法达到大规模制造声超材料的程度，且这种声超材料的制作成本也居高不下。还需要指出的是，现有的声超材料仅能吸收单频或者较窄频率范围内的噪声，因此它们无法应用于需要降低多频或者宽频的应用场景(比如空调系统的通风管道或汽车进气排气管道，不仅产生单频噪声，而且产生明显的宽频噪声)。

使用声超材料进行消音的另外一个明显缺点是未考虑声波传播媒介的运动，比如空气形成的气流。现有声超材料没有充分考虑透风设计甚至没有透风设计，因此管道中的气流会受到风阻力。风阻力会极大地降低管道的通风效率，这同样使得声超材料难于在某些应用场景中正常使用。

因此，行业内仍存在提供一种制造工艺简单、能满足不同应用场景要求、能在多个频率段进行有效消声、结构上紧凑的消声装置的需求。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种能至少部分地解决上述现有技术的种种不足的消声装置。

根据本实用新型的一方面，提供了一种消声装置，所述消声装置以声耦合的方式附接至管道以衰减自管道上游传播至管道下游的声音，其特征在于，所述消声装置包括：附接至所述管道的底壁，其中所述底壁在管道上游侧设有用于接收来自所述管道上游的声音的至少一个入口且在所述管道下游侧设有用于向管道下游传出声音的至少一个出口；相对于所述底壁大体平行间隔设置的顶壁；用于连接所述底壁和所述顶壁的侧壁，其中所述底壁、所述顶壁和侧壁共同界定出内设有包含至少一个所述入口和至少一个所述出口在内的声音传播路径的内部腔体，其中所述内部腔体内的声音传播路径被构造成用于旁通来自所述管道内的主声音分量且所述声音传播路径的长度被设计成使经至少一个所述出口传出的旁通声音分量和在管道内从管道上游传播至管道下游的主声音分量的相位差为被衰减声音的半波周期的m倍或者所述传出的旁通声音分量和所述主声音分量的波长之和为被衰减声音的n倍，其中m为奇数，n为正整数。

与现有的声超材料和传统亥姆霍兹共振腔相比，根据本实用新型的消声装置至少具有以下显著的优势：本实用新型的消声装置结构简单、对于形状公差和几何设计的要求低、无需高成本的精密加工或者高制造紧密度。同时，本实用新型的消声装置结构紧凑，对安装空间的要求低。

作为本实用新型的一个优选方面，所述消声装置还包括在所述内部腔体内以平行间隔方式设置的至少一个引导壁，其中所述引导壁用于在所述内部腔体内在至少一个所述入口和至少一个所述出口之间界定出曲折的声音传播路径，其中所述声音传播路径的长度与所述主声音分量在所述管道内经过至少一个所述入口和至少一个所述出口的长度彼此相差被衰减声音的波长的一半的正整数倍。

作为本实用新型的一个优选方面，所述消声装置包括在所述管道上游侧彼此间隔设置的多个入口和在所述管道下游侧设置的一个出口，其中所述多个入口各自相对于所述一个出口形成的声音传播路径的长度分别相对于频率不同的被衰减声音在所述管道内经过所述多个入口和所述一个出口的长度相差频率不同的被衰减声音的波长的一半的正整数倍，从而允许所述消声装置能衰减在管道内传播的不同频率的声音。

作为本实用新型的一个优选方面，所述消声装置被设计为呈以适形方式贴附至矩形管道的大体方形或呈以适形方式贴附至圆形管道的大致扇形，从而允许所述消声装置用作为对所述管道进行加筋处理的加强件。由此，设置本实用新型的消声装置可以加强原有静音管道的强度、减小了静音管道例如因气流变化引起的震动。

作为本实用新型的一个优选方面，所述消声装置的所述入口和/或所述出口被设计为排布在所述底壁上的多个孔，其中所述多个孔的孔径被设计为使消声装置仅接受来自管道内的声音而不影响管道内的流动。

作为本实用新型的一个优选方面，所述消声装置被设计为呈以螺旋盘绕方式贴附至圆形管道的大致螺旋形。

本实用新型还涉及一种静音管道，其中所述静音管道包括设置在上游的用于接收声音的管道进口和位于下游的向外传出声音的管道出口，其特征在于所述静音管道在其管壁上贴附有多个本实用新型的消声装置，其中作为第一组的所述多个消声装置在管壁的第一部位处以彼此并联的方式排布，以允许所述静音管道能够衰减以不同频率在管道内传播的多种声音。由此，可以满足不同应用场景的要求(降低某个频率、某个狭窄频率段、或者是宽频率段的噪声)。

作为本实用新型的一个优选方面，还包括相对于所述第一部位间隔布置在所述管道的下游的作为第二组的多个所述消声装置，其中所述第一组的多个消声装置和所述第二组的多个消声装置以彼此串联的方式布置，以允许所述静音管道能够衰减以不同频率在管道内传播的多种声音。

作为本实用新型的一个优选方面，所述第一组和/或第二组的多个消声装置以至少包围所述静音管道的方式贴附至所述静音管道的管壁。

作为本实用新型的一个优选方面，所述第一组和/或第二组的多个消声装置以彼此紧靠的方式设置贴附至所述静音管道的管壁。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本公开后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1示出了根据本实用新型的消声装置的第一实施例的主视图，其中部分部件被透明化以更好地示出该装置的内部结构；

图2示出了带有图1中的消声装置的静音管道的主视图；

图3示出了呈串联布置方式的多个本实用新型的消声装置的第一实施例的主视图，其中部分部件被透明化以更好地示出该装置的内部结构；

图4示出了带有图3中的消声装置的静音管道的主视图，其中部分部件被透明化以更好地示出该装置的内部结构；

图5示出了带有本实用新型的消声装置的第二实施例的静音管道的主视图；

图6示出了带有并联布置的多个图5中的消声装置的静音管道的主视图；

图7示出了带有混联布置的多个图5中的消声装置的静音管道的主视图；

图8示出了根据本实用新型的消声装置的第三实施例的主视图，其中部分部件被透明化以更好地示出该装置的内部结构；

图9示出了带有多个图8中的消声装置的静音管道的主视图：

图10示出了根据本实用新型的消声装置的第四实施例的主视图，其中部分部件被透明化以更好地示出该装置的内部结构；

图11示出了带有图10中的消声装置的静音管道的主视图。

附图标记说明

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g.消音装置

11.底壁12.顶壁13.侧壁14、14a、14b.入口

141.孔15.出口20、20a.管道21、21a.管道入口

22、22a.管道出口s.上游x.下游d.管道内传播路径的长度

b.旁通声音分量m.主声音分量

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的消声装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

需要说明的是，当组件被称为“附接”至另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“贴附”于另一个组件，它可以是直接贴附在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“上游”、“下游”、“前”、“后”、“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。本实用新型中所使用的术语“第一”、“第二”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在图1中示出了根据本实用新型的消声装置10的第一个实施例，如图1所示，该消声装置10大体呈长方体，具有包括位于下方的底壁11、相对于该底壁11以平行间隔的方式设置的顶壁12以及用于沿底壁11的四个侧边将底壁11与该顶壁12连接在一起以界定出内部腔体的侧壁13。如图1所示出的那样，在图1的左上方在该底壁11上设有供外部声音传入的一个入口14，其中在此该入口14被设计为排布在底壁11上的多个孔141，并且在图1的右下方在该底壁11上设有供经过内部腔体内的声音传播路径(在下文中详细描述)的声音向外传出的出口15，在此该出口也可以被设计为排布在底壁11上的多个孔141。需要指出的是，在图1中的入口14和出口15的相对位置关系仅是示例性的，本领域技术人员容易想到可以将入口14和出口15的布置位置进行调换或者更改。

为了控制自入口14传入该消声装置10中的声音传播到能对外传出声音的出口15所经过的长度，在此在该消声装置10的内部腔体内以平行间隔方式设置有至少一个引导壁16。在图1中所示的消声装置10中以等间隔的方式平行设有四个引导壁16，其中这四个引导壁16中的每一个均连接至该消声装置10的侧壁13且其长度均小于消声装置10的宽度，即这四个引导壁16均是与侧壁13相距一定距离的方式沿消声装置的宽度方向布置。由于这些引导壁16的厚度大体设计为是声波不可透的，这样平行间隔设置的多个引导壁16可以在内部腔体内界定出迂回曲折的声音传播路径(参见图1中的附图标记b)。本领域技术人员能够理解得到，通过调节设置在内部腔体内的引导壁16的数量、改变引导壁16之间彼此相隔的距离、引导壁16距侧壁13的距离等，能够调节内部腔体内的声音传播路径的长度或者是调节经入口14传入该消声装置10中的声音经消声装置10从出口15传出所需要的时间。在此，可以通过在底壁11或顶壁12上铣制出若干个槽以供多个引导壁16插设入这些铣制槽从而将引导壁16固定在消声装置10的内部腔体内。替代地，也可以通过粘接、焊接或者熔接的方式将引导壁16紧固至消声装置10的顶壁12或者底壁11。

在图2中示出了带有图1中的消声装置10的静音管道20，其中流体(例如空气)和/或声音均可以经该静音管道20从图2中的上游s向静音管道20的下游x传播。作为静音管道20的示例，其中该管道20可以例如是各类空调通风系统的通风管、汽车等交通工具的进气管或者排气管、房屋建筑内的暖风管或者换气管等。在各种不同的应用场景下，借助于消音装置10对静音管道20内的传播的声音加以衰减是非常期望的，在下文中将对此加以详细描述。

如图2所示，为了实现对经该静音管道20从其上游s向静音管道20的下游x传播的声音的衰减，将图1中的消声装置10以声耦合的方式附接至该静音管道20。如图2所示，在此作为示例性示出的静音管道20为横截面大体呈矩形的管道，此时消声装置10的底壁11以适形的方式贴附至该静音管道20的管壁上。具体来说，可以以消声装置10的入口14紧挨静音管道20的上游s且出口15紧挨静音管道20的下游x的方式(如图2所示)将该消声装置10的底壁11通过粘接或者紧固件的方式贴附至静音管道20的管壁上。在这里，优选使入口14和出口15是相连通的。归因于入口14和出口15是排布在底壁11上的多个孔141，通过合理地设计孔141的孔径可以被设计为使消声装置仅接受来自管道内的声音而不影响管道内的流动。需要指出的是，孔141的具体大小可以根据消声装置的横截面积和静音管道20中流体的运动速度来进行适应性的优化设计。作为一种示例，通过计算机辅助流动计算或者有限元分析可以得出适合的孔141的孔径范围，以上设计属于本领域技术人员的能力范畴内，因此在此不再赘述。

如图2所示，在使消声装置10在静音管道20的管壁上布置就位后，期望被衰减的声音可以经由静音管道20的管道进口21经静音管道20从上游s向下游x进行传播并最终经管道出口22对外传出。如图2所示，当经管道进口21传入的声音抵达消声装置10的入口14位置时，由于消声装置10与静音管道20是声耦合的(即消声装置10声学上可视为是静音管道20的旁通支路)，期望衰减的声音在消声装置10的入口14位置处可以按两条声学传播路径向下游传播，即可以分为继续在静音管道20内传播的主声音分量(在图2中由m标示出的)和在消声装置10中传播的旁通声音分量(由b标示出)。

在图2所示出的这种结构情况下，继续在静音管道20内传播的主声音分量m会在消声装置10的出口15位置处与在消声装置10中传播的旁通声音分量b重新相遇，在此该主声音分量m所经过的声学传播路径的长度被标示为d，而该旁通声音分量b所经过的声学传播路径的长度则可以如上文所述进行合理的选择。为了实现对期望声音的衰减，通过主声音分量m和旁通声音分量b的不同的传播距离从而产生相位差，在此将通过静音管道20的主噪声分量m与通过消声装置10的旁通声音分量b之间的相位差调节成被衰减声音的半波周期的m倍，其中m为例如是包含1或3在内的奇数。或者也可行的是，通过合理设计消声装置10内的声学传播路径的长度(例如通过合理设计引导壁16来实现)，使自消声装置10的出口15传出的旁通声音分量b和继续在静音管道20内传播的主声音分量m的波长之和为被衰减声音的n倍，其中n为正整数。在以上两种方式的情况下，均可以由于主声音分量m和旁通声音分量b两者在交汇处相遇时发生反相干涉现象而是声音减弱或者消失。结果是，经由静音管道20的管道出口22向外传出的声音明显地被减弱甚至消失。作为一种可行的方式，在图2中在静音管道20内的声学传播路径的长度d与旁通声音分量b所经过的声学传播路径的长度彼此相差被衰减声音的波长的一半的正整数倍。

作为一种非限定性的设计方式，可以首先针对实际应用场景要求的声传损失(例如需要衰减的声音的分贝数)，将消声装置10的入口14和出口15根据期望衰减的声音的频率范围估计出一个级联耦合的带两个端口的声学网格(cascade-coupledacoustic2-portsnetwork)。网络中的每一个节点都代表一个消声装置10的拓扑结构(n-duct-liketopology)，其声音传递函数可由低频模型估计。然后，能够用反向传递矩阵(backwardtransfer-matrix)计算出整个网络的声传损失。这个声传损失会与实际应用场景要求的声传损失做差值并在频率范围内平均，记作r。为了对网络进行优化，可以将每个节点上的上述消声装置10的长度与截面积作为参数，将r作为需要最小化的目标值，对系统进行优化。可行的是，使用差分进化算法进行全局优化从而得到消声装置10所需的结构设计参数的值。作为一种示例，当图2中示出的静音管道20的横截面为边长为例如8.9厘米的正方形时，将消声装置10也设计为正方形，其中各边的边长例如为3.5厘米。当期望衰减的噪音处于1060hz和1400hz时。通过具有以上结构设计参数的消声装置10可以实现将静音管道20内传播的频率为1060hz的声音被降低62分贝(db)，而对频率为1400hz的声音则被降低55分贝(db)。

根据本实用新型的消声装置10与现有的声超材料和传统亥姆霍兹共振腔相比，在多种不同的管道降噪的应用中均具有以下显著的优势：首先，与现有的多层复合材料的声超结构相比，由于本实用新型的消声装置10为大尺寸的简单结构，其对于形状公差和几何设计的要求低，因此无需高成本的精密加工或者高制造紧密度，这对于降低消声装置10的制造成本无疑是极为有利的。例如，根据本实用新型的消声装置10可以由常见的塑料加工制得。

同时，本实用新型的消声装置10的结构紧凑，对于安装空间的要求很低，这对于简化消声装置10的使用安装和扩大消声装置10的应用范围无疑是非常有利的。尤其需要指出的是，由于该消声装置10本身是贴附至静音管道20，该消声装置10本身相当于给静音管道20做了加筋(ribbing)处理，从而加强了原有静音管道20的强度、减小了静音管道20因气流变化引起的震动。

进一步，本实用新型的消声装置10具有很好的通用性且满足场景化设计。具体来说，可以根据不同应用场景的要求(降低某个频率、某个狭窄频率段、或者是宽频率段的噪声)，采用上述描述的设计方法获得优化的几何结构，通过调整几何结构尺寸，即可实现满足要求的降噪方案。

作为一种优选的实施方式，为了能降低在静音管道20内传播的不同频率的声音，在图3中示出了串联布置方式的多个消声装置10a-d。其中多个消声装置10a-d具有大体相同的构造，其区别仅在于各自具有不同的尺寸以对不同的声音频率进行降噪处理。如图3-4所示，4个具有不同的尺寸的消声装置10a-d以彼此相邻的方式紧靠在一起，其中4个消声装置10a-d中在图3中靠左布置的开口为入口，靠右布置的开口为出口，其中4个消声装置10a-d的长度、宽度和其内设置的引导壁的数目和间隔距离是不同的，从而使得4个消声装置10a-d能够作为一个组合对静音管道20内的不同频率的声音进行衰减。由于消声装置10a-d衰减声音的原理与图1中的消声装置10是相同的，在此不再赘述。

这种组合式的消声装置10a-d在静音管道20中的应用在图4中予以示出，其中将4个消声装置10a-d布设在例如为矩形横截面的静音管道20的管壁上。其中从该静音管道20的管道进口传入的声音从该静音管道20的上游s传向下游x，最后从管道出口20向外传出。与图1-2所示出的实施例相同的是，由于期望衰减的声音在静音管道20内会分为继续在静音管道20内传播的主声音分量(在图4中由m标示出的)和各自在消声装置10a-d中传播的旁通声音分量(未图示出)，从而通过主声音分量m和旁通声音分量b的不同的传播距离从而产生相位差，最终由于主声音分量m和旁通声音分量两者在交汇处相遇时发生反相干涉现象而是声音减弱或者消失。结果是，经由静音管道20的管道出口22向外传出的声音明显地被减弱甚至消失。作为一种可行的方式，在图4中在静音管道20内的声学传播路径的长度与旁通声音分量所经过的声学传播路径的长度彼此相差被衰减声音的波长的一半的正整数倍。

在图5中示出了另一种结构的消声装置10e的主视图，其中与图1中的实施例不同的是，该消声装置10e带有分设在宽度方向上两侧的入口14a和14b及单个出口15。由此，允许利用单个消声装置10e来同时对两个不同频率的声音进行衰减处理。由于消声装置10e衰减声音的原理与图1中的消声装置10是相同的，在此不再赘述。

这种消声装置10e在静音管道20中的应用在图5中予以示出，其中将消声装置10e布设在例如为矩形横截面的静音管道20的管壁上。其中从该静音管道20的管道进口传入的声音从该静音管道20的上游s传向下游x，最后从管道出口20向外传出。与图1-2所示出的实施例相同的是，由于期望衰减的不同频率的声音在静音管道20内会各自经由入口14a和14b传入该消声装置10e，从而分为继续在静音管道20内传播的主声音分量(在图5中由m标示出的)和各自在消声装置10e中传播的旁通声音分量(未图示出)，从而通过主声音分量m和旁通声音分量的不同的传播距离从而产生相位差，最终由于主声音分量m和旁通声音分量两者在交汇处相遇时发生反相干涉现象而是声音减弱或者消失。结果是，经由静音管道20的管道出口22向外传出的声音明显地被减弱甚至消失。作为一种可行的方式，在图5中在静音管道20内的声学传播路径的长度与旁通声音分量所经过的声学传播路径的长度彼此相差被衰减声音的波长的一半的正整数倍。

在图6中示出了带有并联布置的多个图5中的消声装置的静音管道20的主视图，其中多个消声装置10e分别布设在静音管道20的各个管壁上，这样允许在更大频率范围对声音进行衰减。

更加优选地，在图7中示出了带有混联布置的多个图5中的消声装置的静音管道20的主视图。在此，可以针对于不同的频率区间，在静音管道20的上游s和下游x连续布置多个消声装置10e，各消声装置10e分别吸收某个特定的频率。为了满足上下两个相邻的消声装置10e之间不会产生干涉作用从而降低吸声效果，可以利用数学模拟仿真等方式对这些消声装置10e之间的距离做出优化。优化的方法例如可以根据实际的噪声频率和管道流动确定以上设计属于本领域技术人员的能力范畴内，因此在此不再赘还。

在图8中示出了根据本实用新型的消声装置10f的第三实施例的主视图，其中不同于图1-7中的消声装置，该消声装置10f适用于具有圆形横截面的静音管道20a。如图8所示，其中该消声装置10f大体呈扇形，具有包括位于下方的底壁、相对于该底壁以平行间隔的方式设置的顶壁以及用于沿底壁的四个侧边将底壁与该顶壁连接在一起以界定出内部腔体的侧壁。如图8所示出的那样，在图8的左下方在该底壁上设有供外部声音传入的一个入口14，其中在此该入口14被设计为排布在底壁11上的多个孔，并且在图8的右上方在该底壁上设有供经过内部腔体内的声音传播路径的声音向外传出的出口15，在此该出口也可以被设计为排布在底壁上的多个孔。需要指出的是，在图8中的入口14和出口15的相对位置关系仅是示例性的，本领域技术人员容易想到可以将入口14和出口15的布置位置进行调换或者更改。

与图1-2所示出的消声装置10原理相同，在图8所示出的这种结构情况下，继续在静音管道20a内传播的主声音分量m会在消声装置10f的出口15位置处与在消声装置10f中传播的旁通声音分量b重新相遇，在此该主声音分量m所经过的声学传播路径的长度被标示为d，而该旁通声音分量b所经过的声学传播路径的长度则可以如上文所述进行合理的选择。为了实现对期望声音的衰减，通过主声音分量m和旁通声音分量b的不同的传播距离从而产生相位差，在此将通过静音管道20a的主噪声分量m与通过消声装置10f的旁通声音分量b之间的相位差调节成被衰减声音的半波周期的m倍或者使消声装置10f内的声学传播路径的长度(例如通过合理设计引导壁16来实现)，使自消声装置10的出口15传出的旁通声音分量b和继续在静音管道20a内传播的主声音分量m的波长之和为被衰减声音的n倍，其中n为正整数。在以上两种方式的情况下，均可以由于主声音分量m和旁通声音分量b两者在交汇处相遇时发生反相干涉现象而是声音减弱或者消失。结果是，经由静音管道20a的管道出口22向外传出的声音明显地被减弱甚至消失。作为一种可行的方式，在图8中在静音管道20a内的声学传播路径的长度d与旁通声音分量b所经过的声学传播路径的长度彼此相差被衰减声音的波长的一半的正整数倍。

作为一种示例，当图8中示出的静音管道20a的横截面为直径为例如59厘米的圆形时，将消声装置10f也设计为打开角度为60度且径向厚度为2厘米的扇形。当期望衰减的噪音处于550hz时。通过具有以上结构设计参数的消声装置10f可以实现将静音管道20a内传播的声音被降低50分贝(db)。同样需要指出的是，该消声装置10f同样能够作为加强件对静音管道20a进行加筋处理。

在图9中示出了带有多个图8中的消声装置的静音管道20a的主视图，其中例如设置有6个打开角度为60度的扇形的消声装置10f。这样允许在更大频率范围对声音进行衰减。同时能够更好地对静音管道20a进行加筋处理。

在图10中示出了根据本实用新型的消声装置10g的第四实施例的主视图，其中不同于图1-7中的消声装置，该消声装置10(3适用于具有圆形横截面的静音管道20a。如图10所示，其中该消声装置10f大体呈螺旋形从而绕圆形的静音管道20a螺旋盘绕，具有包括位于下方的底壁、相对于该底壁以平行间隔的方式设置的顶壁以及用于沿底壁的四个侧边将底壁与该顶壁连接在一起以界定出内部腔体的侧壁。如图10所示出的那样，在图10的左侧在该底壁上设有供外部声音传入的一个入口14，其中在此该入口14被设计为排布在底壁上的多个孔，并且在图10的右侧在该底壁上设有供经过内部腔体内的声音传播路径的声音向外传出的出口15，在此该出口也可以被设计为排布在底壁上的多个孔。

图10中的消声装置10g的工作原理与图1-9中的消声装置的工作原理是相同的，在此不再赘述。

图11示出了带有多个图10中的消声装置的静音管道的主视图。其中例如设置有6个螺旋形的消声装置10(3。这样允许在更大频率范围对声音进行衰减。同时能够更好地对静音管道20a进行加筋处理。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，本领域的技术人员可作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。