专利名称：吸音结构和吸音单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸收刺耳噪声的吸音结构和吸音单元(装置)。较具体地，本发明涉及具有分隔吸音材料后侧的空气层的隔板的吸音结构和吸音单元。
背景技术：
JP 11-161282 A所公开的具有将一吸音材料和一底板之间的空气层分隔成许多格栅形“小室”的隔板的吸音单元是已知的。在该吸音单元中，将声波入射方向上的空气层高度设定为1/4目标声音波长。这可以有效地吸收声波能量。因此，根据该传统的吸音单元，可以改善一特定频率分量的吸音系数，并且可以在保持高吸音系数的同时减小吸音单元的重量。
一般将吸音单元设置在声源周围。在放置吸音单元的空间内有各种声波。例如，有通过在声源周围的结构上反射而间接射入吸音单元的声波和从声源直接射入吸音单元的声波。因此入射方向的变化很大。特别是在一封闭空间如车辆的发动机室和车厢等中，由于声波来回反射，声波的传播方向变化非常大。因此，为了提高其总吸音性能，要求吸音单元具有针对入射方向各异的声波的良好吸音性能。
此外，吸音单元需要具有适于其安装地点的结构或性能。例如，安装在车厢中时，吸音单元应该在其内侧具有适于吸收车厢中刺耳噪声的构形，同时它应该在其外侧具有适于隔绝从车外传入车厢中的噪声的构形。此外，如果吸音单元还用作一内部部件，则它需要具有内部部件所需的足够强度和使用寿命。
特别地，上述传统的吸音单元在隔音特性上存在缺陷。在这种小室型吸音单元中，由于限定小室的隔板没有阻挡声波经过小室的功能，因此声波可能从外部传入车厢中。
发明内容
本发明的总目的是提供具有高吸音性能和高隔音性能并且可以提供集中于一特定目标频率的有效吸音效果的吸音结构和吸音单元。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，一吸音结构包括一基本扁平的支承底部；一基本平行于该支承底部布置的基本扁平的吸音材料；以及一设置在该支承底部与该吸音材料之间的波型隔板，该波型隔板具有与吸音材料相对的上部波腹部和与支承底部相对的下部波腹部；其中，该波型隔板的下部波腹部与所述支承底部至少部分分开。
根据本发明的上述方面，吸音材料与支承底部之间设置有波型隔板。因此，来自支承底部侧的声波在通过波型隔板时损失大量能量。此外，在波型隔板的下部波腹部与支承底部之间有一间隙(距离)。因此，支承底部的振动不会直接传递给波型隔板。这可以改善该吸音结构的隔音效果而无需在波型隔板与支承底部之间设置高密度/厚度/重量的传统隔音材料。
此外，可用一弹性件支承波型隔板的下部波腹部。这有效地减少了传递到波型隔板上的支承底部振动。此外，波型隔板的下部波腹部可由支承底部的低振动部例如具有加强肋等的加强部支承。这也可以减少从支承底部传递到波型隔板的振动。因此，可以改善该吸音结构的隔音效果而无需在波型隔板与支承底部之间设置高密度/厚度/重量的传统隔音材料。
根据本发明的另一方面，一吸音单元包括一具有第一侧和与该第一侧相对的第二侧的波型隔板；一设置在该波型隔板的第一侧的基本扁平的吸音材料；以及至少一个构造成分隔限定在该吸音材料与该波型隔板之间的空气空间的第二隔板。
根据上述方面，第二隔板分隔沿第一方向延伸、位于波型隔板与吸音材料之间的空气空间，其中波腹部沿该第一方向延伸。由于第二隔板，可限制与第一方向成一角度斜向入射的声波，这使得吸收效果集中在所需频带上。因此，即使将吸音单元放置在声波从不同方向进入吸收单元的声场中，也能使总吸音效果保持较高。此外，由于第二隔板，波型隔板的面内刚性提高，并且因而使波型隔板的变形可能性下降。因而可以赋予该吸音单元内部部件所需强度。
此外，第二隔板可以沿一基本垂直于第一方向的方向延伸，其中波腹部沿该第一方向延伸。
此外，可在波型隔板的两侧分别设置吸音材料。此时，可以吸收来自吸收单元两侧不同方向的声波，并进一步改善吸音单元的总吸音效果。
此外，第二隔板可构造成只分隔波型隔板第一侧的空气部。此时，可在在一侧保持上述高吸音效果的同时减小第二隔板的尺寸和重量。
此外，波型隔板可包括其相位和/或振幅在波型隔板与第二隔板之间的边界处变动的波形。该布置使得吸音单元具有在一宽频带上的吸音性能并且提高了面外刚性和因而第二隔板的使用寿命。
此外，波型隔板可包括正弦波形和/或矩形波形。具有正弦波形的波型隔板具有高硬度，并且因而提高了隔音效果。此外，对于具有正弦波形的波型隔板，由于声阻抗逐渐改变，可以有效地促使声波进入空气空间中。
此外，波型隔板可包括具有不同频率和/或不同振幅的波形。在这种布置下，可以获得在一宽频带上的吸音效果并根据吸音单元附近声场的特性使吸音效果最佳。
根据本发明的另一方面，提供一种包括一具有凹陷部的隔板和一覆盖限定在该凹陷部内的空气部的吸音材料的吸音单元。
在本发明的上述方面中，具有凹陷部的隔板可由板材制成。这可以在保持上述高吸音/隔音效果的同时减少该吸音单元的部件数并提高该吸音单元的生产率。此外，该布置可限制相对于吸音单元斜向入射的声波的入射角。因此，可以有效地吸收从不同方向入射的声波，并且吸音效果分布在目标频率范围而非一宽频范围上。
此外，每一凹陷部的横截面积可以随凹陷部深度逐渐变化。一具有这种凹陷部的隔板具有承受来自各方向的负载的高硬度。该布置使隔板的隔音效果和吸音单元的使用寿命得到改善。此外，由于声阻抗在凹陷部内逐渐变化，因此可以有效地促使声波进人凹陷部中。
在本发明的上述各方面中，可以将吸音材料后侧的空气部的厚度设定为目标频率声波的1/4波长的奇数倍。在这一布置下，由于声波以最大粒子速度通过吸音材料，因此可以有效地吸收输入空气部中的声波。
从以下结合附图进行的详细说明中，本发明的其它目的、特征和优点将变得较明显。
图1A为示意性示出垂直入射吸音单元的声波的状态的原理图；图1B为示意性示出斜向入射吸音单元的声波的状态的原理图；图1C为示意性示出声波状态在吸音单元中具有隔板时的原理图；图2A为示出以一特定频率为中心的吸音效果的曲线图；图2B为示出分布在一取决于小室宽度W的宽频带上的吸音效果的曲线图；图3A为根据本发明第一实施例的吸音单元的剖视图；图3B为第一实施例的吸音单元的隔板的立体图；图4A-4C为示出用于取代该吸音单元的隔板的变型的曲线图；图5A-5D为示出本发明的可选实施例的曲线图；图6A为根据本发明第二实施例的吸音单元的剖视图；图6B为第二实施例的吸音单元的隔板的立体图；图7为示出根据本发明的吸音单元的一变型的剖视图；图8A和8B为示出本发明的可选实施例的吸音单元的剖视图；图9A为根据一可选实施例的吸音单元的立体图；图9B为图9A的吸音单元的剖视图；图10A-10C为示出波型隔板的波形的变型的曲线图；图11A为根据本发明第三实施例的吸音单元的剖视图；图11B为第三实施例的吸音单元的隔板的立体图；
图12A为沿图12B中A-A或B-B线剖取的根据一可选实施例的隔板的剖视图；图12B为图12A中可选实施例的吸音单元的立体图。
具体实施例方式
下面参考
本发明的优选实施例。
首先，在说明本发明吸音单元之前先说明本发明所基于的基本原理。图1A-1C为示意性示出从上方入射到一吸音材料30上的声波状态的原理图，其中在一支承底部34与该吸音材料30之间有一空气层32。
参见图1A，如果波长为λ的声波垂直入射支承底部34，入射波与反射波的组合将形成定在波(驻波)。该定在波在距离支承底部34奇数倍1/4波长λ处具有波腹。声波的粒子速度在波腹处达到其最大值。因此，如果吸音材料30位于声波粒子速度达到最大值处，吸音率将达到最大，因为声波在其最高能量处通过吸收材料30。换句话说，将支承底部34与吸音材料30之间的空气层32的厚度设定为待吸收目标声波的1/4波长λ的奇数倍可以大大地提高目标声波频率周围的吸音率。
另一方面，如果声波如图1B所示斜向入射，则不会形成上述定在波。因此，在声波入射方向各异的声场中-如车厢内的声场中，吸音效果将分布在一宽频范围上而非所述目标频率范围，从而造成总吸音性能的下降。此外，由于吸音效果分布在宽频范围上，并且声压在整个宽频范围上都下降，因此无法改善人们所感知的官能效果。
一种解决该问题的方法是通过设置限制声波斜向入射的隔板36而将空气层32分隔成多个小室，如图1C所示。此时，即使在包含入射方向各异的声波的声场中也能形成上述定在波。距离W1限定可以进入小室的声波的入射角范围。因此，通过例如根据需要确定距离W1，可以如图2A所示将吸音效果集中在目标频率周围的区域中或者如图2B所示使吸音效果分布在以目标频率为中心的所需频带上。
根据下文所述的本发明的一方面，提供一种设置有一基于上述原理、具有提高的吸音/隔音性的吸音/隔音结构的吸音单元。
图3A为根据本发明第一实施例的吸音单元剖视图。图3B为该实施例的吸音单元的隔板的立体图。吸音单元50由一吸音材料51和一隔板52构成。
根据第一实施例的隔板52具有波形横截面，其波形包括分别沿一不变方向基本彼此平行地延伸的上部和下部波腹部52a、52b。尽管考虑到减轻重量而使该波型隔板52由压制铝板制成，但也可以由硬树脂例如基于聚丙烯的树脂或钢等制成。
可以根据目标频带以及吸音单元50周围声场的特性基于上述原理确定相邻上部波腹部52a之间的间距(波峰间距或波谷间距)W1。应该注意的是，波型隔板52的波腹部52a、52b不必等间隔地平行延伸，也不必沿直线延伸。例如，波腹部52a、52b可以呈曲线。因此每两个相邻波腹部52a、52b之间的间距W1可以不同并且/或者间距W1可以沿波腹部52a、52b方向变化。
吸音材料51由加工金属纤维例如铝纤维或矿物纤维如玻璃丝和矿毛绝缘纤维等制成。但是，吸音材料51可以由合成树脂泡沫如基于聚苯乙烯的树脂和基于聚乙烯的树脂等或柔性材料如尿烷和橡胶或多孔材料制成。
该实施例的吸音单元50放置在一支承底部80如一车身镶板上，其吸音材料51面向其中具有待吸收声波的空间。通过该设置，在吸音材料51与波型隔板52之间限定第一空气层70，而在支承底部80与波型隔板52之间限定第二空气层75。换句话说，波型隔板52设置成将支承底部80与吸音材料51之间的空气层分隔成位于吸音材料51一侧的第一空气层70和位于支承底部80一侧的第二空气层75。因此，当声波从吸音单元50的两侧入射时，在第一和第二空气层70、75内形成上述定在波。
至于吸音单元50的装配过程，应该注意的是，可以通过粘合剂或螺纹件等将吸音材料51安装到波型隔板52上，然后将该组件放置到支承底部80上。可选地，可以安装吸音材料51以便在吸音材料51与支承底部80之间形成空气层，然后将波型隔板52放入吸音材料与支承底部之间以便分隔空气层。支承波型隔板52的装置可视吸音单元50所在地点而定。例如，可以仅仅将波型隔板放置在支承底部80上或者通过粘合剂、夹子、螺纹件等将波型隔板固定在支承底部80上。
根据上述原理(见图1A和1C)将第一空气层70的厚度(深度)D设定为待吸收目标声波的1/4波长λ。这可以有效地吸收从吸音材料一侧入射的声波，因为声波以最大粒子速度通过吸收材料51。
应该注意的是，在目标频带较宽时，各第一空气层70的厚度D可以不同以及/或者该厚度D可以沿波腹部52a、52b方向变化。可以通过改变波型隔板52的振幅或者在吸音材料51上形成凹凸部而改变第一空气层70的厚度D。在前一种情况下，可以根据支承底部80的表面轮廓例如段差确定波型隔板52的振幅，以便使吸收单元稳定在其适当位置上。
根据该实施例，吸音材料51与波型隔板52(即上部波腹部52a)线接触。因此，第一空气层70基本由吸音材料51后侧的所有区域限定。这使得吸音材料51能够在其基本整个表面区域上都具有较高的吸音效果。应该注意的是，相邻的第一空气层70不必相互隔离，因此某些第一空气层70可以与其相邻的第一空气层70连通。换句话说，即使吸音材料51没有与波型隔板52的上部波腹部52a接触并且它们之间存在一定的间隙，吸音材料51也能够在其基本整个表面区域上都具有较高的吸音效果。
顺便说一句，为了进一步改善上述高吸音性能，重要的是促使声波进入第一空气层70。例如，在图1C所示格栅型小室中，由于各小室的横截面积(从上方看去的面积)沿厚度方向不变，所以声波在小室内无法顺利传播。
相反，根据该实施例，第一空气层70的横截面积从底侧(支承底部一侧)向开口侧递增。这使得声阻抗逐渐改变，即使得声波在第一空气层70内顺利传播。在这一结构中，可以将声波有效地输入第一空气层70并因而改善吸音单元的吸音性能。
下面将详细说明该实施例的吸音单元50的隔音性能。
吸音单元一般设置在声源如发动机周围的空间中或车厢中。具体地，在将吸音单元设置在一如车厢、剧场等空间中时，改善该空间的安静度的最有效方法是阻挡来自空间外部的声音。因此，例如，在车厢中需要具有阻挡可能进入车厢的外部噪声的高隔音性能和抵抗车厢内目标声波的高吸音性能的吸音单元。即，需要在与车身镶板(支承底部80)相对的一侧具有高隔音能力以及在其车厢侧具有高吸音能力的吸音单元。
根据该实施例的吸音单元50，波型隔板52能够阻挡来自支承底部80相对侧的外部噪声。即，从吸音单元50后侧进入的外部噪声在到达吸音材料51之前通过波型隔板52传播时损失大部分能量。此外，波型隔板52由于其波形横截面而具有较高硬度。这意味着声音在通过波型隔板52时具有较大的传播损失并且声强值将大大下降。因此，该实施例的吸音单元50对外部噪声的隔音性能较高。
下面说明对该实施例吸音单元50的布置所作的改进，这可以进一步改善隔音性能。
参考图4A，将吸音单元50布置成其波型隔板52与支承底部80分开。在吸音单元50的这一布置状态下，波型隔板52的下部波腹部52b与支承底部80以一间隙Δ分隔。这可以防止支承底部80的振动直接传递到波型隔板52上并可以减小声音在波型隔板52上的传播量。因此，可以将该实施例的吸音单元50布置在容易振动的支承底部80如车身镶板上。
应该注意的是，可以通过独立的高硬度支承件(未示出)支承波型隔板52使其不受振动。此时，可以将一附加的吸音材料安装在波型隔板52的与支承底部80相对的一侧，以使得该附加吸音材料与支承底部80分开。这可以有效地吸收来自后侧(即来自于与支承底部80相对的一侧)的声波。
可选地，在吸音单元50的另一布置状态下，波型隔板52可以由支承底部80局部支承，如图4B所示。较确切地说，可以将波型隔板52的部分下部波腹部52b或某些下部波腹部52b安装在支承底部80上。此时，支承底部80的接触部优选地为低振动部或不振动部，例如由肋条或加劲元件加强的部分、与支承底部80的可能振动方式的节点相对应的部分等。
可选地，在吸音单元50的另一布置状态下，波型隔板52可以通过用柔性材料制成并具有低弹性的弹性件90由支承底部80支承，如图4C所示。优选地是，该弹性件90根据波型隔板52的下部波腹部52b局部布置。即，将弹性件90设置成与波型隔板52的部分下部波腹部52b或某些下部波腹部52b相互作用。此时，在未设置弹性件90处，下部波腹部52b与支承底部80分开，如图4B中示例所示。这样可以防止在这些位置直接传播振动。
根据参考图4A-4C所说明的吸音单元，可以在波型隔板52与支承底部80之间的接触部位处大大减少声音传播量，而无需使用传统的高密度/厚度/重量隔音材料。这还可以减少该吸音单元的重量。
总之，该实施例的吸音单元50可以利用其吸音结构有效地吸收目标噪声并且可以有效地防止噪声进入所述空间(例如车厢)中，从而可以减小吸音材料51要吸收的噪声。
应该注意的是，在上述实施例中，波型隔板52具有波形横截面，但是，本发明不限于这种横截面。例如，在图5A所示的一可选实施例中，波型隔板52具有矩形横截面。在该可选实施例中，可以通过将第一和第二空气层70、75的宽度用作参数而使得吸音能力与隔音能力的比例最佳，从而使得这些能力可以适合吸音单元两侧的噪声水平。例如，在优先考虑吸音能力时，可以将第一空气层70的宽度设定得比第二空气层75的宽度宽，从而增加吸音材料51后侧的第一空气层70的面积。
此外，在图5B-5D所示的可选实施例中，波型隔板52分别具有三角形、指数曲线形和浅凹形(卵形)横截面。在这些实施例中，由于声阻抗像上述第一实施例那样在第一空气层70内的逐渐改变，所以可以有效地促使声波进入第一空气层70。
根据下述本发明第二方面，提供一种可以基于上述原理有效地吸收入射角各异的声波的吸音单元。
图6A为根据本发明第二实施例的吸音单元的剖视图。图6B为该实施例的吸音单元的隔板的立体图。吸音单元60由一吸音材料51、一隔板52和第二隔板53构成。吸音材料51和隔板52的构造可以如上述实施例(包括可选实施例)所述。除非特别指出，相同部件用同一参考标号表示。
第二隔板53基本为长方形平板。与隔板52相同，第二隔板53可以由铝板或钢板制成。根据该实施例，第二隔板53沿基本垂直于Y方向的X方向放置，其中波型隔板52的波腹部52a、52b沿该Y方向延伸，如图6B所示。换句话说，沿波型隔板52的‘波条方向’(图6B中Y方向)延伸的第一和第二空气层70、75由横过波腹部52a、52b的第二隔板53分隔。应该注意的是，图6B示出两个第二隔板53，但本发明不限于这一数目。第二隔板53的数目可视吸音单元60的总体尺寸而定。
由第二隔板53分隔的第一和第二空气层70、75在波条方向Y上的宽度为W2，可以在考虑目标频带和周围声场的特性等的同时基于上述原理确定该宽度。各个第一与第二空气层70、75的宽度W2可以不同。此时，隔板53可以在第一空气层70与第二空气层75之间的边界处具有沿Y方向的台阶。可选地，第二隔板53可以为与波型隔板52的横截面配合的扇形板。此时，扇形板可以以变化的方式布置在波型隔板52的表面上。此外，两个相邻的第二隔板53不必相互平行地延伸。因此各第二隔板53可沿不同方向延伸。
如图6A所示，该实施例的吸音单元60可以通过弹性件90安装在支承底部80上。应该注意的是，由于波型隔板52具有如上所述的隔绝来自后侧(图6B中Z方向)的噪声的能力，因此弹性件90可为低密度板材。可选地，可以设置该实施例的吸音单元60以便像图4A-4C中所示吸音单元那样提供提高的隔音性能。
可选地，吸音单元60可以如图7所示布置成其两侧都暴露在开放空间中以便吸收来自其两侧的噪声。在该变型中，上述隔板52、53设置在两吸音材料51a、51b之间。这可以有效地吸收来自吸音单元60两侧的噪声。
根据第二实施例的吸音单元60，第二隔板53具有限制声波入射角的作用，如上文参考图1C所述。因此，即使声波沿波条方向Y斜向入射，也能在吸音单元60内形成上述定在波。因此，根据第二实施例，即使吸音单元60位于声波入射方向各异的声场中，上述高吸音效果也会分布在目标频率范围而非一宽频范围内。
此外，在该第二实施例中，第二隔板53使波型隔板52的面内(in-plane)刚性(承受Z方向上的负载的刚性)增加。即，第二隔板53还具有防止波型隔板52变形为一扁平结构的作用。因此，吸音单元60的强度足以满足内部部件的需要。此外，吸音单元60即使放置在容易承受上方负载的场合如车厢地板，也能长时间地保持其功能而不会变形或损坏。
下面参考图8A-8B说明上述第二实施例的若干变型。
在图8A中，只分隔第一空气层70的第二隔板由阴影表示。根据这一变型，可以通过只分隔空气层之一(在该例中为位于车厢侧的第一空气层70)而减轻吸音单元80的重量。该变型的吸音单元60适用于只要求在吸音单元的一侧提供高吸音性能的情况。
应该注意的是，第二隔板53可以只分隔空气层的一部分(在图8A所示的该例中，只分隔第一空气层70的上部)。此外，还可以通过与图8B所示的第二隔板53组合并考虑吸音单元60两侧的噪声水平而调整吸音/隔音性能。
在图9A所示变型中，波型隔板52具有其相位和/或高度在波型隔板52与第二隔板53之一的相交处变化的波形横截面。换句话说，第二隔板53位于具有不同相位和/高度的波型隔板52之间。
根据该变型，由于波型隔板52的相位和/高度不同，所以吸音单元60可在一较宽的频带上具有高吸音效果。此外，由于波型隔板52的相位和/高度不同，第二隔板53的面外(out-of-plane)刚性(承受Y方向上负载的刚性)提高。这提高了吸音单元60的使用寿命。因此，该变型的吸音单元60适于放置在噪声频带较宽、负载作用方向各异的空间中如车厢地板，当位于车厢地板上时，吸音单元会受到来自乘客的腿的负载。
图9B为从方向Y看去的图9A中吸音单元60的剖视图。在图9B中，波型隔板52(其横截面图在图9B中用点划线表示)与相邻波型隔板52(用实线表示)的相位差为π，并且前者的高度为后者高度的一半。从图9B不难理解，第二隔板53承受Y方向上负载的强度提高，并且可以避免第二隔板53的上部A受到损坏。
同样，波型隔板52(图10A所示)的间距W1可与图10B所示的其相邻波型隔板52的间距不同。此外，如图10C所示，间距W1和/或深度可沿X方向变化。
根据下述本发明第三方面，提供一种具有一可同时实现波型隔板52和第二隔板53的功能的隔板的吸音单元。
图11A为根据本发明第三实施例的吸音单元的剖视图。图11B为该实施例的吸音单元的隔板的立体图。该吸音单元70由一吸音材料51和一隔板54构成。吸音材料51的构造可以如上述实施例所述。
该实施例的吸音单元70的构造和布置可以如上述实施例所述(见图4A-4C和图7)。例如，如图11A所示，吸音单元70可以通过弹性件90安装在支持底部80上。应该注意的是，与上述波型隔板52相同，由于隔板54具有隔绝来自后侧的噪声的能力，所以弹性件可为低密度板材。
根据该实施例，隔板54由具有有多个凹陷部54d的铝板等制成。隔板54像上述实施例那样设置有吸音材料51。该吸音材料51和凹陷部54d的外表面限定第一空气层70。与上述实施例相同，第一空气层70的厚度设为1/4目标声波波长λ或奇数倍1/4波长λ。
如图11A和11B所示，凹陷部54d具有其半径向支承底部80递减的圆形横截面(在X-Y平面内)。凹陷部54d绕通过圆形横截面圆心的枢转轴线转动对称。但是，本发明不限于该构形。例如，凹陷部54d的横截面可呈椭圆形、梯形等。此外，凹陷部54d的构形可为多棱锥如三棱锥和四棱锥或截头多棱锥或其顶部呈圆形的多棱锥。图12A和12B中示出截头四棱锥形凹陷部54d。
优选地，以高密度布置凹陷部54d以尽可能地增加吸音材料51后侧的空气层(即第一空气层70)的面积。此外，可在考虑目标频带和周围声场的特性等的同时基于上述原理确定凹陷部54d的开口形状(即间距W1和W2)。
根据第三实施例的吸音单元70，与第二实施例一样，可以有效吸收从各方向入射的声波，并且吸音效果分布在目标频率范围而非一宽频范围内。此外，可以通过压制板材或使树脂一体泡沫成型而形成具有凹陷部(小室)54d的隔板54。这使得吸音单元的部件数目减少并且易于装配。此外，由于凹陷部54d的横截面积在Z方向上递增并且因而声阻抗在凹陷部54d内逐渐改变，所以可以有效促使声波进入凹陷部54d。此外，由于凹陷部54d的形状，隔板54具有可以承受各个方向的负载的刚性。这产生针对从不同方向入射的声波的高隔音性能和针对来自各方向的负载的高强度。因此，该实施例的吸音单元70适于放置在可能有沿各方向传播的噪声和来自各方向的负载的空间中如车厢地板。
以上结合优选实施例公开了本发明。但是，应该注意的是，本发明不限于上述实施例，并且可以在不偏离本发明范围的情况下作出变型和改进。
例如，在上述第三实施例中，一些凹陷部54d的形状和/或深度可不同于其它凹陷部54d。此外，图11B和12B示出规则形成的凹陷部54d，但可以根据吸音单元附近的声场特性使各凹陷部54d的位置和形状等最佳。
此外，在上述第三实施例中，将吸音材料51放置于凹陷部54d的开口侧以使其覆盖凹陷部54d。但是，也可将吸音材料51放置于相反侧以使其覆盖凹陷部54d的底侧。此时，吸音材料51可取代图11A所示的弹性件90。在这一布置下，可以有效吸收进入第二空气层75的声波。
此外，通过上述实施例中的示例说明了车厢中的吸音单元；但是也可将吸音单元放置在例如一发动机室中。此外，根据本发明的吸音单元可以用作用于房子的隔音单元(例如双层天花板或地板内的空间)或设置在路边的防音壁。此外，根据本发明的吸音单元可适用于车厢的每个部份，如顶部、地板、缓冲板、门等。
权利要求
1.一种吸音结构，包括一基本扁平的支承底部；一基本平行于该支承底部布置的基本扁平的吸音材料；和一设置在该支承底部与该吸音材料之间的波型隔板，该波型隔板具有与吸音材料相对的上部波腹部和与支承底部相对的下部波腹部；其中，该波型隔板的下部波腹部与所述支承底部至少部分分开。
2.根据权利要求1所述的吸音结构，其特征在于，该波型隔板的部分下部波腹部通过一弹性件由该支持底部的低振动部支承。
3.一种吸音单元，包括一具有第一侧和与该第一侧相对的第二侧的波型隔板；一设置在该波型隔板的第一侧的基本扁平的吸音材料；和至少一个构造成分隔限定在该吸音材料与该波型隔板之间的空气空间的第二隔板。
4.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述第二隔板沿基本垂直于波型隔板的波腹部的延伸方向的方向延伸。
5.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，还包括设置在波型隔板的第二侧的第二吸音材料。
6.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述第二隔板只设置在波型隔板的第一侧。
7.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括其相位在波型隔板与第二隔板的交叉处变动的波形。
8.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括其振幅在波型隔板与第二隔板的交叉处变动的波形。
9.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括正弦波形。
10.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括矩形波形。
11.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括具有不同频率的波形。
12.根据权利要求3所述的吸音单元，其特征在于，所述波型隔板包括具有不同振幅的波形。
13.一种吸音单元，包括一具有凹陷部的隔板；和一覆盖限定在该凹陷部内的空气空间的吸音材料。
14.根据权利要求13所述的吸音单元，其特征在于，每一凹陷部都具有随凹陷部的深度逐渐变化的横截面积。
15.根据权利要求3或13所述的吸音单元，其特征在于，所述吸音材料后侧的空气空间的厚度设定为目标频率声波的1/4波长的奇数倍。
全文摘要
具有高吸音/隔音性能的吸音单元。该吸音单元(60)包括一其波腹部(52a，52b)沿第一方向(Y)延伸的波型隔板(52)；一设置在该波型隔板(52)上的吸音材料(51)；和沿第二方向(X)延伸并分隔限定在该波型隔板(52)与该吸音材料(51)之间的空气部(70)的第二隔板(53)。
文档编号E04B1/86GK1678801SQ03820220
公开日2005年10月5日 申请日期2003年7月10日 优先权日2002年7月31日
发明者西村靖彦 申请人:丰田自动车株式会社