用于调节混响时间的气膜结构及调节模块的制作方法

1.本公开涉及室内声响处理技术领域，具体地，涉及一种用于调节混响时间的气膜结构及调节模块。


背景技术：

2.混响时间(reverberation time，rt)是指在室内声音已达稳定状态后，中断/停止声源的发声，平均声能密度自原始值衰变到其百万分之一所需要的时间，即声源停止发声后衰减60db所需要的时间。混响时间对声学效果影响较大，通常情况下，混响时间越短，声学清晰度、舒适度越高，例如，电影院、话剧院等场合要求声音有较高的清晰度，因此要求混响时间短一些。但在例如音乐厅等场合，要求声音更加饱满，此时，较长的混响时间能够使得声音更加饱满，可以提升听觉享受。而且，在同一个室内，不同的表演形式所对应的最佳混响时间也不同。
3.在相关技术中，某些场合的室内通过布置帘幕式、翻板式及百叶式机械结构，去实现室内混响时间的可调。但上述机械结构存在结构复杂、重量大、安装要求、成本高等缺点。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种用于调节混响时间的气膜结构及调节模块，以解决相关技术中存在的问题。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种用于调节混响时间的气膜结构，包括安装部和设置在所述安装部上的至少一个气膜，所述气膜包括吸声体和反射体，所述气膜构造为所述吸声体的吸声表面积与所述反射体的反射表面积的比值能够在充气过程中变化。
6.可选地，所述气膜至少具有第一状态和第二状态，在所述第一状态和所述第二状态，所述吸声表面积与所述反射表面积的比值相异，在所述第一状态，所述吸声体处于压缩折叠状态，所述反射体处于伸展状态，并且，所述气膜构造为在从所述第一状态切换至所述第二状态的过程中，所述吸声体逐渐伸展以切换至伸展状态，并压缩所述反射体，其中，在所述第一状态时所述气膜的内部气压小于在所述第二状态时所述气膜的内部气压。
7.可选地，在竖直方向上，所述反射体位于所述吸声体的上方。
8.可选地，所述吸声体和所述反射体均为弹性体，所述吸声体与所述安装部之间具有用于与供气源连通的第一腔室，所述反射体与所述安装部之间具有用于与供气源连通的第二腔室，其中，所述第二腔室与所述第一腔室独立设置。
9.可选地，所述安装部包括基板，所述基板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于与室内的墙体相连，所述气膜设置于所述第二表面。
10.可选地，所述安装部上设置有开口和至少一条通道，所述开口通过所述至少一条通道与所述至少一个气膜的内部连通。
11.可选地，所述气膜的数量为多个，多个气膜呈阵列布置在安装部上，所述通道的数量为多条，所述开口通过多条所述通道与对应的气膜的内部连通。
12.根据本公开的另一方面，提供一种调节模块，包括供气源和上述的气膜结构，所述供气源用于向所述气膜的内部提供气体。
13.可选地，所述供气源包括气泵和输送管，所述安装部上设置有与所述气膜的内部连通的开口，所述输送管的一端与所述气泵的气体输送口相连，所述输送管的另一端与所述开口相连。
14.可选地，所述调节模块还包括气体流量计，所述气体流量计的监测端设置在所述气泵的气体输送口内、所述输送管内或所述开口内。
15.在本公开提供的气膜结构中，通过控制充入气膜的内部的气体量，即控制气膜内部的气压，可以改变吸声体的吸声表面积与反射体的反射表面积之比，从而改变气膜的对混响时间长短的影响，进而可以实现对混响时间的调节。如此，在室内其他条件相同的情况相同时，可以通过改变室内的混响时间，使混响时间能够满足期望值。例如，当需要增大混响时间时，可以减小吸声表面积与反射表面积的比值，以相对地减小气膜结构的吸声能力，如此，有利于增大混响时间。反之，当需要缩短混响时间时，可以增大吸声表面积与反射表面积的比值，从而相对地增大气膜结构的吸声能力，如此，有利于缩短混响时间。
16.相较于相关技术中采用帘幕式、翻板式及百叶式机械结构实现室内混响时间的可调的技术方案，本公开提供的气膜结构的重量轻，有利于附着在室内的结构面(如墙体)上。由于重量轻，对墙体结构安装强度要求相对较低，将气膜结构安装至墙体上时，也相对容易。因此，有利于降低对安装结构的强度要求以及有利于降低成本。另外，由于通过对气膜充放气即可改变混响时间，操作方便。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开一种实施例提供的调节结构的结构示意图，其中，示意性地示出了室内的墙体；
20.图2是本公开一种实施例提供的气膜处于第一状态时的结构示意图；
21.图3是本公开一种实施例提供的气膜处于第二状态时的结构示意图；
22.图4是本公开一种实施例提供的气膜处于第三状态时的结构示意图。
23.附图标记说明
24.100-调节模块；10-气膜结构；11-安装部；111-基板；112-开口；12-气膜；121-吸声体；122-反射体；20-供气源；21-气泵；22-输送管；200-墙体。
具体实施方式
25.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
26.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指基于附图的图面方向定义的，“内、外”是指相关零部件的内、外。
27.另外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附
图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。此外，所使用的术语“第一、第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.如上文提及的，相关技术中采用帘幕式、翻板式及百叶式机械结构以实现室内混响时间的可调的技术方案存在结构复杂、重量大、对于墙体的安装要求高、安装难度大等缺点。以翻板式的机械结构为例，在该方案中，通常将翻板的一面做成反射体，另一面做成吸声体，通过转动翻板，可以调节室内的吸音量，从而调节混响时间。但在该方案中，翻动翻板时，翻板占用空间大，导致在翻板侧可能不能设置观众席位。而且安装时对于墙体上的结构面(安装面)的承载能力等要求高。
29.鉴于此，如图1至图4所示，本公开提供了一种用于调节混响时间的气膜结构，该气膜结构10包括安装部11和设置在安装部11上的至少一个气膜12，气膜12包括吸声体121和反射体122，气膜12构造为吸声体121的吸声表面积与反射体122的反射表面积的比值能够在充气过程中变化。其中，吸声体121是气膜12用于吸收声音的部分，反射体122是气膜12用于反射声音的部分。
30.在本公开提供的气膜结构10中，气膜12用于与供气源(如与下文的供气源20连通)，通过充气发生形变，从而改变形状以改变吸声体121的吸声表面积与反射体122的反射表面积的比值。
31.可以理解的是，这里的“吸声表面积”是在吸声体121处于某个状态下实际能够用于吸声的表面积，吸声体121在该状态下处于折叠状态的表面起不到吸声作用。类似地，这里的“反射表面积”是在反射体122处于某个状态下实际的能够用于反射声音的表面积，反射体122在该状态下处于折叠状态的表面起不到吸声作用。
32.安装时，可以将气膜结构的安装部11安装在室内的墙体200的表面上，例如，可以将安装部11安装在室内的侧壁。
33.在本公开提供的气膜结构10中，通过控制充入气膜12的内部的气体量，即控制气膜12内部的气压，可以改变吸声体121的吸声表面积与反射体122的反射表面积之比，从而改变气膜12的对混响时间长短的影响，进而可以实现对混响时间的调节。如此，在室内其他条件相同的情况相同时，可以通过改变室内的混响时间，使混响时间能够满足期望值。例如，当需要增大混响时间时，可以减小吸声表面积与反射表面积的比值，以相对地减小气膜结构10的吸声能力，如此，有利于增大混响时间。反之，当需要缩短混响时间时，可以增大吸声表面积与反射表面积的比值，从而相对地增大气膜结构10的吸声能力，如此，有利于缩短混响时间。
34.相较于相关技术中采用帘幕式、翻板式及百叶式机械结构实现室内混响时间的可调的技术方案，本公开提供的气膜结构10的重量轻，有利于附着在室内的结构面(如墙体)上。由于重量轻，对墙体200结构安装强度要求相对较低，将气膜结构10安装至墙体上时，也相对容易。因此，有利于降低对安装结构的强度要求以及有利于降低成本。另外，由于通过对气膜12充放气即可改变混响时间，操作方便。
35.在本公开中，实现改变吸声表面积与反射表面积的比值的方式可以有多种。可选地，在本公开的一种实施例中，气膜12至少具有第一状态和第二状态，在第一状态和第二状态，吸声表面积与反射表面积的比值相异，在第一状态，吸声体121处于压缩折叠状态，反射
体122处于伸展状态，并且，反气膜12构造为在从第一状态切换至第二状态的过程中，吸声体121逐渐伸展以切换至伸展状态，并压缩反射体122，其中，在第一状态时气膜12的内部气压小于在第二状态时气膜12的内部气压，即，气膜12在第一状态时的内部气压小于在第二状态时的内部气压，参见图2和图3，气膜12分别处于第一状态和第二状态。换言之，在对气膜12的内部进行充气而使气膜12从第一状态膨胀至第二状态时，吸声体121逐渐伸展，使得实际可用的吸声表面积逐渐变大，而反射体122由于被压缩，使得实际可用的反射表面积逐渐减小。如此，在充气过程中即可改变吸声表面积与反射表面积的比值。
36.如图2和图3所示，在竖直方向上，反射体122可以位于吸声体121的上方。如此设置，在第一状态，有利于使吸声体121在自重及反射体122的作用下处于折叠状态，有利于使反射体122在自重作用下处于完全伸展或一定程度伸展的状态。当向位于第一状态的气膜12的内部充气时，位于反射体122下方的吸声体121逐渐向上抬起，并压缩反射体122，可以增大吸声表面积与反射表面积的比值，从而相对地增大气膜结构的吸声能力，如此，有利于缩短混响时间。反之，当需要增大混响时间时，可以将气膜12从第二状态切换至第一状态。
37.可选地，如图4所示，气膜12可以还具有第三状态，第三状态为气膜12从第一状态切换至第二状态之间一个状态。
38.可选地，在本公开的另一种实施例中，吸声体121和反射体122可以均为弹性体，吸声体121与安装部11之间具有用于与供气源20连通的第一腔室，反射体122与安装部11之间具有用于与供气源20连通的第二腔室，第二腔室与第一腔室独立设置，即第一腔室和第二腔室之间不连通。如此设计，可以通过调整向第一腔室和第二腔室内的提供的气体的量，控制吸声体121与反射体122膨胀的情况，从而调节吸声表面积与反射表面积的比值，进而可以调节混响时间。
39.例如，当需要增大混响时间的时候，可以在保持第一腔室内的气量不变的情况下，向第二腔室内充气，增大反射体122的反射表面积，从而增大混响时间。反之，当需要缩短混响时间的时候，可以在保持第二腔室内的气量不变的情况下，向第一腔室内充气，以增大吸声体121的吸声表面积，从而缩短混响时间。
40.可选地，在本公开的又一种实施例中，吸声体121和反射体122可以采用弹性能力具有差异的材质制成，这样，在对充气膜进行充气的过程中，吸声体121和反射体122膨胀后的表面积并不相同，同样可以改变吸声表面积与反射表面积的比值。例如，吸声体121的弹性大于反射体122的弹性，如此，随着充气过程的进行，吸声表面积与反射表面积之比将增大，从而相对地增大气膜结构的吸声能力，如此，有利于缩短混响时间。
41.本公开对安装部11的具体形状不作限定。如图2至图4所示，安装部11可以包括基板111，基板111包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于与室内墙体200的上的安装面(如墙壁)相连以将气膜结构10布置室内的墙壁上，气膜12布置于第二表面。设置基板111，可以简化结构，而且，也方便将气膜结构10安装在墙壁上。
42.气膜12与基板111之间可以采用任意适当的连接方式，只要保证连着连接部分的密封性即可，例如，气膜可以粘接在基板111上。
43.另外，可以理解的是，基板111可以直接安装于墙壁，例如粘接在墙壁上，也可以通过中间部件安装在墙壁上，本公开对此不作限定。
44.如图1所示，安装部11上设置有开口112和至少一条通道(未图示)，开口112通过至
少一条通道与至少一个气膜12的内部连通。如此，通过向安装部11上开口112供气，可以统一给至少一个气膜12进行供气，有利于节省供气源20的数量，从而有利于节约成本。而且，通过合理布置开口112的位置，可以方便供气源20的布置。
45.本公开对气膜12的数量及位置不作限定，可选地，如图1所示，在本公开的一种实施例中，气膜12的数量为多个，多个气膜12间隔布置在安装部11上，通道的数量为多条，开口112通过多条通道与对应的气膜12的内部连通。多个气膜12可以构造成任意适当的图案，例如图1所示的呈阵列布置。多个气膜12的设置，尤其是呈阵列布置在安装部11上，通过各个气膜12的配合，有利于增多混响时间调节的可能性。
46.可以理解的是，在本公开的其他实施例中，可以将供气源20直接与气膜12相连，以向气膜12供气的方案。
47.本公开对吸音体和反射体122的具体材料不作限定，吸声体121的材料可以包括但不限于泡沫塑料、皮革、人造皮革、乳胶橡胶等，反射体122的材料可以包括但不限于硬塑料、金属等。
48.根据本公开的另一方面，提供一种调节模块100，该调节模块100包括供气源20和上述的气膜结构10，供气源20用于向气膜12的内部提供气体。
49.通过上文论述可知，通过控制供气源20充入气膜12的内部的气体的量，可以改变吸声体121的吸声表面积与反射体122的表面积之比，从而改变气膜12的对混响时间长短的影响，即调节混响时间。
50.本公开对供气源20的类型不作限定，例如，供气源20可以为风机、气泵21等。参见图1和图3，在本公开的一种实施例中，供气源20包括气泵21和输送管22，安装部11(如基板111)上设置有与气膜12的内部连通的开口112，输送管22的一端与气泵21的气体输送口相连，输送管22的另一端与开口112相连。当需要给气膜12的内部充气时，可以启动气泵21，依次通过输送管22、安装部11上的开口112和设置在安装部11上内的通道将气体泵送至气膜12的内部。当需要减小气膜12的内部气压时，可以依次安装部11上内的通道、安装部11上的开口112、通过输送管22及气泵21上的排气口排出。
51.调节模块100还可以包括气体流量计(未图示)，气体流量计的监测端设置在气泵21的气体输送口内、输送管22上或开口112内，以监测气泵21向气膜12泵送的气体的流量。通过设置气体流量计，有利于精确控制进入气膜12的内部的气体量，精确控制气膜12内的气压。基于此，通过校准确定气膜12的内部气压与混响时间的关系，确定参数后导入程控单元形成固定配置，可以对气膜12的内部气压与混响时间建模。如此，当需要将混响时间调节至目标值时，可以通过及时将气膜12的内部气压调整至对应的值，从而得到混响时间的目标值。以图2至图3示出的实施例为例，当需要将混响时间调节至目标值时，可以将气膜12的内部气压调整至对应的值，从而使吸声体121伸展至对应状态、使反射体122被压缩至对应状态，得到对应的吸声表面积与反射表面积的比值，以此得到混响时间的目标值。
52.可以理解的是，气体流量计既可以集成在气泵21上，也可以为单独的零部件，本公开对此不作限定。
53.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
54.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
55.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。