本实用新型属于声屏障技术领域，具体的讲涉一种全频段吸声单元板以及新型铁路声屏障。
背景技术：
交通运输业是国民经济的支柱产业之一，高速铁路是我国交通运输业中最年轻的核心组成部分，随着我国高铁技术日新月异的发展，列车速度不断攀升，同时铁路振动和噪声带来的环境问题日益加重，铁路两侧的居民深受其扰。改善市民的居住环境已成为当前城镇建设中一项重要任务，在越来越多的铁路两侧都安装了声屏障。
传统声屏障的吸声单元板内部结构单一，吸声材料多采用填充岩棉纤维，此种吸声板不能实现全频段吸声要求，并且容易受潮湿、紫外线等环境影响而老化，声屏障的吸声效果会显著降低；针对上述问题，有的声屏障采用金属材料如铝纤维吸声板、铝泡沫吸声板，此种吸声材料在高、中、低频区均具有较好的吸声性能，但是耐久性差，容易被锈蚀，其生产成本较高，特别是针对超过200km/h的高速列车行驶时产生的低频噪音，其产生猛烈的脉动空气压力载荷，对声屏障的结构和内部组件冲击力极强，极易造成声屏障损伤。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是提供一种能够全频段吸隔声、结构强度高且耐久度好的全频段吸声单元板以及新型声屏障。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种全频段吸声单元板，其特征在于：主要由结构框架，分别设置于所述结构框架内、外两个侧面的冲孔面板和压筋背板、设置于所述冲孔面板和压筋背板之间的的全频段复合吸声机构构成，其中，所述全频段复合吸声机构包括低频吸声板、中高频吸声板以及共振吸声空气腔，所述低频吸声板靠近所述冲孔面板，所述中高频吸声板靠近所述压筋背板，所述共振吸声空气腔包括位于所述低频吸声板与中高频吸声板之间的第一空气层和位于所述中高频吸声板与压筋背板之间的第二空气层，所述第二空气层的厚度大于所述第一空气层的厚度。
构成上述一种全频段吸声单元板的附加技术特征还包括：
——所述低频吸声板厚度在10mm至15mm之间；
——所述低频吸声板为多孔陶瓷板，所述多孔陶瓷板的吸声孔直径在0.1μm至300μm之间；
——所述中高频吸声板的厚度在20mm至45mm之间；
——所述中高频吸声板为开孔发泡聚氨酯板，所述开孔发泡聚氨酯板的吸声孔直径在100μm至650μm之间；
——所述第一空气层和第二空气层的厚度在4cm至10cm之间，且所述第二空气层与第一空气层的厚度之差在2cm至4cm之间；
——所述冲孔面板和压筋背板均由铝合金制成，所述冲孔面板的吸声孔直径在25mm至45mm之间，冲孔密度为80个/平方米至120个/平方米，孔隙率为35%至55%；
——所述结构框架由铝合金制成，所述结构框架的左右两侧具有便于单元板承插对接的条状矩形缺角，所述结构框架的内外两侧边缘设置向所述条状矩形缺角内部弯曲的封头片；
——所述结构框架上下两端设置顶盖和底板，所述顶盖和底板具有卡槽，用于与所述结构框架的内外两侧卡合固定。
本实用新型还提供了一种利用上述全频段吸声单元板组装的高速铁路用新型声屏障，其技术方案为：
——相邻两块单元板的所述结构框架间通过截面为工字型的支撑龙骨连接，所述支撑龙骨的左右两侧形成用于固定所述结构框架的槽体，所述槽体的槽臂插入所述条状矩形缺角内，且被所述封头片咬合，所述支撑龙骨与所述结构框架、顶盖、底板的接触部位以及所述顶盖、底板与所述结构框架的接触部位均用铆钉固定。
本实用新型所提供的一种全频段吸声单元板及其新型声屏障与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该吸声单元板的结构包括设置于冲孔面板和压筋背板之间的的全频段复合吸声机构，其内部的共振吸声空气腔包括位于低频吸声板与中高频吸声板之间的第一空气层和位于中高频吸声板与压筋背板之间的第二空气层，可以增加相邻吸声板振动的阻尼损耗，提高整体吸声系数，第二空气层的厚度大于第一空气层的厚度，通过组合两种不同尺寸的共振吸声腔，分别吸收一小段频带，使总的频带变宽，采取不同厚度差值，可使吸声系数达到0.9以上，吸声带宽可达2—3个倍频程，因此该共振复合吸声机构可以满足全频段吸声降噪要求，使用效果优异；其二，由于低频吸声板为多孔陶瓷板，在多孔陶瓷板成形和高温烧结过程中,内部形成大量彼此相通或闭合的气孔，且形成了均匀分布的微孔或孔洞,具有孔隙率较高、体积密度小、比表面较大的特点，对吸收低频噪声效果显著，其吸声孔直径在0.1μm至300μm之间，在保证吸声性能的前提下维持一定的开孔率，又保证了自身结构强度，抗低频噪音带来的脉动空气压力载荷能力更好；其三，由于该中高频吸声板为开孔发泡聚氨酯板，其吸声孔直径在100μm至650μm之间，具有良好的阻尼吸声机理，表面具有深入材料内部大量微小的连通的孔隙，中高频声波沿着这些孔隙深入内部，与材料发生摩擦将声能转化为热能，对中高频噪音吸声效果突出。
附图说明
图1为本实用新型一种全频段吸声单元板的横截面结构俯视示意图；
图2为该全频段吸声单元板的承插连接结构示意图；
图3为本实用新型一种高速铁路用新型声屏障的纵截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所提供的一种全频段吸声单元板及其新型声屏障的结构和工作原理作进一步的详细说明。
如图1所示，为本实用新型所提供的一种全频段吸声单元板的结构示意图。构成该全频段吸声单元板的结构主要由结构框架1，分别设置于结构框架1内、外两个侧面的冲孔面板2和压筋背板3、设置于冲孔面板2和压筋背板3之间的的全频段复合吸声机构构成，其中，全频段复合吸声机构包括低频吸声板4、中高频吸声板5以及共振吸声空气腔6，低频吸声板4靠近冲孔面板2，中高频吸声板5靠近压筋背板3，共振吸声空气腔6包括位于低频吸声板4与中高频吸声板5之间的第一空气层61和位于中高频吸声板5与压筋背板3之间的第二空气层62，第二空气层62的厚度大于第一空气层61的厚度。
其工作原理为：该全频段吸声板的结构框架1内侧设置冲孔面板2，用于吸收声波，结构框架1外侧设置压筋背板3，用于隔离声波，结构框架1内部由内向外依次为低频吸声板4，中高频吸声板5以及位于位于低频吸声板4与中高频吸声板5之间的第一空气层61和位于中高频吸声板5与压筋背板3之间的第二空气层62，可以增加相邻吸声板振动的阻尼损耗，提高整体吸声系数，第二空气层62的厚度大于第一空气层61的厚度，通过调整两种不同尺寸的共振吸声腔，分别吸收一小段频带，使总的频带变宽，采取不同厚度差值，可使吸声系数达到0.9以上，吸声带宽可达2—3个倍频程，满足了全频段吸声降噪要求。
在构成上述全频段吸声单元板的结构中，
——为了获得更好的低频吸声降噪效果，上述低频吸声板4厚度在10mm至15mm之间；
——优选的，上述低频吸声板4为多孔陶瓷板，其吸声孔直径在0.1μm至300μm之间，既保证低频吸声效果维持一定的开孔率，又能保证多孔陶瓷板的结构强度，使其具有良好的抵抗低频噪音带来的脉动空气压力载荷能力；
——为了获得更好的中高频吸声降噪效果，所述中高频吸声板5的厚度在20mm至45mm之间；
——优选的，上述中高频吸声板5为开孔发泡聚氨酯板，其吸声孔直径在100μm至650μm之间，保证了开孔型发泡聚氨酯板具有良好的阻尼吸声机理，表面具有深入材料内部大量微小的连通的孔隙，中高频声波沿着这些孔隙深入内部，与材料发生摩擦将声能转化为热能；
——作为一种较佳的实施方式，上述第一空气层61和第二空气层62的厚度在4cm至10cm之间，且第二空气层62与第一空气层61的厚度之差在2cm至4cm之间，实践证明，根据不同地域环境做相应的调整，可以达到满意的全频段吸声降噪效果；
——上述冲孔面板2和压筋背板3均由铝合金制成，冲孔面板2的吸声孔直径在25mm至45mm之间，冲孔密度为80个/平方米至120个/平方米，孔隙率为35%至55%，具有质量轻便，加工简单，吸收声波效果好的特点；
——如图2所示，为了提高单元板的整体强度，上述结构框架1由铝合金制成，结构框架1的左右两侧具有便于单元板承插对接的条状矩形缺角7，结构框架1的内外两侧边缘设置向条状矩形缺角7内部弯曲的封头片8，即便于单元板组装连接，易于施工；
——上述结构框架1上下两端设置顶盖9和底板10，顶盖9和底板10具有卡槽（11、12），用于与结构框架1的内外两侧卡合固定，提高了单元板的闭合性，加大了对内部吸声构件的保护，增强了吸声单元板的耐久度。
由上述全频段吸声单元板组装的高速铁路用新型声屏障的结构中，
——如图3所示，相邻两块单元板的结构框架1间通过截面为工字型的支撑龙骨13连接，支撑龙骨13的左右两侧形成用于固定结构框架1的槽体14，槽体14的槽臂15插入条状矩形缺角7内，且被封头片8咬合，支撑龙骨13与结构框架1、顶盖9、底板10的接触部位以及顶盖9、底板10与结构框架1的接触部位均用铆钉16固定，该声屏障具有安装快捷，施工周期短，结构强度大，使用寿命长且全频段吸声降噪效果好的特点。