专利名称：吸音结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸音结构体，所述结构体包括具有大量凸起和凹槽的凹凸板，及一个与所述凹凸板相连的封闭板以封闭所述凹凸板的一侧。
背景技术：
此前，人们已经知道将多孔板安装在面板(通过空气层)的较低表面侧作为交通工具的吸音部件，通过调整所述多孔板的厚度、孔的直径和孔间距及所述空气层的厚度来吸收预定频段的噪音。
通过调整所述多孔板的厚度、孔的直径和孔间距、所述空气层的厚度及利用Helmholtz’s谐振原理来有效地吸收特定频段的噪音。
由于上述传统的技术利用谐振型吸音原理，仅仅具有一个峰频率而难以提供两个或多个峰频率。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能扩大吸音波段的吸音结构体。
更具体地说，本发明提供一种吸音结构体，所述结构体包括具有大量凸起和凹槽的凹凸板，一个与所述凹凸板相连的封闭板，以封闭所述凹凸板的一侧及因此形成中空部，用于将所述中空部割为两个或多个分割空间的分割板，及在所述凹凸板上开口的一个或多个孔，以将两个或多个分割空间与外部空间相连通。
通过将所述中空部割为两个或多个分割空间及在所述凹凸板上形成一个或多个孔，通过所述孔每个分割空间可以与外部空间相连。每个分割空间用作谐振型吸音机构，因此相应于每个分割空间可以产生具有一定吸音系数的峰频率。
对于每一个分割空间来说，通过改变与所述分割空间相对应的凹凸板上孔的数量和直径及孔隙率，在每个分割空间中可产生具有一定吸音系数的峰频率。此外，对于所述分割空间来说，可以采用不同的形式(每一种都具有预定的内部体积)进行分割，例如，通过水平、垂直或倾斜方式安装所述分割板以将所述中空部割成两个或多个分割空间。
优选地，一个或多个箔片被安装在两个或多个分割空间中的至少一个，从而所述箔片可以振动或摩擦。
到达分割空间的声波会促使所述箔片振动或摩擦，及由于所述声波通过所述箔片之间时其粘度(viscosity)会减小，从而每一吸音峰频率的吸音系数会增加。所述箔片可以被分别地安装在两个或多个分割空间内，或者所述箔片可以被选择性地安装在具有预定吸音峰频率的分割空间内。
优选地，所述箔片具有多个通孔。
如果所述箔片具有多个通孔，每个吸音峰频率的吸音系数会进一步地增加。
优选地，多孔吸音材料可以被安装在两个或多个分割空间中的至少一个。
如果所述多孔吸音材料被安装在所述分割空间的内部，所述分割空间通过至少一个孔与外部空气相连，由于所述多孔吸音材料会使所述声波衰减，从而每个吸音峰频率的吸音系数会增加。
优选地，所述凹凸板的另一侧覆盖有所述吸音材料。
在基于每个分割空间中的孔组产生的谐振型吸音中，所述表面的吸音材料除了吸收峰频率声波之外还吸收高频率的声波。
优选地，多孔板被安装在所述凹凸板的另一侧。
由于所述多孔板产生的吸音效果，所述吸音波段被扩展及所述吸音峰频率附近的吸音系数增加。
图1(a)是一个示意图，显示了根据本发明第一实施方案的吸音结构体的示意结构；图1(b)是一个示意图，显示了所述第一实施方案的吸音结构体的示意结构；图2是一个示意图，显示了根据本发明第二实施方案的吸音结构体的示意结构；图3是一个示意图，显示了根据本发明第三实施方案的吸音结构体的示意结构；图4是一个示意图，显示了根据本发明第四实施方案的吸音结构体的示意结构；
图5是一个示意图，显示了根据本发明第五实施方案的吸音结构体的示意结构；图6是一个示意图，显示了根据本发明第六实施方案的吸音结构体的示意结构；图7是用在第一实施方案中吸音结构体样品的说明图。
图8是一个曲线图，显示了第一实施方案中吸音结构体的吸音系数特性。
图9是用在第二实施方案中吸音结构体样品的说明图。
图10是一个曲线图，显示了第二实施方案中吸音结构体的吸音系数特性。
具体实施例方式
第一实施方案图1(a)和1(b)是示意图，显示了根据本发明第一实施方案的吸音结构体的示意结构。
在图1(a)中，吸音结构体10基本上由层状结构体组成，所述层状结构体包括具有大量独立凹槽12的凹凸板11和封闭板15，所述封闭板与所述凹凸板11相连以在相邻凹槽之间形成中空部13(所述凸起的反声源侧)。
在所述层状结构体中提供一分割板21和孔组25，该分割板21用于将所述中空部13分割为两个或多个分割空间22，孔组25在所述凹凸板11上是开口的，以使所述两个或多个分割空间22的每一个都相连。
所述凹凸板11包括大量锥形(截锥形)凹槽12。所述凹槽12不仅可以是如附图中所示的截锥形，而且作为实施例还可以是半球形、半环段的棒形、或船形。此外，所述凹槽12可以排列为各种形状，包括棋盘形、网格形和锯齿形。
通过在所述凹槽12底部的背面添加所述封闭板15，在所述凹槽12的周围形成中空部13。通过在所述凹槽12的背面安装所述封闭板15，在所述凹槽12的周围可形成内部互连的宽中空部13。包括所述凹槽11和封闭板15的层状结构体的周围通过适宜的方式封闭。为了形成所述凹槽12，金属板如铝板或铁板被用作凹凸板11。对于所使用的封闭板15，例如是金属板如铝板或铁板、或树脂板、或木板。适宜的连接方式，如粘接、焊接或螺旋连接被用来连接所述封闭板15和所述凹凸板11中凹槽12的底部。
分割板21把每个中空部13垂直地分割为两段，即第一分割空间22a和第二分割空间22b。所述分割板21是具有大量孔的多孔板，其中所述凹槽是紧密配合的。对于分割板，优选使用金属板如铝板或铁板，所述分割板可以通过点焊方式连接到所述凹凸板11上。然而，树脂板可以粘接到所述凹凸板11上。
所述第一分割空间22a通过第一孔组25a与声源侧的外部空间相连，所述第一孔组25a包括大量向所述凹凸板11的声源侧表面开口的孔，及大量向所述凹槽12的侧面开口的孔。所述第二分割空间22b通过第二孔组25b与所述声源侧的外部空间相连，所述第二孔组包括大量向所述凹槽12的侧面开口的孔。
所述第一分割空间22a和第一孔组25a组成第一谐振型吸音器，该吸音器在预定频率显示预定的吸音系数，同时，所述第二分割空间22b和第二孔组25b组成第二谐振型吸音器，该吸音器在预定频率显示预定的吸音系数。通过第一和第二谐振型吸音器可提供两个声音吸收峰，及通过调整所述两个峰频率可以扩大所需要的吸音系数波段。
可以在所述凹凸板11和所述封闭板15之间安装两个与所述封闭板15平行的分割板，以将其分为三段，即第一、第二和第三分割空间。在这种情况下，分别形成与第一、第二和第三分割空间相对应的第一、第二和第三孔组，因而可以提供三个吸音波峰。因此，通过调整所述三个峰频率可以扩大所需的吸音系数。
通过形成如图1(b)所示的n个分割空间，及通过适宜地选择在每一分割空间内形成的大量孔中的一个、一种组合或多种组合，孔的直径和孔隙率，所述凹凸板的厚度，及每个分割空间的体积或尺寸，可以获得在预定频率显示所期望的吸音系数的N个峰。
根据如上所述第一实施方案，尽管所述层状结构体包括所述凹凸板11和封闭板15，但是可以达到如下效果提供多个吸音峰。
第二实施方案下面，参照图2叙述根据本发明的第二实施方案的吸音结构100。
所述吸音结构体100基本上由包括凹凸板111和封闭板115的层状结构体组成，所述凹凸板具有可选择的凸起112和凹槽，所述封闭板与所述凹槽的底部相连，从而在每一凸起112的内部形成中空部113。在所述层状结构体中分别装配了分割板121、131、141、142，它们分别把每一中空部113分割成两个或多个分割空间，及两个或多个开口朝向凹凸板111表面的孔组125a、125b、135a、135b、145a、145b、145c，所述孔组使得两个或多个分割空间122a、122b、132a、132b、143a、143b、143c相连通。
在图2所示左凸起112中，分割板121沿着对角线倾斜地放置，从而把所述中空部113分割成两个三角形截面的分割空间122a和122b，及形成与所述分割空间122a和122b相连通的第一孔组125a。
在图2所示的中凸起112中，分割板131垂直地放置在所述凸起112的中间，从而把所述中空部113分割成左右分割空间132a和132b，及形成分别与所述分割空间132a和132b相连通的第一孔组135a和135b。
在图2所示的右凸起112中，与所述封闭板115平行放置的第一分割板141及相对于所述封闭板115倾斜放置的第二分割板142被安装在所述中空部113内，从而把所述中空部113分割成三个竖直段145a、145b和145c，及形成分别与所述分割空间143a、143b和143c相连通的第一孔组145a、145b和145c。
虽然在图2中在所述三个凸起112中的所述中空部113被分割为三种不同的形状，但是可以采用这些分割形状中的任何一种。
当分割形状的数量增加时，可能因此改变所述吸音峰频率。
第三实施方案下面，介绍根据本发明第三实施方案的吸音结构体200。
在所述吸音结构体200中，在用于所述第一实施方案的吸音结构的所述分割空间22a中分别添加箔片201a和201b。如图3中左中空部所示，第一多孔箔片201a相对于所述封闭板15平行地装入所述第一分割空间，从而使得所述第一箔片201a振动或与进出所述第一孔组25a的空气相摩擦。第二多孔箔片201b相对于所述封闭板15平行地装入所述第二分割空间，从而使得所述第二箔片201b振动或与进出所述第二孔组25b的空气相摩擦。
对于箔片201a和201b的每一个来说，可以使用纯箔片，具有凸-凹形状的箔片、折叠形状的箔片、或具有多个通孔的箔片。特别地，具有多个通孔的箔片是有利的，这不仅是因为其结构简单，而且还因为声波通过该箔片上的通孔时每一吸音峰频率的吸音系数会进一步地增加。
如图3的中空部所示，第二箔片可以被倾斜地插入以面向所述第二孔组25b。因此，一个或多个箔片可以以不同的形式插入一个或多个分割空间。所述箔片的振动或摩擦会使得每一吸音峰频率的吸音系数增加。
第四实施方案下面，介绍根据本发明第四实施方案的吸音结构体300。
在所述吸音结构体300中，多孔吸音材料301a和301b被加入第一实施方案的吸音结构体的内部。如图4中左中空部所示，多孔吸音材料301a被装入第一分割空间22a的上部，及多孔吸音材料301b被装入第二分割空间22b的较低位置。对于所述多孔吸音材料以何种形式装入所述分割空间，可以采用不同的形式，包括图4所示中空部和右中空部所显示的形状。对于所述多孔吸音材料301a和301b来说，可以使用纤维状吸音材料如玻璃棉，金属纤维如铝或不锈钢，纸片状金属、无纺布、或金属泡沫或树脂泡沫的压缩产品。对于所述吸音材料的形状，可以使用各种形状中的任何一种，包括片状。当所述吸音材料301a和301b被插入分割空间时，由于所述吸音材料产生的声波衰减效应会增加吸音峰频率的吸音系数。
第五实施方案下面，介绍根据本发明第五实施方案的吸音结构体400。
在所述吸音结构体400中，第一实施方案的吸音结构体的声源侧表面被覆盖吸音材料401。对于所述吸音材料，除了使用上述孔状吸音材料之外还可以使用各种吸音材料中的任何一种。该实施方案除了产生谐振型吸音峰频率之外，还可实现高频吸音。
第六实施方案介绍根据本发明第六实施方案的吸音结构体500。
在所述吸音结构体500中，多孔板501以预定距离的间隔被放置在第二实施方案中吸音结构体的声源侧表面上。所述多孔板501带来的吸音效果会扩大所述吸音波段并因而增加吸音系数。
本发明被描述在上面优选的实施方案中，但是并不局限于此。应该理解到在不脱离本发明的精神和主题范围内的前提下可采用其他不同的实施方案。
例如，可以提供这样的吸音结构体，其中封闭板被附着在凹凸板中凸起的底部，所述凹凸板具有大量内部呈中空状的凸起，所述中空部被分割板分割为两个或多个分割空间，及在所述凹凸板上形成一个或多个孔从而使每一分割空间相连通。在这种情况下，在所述凸起内部可以形成大量独立的中空部及将每一中空部割成不同的形状。
实施例1参照图1所示吸音结构体样品的吸音特性进行模拟，所述样品具有各种参数，如图7所示，吸音结果如图8所示。在将中空部割成两部分的情况下，相对于具有未分割的中空部的情况在低频段范围内可以产生更大的吸音峰。
实施例2参照图3所示吸音结构体样品的吸音特性进行模拟，所述样品具有各种参数，如图9所示。在向中空部插入纯铝箔的情况下，在高频段范围内可以增加吸音峰的吸音系数。在向中空部插入具有大量通孔的铝箔的情况下，在高频段范围内吸音峰的吸音系数会进一步地增加。
权利要求
1.一种吸音结构体，包括具有大量凸起和凹槽的凹凸板，与所述凹凸板相连的封闭板，用以封闭所述凹凸板的一侧并因而形成中空部，将所述中空部割成两个或更多个分割空间的分割板，及在所述凹凸板上开口的一个或多个通孔，以使所述两个或更多个分割空间的每一个与外部空间相连通。
2.根据权利要求1所述的吸音结构体，其中一个或多个箔片被安装在所述两个或更多个分割空间中的至少一个从而使得箔片能够振动或摩擦。
3.根据权利要求2所述的吸音结构体，其中所述箔片具有多个通孔。
4.根据权利要求1所述的吸音结构体，其中孔状吸音材料被安装在所述两个或更多个分割空间的至少一个中。
5.根据权利要求1所述的吸音结构体，其中所述凹凸板的另一侧覆盖有吸音材料。
6.根据权利要求1所述的吸音结构体，其中所述多孔板被安装在所述凹凸板的另一侧。
全文摘要
一种根据本发明的吸音结构体，包括具有大量凸起和凹槽的凹凸板(11)，和与所述凹凸板相连的封闭板(15)，以封闭所述凹凸板的一侧并因而形成中空部(13)，将所述中空部(13)分割成两个或多个分割空间(22a、22b)的分割板(21)，及在所述凹凸板上开口的一个或多个通孔(25a、25b)，以与所述两个或多个分割空间(22a、22b)的每一个相连通。这样形成了隔离声音的吸音体。
文档编号G10K11/172GK1754202SQ200480005040
公开日2006年3月29日 申请日期2004年1月23日 优先权日2003年2月24日
发明者山口善三, 山极伊知郎, 田中俊光, 上田宏树 申请人:株式会社神户制钢所