一种隔声器及其形成方法
【专利摘要】本发明公开了一种隔声器的形成方法，首先获取对于波导管形成共振定量关系式；其次，采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器。本发明的目的在于还提供一种隔声器，当波导管为长方体时，隔声器的壳体纵截面呈倒凹字型，内部为空腔；喉部结构设置在所述壳体中部的下表面上。本发明能够利用较小的空间实现现有技术中相同的隔声效果，并且在声波传播方向上有着比现有技术更薄的尺寸设计。本发明提供的隔声器，壳体空腔的形状可以根据具体的波导管形状进行设计，从而使得器件更加紧凑，得到较高的空间利用率。
【专利说明】
-种隔声器及其形成方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种声学器件，具体设及一种隔声器及其形成方法。
【背景技术】
[0002] 隔声是声学中一项重要的研究领域，通过某些技术手段，使得声能在传播途径中 受到阻挡而不能直接通过。隔声研究中一项重要的技术是通过亥姆霍兹共鸣器实现声波的 反射与吸收，其好处是在隔声的同时还能容许气流的流通，因此有着重要的应用前景，例如 隔声窗W及隧道中的啸叫抑制。然而，传统的声学谐振器件通常只关注器件的声学性能，往 往体积庞大，不适应器件的集成和小型化的趋势，因此影响到其应用的前景。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种隔声器的形成方法，首先获取对于波导管形成共振定 量关系式;其次，采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器。本发明的 目的在于还提供一种隔声器，当波导管为长方体时，隔声器的壳体纵截面呈倒凹字型，内部 为空腔;喉部结构设置在所述壳体中部的下表面上。本发明能够利用较小的空间实现现有 技术中相同的隔声效果，并且在声波传播方向上有着比现有技术更薄的尺寸设计。本发明 提供的隔声器，壳体空腔的形状可W根据具体的波导管形状进行设计，从而使得器件更加 紧凑，得到较高的空间利用率。
[0004] 为了达到上述目的，本发明通过W下技术方案实现：
[0005] -种隔声器，其特点是，所述隔声器设置在长方体波导管上方，该隔声器包含：
[0006] 壳体，纵截面呈倒凹字型，内部为空腔；
[0007] 喉部结构，设置在所述壳体中部的下表面上。
[0008] 优选地，所述壳体沿声波方向的厚度不大于波导管工作波长的1/20。
[0009] 优选地，所述壳体的宽度与高度之和小于波导管工作波长的1/2。
[0010] 优选地，采用声音阻抗率大于空气声音阻抗率100倍的材料制作所述壳体
[0011] -种隔声器的形成方法，其特点是，该隔声器的形成方法包含：
[0012] 获取关于波导管形成共振定量关系式；
[0013] 采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器。
[0014] 优选地，获取关于波导管形成共振定量关系式具体如下：
[0015]
[0016] 其中，时为谐振频率，C为空气中的声速，S为隔声器喉部结构的横截面积，d为喉部 结构的直径，1为喉部结构的线性长度，V为隔声器壳体内空腔的容积，〇.8d为喉部结构的端 口修正。
[0017] 优选地，在采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器的步骤 中：
[0018] 在长波近似的情况下，谐振频率fo仅与所述隔声器壳体内空腔的容积有关，与该 隔声器壳体的几何形状无关；
[0019] 当波导管形状为长方体时，在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下， 将所述隔声器的所述壳体设计为纵截面呈倒凹字型；
[0020] 当波导管形状为其他类型时，在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变的情况 下，根据波导管形状设计所述隔声器的所述壳体形状。
[0021] 优选地，在采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器的步骤 中：在制作所述隔声器壳体时，确保所述壳体的宽度与高度之和小于波导管工作波长的1/ 2。
[0022] 优选地，当波导管形状为长方体时，将所述喉部结构设置在纵截面呈倒凹字型的 所述壳体中部的下表面上。
[0023] 优选地，当波导管形状为其他类型时，在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变 的情况下，根据波导管形状设计所述隔声器的所述壳体形状，根据所述隔声器放置的具体 位置设置所述喉部结构与所述壳体的连接位置。
[0024] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0025] 本发明公开的一种隔声器的形成方法，根据对于波导管形成共振定量关系式，获 得在长波近似的情况下，波导管的谐振频率与所述隔声器壳体内空腔的容积有关，与该隔 声器壳体的几何形状无关。因此，能够利用较小的空间实现现有技术中相同的隔声效果，并 且在声波传播方向上有着比现有技术更薄的尺寸设计。本发明提供的隔声器，壳体空腔的 形状可W根据具体的波导管形状进行设计，从而使得器件更加紧凑，得到较高的空间利用 率，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一种隔声器的形成方法的整体流程图。
[0027] 图2为本发明一种隔声器的实施例示意图之一。
[00%]图3为本发明一种隔声器的实施例示意图之二。
[0029] 图4为本发明一种隔声器的实施例示意图之S。
【具体实施方式】
[0030] W下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0031] 如图1所示，一种隔声器的形成方法，该隔声器的形成方法包含：
[0032] SI,获取关于波导管形成共振定量关系式；
[0033] 获取关于波导管形成共振定量关系式具体如下：
[0034]
[0035] 其中，fo为谐振频率，C为空气中的声速，S为隔声器喉部结构的横截面积，d为喉部 结构的直径，1为喉部结构的线性长度，V为隔声器壳体内空腔的容积，〇.8d为喉部结构的端 口修正。
[0036] S2,采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器。步骤S2中：
[0037] 在长波近似的情况下，波导管的谐振频率fo仅与隔声器壳体内空腔的容积有关， 与该隔声器壳体的几何形状无关。但是在制作隔声器壳体时，确保壳体的宽度与高度之和 小于波导管工作波长的1/2。
[0038] 当波导管形状为长方体时，在确保隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下，将隔 声器的壳体设计为纵截面呈倒凹字型。将喉部结构设置在纵截面呈倒凹字型的壳体中部的 下表面上。
[0039] 具体实施例如图2所示。一种隔声器，隔声器设置在长方体波导管上方，该隔声器 包含:纵截面呈倒凹字型、内部为空腔的壳体1，W及设置在壳体中部的下表面上的喉部结 构2。
[0040] 如图2所示，壳体1的长度为h，厚度为^，壳体1的总高度为b，壳体1的第二高度为 15,第二长度为13。因此，壳体1的腔体体积为：（1山+21315-1山）l4 = V。
[0041] 本发明中，壳体沿声波方向的厚度不大于波导管工作波长的1/20。也即，l4《l/20 A，其中A为波导管工作波长。
[0042] 本发明中，壳体的宽度与高度之和小于波导管工作波长的1/2。也即，h+b<V2。
[0043] 本发明中，采用声音阻抗率大于空气声音阻抗率100倍的材料制作壳体1。
[0044] 如图2、图3所示，波导管的谐振频率fo = 320Hz，隔声器的壳体1的具体结构参数 为：Ii = O. 1421m,12 = 0.0695m,13 = 0.018m,U=0.06m,Is = 0.05145m。
[0045] 如图3所示，当频率fo = 320Hz的声波从波导管左侧入射时，传播到隔声器位置处， 将被完全反射。通过计算透射声波能量和入射声波能量之比，能够得到结构的透射率。图4 为上述实施例的投射谱图，能够得出该隔声器对于波导管中屯、频率出的声波具有明显的隔 声效果，并具有一定带宽。
[0046] 本发明中，当波导管形状为其他类型时，在确保隔声器壳体内空腔的容积不变的 情况下，根据波导管形状设计隔声器的壳体形状。
[0047] 当波导管形状为其他类型时，在确保隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下，根 据波导管形状设计隔声器的壳体形状，根据放置波导管的具体位置设置喉部结构与壳体的 连接位置。
[0048] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种隔声器，其特征在于，所述隔声器设置在长方体波导管上方，该隔声器包含： 壳体，纵截面呈倒凹字型，内部为空腔； 喉部结构，设置在所述壳体中部的下表面上。2. 如权利要求1所述的隔声器，其特征在于，所述壳体沿声波方向的厚度不大于波导管 工作波长的1/20。3. 如权利要求1所述的隔声器，其特征在于，所述壳体的宽度与高度之和小于波导管工 作波长的1/2。4. 如权利要求1所述的隔声器，其特征在于，采用声音阻抗率大于空气声音阻抗率100 倍的材料制作所述壳体。5. -种隔声器的形成方法，其特征在于，该隔声器的形成方法包含： 获取关于波导管形成共振定量关系式； 采用共振定量关系式，根据波导管形状制作相应形状的隔声器。6. 如权利要求5所述的隔声器的形成方法，其特征在于，获取关于波导管形成共振定量 关系式具体如下：其中，f Q为谐振频率，c为空气中的声速，S为隔声器喉部结构的横截面积，d为喉部结构 的直径，1为喉部结构的线性长度，V为隔声器壳体内空腔的容积，0.8d为喉部结构的端口修 正。7. 如权利要求6所述的隔声器的形成方法，其特征在于，在采用共振定量关系式，根据 波导管形状制作相应形状的隔声器的步骤中： 在长波近似的情况下，谐振频率fo仅与所述隔声器壳体内空腔的容积有关，与该隔声器 壳体的几何形状无关； 当波导管形状为长方体时，在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下，将所 述隔声器的所述壳体设计为纵截面呈倒凹字型； 当波导管形状为其他类型时，在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下，根 据波导管形状设计所述隔声器的所述壳体形状。8. 如权利要求7所述的隔声器的形成方法，其特征在于，在采用共振定量关系式，根据 波导管形状制作相应形状的隔声器的步骤中：在制作所述隔声器壳体时，确保所述壳体的 宽度与高度之和小于波导管工作波长的1/2。9. 如权利要求7所述的隔声器的形成方法，其特征在于，当波导管形状为长方体时，将 所述喉部结构设置在纵截面呈倒凹字型的所述壳体中部的下表面上。10. 如权利要求7所述的隔声器的形成方法，其特征在于，当波导管形状为其他类型时， 在确保所述隔声器壳体内空腔的容积不变的情况下，根据波导管形状设计所述隔声器的所 述壳体形状，根据所述隔声器放置的具体位置设置所述喉部结构与所述壳体的连接位置。
【文档编号】G06F17/50GK106023980SQ201610375934
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】梁彬, 杨京, 顾仲明, 程建春, 邹欣晔
【申请人】南京大学