一种消声器的实验装置

本技术涉及消声器实验，尤其是涉及一种消声器的实验装置。

背景技术：

1、音色是声音的一个基本方面，这自然是一个与宽频声密切相关的概念，通常被认为是由被动机械系统的固有特性所决定的。这是因为由于共振的色散特性阻碍了宽带波调制，音色操作一直具有挑战性。声学超材料的最新进展通过增强性能和压缩尺寸，极大地丰富了波处理方法，而由于增材制造技术的发展，构建基于高性能超材料的声学器件更加可行，导致了负折射、超分辨率成像和深亚波长吸收等多种多样的功能。尽管大多数声学超材料仍受强共振色散的限制，且设计用于处理单频或较窄频段的波操作，但宽带吸声超材料为理解共振控制提供了新的思路，并为宽带音色操控铺平了道路。

2、凭借特有的强力增强声场和亚波长结构规模，吸声超材料的初始设计对于窄带性能非常有效。为了实现宽带声吸收/衰减，一种有效的方法是将一系列不同频率的吸声元件组合在一起。尽管在宽带高效声吸收/衰减方面取得了令人瞩目的成就，但音色操纵在实现方面仍有很大的差距，因为音色操纵对宽带共振的频率选择性和精细调制提出了更高的要求。

3、因此迫切需要一种强大且控制良好的全局耦合为可设计的音色提供了可行的途径的消声器，并对应提供进行结构优化的实验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便于对待测消声器进行试验的一种消声器的实验装置。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种消声器的实验装置，包括波导管、安装在该波导管上的声源、待测消声器、声波测量器、端部消声器和支撑整个波导管的多个支架，所述端部消声器的数量为多个，分别固定在所述波导管的两端；所述声源的输出端正对所述波导管的管道内部，所述待测消声器的消声端位于所述波导管管道壁的一侧，所述声波测量器的数量为多个，分别位于所述待测消声器的两端。

4、进一步地，所述待测消声器为超构消声器，包括依次连接的穿孔板、金属泡沫、刚性边界外壳和耦合共振器阵列，所述耦合共振器阵列包括多个依次连接的耦合共振器单元，每个耦合共振器单元均包括平行耦合的多个颈部内嵌式亥姆霍兹共振器。

5、进一步地，所述刚性边界外壳设有多个单元外壳，该单元外壳与所述共振器单元一一对应，所述金属泡沫的数量为多个，各个金属泡沫分别安装在对应的单元外壳内。

6、进一步地，所述穿孔板位于所述波导管的管道壁的一侧。

7、进一步地，所述金属泡沫为电镀烧结工艺制备的镍金属泡沫。

8、进一步地，所述声源包括功率放大器和多个扬声器，所述功率放大器接收有外部数字信号，所述功率放大器分别连接各个扬声器，各个扬声器均正对所述波导管的管道内部。

9、进一步地，所述扬声器的型号为bms 5599。

10、进一步地，所述声波测量器为麦克风。

11、进一步地，多个所述声波测量器包括四个1/4英寸的gras 46bd型麦克风。

12、进一步地，所述波导管的截面为正方形。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

14、(1)本实用新型提供的消声器的实验装置通过波导管实现声音的传递，通过在待测消声器的两端设置麦克风，实现入射波、反射波和透射波的振幅和相位信息的测量，从而计算被测消声器的透射损失；并且本实用新型还在管道两端设有消声器，减少了外部干扰和测量噪音，从整体上本实用新型试验装置具有试验方便、试验环境干扰少等优点。

15、(2)本实用新型提出一种强大且控制良好的超构消声器，可以改变各个共振器单元中的颈部内嵌式亥姆霍兹共振器的结构，实现音色可设计，并且具有高效宽带声衰减、效率可控声衰减，适用于极端环境(低温，高温等)等优点；并且设置了采用电镀烧结工艺制备的镍金属泡沫，具有有效的声耗散、良好的强度和刚度、适用于高低温极端环境等优异的声学和力学性能。

技术特征：

1.一种消声器的实验装置，其特征在于，包括波导管(1)、安装在该波导管(1)上的声源(2)、待测消声器(3)、声波测量器、端部消声器(5)和支撑整个波导管(1)的多个支架(6)，所述端部消声器(5)的数量为多个，分别固定在所述波导管(1)的两端；所述声源(2)的输出端正对所述波导管(1)的管道内部，所述待测消声器(3)的消声端位于所述波导管(1)管道壁的一侧，所述声波测量器的数量为多个，分别位于所述待测消声器(3)的两端。

2.根据权利要求1所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述待测消声器(3)为超构消声器，包括依次连接的穿孔板(31)、金属泡沫(32)、刚性边界外壳(33)和耦合共振器阵列(34)，所述共振器阵列(34)包括多个依次连接的耦合共振器单元，每个耦合共振器单元均包括平行耦合的多个颈部内嵌式亥姆霍兹共振器。

3.根据权利要求2所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述刚性边界外壳(33)设有多个单元外壳，该单元外壳与所述共振器单元一一对应，所述金属泡沫(32)的数量为多个，各个金属泡沫(32)分别安装在对应的单元外壳内。

4.根据权利要求2所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述穿孔板(31)位于所述波导管(1)的管道壁的一侧。

5.根据权利要求2所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述金属泡沫(32)为电镀烧结工艺制备的镍金属泡沫(32)。

6.根据权利要求1所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述声源(2)包括功率放大器和多个扬声器，所述功率放大器接收有外部数字信号，所述功率放大器分别连接各个扬声器，各个扬声器均正对所述波导管(1)的管道内部。

7.根据权利要求6所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述扬声器的型号为bms 5599。

8.根据权利要求1所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述声波测量器为麦克风(4)。

9.根据权利要求1所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，多个所述声波测量器包括四个1/4英寸的gras 46bd型麦克风(4)。

10.根据权利要求1所述的一种消声器的实验装置，其特征在于，所述波导管(1)的截面为正方形。

技术总结
本技术涉及一种消声器的实验装置，包括波导管、安装在该波导管上的声源、待测消声器、声波测量器、端部消声器和支撑整个波导管的多个支架，所述端部消声器的数量为多个，分别固定在所述波导管的两端；所述声源的输出端正对所述波导管的管道内部，所述待测消声器的消声端位于所述波导管管道壁的一侧，所述声波测量器的数量为多个，分别位于所述待测消声器的两端。与现有技术相比，本技术具有试验方便、试验环境干扰少、消声器结构实现音色可设计、结构稳定性高等优点。

技术研发人员：李勇,祝捷
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/15