声学结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种声学结构，包括管道，所述管道具有被分隔件分隔的多个空腔，所述多个空腔中的每个空腔沿着第一方向延伸，所述第一方向是所述管道的纵向方向，其中，所述管道具有至少一个开口，所述至少一个开口允许所述多个空腔与所述管道的外部连通，所述至少一个开口中的每个开口在所述第一方向上的位置为第一位置。
【专利说明】声学结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种声学结构，该声学结构防止声学空间中的声学问题或者障害，并且将声学空间中的声音调节为悦耳声音。
【背景技术】
[0002]在诸如被墙壁包围的室内这样的声学空间中，在相互平行地相对的墙壁之间反复地反射的声音可以引起声学障害，诸如隆隆声和颤动回声。以下专利文献I公开了一项防止这种声学障害的技术。图18是用于解释在专利文献I中公开的声学结构的视图。图18所示声学结构包括由板18、19、20、21、ll-1 (i=l到7)限定的空腔22_i (i=l到6)，并且开口 21-1 (i=l到6)在前侧板18中形成。声学结构被安装在声学空间的内墙壁或者天花板上，从而开口 21-1 (i=l到6)朝向声学空间的内侧定向。当声音从声学空间进入声学结构时，声学结构的每一个空腔22-1 (i=l到6)与在从声学空间进入开口 21-1 (i=l到6)的声音中的、具有相应的具体共鸣频率的声音共鸣。共鸣声音通过分别的开口 21-1 (i=l到6)而被从空腔22-1 (i=16)发射到声学空间，由此开口 21-1 (i=l到6)的附近产生散声和吸声效应。从而可以防止产生诸如隆隆声和颤动回声这样的声学障害。
[0003]如图18中所示，在专利文献I所公开的声学结构中，吸声部件30-1 (i=l到7)被连接到前侧板18，由此增加了开口附近产生的散声和吸声效应。除了吸声部件被连接到前侧板18的布置方式，专利文献I进一步公开了这样一种布置方式，其中空腔22-1 (i=l到6)被吸声部件填充。
[0004]专利文献I JP-A-2012-3226
【发明内容】
[0005]同时，为了易于将声学结构安装到声学空间等，就需要减小声学结构的厚度。在声学结构的厚度减小之处，声学结构的空腔22-1 (i=l到6)的截面面积减小，从而不理想地引起散声和吸声效应不足的问题。相应地，考虑到通过减小空腔22-1 (i=l到6)的厚度且增加空腔22-1 (i=l到6)的宽度而将空腔22-1 (i=l到6)的截面面积维持为相同尺寸。然而，在空腔22-1 (i=l到6)的厚度减小且其宽度增加时，声学结构的强度降低，从而引起声学特性劣化的问题。对此，如在专利文献I中所公开地，考虑到将吸声部件连接到声学结构。然而，在此情形中，要求将吸声部件连接到声学结构的步骤，从而不理想地增加了制造成本。
[0006]已经鉴于上述情况实现了本发明。因此本发明的一个目的在于提供这样一种声学结构，其增强声学结构的开口附近产生的散声和吸声效应，并且以低成本确保该效应。
[0007]可以根据本发明的原理获得以上目的，本发明提供一种声学结构，包括管道，所述管道具有被分隔件分隔的多个空腔，所述多个空腔中的每个空腔沿着第一方向延伸，所述第一方向是所述管道的纵向方向，其中，所述管道具有允许所述多个空腔与管道外部连通的至少一个开口，所述至少一个开口中的每个开口在第一方向上的位置是第一位置。[0008]根据如上所述构造的声学结构，管道的多个空腔用作对应于相同共鸣频率的一组共鸣管道，从而能够根据管道的多个空腔的总截面面积增加散声和吸声效应。
[0009]在如上所述构造的声学结构中，所述多个空腔在沿着垂直于所述第一方向的平面上所截取的截面面积均相同。
[0010]在如上所述构造的声学结构中，所述多个空腔可以沿着垂直于第一方向的第二方向布置。
[0011]在如上所述构造的声学结构中，管道可以具有作为所述至少一个开口的多个开口，所述多个开口中的每个开口允许所述多个空腔中的相应的一个空腔与管道外部连通，所述多个开口中的每个开口在第一方向上的位置是第一位置。
[0012]在如上所述构造的声学结构中，该至少一个开口可以是允许所述多个空腔与管道外部连通的开口，所述开口在第一方向上位于第一位置处。
[0013]在如上所述构造的声学结构中，所述多个空腔中的每个空腔可以部分地由第一平坦板部分和第二平坦板部分限定，所述第一平坦部分和第二平坦部分沿着第三方向布置，从而相互平行，所述第三方向垂直于第一方向和第二方向，并且所述至少一个开口中的每个开口可以形成在第一平坦板部分中。
[0014]在如上所述构造的声学结构中，该声学结构可以以如下方式被安装在声学空间中:使得第一方向和第二方向平行于声学空间的墙壁或者天花板，并且使得第二平坦板部分与墙壁或者天花板相对。
[0015]在如上所述构造的声学结构中，管道可以具有多个空腔行，每个空腔行包括沿着垂直于第一方向的第二方向布置的多个空腔，所述多个空腔行沿着与第一方向和第二方向垂直的第三方向布置，管道可以具有至少一个开口，所述至少一个开口允许所述多个空腔中的、属于所述多个空腔行中的最外侧空腔行的部分与管道外部连通，并且管道可以具有至少一个空腔行分隔件，所述多个空腔行中的相应的相邻两个空腔行被所述至少一个空腔行分隔件中的每个空腔行分隔件所分隔，所述至少一个空腔行分隔件中的每个空腔行分隔件具有至少一个通孔，所述多个空腔中的、属于所述最外侧空腔行的所述部分和所述多个空腔中的、不属于所述最外侧空腔行的其余部分通过形成在所述至少一个空腔行分隔件中的所述每个空腔行分隔件中的所述至少一个通孔相互连通。
[0016]在如上所述构造的声学结构中，声学结构可以包括多个第一管道，每个第一管道具有沿着第一方向延伸的至少一个空腔，所述多个第一管道中的至少一个第一管道被构成为所述管道，所述多个第一管道可以被置放成被沿着第二方向布置，并且所述多个第一管道中的每个第一管道可以具有允许该至少一个空腔与管道外部连通的至少一个开口。
[0017]在如上所述构造的声学结构中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的每个第一管道被构成为所述管道，并且所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道的所述至少一个开口在所述第一方向上的位置不同于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的所述至少一个开口在所述第一方向上的位置。
[0018]在如上所述构造的声学结构中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的一个第一管道被构成为所述管道，并且所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道具有空腔和允许所述空腔与所述外部连通的开口，所述开口在所述第一方向上的位置不同于所述第一位置。[0019]在如上所述构造的声学结构中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的一个第一管道的所述至少一个空腔的数目可以大于或者等于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的所述至少一个空腔的数目，所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道具有第一距离，所述第一距离大于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的第二距离，所述第一距离是在所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道在所述第一方向上的相反两端分别与所述至少一个开口之间的距离中的较大距离，所述第二距离是所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道在所述第一方向上的相反两端分别与所述至少一个开口之间的距离中的较大距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]当结合附图考虑时，通过阅读本发明的实施例的以下详细说明，将更好地理解本发明的以上和其它目的、特征、优点以及技术和工业意义，其中:
[0021]图1A是示出根据本发明的一个实施例的声学结构的构造的前视图并且图1B和IC是截面视图；
[0022]图2是用于解释其中一个/多个柱形管道共鸣器被安装在声学空间中并且其中当从声源产生测试声音时测量在声接收点处的声压水平的频率特性的试验的视图；
[0023]图3A-3C是每一幅示出当在图2所示声学空间中安装时在其安装表面上一个/多个管道共鸣器CP的截面的视图；
[0024]图4是示出管道共鸣器的空腔的截面面积的尺寸对于声学空间的声学特性的影响的曲线图；
[0025]图5是示出管道共鸣器的数目对于声学空间的声学特性的影响的曲线图；
[0026]图6是用于解释在其中管道共鸣器的空腔不被分隔的情形中和在其中管道共鸣器的空腔被分隔成多个空腔的情形中用于确认由在声学空间中安装的管道共鸣器施加的对于声学空间的影响的试验的视图；
[0027]图7A-7D是每一幅示出当在图6所示声学空间中安装时在其安装表面上一个/多个管道共鸣器AP的截面的视图；
[0028]图8是示出当在其中管道共鸣器的空腔不被分隔的情形中空腔的截面面积等于在其中管道共鸣器的空腔被分隔成多个空腔的情形中该多个空腔的总截面面积时声学空间的声学特性的曲线图；
[0029]图9A-9C是每一幅示出在发射到管道共鸣器的声音的各种频带中管道共鸣器的空腔的截面面积的尺寸对于声学空间的声学特性的影响的曲线图；
[0030]图10是示出在纵轴向波的第一模态的频带和使得管道共鸣器对于声学空间施加影响而要求的管道共鸣器的空腔的总截面面积之间的关系的曲线图；
[0031]图11是示出在纵轴向波的第二模态的频带和使得管道共鸣器对于声学空间施加影响而要求的管道共鸣器的空腔的总截面面积之间的关系的曲线图；
[0032]图12是示出在纵轴向波的第三模态的频带和使得管道共鸣器对于声学空间施加影响而要求的管道共鸣器的空腔的总截面面积之间的关系的曲线图；
[0033]图13是示出在其中没有安装管道共鸣器AP的情形中在纵轴向波的频率和为了从声压峰值以大约5dB减小声压峰值而要求的方形管道共鸣器AP的数目之间的关系的曲线图，方形管道共鸣器AP具有截面形状是方形的空腔，该方形一边的长度为15_ ；
[0034]图14A是示出根据第一变型实施例的声学结构的构造的前视图并且图14B和14C是截面视图；
[0035]图15是示出根据第二变型实施例的声学结构的构造的前视图；
[0036]图16A是前视图并且16B是透视图，每一幅示出根据第三变型实施例的声学结构的构造；
[0037]图17A是示出根据第四变型实施例的声学结构的构造的前视图并且图17B和17C是截面视图；并且
[0038]图18A是示出在专利文献I中公开的声学结构的构造的前视图并且图18B和18C是截面视图。
【具体实施方式】
[0039]将参考附图描述本发明的一个实施例。
[0040]<实施例>
[0041]图1A是示出根据本发明的一个实施例的声学结构的前视图。图1B是沿着线X-X'截取的声学结构的截面视图。图1C是沿着线Y-Y'截取的声学结构的截面视图。声学结构被形成为:使得多(Π)根管道110-η (η=1到6)被并排地布置，并且被以面板的形式相互连接。在本实施例的声学结构中，通过减小每一个管道110-η(η=1到6)的厚度且增加其宽度来确保管道的截面面积，所述管道的横截面积得以保证，进而确保充分的散声和吸声效应，并且通过在每一个具有相对较大宽度的管道中设置分隔件来增强声学结构的强度，利用分隔件，空腔或者管道内部被沿着管道宽度方向分隔。管道的宽度方向对应于布置空腔(下文将予以说明)的空腔布置方向，并且是第二方向的一个实例。
[0042]在图1A-1C中，管道110-1 (作为管道的一个实例和第一管道的一个实例)沿着管道110-1的纵向方向具有四个空腔120-m(m=l到4)。管道的纵向方向是管道的长度方向，并且是空腔的延伸方向(或者空腔的纵向方向)。此外，管道的纵向方向是第一方向的一个实例。空腔120-m (m=l到4)沿着管道110-1的宽度方向布置，并且被分隔件130_i (i=l到3)分隔。管道110-2沿着管道110-2的纵向方向具有三个空腔120-m (m=5到7)。空腔120-m (m=5到7)沿着管道110-2的宽度方向布置，并且被分隔件130-1 (i=5和6)分隔。管道110-3沿着管道110-3的纵向方向具有两个空腔120-m (m=8和9)。空腔120_m(m=8和9)沿着管道110-3的宽度方向布置，并且被分隔件130-8分隔。管道110-4 (作为第一管道的一个实例)、管道110-5和管道110-6分别具有空腔120-10、空腔120-11和空腔120-12。管道110-1的空腔120-m (m=l到4)在沿着垂直于管道110-1的纵向方向的平面上截取的截面面积均相同。管道110-2的空腔120-m (m=5到7)在沿着垂直于管道110-2的纵向方向的平面上截取的截面面积均相同。管道110-3的空腔120-m (m=8和9)在沿着垂直于管道110-3的纵向方向的平面上截取的截面面积均相同。管道110-η (η=1到6)例如通过合成树脂的挤压模塑形成。注意，管道110-η (η=1到6)可以被分别形成或者可以被一体地形成为一个面板。每一个管道110-η (η=1到6)的纵向相反两端分别被板150和板160封闭。在图1所示本实施例中，管道110-η (η=1到6)的所有的空腔120_m (m=l至IJ 12)可以具有相同的截面面积。分隔件130-4设置在管道110-1和管道110-2之间。分隔件130-7设置在管道110-2和管道110-3之间。分隔件130-9设置在管道110-3和管道110-4之间。分隔件130-10设置在管道110-4和管道110-5之间。分隔件130-11设置在管道110-5和管道110-6之间。
[0043]在管道110-1的前部上，形成允许管道110-1的相应的空腔120_m (m=l到4)与管道110-1的外部空间(S卩，声学空间)连通的开口 140-j (j=l到4)。相应地，空腔120-1中形成有:以开口 140-1作为开口端并且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-1 ;和以开口 140-1作为开口端并且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-1。类似地，在空腔120-2中形成共鸣管道120A-2、120B-2，在空腔120-3中形成共鸣管道120A-3、120B-3，并且在空腔120-4中形成共鸣管道120A-4、120B-4。
[0044]开口 140-j (j=l到4)沿着管道110-1的纵向方向在相同位置(作为第一位置的一个实例)处形成。因为开口 140-j (j=l到4)沿着管道纵向方向在相同位置处形成，所以共鸣管道120A-1到120A-4具有彼此相同的长度，并且共鸣管道120B-1到120B-4具有彼此相同的长度。相应地，共鸣管道120A-1到120A-4具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-1到120B-4具有彼此相同的共鸣频率。换言之，管道110-1具有:与空腔120-1中形成的共鸣管道120A-1具有相同的共鸣频率、且其截面面积是共鸣管道120A-1的四倍的共鸣管道；和与空腔120-1中形成的共鸣管道120B-1具有相同的共鸣频率、且其截面面积是共鸣管道120B-1的四倍的共鸣管道。
[0045]管道110-2的前部形成有允许管道110-2的相应的空腔120_m (m=5到7)与管道110-2的外部空间(S卩，声学空间)连通的开口 140-j (j=5到7)。相应地，空腔120-5中形成有:以开口 140-5作为开口端并且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-5 ;和以开口140-5作为开口端并且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-5。类似地，空腔120-6中形成有共鸣管道120A-6、120B-6，并且空腔120-7中形成有共鸣管道120A-7、120B-7。
[0046]开口 140_j(j=5到7)沿着管道110-2的纵向方向在相同的位置处形成。因为开口140-j (j=5到7)沿着管道纵向方向在相同的位置处形成，所以共鸣管道120A-5到120A-7具有彼此相同的长度，并且共鸣管道120B-5到120B-7具有彼此相同的长度。相应地，共鸣管道120A-5到120A-7具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-5到120B-7具有彼此相同的共鸣频率。换言之，管道110-2具有:与空腔120-5中形成的共鸣管道120A-5具有相同的共鸣频率、且截面面积为共鸣管道120A-5的三倍的共鸣管道；和与空腔120-5中形成的共鸣管道120B-5具有相同的共鸣频率、且截面面积为共鸣管道120B-5的三倍的共鸣管道。
[0047]管道110-3的前部上形成有允许管道110-3的相应的空腔120_m (m=8到9)与管道110-3的外部空间(B卩，声学空间)连通的开口 140-j (j=8到9)。相应地，空腔120-8中形成有:以开口 140-8作为开口端且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-8 ;和以开口140-8作为开口端且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-8。类似地，空腔120-9中形成有共鸣管道120A-9、120B-9。
[0048]开口 140-j (j=8和9)沿着管道110-3的纵向方向在相同的位置处形成。因为开口 140-j (j=8和9)沿着管道纵向方向在相同的位置处形成，所以共鸣管道120A-8、120A-9具有彼此相同的长度，并且共鸣管道120B-8U20B-9具有彼此相同的长度。相应地，共鸣管道120A-8、120A-9具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-8、120B-9具有彼此相同的共鸣频率。换言之，管道110-3具有:与空腔120-8中形成的共鸣管道120A-8具有相同的共鸣频率、且截面面积为共鸣管道120A-8的两倍的共鸣管道；和与共鸣管道120B-8具有相同的共鸣频率、且截面面积为共鸣管道120B-8的两倍的共鸣管道。
[0049]管道110-4的前部上形成有允许管道110-4的空腔120-10与管道110_4的外部空间(即，声学空间)连通的开口 140-10。管道110-5的前部上形成有允许管道110-5的空腔120-11与管道110-5的外部空间(即，声学空间)连通的开口 140-11。管道110-6的前部上形成有允许管道110-6的空腔120-12与管道110-6的外部空间(即，声学空间)连通的开口 140-12。相应地，空腔120-10中形成有:以开口 140-10作为开口端且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-10 ;和以开口 140-10作为开口端且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-10。空腔120-11中形成有以开口 140-11作为开口端且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-11 ;和以开口 140-11作为开口端且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-11。空腔120-12中形成有:以开口 140-12作为开口端且以板150作为封闭端的共鸣管道120A-12 ；和以开口 140-12作为开口端且以板160作为封闭端的共鸣管道120B-12。例如，如在图1中所示，在每一个管道110-η (η=1到6)的一部分由声学结构的前侧上的平坦板部分111-1(作为第一平坦板部分的一个实例)和前侧的相对侧上的平坦板部分111-2 (作为第二平坦板部分的一个实例)限定之处，平坦板部分111-1中形成有开口 140-j (j=l到12)。换言之，多个空腔120-m (m=l到12)中的每个空腔部分地由在声学结构的厚度方向(作为第三方向的一个实例)上彼此平行平行布置的平坦板部分111-1和平坦板部分112-1限定。声学结构被安装在声学空间中，从而两个平坦板部分中的形成有开口 140-j (j=l到12)的平板部分、即平坦板部分111-1被设置为更加靠近声学空间。此外，声学结构被安装在声学空间中，从而空腔的纵向方向和布置该多个空腔的空腔布置方向平行于其中安装有声学结构的声学空间的墙壁或者天花板，并且所述两个平坦板部分中的另一个平坦板部分、即被设置为更远离声学空间的平坦板部分111-2与声学空间的墙壁或者天花板相对。
[0050]这里，在共鸣管道120A-1到120A-4的共鸣频率为Π、共鸣管道120A-5到120A-7的共鸣频率是f2、共鸣管道120A-8、120A-9的共鸣频率是f3、并且共鸣管道120A-10U20A-11U20A-12的共鸣频率分别地是f4、f5、f6的情况下，以下关系成立:n〈f2〈f3〈f4〈f5〈f6。因此，在本实施例中，共鸣管道具有的共鸣频率越低，则沿着宽度方向布置的共鸣管道的数量越多。结果，整体上增加了具有相同共鸣频率的成组共鸣管道的总截面面积。上文中描述了根据本实施例的声学结构的构造。
[0051]根据本实施例的声学结构被安装在声学空间的内墙壁、天花板等上，从而声学结构的具有开口 140-j(j=l到12)的前侧部朝向声学空间的内侧定向。在声学结构被如此安装时，该声学结构允许从声学空间朝向声学结构辐射的声能在声学结构的开口 140-j (j=l到12)附近散射，并且允许吸收开口 140-j (j=l到12)附近的声音。
[0052]更加具体地，在声学结构的对应于管道110-1的部分处，当声能从声学空间朝向管道110-1辐射时，声能的一部分经由相应的开口 140-1到140-4进入空腔120-1到120-4。进入空腔120-1中的声能在各个共鸣管道120A-1U20B-1的共鸣频率下共鸣，从而经由相应的开口 140-1辐射到声学空间。类似地，进入空腔120-2的声能在各个共鸣管道120A-2、120B-2的共鸣频率下共鸣，进入空腔120-3的声能在分别的共鸣管道120A-3、120B-3的共鸣频率下共鸣，并且进入空腔120-4的声能在各个共鸣管道120A-4U20B-4的共鸣频率下共鸣，从而从相应的开口 140-2、140-3、140-4辐射到声学空间。结果，开口 140-1到140-4附近产生散声和吸声效应。在本实施例中，开口 140-1到140-4在管道110-1的纵向方向上位于相同的位置，从而相互邻近或者靠近。根据该布置，因为共鸣管道120A-1到120A-4具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-1到120B-4具有彼此相同的共鸣频率，所以开口 140-1到140-4附近分别产生的散声和吸声效应具有相同的特性。此外，开口 140-1到140-4附近分别产生的散声和吸声效应被集中产生。相应地，具有开口 140-1到140-4(空腔120-1到120-4)的管道110-1可以被视为具有类似于具有由开口 140-1到140-4提供的一个开口(由空腔120-1到120-4提供的一个空腔)的管道的功能。管道的开口 140-1到140-4附近产生的散声和吸声效应随着开口的数目(空腔的数目)的增加而增加。
[0053]如在上文所解释的管道110-1的情形，在声学结构的对应于管道110-2的一部分处，共鸣管道120A-5到120A-7具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-5到120B-7具有彼此相同的共鸣频率。此外，开口 140-5到140-7在管道110-2的纵向方向上位于相同的位置处，从而相互邻近或者靠近。相应地，具有相同特性的散声和吸声效应被集中产生。因此，具有开口 140-5到140-7(空腔120-5到120-7)的管道110-2可以被视为具有类似于具有由开口 140-5到140-7提供的一个开口(由空腔120-5到120-7提供的一个空腔)的管道的功能。类似地，在声学结构的对应于管道110-3的一部分处，共鸣管道120A-8、120A-9具有彼此相同的共鸣频率，并且共鸣管道120B-8U20B-9具有彼此相同的共鸣频率。此外，开口 140-8、140-9在管道110-3的纵向方向上位于相同的位置处，从而相互邻近或者靠近。相应地，具有相同特性的散声和吸声效应被集中产生。因此，具有开口 140-8、140-9 (空腔120-8、120-9)的管道110-3可以被视为具有类似于具有由开口 140-8、140-9提供的一个开口(由空腔120-8、120-9提供的一个空腔)的管道的功能。此外，管道110-2的开口 140-5到140-7附近产生的散声和吸声效应和管道110-3的开口 140-8、140-9附近产生的散声和吸声效应也随着开口的数目(空腔的数目)的增加而增加。
[0054]在根据本实施例的声学结构中，形成有多个空腔，所述多个空腔用作共鸣频率彼此相同的共鸣管道，并且允许相应的空腔与外部连通的开口被设置成相互邻近或者靠近，由此增加开口附近产生的散声和吸声效应。
[0055]如下文详述，在根据本实施例的声学结构中，空腔或者管道内部被划分成多个空腔，由此可以防止降低管道壁的弯曲刚度。下述管道的管道壁的弯曲刚度较小:在管道壁的、与管道截面的厚度方向相垂直的方向上的尺寸和管道截面的厚度方向上的尺寸比率较大。在管道壁的弯曲刚度变小时，管道趋向于在很大程度上因从声学空间辐射到声学结构的声能而振动。由于该振动，管道无法将对应于管道的共鸣频率的声音保持于其中。管道开口附近产生的散声和吸声效应被产生为:使得进入管道的声能立即被保持在管道中并且共鸣，并且此后通过开口发射。相应地，在管道壁的弯曲刚度变小时，散声和吸声效应降低。此外，对应于较低共鸣频率的管道要求更高程度的弯曲刚度，以将保持处于较低共鸣频率的声音保持于其中。这里，在管道的外侧尺寸恒定的情况下，当管道的空腔不被划分成多个空腔时，管道壁的弯曲刚度较小，而当管道的空腔被划分成多个空腔时，由于管道中具有用作横梁或者支撑部件、以抵抗应力的分隔件，因此管道的弯曲刚度不小。
[0056]因此，在根据本实施例的声学结构中，管道的空腔被分隔件划分成多个空腔，由此防止管道壁的弯曲刚度降低。此外，可以防止由于管道壁的弯曲刚度降低而使得管道的开口附近产生的散声和吸声效应降低。注意，在对应于较低共鸣频率的管道中，该优点更为显著。
[0057]接着，本发明人执行以下试验。即，柱形管道共鸣器被安装在声学空间中，并且当从声源产生测试声音时，在声接收点处测量声压水平的频率特性。图2是解释用于试验的试验系统的视图。利用板Rl到R6封装的声学空间是已知的声场。声源SSl在板R3的下中央位置并且邻近于板R3的位置处被置放在声学空间中。此外，麦克风被置放在板R3的左上角位置并且邻近于板R3的位置处，从而提供声接收点SRl。柱形管道共鸣器CP被安装在与从限定声源SSl和声接收点SRl的板R3相对并且距其2米的板Rl的右下角位置处。管道共鸣器CP的一端打开而其另一端关闭。管道共鸣器CP的开口端被连接到板R1，并且管道共鸣器CP的空腔经由管道共鸣器CP的开口端保持与声学空间连通。从声源SSl产生带有变化频率的测试声音，并且在声接收点SRl处测量测试声音的声压水平。
[0058]在这个试验系统中，首先测量在其中管道共鸣器CP不被安装在声学空间中的情形中的声压水平。随后，测量在其中具有13mm的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形中的声压水平、其中具有30_的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形中的声压水平、和其中具有50_的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形中的声压水平。在此情形中，每个管道共鸣器CP的长度(管道长度)是大约960mm。根据纵向模态的频率，即，根据沿着在声学空间中从板R3到板Rl的纵向方向的模态中的频率执行管道长度的精调。图4是示出测量结果，S卩，声学空间中的纵轴向波的第一模态中的声压峰值的曲线图。在图4的曲线图中，水平轴线示意声音频率而竖直轴线示意声压水平。在图4中，在其中管道共鸣器CP未被安装的情形中，声压水平的测量结果由PAl示意。此外，当安装具有13mm的内径的管道共鸣器CP时，获得的声压水平的测量结果由PA2示意，当安装具有30_的内径的管道共鸣器CP时，获得的声压水平的测量结果由PA3示意，并且当安装具有50mm的内径的管道共鸣器CP时，获得的声压水平的测量结果由PA4示意。
[0059]如在图4中所示，当管道共鸣器CP未被安装时，在纵轴向波的第一模态中的声压峰值在大约88Hz处出现。随着管道共鸣器CP的内径增加(从13mm，到30mm，并且最后到50mm)，大约88Hz的频率下的声压峰值变得更低。这示意随着在声学空间中安装的管道共鸣器CP的内径增加，即，随着管道共鸣器CP的空腔的截面面积增加，由管道共鸣器CP在声学空间上施加的影响(即，靠近管道共鸣器CP的开口端产生的散声和吸声效应)变得更大。
[0060]接着，在图2所示试验系统中，当集中地安装多个管道共鸣器CP时，换言之，当多个管道共鸣器安装成相互邻近和靠近时，测量声压水平。更加具体地，测量如下情况下的声压水平:具有13mm的内径的一个柱形管道共鸣器CP安装在声学空间的板Rl上、从而具有图3A所示截面；具有13_的内径的四个柱形管道共鸣器CP集中地安装在声学空间的板Rl上、从而具有图3B所示截面；以及具有13mm的内径的七个柱形管道共鸣器CP集中地安装在声学空间的板Rl上、从而具有图3C所示截面。图5是示出测量结果，即，在声学空间中的纵轴向波的第一模态中的声压峰值的曲线图。在图5的曲线图中，水平轴线示意声音频率，而竖直轴线示意声压水平。在图5中，当安装具有13_的内径的一个管道共鸣器CP时获得的声压水平的测量结果由PA2示意，当安装具有13mm的内径的四个管道共鸣器CP时获得的声压水平的测量结果由PA5示意，并且当安装具有13mm的内径的七个管道共鸣器CP时获得的声压水平的测量结果由PA6示意。在图5中，还示意了当管道共鸣器CP未被安装时获得的声压水平的测量结果PAl和当安装具有30_的内径的一个管道共鸣器CP时获得的声压水平的测量结果PA3。
[0061]如图5中所示，当管道共鸣器CP未被安装时，纵轴向波的第一模态中的声压峰值在大约88Hz的频率时出现，在该频率下，随着具有13mm的内径的管道共鸣器CP数目增加(从一个，到四个，并且最后到七个)，声压峰值变得更低。这示意随着在声学空间中安装的管道共鸣器CP的数目(S卩，管道共鸣器CP的空腔的总截面面积)增加，由管道共鸣器CP在声学空间上施加的影响(即，靠近管道共鸣器CP的开口端产生的散声和吸声效应)变得更大。
[0062]此外，如图4中所示，示出了在管道共鸣器CP的内径较小、即管道共鸣器CP的空腔的截面面积较小时，对于声学空间的影响也较小。如图5中所示，通过以集中地安装多个小内径管道共鸣器CP，即便每一个管道共鸣器CP的内径(空腔的截面面积)较小，也可以增加由管道共鸣器CP在声学空间上施加的影响。
[0063]接着，本发明人确认了在其中在声学空间中安装的管道共鸣器的空腔不被划分的情形中和在其中在声学空间中安装的管道共鸣器的空腔被划分成多个空腔的情形中由管道共鸣器在声学空间上施加的影响。更加具体地，测量如下情形的声压水平的频率特性:一个方形管道共鸣器被安装在声学空间中，所述一个方形管道共鸣器具有图7A所示的、截面形状为方形且一边的长度为45mm的空腔；九个方形管道共鸣器被集中地安装在声学空间中，其中每个方形管道共鸣器具有如图7B中所示的、截面形状为方形且一边的长度为15_的空腔。在空腔的截面形状是方形且一边的长度为45mm的情况下，具有所述空腔的方形管道共鸣器的空腔的截面面积等于九个具有如下空腔的方形管道共鸣器的空腔的总截面面积:每个空腔具有其截面形状是方形且一边的长度为15_。通过集中地安装每个具有截面形状是方形且一边的长度为15_的空腔的九个方形管道共鸣器，从而与下述情形类似的状态:具有截面形状是方形且一边的长度为45mm的空腔的方形管道共鸣器的内部被划分成每个具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的九个空腔。以此方式，确认了在其中空腔被划分成多个空腔的情形中、由管道共鸣器在声学空间上施加的影响。
[0064]图6是用于解释该试验的试验系统的视图。利用板Rll到R16封装的声学空间是已知声场。声源SS2在板R13的中央位置并且邻近于板R3的位置处被置放在声学空间中。此外，麦克风被置放在板R3的左上角位置并且邻近于板R3的位置处，从而提供声接收点SR2。方形管道共鸣器AP被安装在与限定声源SS2和声接收点SR2的板R13相对并且距其2米的板Rll的中央位置处。管道共鸣器AP的一端打开而其另一端关闭。管道共鸣器AP的开口端被连接到板R11，并且管道共鸣器AP的空腔经由管道共鸣器Ap的开口端保持与声学空间连通。从声源SS2产生带有变化频率的测试声音，并且在声接收点SR2处测量测试声音的声压水平。
[0065]在这个试验系统中，首先测量在其中管道共鸣器AP未被安装的情形中的声压水平。随后，具有截面形状是方形且一边的长度为45mm的空腔的一个方形管道共鸣器AP被安装在声学空间中，并测量声压水平。此后，替代具有截面形状是方形且一边的长度为45mm的空腔的方形管道共鸣器AP，每个具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔的九个方形管道共鸣器AP被安装在声学空间中，并测量声压水平。图8示出了测量结果，S卩，声学空间中的纵轴向波的第一模态中的声压峰值的曲线图。在图8的曲线图中，水平轴线示意声音频率而竖直轴线示意声压水平。在图8中，当管道共鸣器AP未被安装时获得的声压水平的测量结果由PBl示意，当安装具有截面形状是方形且一边的长度为45mm的空腔的一个方形管道共鸣器时获得的声压水平的测量结果由PB2示意，并且当每个具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔的九个方形管道共鸣器AP时获得的声压水平的测量结果由PB3示意。
[0066]如图8中所示，在其中安装具有截面形状是方形且一边的长度为45mm的空腔的一个方形管道共鸣器AP的情形中，大约85Hz的频率下的声压水平减小大约10dB，其中当管道共鸣器AP未被安装时,在声学空间中的纵轴向波的第一模态中在该频率下出现声压峰值。然而，每一个声压峰值均在围绕出现声压峰值时的大约85Hz的频率的大约84Hz的频率和大约86Hz的频率下得以保持。相应地，从在其中管道共鸣器AP未被安装的情形中的声压峰值(在大约85Hz下)到剩余声压峰值(在大约84Hz和大约86Hz下)的声压峰值减小量是大约3dB。在另一方面，在其中安装每个具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔的九个方形管道共鸣器AP的情形中的声压水平中，声压峰值在围绕其中管道共鸣器AP未被安装的情形中的声压峰值的频率(从大约84Hz到大约86Hz)上并不保持，并且在围绕声压峰值的频率下声压水平减小大约5dB。这表示，当空腔不被划分的情形下的空腔的截面面积等于空腔被划分成多个空腔的情形下的多个空腔的总截面面积时，与空腔不被划分的情形中相比，空腔被划分成多个空腔的情形中的声压峰值的减小效应更大。换言之，与空腔不被划分的情形相比，在管道共鸣器AP的空腔被划分成多个空腔的情形中，由管道共鸣器AP在声学空间上施加的影响更大，并且靠近管道共鸣器的开口端产生的散声和吸声效应更大。
[0067]图4、5和8所示结果示意了如下情况。即，在根据本实施例的声学结构中，管道的空腔被划分成多个空腔，从而一个空腔的截面面积变小。尽管如此，因为允许相应的空腔与外部连通的开口被置放成相互邻近或者靠近，所以可以增强开口附近的散声和吸声效应。在管道的空腔被划分、从而划分之前的空腔的截面面积等于划分之后空腔的总截面面积的情况下，与管道的空腔不被划分时相比，管道的空腔被划分成多个空腔时的散声和吸声效应能够得以增强。
[0068]接着，本发明人通过以下试验确认在发射到管道共鸣器的声音的各种频带中管道共鸣器的空腔的截面面积在声学空间的声学特性上的影响。在以上示意的图2的试验中，测量在声学空间中的纵轴向波的第一模态中的声压水平。在本试验中，除了纵轴向波的第一模态，在声学空间中的纵轴向波的第二模态的频带和第三模态的频带中使用与在图2中相同的试验系统测量声压水平。更加具体地，在图2所示试验系统中，在以下情形中测量在声学空间中的纵轴向波的第一模态的频带(大约88Hz)、第二模态的频带(大约175Hz)和第三模态的频带(大约265Hz)中的声压水平:其中管道共鸣器CP不被安装在声学空间中的情形；其中具有13mm的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形；其中具有20mm的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形；其中具有30mm的内径的一个柱形管道共鸣器CP被安装在声学空间中的情形。图9A是示出在试验中的第一模态的测量结果的曲线图，图9B是示出在试验的第二模态中的测量结果的曲线图，并且图9C是示出在第三模态中的测量结果的曲线图。在图9A-9C的每一幅中，水平轴线示意声音频率而竖直轴线示意声压水平。在图9A-9C的每一幅中，当管道共鸣器CP未被安装时获得的测量结果由PCl示意，当安装具有13mm的内径的管道共鸣器CP时获得的测量结果由PC2示意，当安装具有20mm的内径的管道共鸣器CP时获得的测量结果由PC3示意，并且当安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP时获得的测量结果由PC4示意。
[0069]在图9A-9C中，关注当安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP时获得的测量结果PC4。如图9A中所示，在管道共鸣器CP未被安装的情形中，纵轴向波的第一模态(大约88Hz )中的声压峰值是大约137dB，并且在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第一模态(大约88Hz)中的声压峰值是大约135dB。相应地，在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第一模态(大约88Hz)中的声压峰值减小量是大约2dB。此外，如在图9B中所示，在管道共鸣器CP未被安装的情形中，纵轴向波的第二模态(大约175Hz)中的声压峰值是大约138dB，并且在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第二模态(大约175Hz)中的声压峰值是大约135dB。相应地，在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第二模态(大约175Hz)中的声压峰值减小量是大约3dB。此外，如在图9C中所示，在管道共鸣器CP未被安装的情形中，纵轴向波的第三模态(大约265Hz)中的声压峰值是大约136dB，并且在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第三模态(大约265Hz)中的声压峰值是大约131.5dB。相应地，在安装具有30mm的内径的管道共鸣器CP的情形中，纵轴向波的第三模态(大约265Hz)中的声压峰值减小量是大约4.5dB。
[0070]因此，安装在声学空间中的管道共鸣器CP的空腔的内径、即截面面积恒定时，声学空间中的纵轴向波的模态越高，即，声音频率越高，声压峰值减小量越大。换言之，随着发射到管道共鸣器CP的声音的频率增加，管道共鸣器CP在声学空间上的影响增加，即靠近管道共鸣器CP的开口端产生的散声和吸声效应得以增强。
[0071]接着，本发明人确认了发射到管道共鸣器的声音的每一个频带和管道共鸣器在声学空间上施加影响所需的管道共鸣器的空腔的总截面面积之间的关系。使用与在图6中相同的试验系统执行以下试验。在该试验中，在声学空间中，安装不同数目的、具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔的方形管道共鸣器AP，并且在声学空间中的纵轴向波的第一模态的频带(85Hz)、第二模态的频带(171Hz)和第三模态的频带(257Hz)中测量声压水平。图10是示出在第一模态中的试验的测量结果的曲线图，图11是在第二模态中的试验的测量结果，并且图12是在第三模态中的试验的测量结果。在图10-12中的每幅图中，水平轴线示意声音频率，竖直轴线示意声压水平。在图10-12中的每幅图中，当管道共鸣器AP未被安装时获得的声压水平的测量结果由PDO示意。此外，当安装九个方形管道共鸣器AP、六个方形管道共鸣器AP、五个方形管道共鸣器AP和三个方形管道共鸣器AP时获得的声压水平的测量结果分别地由H)9、PD6, PD5和PD3示意。每一个方形管道共鸣器AP具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔。
[0072]如图10中所示，相对于管道共鸣器AP未被安装的情况下的声压峰值，在如图7B中所示、集中地安装九个方形管道共鸣器AP (每个方形管道共鸣器具有截面形状是方形且一边的长度为15_的空腔)的情形中，纵轴向波的第一模态中的声压峰值的减小量是大约5dB。此外，如图11中所示，相对于管道共鸣器AP未被安装的情况下的声压峰值，在如图7C中所示、集中地安装六个方形管道共鸣器AP (每个方形管道共鸣器具有截面形状是方形且一边的长度为15_的空腔)的情形中，纵轴向波的第二模态中的声压峰值的减小量是大约5dB。此外，如图12中所示，相对于管道共鸣器AP未被安装的情况下的声压峰值，在如图7D中所示、集中地安装三个方形管道共鸣器AP (每个方形管道共鸣器具有截面形状是方形且一边的长度为15_的空腔)的情形中，纵轴向波的第三模态中的声压峰值的减小量是大约5dB。
[0073]在声压峰值减小量变成大约5dB的情况下，关于方形管道共鸣器AP (每个方形管道共鸣器具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔)的数目要求，第一模态(85Hz)是九个，第二模态(171Hz)是六个，并且第三模态(257Hz)是三个。图13所示曲线图示出了纵轴向波的模态(频率)和将声压峰值从管道共鸣器AP未被安装的情况下的情形减小大约5dB所需的方形管道共鸣器AP的数目(S卩，管道共鸣器AP的空腔的总截面面积)之间的关系，该方形管道共鸣器AP具有截面形状是方形且一边的长度为15mm的空腔。如图13中所示，声音频率基本与管道共鸣器AP的数目成比例。相应地，为了在声音的该多个频带中获得相同的声压峰值减小量，空腔的总截面面积对于高频(高模态)声音而言可以较小，而对于低频率(低模态)声音而言有必要设置较大的空腔总截面面积。换言之，为了对于声音的该多个频带获得相同的散声和吸声效应，较小的空腔总截面面积的管道共鸣器对于高频声音而言也已足够，而对于低频率声音要求具有大的空腔总截面面积的管道共鸣器。
[0074]在根据本实施例的声学结构中，与最低频率声音共鸣的管道110-1具有四个空腔和四个开口。与第二最低频率声音共鸣的管道110-2具有三个空腔和三个开口。与第三最低频率声音共鸣的管道110-3具有两个空腔和两个开口，每一个与相应的高频声音共鸣的管道110-4到110-6具有一个空腔和一个开口。因此，在根据本实施例的声学结构中，在每个与相应的较低频率声音共鸣的管道中空腔和开口的数目较大，由此使得那些管道中的每一个的空腔总截面面积较大。因此，防止了管道(每个管道与相应的较低频率声音共鸣)的开口附近所产生的散声和吸声效应降低。
[0075]在根据本实施例的声学结构中，能够通过各自地在分别的管道中设计空腔的数目、空腔截面面积和开口的位置而不同地控制靠近各个管道的开口产生的散声和吸声效应。显然在根据本实施例的声学结构中，空腔的数目、空腔截面面积和开口的位置不限于图1所示的内容。
[0076]在旨在减小声学结构的厚度的设计中，根据本实施例的声学结构享有最佳优点。在仅仅减小声学结构的每一个管道的厚度时，出现每一个管道的刚度降低的问题和空腔的截面面积减小的问题。管道刚度降低和空腔截面面积减小均导致开口附近产生的散声和吸声效应降低。在增加管道的壁厚以试图防止管道刚度降低时，空腔的截面面积进一步减小。在增加管道的壁厚而维持空腔的截面面积时，声学结构的厚度减小没有实现。在空腔(管道)的截面沿着厚度方向的尺寸减小并且空腔(管道)的截面沿着宽度方向的尺寸增加、以试图防止空腔的截面面积减小时，管道的刚度进一步降低。
[0077]作为对照，根据本实施例的声学结构具有管道的空腔被划分成多个空腔的结构，从而可以确保空腔总截面面积而不存在管道刚度降低的缺点。换言之，通过在管道的空腔中设置分隔件，可以避免当声学结构的厚度减小时引起的刚度降低。此外，通过沿着空腔的截面的宽度方向增加空腔的数目，可以在不降低刚度的情况下将该多个空腔的总截面面积增大为大于在厚度减小之前的总截面面积。此外，在管道中形成多个空腔。相应地，即便每一个空腔的截面面积减小，也能够通过在沿着管道纵向方向相同的位置处集中地对应于空腔地置放开口而增大将产生的散声和吸声效应。因此，在根据本实施例的声学结构中，能够减小声学结构的厚度，而不存在靠近管道的开口产生的散声和吸声效应降低的缺点。
[0078]如上所述，在根据本实施例的声学结构中，在管道中形成该多个空腔，并且与分别的空腔相对应的开口被置放在沿着管道纵向方向的相同位置处，由此与分别的空腔相对应的开口被彼此相邻地置放，即，开口被集中地置放。结果，能够增大管道开口附近的散声和吸声效应。相应地，如与其中通过连接吸声部件来增大靠近管道开口的散声和吸声效应的传统技术相比较，由于在本声学结构的制造过程中不包括连接吸声部件的步骤，所以能够降低本声学结构的制造成本。因为能够容易地通过合成树脂等的挤压模塑制造其中形成有多个空腔的管道，所以制造成本不增加。而且，能够在确保散声和吸声效应与传统声学结构中的效应相类似的情况下减小声学结构的厚度。
[0079]<变型实施例>
[0080]虽然已经解释了本发明的一个实施例，但是本发明可以如下所描述地被以其它方式体现。
[0081](I)在图1所示的示意性实施例中，管道的空腔被划分为使得多个空腔仅仅沿着管道截面的宽度方向并排地布置。管道的空腔可以被以其它方式划分。例如，管道的空腔可以被划分成多个空腔，从而该多个空腔被以矩阵的形式沿着管道截面的宽度方向和管道截面的厚度方向这两个方向布置。
[0082]图14A是示出根据第一变型实施例的声学结构的构造的前视图。图14B是沿着线x-x’截取的声学结构截面视图。图14C是沿着线Y-Y’截取的声学结构的截面视图。在图14所示声学结构中，管道210-1的空腔和管道210-2的空腔被划分成多个空腔，从而该多个空腔被以矩阵的形式沿着管道截面的宽度方向和管道截面的厚度方向布置。
[0083]管道210-1沿其纵向方向具有六个空腔220-m(m=l到6)。空腔220_m(m=l到6)被沿着管道210-1的截面的厚度方向(作为第三方向的一个实例)延伸的分隔件230-1 (i=l到2)和沿着管道210-1的截面的宽度方向(作为第二方向的一个实例)延伸的分隔件230-3分隔，从而空腔220-m (m=l到6)被布置为具有每一行沿着宽度方向延伸的两行和每一列沿着厚度方向延伸的三列的矩阵。管道210-2沿其纵向方向具有四个空腔220-m (m=7到10)。空腔220-m (m=7到10)被沿着管道210-2的截面的厚度方向延伸的分隔件230-4和沿着管道210-2的截面的宽度方向延伸的分隔件230-5分隔，从而空腔220-m (m=7到10)被布置为具有每一行沿着宽度方向延伸的两行和每一列沿着厚度方向延伸的两列的矩阵布置。管道210-3沿其的纵向方向具有两个空腔220-m (m=ll和12)。空腔220_m (m=ll和12)被沿着管道210-3的截面的厚度方向延伸的分隔件分隔。每一个管道210-n(n=4到6)具有一个空腔 220-m (m=13 到 15)。管道 210-n (n=l 到 3)的空腔 220-m (m=l 到 10)具有沿着垂直于管道210-n (n=l到3)的纵向方向的平面截取的相同的截面面积。在这方面，在图14所示第一变型实施例中，管道210-n (n=l到6)的空腔220_m (m=l到15)可以例如具有相同的截面面积。
[0084]在管道210-1的前部上，在沿着管道210-1的纵向方向的规定位置(作为第一位置的一个实例)处形成允许管道210-1的空腔220-m (m=l到6)与管道210-1的外部空间(即，声学空间)连通的开口 240-1。类似地，在管道210-2的前部上，形成允许管道210-2的空腔220-m (m=7到10)与管道210-2的外部空间(即，声学空间)连通的开口 240-2。如图14C中所示，空腔220-1和空腔220-4被分隔件230-3 (作为空腔行分隔件的一个实例)分隔。类似地，空腔220-2和空腔220-5被分隔件230-3分隔，并且空腔220-3和空腔220-6被分隔件230-3分隔。此外，空腔220-7和空腔220-9被分隔件230-5分隔，并且空腔220-8和空腔220-10被分隔件230-5分隔。如在图14C中所示，空腔220-4经由在分隔件280-3中形成的通孔222保持与空腔220-1连通。类似地，经由通孔222，空腔220-5保持与空腔220-2连通，并且空腔220-6保持与空腔220-3连通。此外，经由在分隔件230-5中形成的另一个通孔，空腔220-9保持与空腔220-7连通，并且空腔220-10保持与空腔220-8连通。在该实施例中，通孔222在平面视图中具有与开口 240-1相同的形状。通孔222的形状可以不同于开口 240-1的形状。例如，经由沿着分隔件230-3的纵向方向位于相同位置处并且被相互隔开的分别的三个通孔，空腔220-1可以保持与空腔220-4连通，空腔220-2可以保持与空腔220-5连通，并且空腔220-3可以保持与空腔220-6连通。
[0085]如在图14中所示，在每一个管道210-n (n=l到6)的一部分由声学结构的前侧上的平坦板部分211-1 (作为第一平坦板部分的一个实例)和前侧的相对侧上的平坦板部分211-2 (作为第二平坦板部分的一个实例)限定时，平坦板部分211-1中形成开口 240-j(j=l到6)。换言之，该多个空腔220-m (m=l到15)中的每个空腔部分地由被沿着管道210-1的截面的厚度方向(作为第三方向的一个实例)布置的平坦板部分211-1和平坦板部分212-1中的至少一个限定，从而相互平行。声学结构被安装在声学空间中，从而其中形成开口 240-j (j=l到6)的该两个平坦板部分之一、即平坦板部分211-1被更加靠近声学空间置放。此外，声学结构被安装在声学空间中，从而空腔的纵向方向和沿其布置该多个空腔的空腔布置方向平行于在其中安装声学结构的声学空间的墙壁或者天花板，从而两个平坦板部分中的更加背离声学空间置放的另一个平坦板部分、即平坦板部分211-2与声学空间的墙壁或者天花板相对。
[0086]在管道210-1的与分别的空腔220-m (m=l到6)相对应的部分处，形成有:共鸣管道220A-1到220A-6，所述共鸣管道220A-1到220A-6中的每个共鸣管道具有由开口240-1限定的开口端和由板250限定的封闭端；和共鸣管道220B-1到220B-6，所述共鸣管道220B-1到220B-6中的每个共鸣管道具有由开口 240-1限定的开口端和由板260限定的封闭端。在这个布置中，管道210-1的结构类似于这样的结构:具有彼此相同的共鸣频率的六个共鸣管道以矩阵形式布置在以上示意的管道210-1的截面的宽度方向和厚度方向上。类似地，在管道210-2的与分别的空腔220-m (m=7到10)相对应的部分处，形成有:共鸣管道220A-7到220A-10，所述共鸣管道220A-7到220A-10中的每个共鸣管道具有由开口240-2限定的开口端和由板250限定的封闭端；和共鸣管道220B-7到220B-10，所述共鸣管道220B-7到220B-10中的每个共鸣管道具有由开口 240-2限定的开口端和由板260限定的封闭端。在这个布置中，管道210-2的结构类似于这样的结构:具有彼此相同的共鸣频率的四个共鸣管道以矩阵形式布置在以上示意的管道210-2的宽度方向和厚度方向上。
[0087]如所示意的实施例，在管道的空腔被划分成矩阵形式的多个空腔的实施例中，可以增大开口附近的散声和吸声效应。分隔件230-1 (i=l到5)可以被构造成不完全地分隔该多个空腔220-m (m=l到10)中的相邻的两个空腔。即，如在图14中所示，分隔件230_i(i=l到5)可以被构造成不在沿着纵向方向与开口 240-1、240-2相对应的位置处形成。如图1所示的示意性实施例，这种分隔件230-1 (i=l到5)能够在防止管道的刚度降低的情况下增大开口附近的散声和吸声效应。
[0088](2)在根据图1所示的示意性实施例的声学结构中，管道被如此布置，使得在图1中的最左管道对应于最低共鸣频率，并且使得与每一个管道相对应的共鸣频率在图1中从左到右逐渐地增大。管道可以被如此布置，使得声学结构的最右管道对应于最低共鸣频率，并且使得与每一个管道相对应的共鸣频率在图1中从右到左逐渐地增加。此外，不必使得与每一个管道相对应的共鸣频率沿着声学结构的宽度方向逐渐地增加或者降低。S卩，管道可以被如此布置，使得与每一个管道相对应的共鸣频率在声学结构中沿着从左向右的方向可以是任意的。在此情形中，得以保持用作对应于彼此相同的共鸣频率的一组共鸣管道的一个管道的一组空腔。图15作为第二变型实施例示出这个布置的一个实例。图15所示声学结构具有沿着在图15中从左向右的方向按照说明次序置放的以下管道:管道310-1，其具有两个空腔，即，对应于开口 340-1的空腔320-1和对应于开口 340-2的空腔320-2 ;管道310-2，其具有对应于开口 340-3的空腔320-3 ;管道310-3，其具有四个空腔，S卩，对应于开口 340-4的空腔320-4、对应于开口 340-5的空腔320-5、对应于开口 340-6的空腔320-6，和对应于开口 340-7的空腔320-7 ;管道310-4，其具有对应于开口 340-8的空腔320-8 ;管道310-5，其具有对应于开口 340-9的空腔320-9 ;和管道310-6，其具有三个空腔，S卩，对应于开口 340-10的空腔320-10、对应于开口 340-11的空腔320-11，和对应于开口 340-12的空腔320-12。如在图1所示的示意性实施例的声学结构中，在图15所示声学结构中，管道310-1,310-3,310-6中的每一个的空腔被相应的分隔件分隔。管道310_n (n=l到6)的空腔320-m(m=l到12)可以具有沿着垂直于管道纵向方向的平面截取的相同的截面面积。在图1所示的示意性实施例中，在声学结构被安装在声学空间中的状态中，开口 340-j (j=l到12)在更加靠近声学空间的两个平坦板部分之一中形成。
[0089](3)图1所示的示意性实施例的声学结构由沿其纵向方向延伸的线形管道构成。声学结构的管道不限于沿着纵向方向延伸的这种线形管道。例如，管道可以关于管道的纵向方向屈曲或者弯曲，只要一个管道的一组空腔功能用作与彼此相同的共鸣频率相对应的一组共鸣管道。图16A和16B分别地示出根据第三变型实施例的声学结构。图16A是示出由关于其纵向方向屈曲的管道构成的声学结构的前视图。图16A所示声学结构沿着它的宽度方向屈曲。因为在与彼此相同的共鸣频率相对应的管道410-1的分别的空腔420-1到420-4中形成一组共鸣管道，所以在所示意的实施例中，能够增大开口 440-1到440-4附近产生的散声和吸声效应。在图16A所示声学结构中，如图1所示意的实施例，管道410-1、410-2,410-3中的每一个的空腔被相应的分隔件分隔。此外，管道410-n (n=l到6)的空腔420-m(m=l到12)可以具有沿着垂直于管道纵向方向的平面截取的相同的截面面积。如图1所示意的实施例，在声学结构被安装在声学空间中的状态中，开口 440-j (j=l_12)在更加靠近声学空间的两个平坦板部分之一中形成。图16B是示出由关于管道纵向方向弯曲的管道构成的声学结构的透视图。图16B所示声学结构在沿着管道纵向方向的中间位置处弯曲，从而平行于管道的厚度方向。因为在管道510-1的分别的空腔520-1到520-4中形成的一组共鸣管道对应于彼此相同的共鸣频率，所以如所示意的实施例，能够增大开口 540-1到540-4附近产生的散声和吸声效应。由关于纵向方向屈曲或者弯曲的管道构成的声学结构能够被安装在各种位置处。例如，图16B所示声学结构可以被如此安装，使得声学结构的弯曲部分适配于由声学空间的天花板和内墙壁限定的角部部分。在图16B所示声学结构中，管道510-1、510-2中的每一个的空腔被相应的分隔件分隔。此外，管道510-n (n=l到4)的空腔520-m (m=l到8)可以具有沿着垂直于管道纵向方向的平面截取的相同的截面面积。如所示意的实施例，在声学结构被安装在声学空间中的状态中，开口 540-j (j=l到8)在更加靠近声学空间的两个平坦板部分之一中形成。
[0090](4)在示意的实施例的声学结构中，每一个管道的空腔被划分成多个空腔，从而所有的管道的该多个空腔都具有沿着垂直于管道纵向方向的平面截取的相同的截面面积。对于每一个管道，空腔的截面面积可以不同。例如，在构成声学结构的管道中，如与具有更短管道长度的管道，即，其中形成的共鸣管道具有更短长度的管道相比较，具有更长管道长度的管道，即，其中形成的共鸣管道具有更长长度的管道可以具有截面面积更小的空腔，换言之，这种管道的内部可以被精细地划分成更大数目的空腔。通过更加精细地划分管道的内部，承受应力的分隔件增加，从而导致管道壁的刚度增大。具有更长管道长度的管道的空腔(内部)被精细地划分，因为对应于较低频率的管道，即，具有更长管道长度的管道趋向于由于管道壁刚度降低而存在散声和吸声效应降低的缺点，因此在对应于较低频率的管道中要求增加管道壁的刚度。
[0091](5)在所示意的实施例中的声学结构的管道通过合成树脂的挤压模塑形成。管道的材料不限于合成树脂。即，管道可以由任何材料诸如木头或者金属通过任何方法形成。
[0092](6)在所示意的实施例中的声学结构由六个管道110-n (n=l到6)构成。这是用于示意性的意图，并且构成声学结构的管道的数目并不具体受限。
[0093](7)在所示意的实施例中的声学结构中，管道的空腔的截面形状是基本方形的。但空腔的截面形状不限于方形，而可以是任何的任意形状。
[0094](8)在图1所示声学结构中，包括具有四个空腔的管道110-1和具有三个空腔的管道110-2的该多个管道被沿着宽度方向并排地布置从而构成声学结构。声学结构可以被以其它方式构造。
[0095]图17A是示出根据第四变型实施例的声学结构的构造的前视图。图17B是沿着线X-Xi截取的声学结构的截面视图。图17C是沿着线Y-Y'截取的声学结构的截面视图。除了图17的声学结构仅仅由是图1的声学结构中的六个管道110-n (n=l到6)之一的管道110-1构成之外，图17的声学结构的构造与图1的声学结构相同。管道110-1沿其纵向方向具有四个空腔。如在图1的声学结构中，在如此构造的声学结构中，通过设置对管道中的空腔进行分隔的分隔件而抑制当声学结构厚度减小时引起的刚度降低是可能的。减小声学结构的厚度而不存在靠近管道的开口产生的散声和吸声效应降低的缺点也是可能的。
[0096]在图1的声学结构的六个管道110-n (n=l到6)中，该声学结构可以由两个管道例如管道110-1和管道110-2构成。在此情形中，声学结构由每一个具有多个空腔的两个管道构成。在这个声学结构中，该两个管道之一的开口沿着纵向方向的位置不同于该两个管道之另一个的开口沿着纵向方向的位置。此外，该声学结构可以由图1的声学结构的六个管道110-n (n=l到6)中的两个管道例如管道110-1和管道110-4构成。在此情形中，该声学结构由具有多个空腔的管道110-1和具有一个空腔的管道110-4构成。在这个声学结构中，该两个管道之一的开口沿着纵向方向的位置不同于该两个管道之另一个的开口沿着纵向方向的位置。如此构造的声学结构也确保了与图1的声学结构确保的那些优点相类似的优点。
【权利要求】
1.一种声学结构，包括管道，所述管道具有被分隔件分隔的多个空腔，所述多个空腔中的每个空腔沿着第一方向延伸，所述第一方向是所述管道的纵向方向， 其中，所述管道具有至少一个开口，所述至少一个开口允许所述多个空腔与所述管道的外部连通，所述至少一个开口中的每个开口在所述第一方向上的位置为第一位置。
2.根据权利要求1所述声学结构，其中，所述多个空腔在沿着垂直于所述第一方向的平面上所截取的截面面积均相同。
3.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述多个空腔在垂直于所述第一方向的第二方向上布置。
4.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述管道具有作为所述至少一个开口的多个开口，所述多个开口中的每个开口允许所述多个空腔中的相应的一个空腔与所述管道的外部连通，所述多个开口中的每个开口在所述第一方向上的位置是所述第一位置。
5.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述至少一个开口是允许所述多个空腔与所述管道的外部连通的开口，所述开口在所述第一方向上位于所述第一位置处。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的声学结构，其中，所述多个空腔中的每个空腔部分地由第一平坦板部分和第二平坦板部分所限定，所述第一平坦板部分和第二平坦板部分沿着第三方向布置，从而相互平行，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，并且 其中，所述至少一个开口中的每个开口形成在所述第一平坦板部分中。
7.根据权利要求6所述的声学结构,所述声学结构以如下方式被安装在声学空间中:使得所述第一方向和所述第二方向平行于所述声学空间的墙壁或者天花板，并且使得所述第二平坦板部分与所述墙壁或者所述天花板相对。
8.根据权利要求1-5中任何一项所述的声学结构，其中，所述管道具有多个空腔行，每个所述空腔行包括沿着垂直于所述第一方向的第二方向布置的多个空腔，所述多个空腔行沿着与所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向布置， 其中，所述管道具有所述至少一个开口，所述至少一个开口允许所述多个空腔中的、属于所述多个空腔行中的最外侧空腔行的部分与所述管道的外部连通，并且 其中，所述管道具有至少一个空腔行分隔件，所述多个空腔行中的相应的相邻两个空腔行被所述至少一个空腔行分隔件中的每个空腔行分隔件所分隔，所述至少一个空腔行分隔件中的每个空腔行分隔件具有至少一个通孔，所述多个空腔中的、属于所述最外侧空腔行的所述部分和所述多个空腔中的、不属于所述最外侧空腔行的其余部分通过形成在所述至少一个空腔行分隔件中的所述每个空腔行分隔件中的所述至少一个通孔相互连通。
9.根据权利要求3-5中任何一项所述的声学结构，其中，所述声学结构包括多个第一管道，每个所述第一管道具有沿着所述第一方向延伸的至少一个空腔，所述多个第一管道中的至少一个第一管道被构成为所述管道， 其中，所述多个第一管道被设置为沿着所述第二方向布置，并且 其中，所述多个第一管道中的每个第一管道具有至少一个开口，所述至少一个开口允许所述至少一个空腔与所述管道的外部连通。
10.根据权利要求9所述的声学结构，其中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的每个第一管道被构成为所述管道，并且其中，所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道的所述至少一个开口在所述第一方向上的位置不同于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的所述至少一个开口在所述第一方向上的位置。
11.根据权利要求9所述的声学结构，其中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的一个第一管道被构成为所述管道，并且 其中，所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道具有空腔和允许所述空腔与所述外部连通的开口，所述开口在所述第一方向上的位置不同于所述第一位置。
12.根据权利要求9所述的声学结构，其中，所述多个第一管道中的两个第一管道中的一个第一管道的所述至少一个空腔的数目大于或者等于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的所述至少一个空腔的数目，所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道具有第一距离，所述第一距离大于所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道的第二距离，所述第一距离是在所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的一个第一管道在所述第一方向上的相反两端分别与所述至少一个开口之间的距离中的较大距离，所述第二距离是所述多个第一管道中的所述两个第一管道中的另一个第一管道在所述第一方向上的相反两端分别与所述至少一个开口之间的距离中的较大距离。
【文档编号】H04R1/20GK103581790SQ201310328838
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】加藤信一, 本地由和 申请人:雅马哈株式会社