一种可控复合吸声板制造技术

本实用新型专利技术涉及吸声技术领域，特别是涉及一种可控复合吸声板。包括贴合设置的多层压电薄膜构成的板体、噪声频率采集元件和吸声控制器；每层压电薄膜上设有多个贯通的吸声孔，且相邻两层压电薄膜上的至少部分吸声孔错位连通，形成消声缝隙；噪声频率采集元件用于获取环境噪声频率；吸声控制器的信号接收端口与噪声频率采集元件的信号输出端口连接，吸声控制器通过引线与压力薄膜电连接，以施加激励电压至所述压电薄膜。工作过程中，通过施加激励电压至压电薄膜产生形变，使得其上孔径产生相应的改变，或改变错位程度间接改变消声缝隙的大小，由此扩大该吸声结构的有效吸声频带。与现有技术相比，具有结构加工容易，生产成本低，吸声效果显著的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及吸声
，特别是涉及一种可控复合吸声板。
技术介绍
在噪声控制工程中，微穿孔板共振结构是一种广泛采用的吸声技术。众所周知，微穿孔板结构是在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于1.0mm的微孔或宽度小于1.0mm的微缝，穿孔率在0.3-5%之间，板后部留有一定厚度(l-20cm)的空气层，空腔内不填任何吸声材料。其共振吸声结构的吸声机理是，微穿孔板上的每一个穿孔与其相对应的空气层组成的系统类似于亥姆霍兹共振器，微穿孔板共振吸声结构可理解为许多亥姆霍兹共振器的并联。当声波进入小孔后便激发空腔内空气振动，如果声波频率与该结构共振频率相同时，腔内空气便发生共振，穿孔板孔颈处空气柱往复振动，速度、幅值达最大值，摩擦与阻尼也最大；此时，使声能转变为热能最多，即消耗声能最多，从而发挥高效吸声作用。基于上述性能优势，微穿孔板共振结构在众多领域得到了广泛应用，如飞机降噪、体育馆吸声、通风管道吸声等。然而，微孔的孔径横截面较小或微缝的缝隙横截面较小，加工难度较大；且对于现有传统的单层微穿孔板共振吸声结构来说，其有效吸声中心频率固定且频带窄的本质决定了它不能有效地应对上述复杂的噪声环境。有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有微穿孔板共振结构进行优化设计，以有效克服上述缺陷，在提升加工艺性的基础上，为适应不同场合的吸声要求提供可靠保障。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是解决提供一种加工容易、可调控吸声性能的复合吸声板。( 二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种可控复合吸声板，包括贴合设置的多层压电薄膜构成的板体、噪声频率采集元件和吸声控制器；其中，每层所述压电薄膜上设有多个贯通的吸声孔，且相邻两层所述压电薄膜上的至少部分所述吸声孔错位连通，形成消声缝隙；所述噪声频率采集元件用于获取环境噪声频率；所述吸声控制器的信号接收端口与所述噪声频率采集元件的信号输出端口连接，所述吸声控制器通过引线与所述压力薄膜电连接，以施加激励电压至所述压电薄膜。优选地，所述噪声频率采集元件为传声器，并根据获取的噪声频率以电压信号的方式输出至所述吸声控制器。优选地，所述吸声控制器为电压调制电路。优选地，相邻两层所述压电薄膜的相对位置可调，以便调整所述消声缝隙的大小。优选地，每层所述压电薄膜上的穿孔形状、尺寸和排布方式相同。优选地，每层所述压电薄膜上的穿孔形状、尺寸和排布方式相异。优选地，所述压电薄膜为共聚物压电薄膜、交联聚丙烯压电薄膜或聚偏二氟乙烯压电薄膜。优选地，相邻两层所述压电薄膜之间的所有吸声孔均错位连通。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下优点:本技术提供的可控复合吸声板，有效利用了压电薄膜的逆压电效应特性，多层贴合设置的压电薄膜上均开设有吸声孔，并在贴合面处错位连通形成消声缝隙，由此形成微穿孔板结构。如此设置，加工时仅需要在压电薄膜上加工出较大的孔，通过错位布置的相邻两层膜即能够形成小尺寸吸声缝隙，易于加工，解决了现有技术在吸声板上加工微孔或微缝困难的问题。另外，工作过程中，吸声控制器根据环境噪声频率可施加激励电场至压电薄膜，压电薄膜的形变使得其上的吸声孔的孔径产生相应的改变，或者改变相邻压电薄膜之间错位程度，从而能够间接改变贴合处所形成的消声缝隙的大小，实现消声缝隙大小具有可调性，由此吸声板可循环实时地对于不同频率噪声的可控主动吸声性能，扩大了该吸声结构的有效吸声频带。与现有技术相比，具有结构加工容易，生产成本低，吸声效果显著的特点。【附图说明】图1是本技术【具体实施方式】所述可控复合吸声板的整体结构示意图；图2是图1中所示板体的俯视图；图3是图2的A-A剖面图。图中:板体1、压电薄膜11、吸声孔111、压电薄膜12、吸声孔121、消声缝隙13、吸声控制器2、噪声频率采集元件3。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。请参见图1，该图示出了本实施方式所述可控复合吸声板的整体结构示意图。该可控复合吸声板的板体I由贴合设置的压电薄膜11和压电薄膜12构成。每层压电薄膜上均设置有多个贯通的吸声孔，压电薄膜11上的吸声孔111与压电薄膜12上的吸声孔121在贴合面错位连通，形成消声缝隙13。具体请一并参见图2和图3，其中，图2是图1中所示板体的俯视图，图3是图2的A-A剖面图。这里的“错位连通”是指，压电薄膜11和压电薄膜12贴合时，两层膜之间的吸声孔的中心不处于同一直线上，仅有吸声孔的局部处于连通状态，其他部分被膜面所盖合。当声波进入消声缝隙13后便激发空腔内空气振动，声波频率与该结构共振频率相同时，腔内空气便发生共振，使声能转变为热能，从而发挥高效吸声作用。本方案中，压电薄膜11和压电薄膜12分别通过引线与吸声控制器2的控制信号输出端电连接，吸声控制器2的信号接收端口与噪声频率采集元件3的信号输出端口连接。噪声频率采集元件3用于获取环境噪声频率，并输出至吸声控制器2，进而通过吸声控制器2向压电薄膜11和压电薄膜12施加激励电压，形成交变电场。如此设置，利用压电薄膜的逆压电效应产生形变，使得压电薄膜上的穿孔孔径产生相应改变，实现该吸声板体对于不同频率噪声的可控主动吸声性能，扩大了该吸声结构的有效吸声频带。应当理解，前述吸声控制器2可以采用单片机为控制单元执行，也可以采用电压调制电路施加激励电压。该电压调制电路的具体元件配置可以根据现有技术实现，故本文不再赘述。其中，压电薄膜11和压电薄膜12的相对位置可调，以便调整消声缝隙13的大小，适应不同的应用场合。特别说明的是，该板体I不局限于图中所示由两层压电薄膜贴合而成，实际上，根据需要也可以采用其他复数层的压电薄膜贴合形成该板体1，例如，三层或四层等。此外，两层压电薄膜均可以为单当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控复合吸声板，其特征在于，包括：板体，包括贴合设置的多层压电薄膜，每层所述压电薄膜上设有多个贯通的吸声孔，且相邻两层所述压电薄膜上的至少部分所述吸声孔错位连通，形成消声缝隙；噪声频率采集元件，用于获取环境噪声频率；和吸声控制器，其信号接收端口与所述噪声频率采集元件的信号输出端口连接，所述吸声控制器通过引线与所述压力薄膜电连接，以施加激励电压至所述压电薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊娟，李贤徽，张斌，王月月，
申请(专利权)人：北京市劳动保护科学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11