本发明专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，包括微穿孔板、与微穿孔板构成一体的具有后腔深度Ｄ的盒形构件，所述微穿孔板的穿孔板常数见公式１，相对声阻见公式２，且１≤ｒ≤５，所述后腔深度见公式３，式中：ｄ－微穿孔板的穿孔直径ｍｍ；ω－角频率；ρ－空气密度１．２ｋｇｍ↑［－３］；η－粘滞系数，空气中为１．８（１０）↑［－５］ｋｇｍ↑［－１］ｓ↑［－１］；ｐ－微穿孔板的穿孔率％；ρｃ－特性阻抗，空气中为４００ｋｇｓ↑［－１］；ｔ－微穿孔板的板厚ｍｍ；ｋｒ－相对声阻常数；λ－声波波长ｍ；Ｃ－声速，空气中３４０ｍｓ↑［－１］；ｆ↓［０］－最大吸声频率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种吸声结构，具体地说涉及一种特宽频带微穿孔吸声体。目前使用的微穿孔板吸声结构，较之其他的共振吸声结构的吸声频带要宽得多，但也只有1～2个倍频程。为了进一步加大其吸声频带宽度，在实际应用中需采取双层微穿孔板吸声结构。在使用这种结构时，安装施工比较复杂，要求较高的技术，才能保证质量。此外，在实际应用中，声波不只是正入射，在不同的方向也要入射。因此，吸收特性是各个方向入射的平均。如果假设各个方向入射的概率相同，这时的入射被称之为漫入射，则起作用的是统计吸声系数。根据微穿孔板吸声结构的理论(马大猷发表在“中国科学”杂志1975年卷第38-50页上的“微穿孔吸声结构的理论和设计”)，除基本(或主要)吸声频带外，在高频率还有一些次吸声频带。这种次吸声频带在一定条件下，可形成重要甚至是主要的吸声部分。最近的科学研究工作已得到验证并求得形成规律，并求得其基本形成规律和在漫入射时统计吸声系数的规律。本专利技术的目的在于有效地利用微穿孔板吸声结构的次吸声频带而提供一种特宽频带微穿孔吸声体，该吸声体能够大大增加实际应用的吸声频带，从而实现其高频吸声性能，并且在无特殊技术要求的条件下，就能将这种吸声体简便地安装投入使用。本专利技术的又一个目的在于提供一种制造所述微穿孔吸声体的方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种实施制造所述微穿孔吸声体方法的设备。本专利技术的目的主要是通过降低微穿板的穿孔板常数K来达到的，其具体技术方案如下。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体包括微穿孔板和与微穿孔板构成一体的具有后腔深度D的盒形构件，所述微穿孔板的穿孔板常数k=dωρ4η≤3,]]>相对声阻r=32ηpρctd2kr]]>，且1≤r≤5，所述后腔深度D=(Dλ)cf0]]>，式中d-微穿孔板的穿孔直径mm；ω-角频率；ρ-空气密度1.2kg m-3；η-粘滞系数，空气中为1.8(10)-5kg m-1s-1；p-微穿孔板的穿孔率％；ρc-特性阻抗，空气中为400kg s-1；t-微穿孔板的板厚mm；kr-相对声阻常数，kr=(1+k232)12+232dt·k;]]>C-声速，空气中340m s-1；λ-声波波长m；f0-最大吸声频率。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述穿孔板常数K=1，相对声阻1≤r＜3；本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述微穿孔板和盒形构件的板厚t=0.1-5mm；所述穿孔直径d=0.1-0.4mm；所述穿孔率P=0.1-2％。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述t=0.2mm；所述d=0.2mm；所述穿孔率P=0.3％。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述微穿孔板成波纹状或所述盒形构件内设有支撑挡板格，其方格尺寸为10×10-100×100cm2；或所述微穿孔板成波纹状和所述盒形构件内设有支撑挡板格，其方格尺寸为10×10-100×100cm2。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述微穿孔板和盒形构件的材料为铝板、钢板、塑料板、木板、纸板或膜。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体，其中所述微穿孔板上的穿孔成三角形或正方形点阵排列。本专利技术的特宽频带微穿孔吸声体的吸声特性由微穿孔板的穿孔板常数K和微穿孔板的相对声阻r来决定。下面分别对其吸收特性中的正入射吸声特性、扩散场中漫入射的基本吸声特性、次吸声频带使吸声频带向高频延长的数值以及特宽频带微穿孔吸声体的构造进行详细说明。1、正入射吸声特性正入射吸声特性包括正入射吸声系数αn、吸声频率f、后腔相对厚度、半频吸声下限频率f1和半频吸声上限频率f2。其中αn=4r(1+r)2+(ωm-ctg(ωDc))2]]>最大吸声系数α0=4r(1+r)2]]>最大吸声频率(微穿孔板主要频率)f0满足ω0m=ctg(ω0Dc)]]>其中ω0=2πf0Dλ=(1π)ctg-1(ω0m)]]>波长λ=c/f0，在半吸声点α=(1/2)α0的频率f1和f2满足ω1-ctg(ω0Dc)=-(1+r)]]>ω1-ctg(ω0Dc)=+(1+r)]]>ω1=2πf1,ω2=2πf2在半频吸声下限频率f1,ω1D/c＜1时，可取ctg的近似值求得ω1Dc=ctg-1{1+mc/D1+(1+r)2}]]>在半频吸声上限频率f2,ω0D/c只能用数字计算求得。以上公式中c-声速，在空气中取为340m s-1m-相对声质量根据以上公式计算正入射吸声特性的各参数如下面的表1所示，并可据以求得吸声频带频程f2/f1。表1特宽频带微穿孔吸声体正入射吸声特性(决定于基本参数k,r) 根据上表任意选定f0值后，使微穿孔吸声体的吸声范围适合要求，其它值均可求得。对表中k,r值均可用内插法求得中间值。2、扩散场中漫入射的基本吸声特性微穿孔吸声体除吸收正入射声音外，还吸收斜入射声音，其斜入射吸声系数α(θ)是斜入射角θ的函数，α(θ)=4rcosθ(1+rcosθ)2+(ωmcosθ-ctg(ωDcosθc))2]]>在扩散场中，漫入射吸声系数或统计吸声系数是α。对θ平均值式中αstat=∫0π24rcosθsin2θdθ(1+rcosθ)2+(ωmcosθ-ctg(ωDcosθc))2]]>r是微穿孔板的相对声阻r=32ηpρctd2kr]]>kr=(1+k232)12+232dt·k]]>ωm是微穿孔板的相对声质量ωm=ω·tpckm]]>km=1+(9+k22)-12+0.85dt]]>kr-相对声阻常数km-相对声质量常数特宽频带微穿孔吸声体在扩散场中的基本吸声特性大致与正入射时相似，主要是频谱移至较高频率。设αm为扩散场中的最大吸声系数，其频率为fm，半频吸声频带为f1-f2′。以正入射时最大吸声频率f0为主，归一各值，fm=ζmf0，下限频率比f1f0=ξ1,]]>上限频率比 基本相等，均约为1.4。吸声频带的频程 基本相等。在k＜3,1≤r＜3范围内，最大的吸声系数等于0.8左右，最大吸声频率约为1.4f0，吸声频程与正入射相同。根据这些关系可估计扩散场内的吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种特宽频带微穿孔吸声体，包括微穿孔板，其特征在于：还包括与微穿孔板构成一体的具有后腔深度Ｄ的盒形构件，所述微穿孔板的穿孔板常数＊＊＊，相对声阻＊＊＊，且１≤ｒ≤５，所述后腔深度Ｄ＝（Ｄ／λ）ｃ／ｆ↓［０］，式中： ｄ－微穿孔板的穿孔直径ｍｍ； ω－角频率； ρ－空气密度１．２ｋｇ ｍ↑［－３］； η－粘滞系数，空气中为１．８（１０）↑［－５］ｋｇ ｍ↑［－１］ｓ↑［－１］； ｐ－微穿孔板的穿孔率％； ρｃ－特性阻抗，空气中为４００ｋｇ ｓ↑［－１］； ｔ－微穿孔板的板厚ｍｍ； ｋ↓［ｒ］－相对声阻常数，＊＊＊； λ－声波波长ｍ； Ｃ－声速，空气中３４０ｍ ｓ↑［－１］； ｆ↓［０］－最大吸声频率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马大猷，刘克，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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