一种低频宽带吸声降噪结构制造技术

本发明专利技术涉及噪声控制领域，具体了提供一种低频宽带吸声降噪结构，包括并联设置的吸声单元，吸声单元内包括串联设置的吸声腔；吸声腔的腔体内设有吸声体和阻抗通道，阻抗通道与吸声腔中吸声板上的吸声通孔连通；吸声单元包括吸声上板和封闭背板，吸声上板和封闭背板的周侧由封闭侧板围合连接；吸声上板和封闭背板之间设有至少一个吸声隔板，通过吸声隔板将吸声单元的腔体分成串联连通的吸声腔；吸声通孔位于吸声上板和吸声隔板上；通过吸声单元并联耦合、谐振腔串联、吸声体及阻抗通道复合降噪结构优化低频降噪性能、拓宽吸声频带。本方案可适应于宽频噪声源或多阶谐波噪声源，可满足有限安装空间内的整体降噪需求。限安装空间内的整体降噪需求。限安装空间内的整体降噪需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低频宽带吸声降噪结构


[0001]本专利技术涉及噪声控制
，尤其涉及一种低频宽带吸声降噪结构。

技术介绍

[0002]随着经济的飞速发展，生产生活造成的噪声污染越来越多，吸声降噪结构发挥着不可或缺的作用。目前吸声降噪结构根据吸声原理一般可分为两类，一类是多孔材料吸声，其降噪原理为：当声波进入多孔材料内部后，受摩擦力和粘滞力作用，相当一部分声能将转化为热能，以此衰减声波，以达到吸声的目的，其特点是在中高频段降噪效果显著，有效降噪频带较宽，但低频段降噪效果较差；另一类是共振吸声，基于亥姆霍兹共振器原理，采用穿孔板、微穿孔板或谐振腔结构，并在其背后留有一定深度的空腔，利用穿孔板、微穿孔板或谐振腔板上孔内与背后空腔内的空气层形成共振作用而有效吸声，其特点是降噪频带可根据噪声源的特性进行针对性设计，可实现低频良好吸声，但有效降噪频带一般较窄，且越低频，背后空腔越大，到一定程度时即使采用最大空腔深度也难以达到所需的更低的共振吸声频率，进而无法满足低频降噪要求。
[0003]同时，对于穿孔板、微穿孔板或谐振腔等共振降噪结构，单层降噪结构一般只产生一个有效的共振吸声峰值，虽然吸声系数峰值可达到0.9以上，但吸声频带较窄。为了拓宽吸声频段，可通过增加自由度的方式，采用双层穿孔板、微穿孔板或谐振腔降噪结构，产生两个有效的共振吸声峰值，但受结构参数本身的限制，降噪频带也只能覆盖两到三个1/3倍频程，且两个共振峰之间存在明显的低谷；而若采用三层或三层以上的穿孔板、微穿孔板或谐振腔降噪结构，相比于双层降噪结构，层数进一步增多虽可拓宽吸声频带，但会降低拓宽前吸声频带内的平均吸声系数（即降低有效频带内的降噪效果），且厚度空间尺寸、加工难度和成本均将大幅增加；因此对于低频且宽频的噪声源，无论是双层降噪结构还是多层降噪结构，均难以达到满意的降噪效果。
[0004]为了解决上述问题，现有技术中出现了如下吸声降噪技术：1、专利号为“202011380001.5”，专利名称为“一种降噪装置及烟机”的专利技术专利，包括背腔壳体、微穿孔板以及导板组件，背腔壳体形成有空腔，微穿孔板上形成有多个与空腔连通的微孔，导板组件设置于空腔内，导板组件包括主板及导板，导板连接于主板的通孔处，导板与背腔壳体间隔设置，以使得噪音的声波能够从多个微孔经通道进入空腔，并在抵达背腔壳体后从通道之间折返并向主板的方向传播，能够达到延长声波的传播长度的效果，从而减少低频噪音，进而提高降噪效果。
[0005]2、专利号为“202110381785.1”，专利名称为“一种提高管道低频降噪声衬降噪效果的方法和声衬”的专利技术专利，通过增设分隔板从而增加进入到声衬吸声单元空腔内噪声的流道长度来提高降噪效果的，可在有限的声衬安装高度范围内，有效拓宽共振吸声频段，保证整体的降噪量，不增加风阻，不减少气流量。
[0006]3、专利号为“201820991506.7”，专利名称为“局部穿孔板消声单元、组合穿孔板消声单元、复合消声片、复合消声装置和管道系统”的技术专利，包括底板、侧板和局部穿
孔板，局部穿孔板和底板共同形成消声空腔；局部穿孔板包括穿孔区域和非穿孔区域，穿孔区域包括多个消声孔。该局部穿孔板消声单元和组合穿孔板消声单元适用于低频噪声控制，并可适用于对宽频噪声的控制。
[0007]4、专利号为“202210049291.8”，专利名称为“一种共振耦合超材料结构及制造工艺”的专利技术专利申请，包括盖板、耦合腔本体及底板，耦合腔本体与盖板及底板紧密连接形成吸声单元，可在更薄的条件下实现更宽频的高效的吸声。
[0008]5、专利号为“201811528044.6”，专利名称为“内置穿孔板式亥姆霍兹共振器及基于其的低频宽带吸声结构”的专利技术专利申请，其内置穿孔式亥姆霍兹共振器，设置有一个或多个隔板，以与普通亥姆霍兹共振器配合使用，更加灵活地调节峰值位置，可在一定范围内获得连续吸声宽带。
[0009]但上述现有技术存在如下问题：仅采用了穿孔板或同一种单元串联，为单一抗性吸声，不论是采用多孔材料吸声还是共振吸声，均难以满足低频（如200Hz以下）且宽频（大于2~3个1/3倍频程）条件下的良好吸声性能要求。
[0010]未有效采用低声速吸声体进行降低声速设计，未设计阻抗调节通道，若想实现非常低频，必须要求结构厚度足够大，且频率越低，厚度越大，增加声阻、降低声速的能力有限，难以在低频宽频条件下减小结构厚度。
[0011]综上所述，针对低频且宽频的噪声源，如何在有限的高度范围空间内有效降低噪声、拓宽吸声频带，提高低频段降噪效果，是当下亟待解决的问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术为解决上述问题，提供了一种低频宽带吸声降噪结构，通过并联设置的吸声单元、位于吸声单元内且串联设置的谐振腔、设于谐振腔内的低声速吸声体，可增加声阻，降低声速，调制阻抗，减小结构厚度，实现低频且宽频条件下良好的吸声性能。
[0013]为达到上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种低频宽带吸声降噪结构，包括至少两个沿宽度方向并联设置的吸声单元，吸声单元内包括至少两个沿深度方向串联设置的吸声腔；吸声腔靠近声源的一侧吸声板上设有吸声通孔并使得吸声腔成为谐振腔，吸声腔的腔体内设有吸声体和阻抗通道，阻抗通道与吸声腔中吸声板上的吸声通孔连通；通过吸声单元并联耦合、谐振腔串联、吸声体及阻抗通道复合降噪结构优化低频降噪性能、拓宽吸声频带。
[0014]优选的，吸声单元包括靠近声源的吸声上板和远离声源且与吸声上板相对设置的封闭背板，吸声上板和封闭背板的周侧由封闭侧板围合连接；相邻吸声单元连接处的封闭侧板为封闭隔板；吸声上板和封闭背板之间设有至少一个吸声隔板，通过吸声隔板将吸声单元的腔体分成串联连通的吸声腔；吸声通孔位于吸声上板和吸声隔板上。
[0015]优选的，吸声体沿吸声腔的高度方向设置；吸声体的厚度≤吸声腔的腔深。
[0016]优选的，不同吸声腔中吸声体的材质和厚度相同或不同；同一吸声单元不同吸声腔中的阻抗通道不对齐或对齐连通。
[0017]优选的，同一吸声单元中的吸声隔板等距离间隔设置或不等距离间隔设置；不同吸声单元中的吸声隔板均匀对齐设置或不对齐错开设置。
[0018]优选的，不同吸声单元中吸声通孔的孔径相同或不同；同一吸声单元中吸声上板和吸声隔板上的吸声通孔的孔径相同或不同；同一吸声单元中不同吸声隔板的吸声通孔的孔径相同或不同。
[0019]优选的，不同吸声单元中吸声上板或吸声隔板的厚度相同或不同；同一吸声单元中吸声上板和吸声隔板的厚度相同或不同；同一吸声单元中不同吸声隔板的厚度相同或不同。
[0020]优选的，吸声上板和吸声隔板的厚度为0.4 ~ 1.5 mm，吸声通孔的孔径为15 ~ 30 mm，吸声体的厚度为40~ 180mm。
[0021]优选的，每个吸声单元内的阻抗通道相互连通且与吸声通孔连通；每个吸声单元中吸声腔的阻抗通道均设于吸声体之间且位于吸声腔的中部，阻抗通道的高度与吸声腔的腔深相等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低频宽带吸声降噪结构，其特征在于，包括至少两个沿宽度方向并联设置的吸声单元，所述吸声单元内包括至少两个沿深度方向串联设置的吸声腔（3）；吸声腔（3）靠近声源的一侧吸声板上设有吸声通孔（4）并使得吸声腔（3）成为谐振腔，吸声腔（3）的腔体内设有吸声体（5）和阻抗通道（6），阻抗通道（6）与吸声腔（3）中吸声板上的吸声通孔（4）连通；通过吸声单元并联耦合、谐振腔串联、吸声体（5）及阻抗通道（6）复合降噪优化低频降噪性能、拓宽吸声频带。2.根据权利要求1所述的低频宽带吸声降噪结构，其特征在于，所述吸声单元包括靠近声源的吸声上板（7）和远离声源且与吸声上板（7）相对设置的封闭背板（9），吸声上板（7）和封闭背板（9）的周侧由封闭侧板（10）围合连接；相邻吸声单元连接处的封闭侧板（10）为封闭隔板（11）；吸声上板（7）和封闭背板（9）之间设有至少一个吸声隔板（8），通过吸声隔板（8）将吸声单元的腔体分成串联连通的吸声腔（3）；吸声通孔（4）位于吸声上板（7）和吸声隔板（8）上。3.根据权利要求2所述的低频宽带吸声降噪结构，其特征在于，所述吸声体（5）沿吸声腔（3）的高度方向设置；吸声体（5）的厚度≤吸声腔（3）的腔深。4.根据权利要求3所述的低频宽带吸声降噪结构，其特征在于，不同吸声腔（3）中吸声体（5）的材质和厚度相同或不同；同一吸声单元不同吸声腔（3）中的阻抗通道（6）不对齐或对齐连通。5.根据权利要求4所述的低频宽带吸声降噪结构，其特征在于，同一吸声单元中的吸声隔板（8）等距离间隔设置或不等距离间...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜猛，查国涛，傅亮，周常荣，郭福林，杨涛，贺才春，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：