[发明专利]声学结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种声学结构，该声学结构能够产生吸音效果和散音效果，从而防止声学空间内的声学干扰/妨碍。

本申请要求2011年11月22日提交的日本专利申请No.2011-254633的优先权，该日本申请的全部内容在此通过引用的方式并入。

背景技术

已知一种包括多个管（或共鸣管）的声学结构，每个管在其表面上具有开口，该声学结构可通过所述管来产生吸音效果和散音效果，以防止声学空间（例如，声室）中的声学干扰/妨碍（例如，颤动回声）。图6示出了一种常规声学结构90的一个示例，其包括具有相同长度的五个管25-m（其中，m=1至5），这五个管25-m在与其长度方向垂直的方向上水平排列，其末端沿竖向整齐地排列在一起。每个管25-m均具有棱柱形状，其在侧面26-m上具有开口27-m。所有这些管25-m都包括具有相同开口面积的开口27-m。这些开口27-m沿着长度方向形成在管25-m的侧面26-m上的不同位置。

该声学结构90可产生基于特定声学原理的吸音效果和散音效果，下面将参考图7对此进行描述。图7示出了在侧面26-m上具有开口27-m的管25-m的横截面图。可以这样分析：即，管25-m的开口27-m里侧的空腔被分成一个封闭管部CP_L和另一个封闭管部CP_R，该封闭管部CP_L具有封闭端28_L-m和使用开口27-m的开口端，该封闭管部CP_R具有封闭端28_R-m和使用开口27-m的开口端。随着声波从声学空间经由开口27-m进入该空腔中，行进波可以从所述开口端（即，开口27-m）沿向左方向行进到封闭管部CP_L的封闭端28_L-m，同时，行进波可以从所述开口端（即，开口27-m）沿向右方向行进到封闭管部CP_R的封闭端28_R-m。向左的行进波在封闭管部CP_L的封闭端28_L-m上反射，从而该反射波被重新传输至开口27-m，同时，向右的行进波在封闭管部CP_R的封闭端28_R-m上反射，从而该反射波可重新传输至开口27-m。

根据下文的等式（1），封闭管部CP_L在共振频率f_L-n（其中，n=1,2,…）下产生共振。该封闭管部CP_L使行进波和反射波进行合成而产生驻波，根据质点速度，该驻波在封闭端28_L-m具有波节并在开口端具有波腹。另外，根据下文的等式（2），封闭管部CP_R在共振频率f_R-n（其中，n=1,2，…）下产生共振。该封闭管部CP_R使行进波和反射波进行合成而产生驻波，根据质点速度，该驻波在封闭端28_R-m具有波节并在开口端具有波腹。在等式（1）、（2）中，L_L表示该封闭管部CP_L的长度（即，在左侧封闭端28_L-m至开口27-m之间测得的长度）；L_R表示该封闭管部CP_R的长度（即，在右侧封闭端28_R-m至开口27-m之间测得的长度）；c表示声波的传播速度；n是大于或等于“1”的整数。

f_L-n=(2n-1)·(c/(4·L_L))…(1)

f_R-n=(2n-1)·(c/(4·L_R))…(2)

共振频率为f_L-n的声波可以到达侧面26-m的开口27-m周围，同时，部分进入管25-m的开口27-m中。这里，该声波在封闭管部CP_L的封闭端28_L-m上反射，然后从开口27-m朝着声学空间发射。这些声波的相位与从声学空间进入开口27-m中的声波的相位相反。在管25-m的侧面26-m的开口27-m的周围，来自声学空间的声波在不涉及相位回转的情况下被反射。