[发明专利]一种三维宽带施罗德散射体

说明书

本发明公开了一种三维宽带施罗德散射体，包括矩形基板，矩形基板的阻抗至少为7倍的空气阻抗，所述基板上设有多个正方形凹槽，多个正方形凹槽呈纵横排列，每个正方形凹槽的边长均相等，每个正方形凹槽的深度h随位置变化而变化，h＝x²+y²。本发明的三维宽带德散射体，包含多个宽度相等，深度随位置变化的细槽，使得整体呈矩形排列；细槽深度随位置变化关系为：h＝x²+y²，本发明能够将入射声能量在空间中以更均匀的方式重新分布，反射声波在各个方向上的能量均匀，能够大大改善施罗德散射体的性能，拓宽带宽。

技术领域

本发明涉及三维宽带施罗德散射体，属于声学器件领域。

背景技术

施罗德散射体，可以将入射声能量反射，并在空间上重新以均匀的方式重新分布，从而实现能量的均匀化。施罗德散射体广泛应用在建筑声学等领域。目前传统的施罗德散射体通常使用特定的序列，如二次剩余序列，来产生声学散射效果，而且频带较窄。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种三维宽带施罗德散射体，能够将入射声能量在空间中以更均匀的方式重新分布，反射声波在各个方向上的能量均匀，能够大大改善施罗德散射体的性能，拓宽带宽。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种三维宽带施罗德散射体，包括矩形基板，矩形基板的阻抗至少为7倍的空气阻抗，所述基板上设有多个正方形凹槽，多个正方形凹槽呈纵横排列，每个正方形凹槽的边长均相等，每个正方形凹槽的深度h随位置变化而变化，h＝x²+y²，(x,y)为位置坐标，其中散射体中心为原点，平行于散射体的边为轴建立xy坐标系。

作为优选，所述正方形凹槽为矩形波导管，所述矩形波导宽度d₁＜f/2c；其中，f为所述三维宽带施罗德散射体的最低工作频率，c为空气中声速。

作为优选，所述矩形波导管的宽度至少为7倍壁厚d。

有益效果：本发明的三维宽带德散射体，包含多个宽度相等，深度随位置变化的细槽，使得整体呈矩形排列；细槽深度随位置变化关系为：h＝x²+y²，本发明能够将入射声能量在空间中以更均匀的方式重新分布，反射声波在各个方向上的能量均匀，能够大大改善施罗德散射体的性能，拓宽带宽。

附图说明

图1为本发明一种三维宽带施罗德散射体的示意图。

图2为本发明一种三维宽带施罗德散射体的实施示意图之一。

图3为本发明一种三维宽带施罗德散射体的实施示意图之二。

图4为一种三维宽带施罗德散射体的剖视图。

具体实施方式

如图1和图4所示，一种三维宽带德散射体包含矩形基板，所述矩形基板上等间距的设有若干个正方形凹槽，正方形凹槽按照纵横排列，即矩阵排列，每个正方形凹槽的深度随位置改变而改变，每个正方形凹槽为长度相等，每个正方形凹槽的深度h随位置变化而变化，h＝x²+y²，(x,y)为位置坐标，其中散射体中心为原点，平行于散射体的边为轴建立xy坐标系，整体呈矩形排列。

本实施例中，每个正方形凹槽均为矩形波导管。并且，所述矩形波导宽度计算方法如下：d₁＜f/2c；其中，f为所述三维宽带德散射体的最低工作频率，c为空气中声速，本发明中，三维宽带德散射体在垂直入射的条件下的工作频率f的范围是500-16000Hz。