[发明专利]低频吸声器及其构造方法

说明书

本发明提供了一种低频吸声器及其构造方法，本发明的低频吸声器包括两端敞口的弹性管体，于所述弹性管体的侧壁上形成有沿所述弹性管体的轴向延伸的开口，还包括相对布置，以分别对所述弹性管体两端的敞口进行封闭的两块板体。本发明所述的低频吸声器经由具有开口且两端封闭的弹性管体的设置，使用时通过声波与管壁的摩擦，以及所引起的管体与低频声波间的共振，可使声波的能量转换为热被吸收，这一转化在发生共振时尤为显著，而本吸声器可支持低频下的共振模式，从而能够实现对低频声波的有效吸收。

技术领域

本发明涉及声波处理技术领域，特别涉及一种用于低频声波吸收的低频吸声器，本发明还涉及该低频吸声器的构造方法。

背景技术

低频(<400Hz)声波在生活中广泛存在，例如人说话的语音以及设备振动产生的噪音，因此对低频声波的控制与吸收一直是声学工程中的重要课题。由于在低声压级(<120dB)下声学系统是线性的，声波和材料之间的耗散作用相对于频率的平方成正比，因此声波在低频段难以耗散，低频声波的吸收从而也一直是一个长期难题。

由于在低频下空气中的声波波长很长(约1m)，传统的多孔吸声材料在被壁支撑的情况也至少需要四分之一波长的厚度才能有显著的吸收，这就会占用很大的区域，在空间有限的情况下难以忍受。同时，多孔材料的废屑也很不环保，在室内的使用既不方便，也不健康。为了克服这些传统材料不容忽视的缺点，人们尝试开发出新的亚波长低频吸声器，例如镶嵌膜共振单元(DMR)在低频下表现出令人印象深刻的吸收，但是它们使用的弹性薄膜相对脆弱，并且面对应力或剪切时其结构稳定有可能被破坏，这一定程度上限制其应用场景。

近年来，已经有研究提出了对于开口管谐振腔这样的共振结构，由于其局部共振模式，在低频下能产生深亚波长的声子带隙，但是，直到现在的研究也只考虑了刚性开口管谐振腔，并没有研究过它们本身对声波的吸收效果，只研究过它们被嵌入进多孔材料时对声波吸收的辅助增益，从而难以投入实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种低频吸声器，旨在克服现有技术中的至少一点不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低频吸声器，其包括：

弹性管体，所述弹性管体两端敞口，于所述弹性管体的侧壁上形成有沿所述弹性管体的轴向延伸的开口；

板体，所述板体为相对布置的两块，以分别构成对所述弹性管体两端敞口的封闭。

进一步的，所述弹性管体为一个或是嵌套设置的多个。

进一步的，嵌套设置的多个所述弹性管体中，相邻所述弹性管体上的所述开口背对布置。

进一步的，所述开口沿所述弹性管体的轴向贯穿所述弹性管体。

进一步的，所述开口被设置为位于所述弹性管体轴向长度的中间部分。

进一步的，所述弹性管体沿其轴向长度具有恒定的或变化的横截面。

进一步的，所述开口为沿所述弹性管体轴向延伸的直线形，或所述开口具有沿所述弹性管体周向的弯曲。

进一步的，所述弹性管体的横截面为椭圆形。

进一步的，在所述低频吸声器的背对于声波传播方向的一侧设有刚性背衬，所述刚性背衬与低频吸声器之间间隔布置。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的低频吸声器中，经由具有开口且两端封闭的弹性管体的设置，使用时通过声波与管壁的摩擦，以及所引起的管体与低频声波间的共振，可使声波的能量转换为热被吸收，这一转化在发生共振时尤为显著，而本吸声器可支持低频下的共振模式，从而能够实现对低频声波的有效吸收。