[发明专利]用于吸收或辐射非常低的声波频率的小厚度穿孔多层结构式声学谐振器

说明书

本发明涉及一种包括谐振部(1)的声学谐振器，所述谐振部具有：在传播方向(21)上延伸的主穿孔(2)和与主穿孔(2)连通以形成非常薄的声学谐振器的一系列侧腔(3)，每个侧腔(3a,3b,3c…)通过所述主穿孔(2)的相应段的整个周边通向主穿孔(2)，并且侧腔(3)构成流体薄层，使得谐振部(1)具有“多层”结构，该“多层”结构包括所述流体薄层和谐振部(1)的将这些流体薄层分隔开的材料层。

技术领域

本发明涉及声学谐振器的领域。

更具体地，本发明涉及一种谐振器，该谐振器可以用于吸声类型的应用，例如用作吸声或消音材料，或者用于声学辐射类型的应用，例如扬声器端口(“低音反射”盒)类型的应用。

背景技术

聚氨酯泡沫、玻璃棉类型的纤维材料或三聚氰胺泡沫通常是用于吸声的材料。这种多孔材料被包含在大多数吸声材料中，并且通常对于吸收高频(通常高于1KHz)是有效的。然而，这些多孔材料对于吸收低频(通常低于1KHz)通常不是非常有效。更一般地，这种多孔材料的缺点是吸收效率与材料的厚度成正比。例如，发明人估计三聚氰胺泡沫在500Hz的频率下的吸收系数的相同值将意味着该泡沫至少为几十厘米厚。

吸声装置在一类型的现有技术中也是已知的，该类型的现有技术包含适合于接收和传播声波的通道并且包含形成亥姆霍兹谐振器的侧腔。例如，以下文献描述了这样的设备：

-Sugimoto N.,Horioka T.,Dispersion characteristics of sound waves ina tunnel with an array of Helmholtz resonators,J.Acoust.Soc.Am.97,1446-1459,1995(以下称为SUGIMOTO 95)；

-EP1291570A2。

在SUGIMOTO 95文献中，每个侧腔通过通道壁中的点式切口的孔口通向通道。在文献EP1291570A2中，侧孔沿周向平行于通道延伸(参见本文献的图5b)。

一般而言，配备亥姆霍兹谐振器的系统能够吸收低频，通常低于1KHz。然而，低频率的吸收需要谐振器的尺寸较大。因此，发明人认为，为了利用形成谐振器的腔获得500Hz的谐振频率，该腔的长度应为大约17cm。

在下一文献中描述了另一种类型的吸声装置，其中一些作者也是本发明的发明人：

-Leclaire P.,Umnova O.,Dupont T.,Panneton R.,Acoustical properties ofair-saturated porous material with periodically distributed dead-end pores,J.Acoust.Soc.Am.,137(4),1772-1782,2015(以下称为LECLAIRE 15)。

该文献LECLAIRE 15描述了一种材料，该材料包含适合于接收和传播声波的几个主穿孔，并且包含“死端孔”类型的侧穿孔。

本发明的一个目的在于提出一种具有小厚度的声学谐振器，其能够吸收低频，通常低于1kHz。

本发明的另一个目的在于提出一种还能够在声学辐射类型的应用中工作的声学谐振器。

发明内容

为此，本发明提出了一种包括谐振部的声学谐振器，所述谐振部具有：

-向右穿过谐振部的主穿孔，主穿孔沿传播方向延伸，该主穿孔适合于在传播方向上接收和传播至少一个声波，

-一系列侧腔，其与主穿孔连通以形成声学谐振器，每个侧腔相对于传播方向横向延伸，

主穿孔和侧腔被流体充满，该流体优选是空气(或者可替代地，能够是例如水)，