[实用新型]一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关

说明书

一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关，包括螺线剪纸结构、微位移结构、机电控制系统；所述螺线剪纸结构设有多个剪纸单元，所述剪纸单元呈阵列方式排列在一板体上；所述微位移结构设于螺线剪纸结构的下方，微位移结构设有多个微位移单元，所述微位移单元一一对应剪纸单元设置，微位移单元通电后通过电磁吸引与剪纸单元连接后控制剪纸单元的位移变形；所述机电控制系统用于通过微位移结构控制每个剪纸单元的三维变形方向及程度，以此来改变其本征模式，控制声能传播带隙。本实用新型具有阵列及结构位移可调性，整体模块化设计，可以根据不同声学场景进行调控，利用对螺线剪纸三维变形来控制能带范围，其结构紧凑，灵活调控，工作频带宽。

技术领域

本实用新型涉及领域，尤其涉及一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关。

背景技术

目前声学超材料迅猛发展，可以通过共振来解释波色散效应，但是其局限性很明显，只能在共振频率附近产生带隙，受材料自身特征影响大，不具有可调控性。且带隙的宽度受结构的体积等影响因素比较大，限制了其应用的推广。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中声学超材料由于自身结构及体积质量的限制，只能在共振频率附近产生带隙，带隙控制比较固定且有限，无法连续调控的局限性，提供一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关，可以灵活调控能带变化，且能在较大工作频率范围内有作用，适用于声学实验室等多种需要调控声能带的场景。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关，包括螺线剪纸结构、微位移结构、机电控制系统；所述螺线剪纸结构设有多个剪纸单元，所述剪纸单元呈阵列方式排列在一板体上；所述微位移结构设于螺线剪纸结构的下方，微位移结构设有多个微位移单元，所述微位移单元一一对应剪纸单元设置，微位移单元通电后通过电磁吸引与剪纸单元连接后控制剪纸单元的位移变形；所述机电控制系统用于通过微位移结构控制每个剪纸单元的三维变形方向及程度，以此来改变其本征模式，控制声能传播带隙。

所述剪纸单元为四条阿基米德螺线刻蚀而成。

所述微位移单元包括电磁吸盘、拉伸轴、固定平板；所述拉伸轴设于固定平板上，所述电磁吸盘设于拉伸轴的顶端，所述电磁吸盘通电后吸附固定于剪纸单元的剪纸螺线中心。

所述拉伸轴的伸缩距离为相对原点-5mm～5mm。

所述多个微位移单元的固定平板集成一体。

所述机电控制系统包括O/I设备和控制终端，所述控制终端通过O/I设备连接微位移结构。

所述的一种可调谐实验场地用变形剪纸声开关的应用，用于声学实验室以及其他需要对声音传播频率进行控制的场景，通过螺线剪纸结构中剪纸单元的不同三维变形实现仅输出所需频带内的声能。

相对于现有技术，本实用新型技术方案取得的有益效果是：

本实用新型为利用剪纸螺线三维变形来实现带隙调控的声开关，在声学实验室及其他其他需要对声音传播频率进行控制的场景，利用终端程序对剪纸结构的三维位移进行控制，从而调控所需要传输的频带范围，不但突破固有的本征频率限制，并且拓宽工作频带，从而拓宽适用范围。本实用新型具有结构可调节性，整体设计简洁，调控方便，可以根据所需频率的不同改变阵列的尺寸及数量，也可针对不同剪纸单元进行不同方向及大小的位移变形。由于该装置的灵活性，适用于多种声学场景。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为单个剪纸单元单元和微位移单元配合的侧视示意图；

图3为控制终端通过微位移结构控制变形的螺线剪纸结构示意图；

图4是本实用新型的应用场景示意图。