[发明专利]一种可控复合吸声板

说明书

技术领域

本发明涉及吸声技术领域，特别是涉及一种可控复合吸声板。

背景技术

在噪声控制工程中，微穿孔板共振结构是一种广泛采用的吸声技术。众所周知，微穿孔板结构是在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于1.0mm的微孔或宽度小于1.0mm的微缝，穿孔率在0.3-5％之间，板后部留有一定厚度(1-20cm)的空气层，空腔内不填任何吸声材料。其共振吸声结构的吸声机理是，微穿孔板上的每一个穿孔与其相对应的空气层组成的系统类似于亥姆霍兹共振器，微穿孔板共振吸声结构可理解为许多亥姆霍兹共振器的并联。当声波进入小孔后便激发空腔内空气振动，如果声波频率与该结构共振频率相同时,腔内空气便发生共振，穿孔板孔颈处空气柱往复振动，速度、幅值达最大值，摩擦与阻尼也最大；此时，使声能转变为热能最多，即消耗声能最多，从而发挥高效吸声作用。

基于上述性能优势，微穿孔板共振结构在众多领域得到了广泛应用，如飞机降噪、体育馆吸声、通风管道吸声等。然而，微孔的孔径横截面较小或微缝的缝隙横截面较小，加工难度较大；且对于现有传统的单层微穿孔板共振吸声结构来说，其有效吸声中心频率固定且频带窄的本质决定了它不能有效地应对上述复杂的噪声环境。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有微穿孔板共振结构进行优化设计，以有效克服上述缺陷，在提升加工艺性的基础上，为适应不同场合的吸声要求提供可靠保障。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决提供一种加工容易、可调控吸声性能的复合吸声板。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可控复合吸声板，包括贴合设置的多层压电薄膜构成的板体、噪声频率采集元件和吸声控制器；其中，每层所述压电薄膜上设有多个贯通的吸声孔，且相邻两层所述压电薄膜上的至少部分所述吸声孔错位连通，形成消声缝隙；所述噪声频率采集元件用于获取环境噪声频率；所述吸声控制器的信号接收端口与所述噪声频率采集元件的信号输出端口连接，所述吸声控制器通过引线与所述压力薄膜电连接，以施加激励电压至所述压电薄膜。

优选地，所述噪声频率采集元件为传声器，并根据获取的噪声频率以电压信号的方式输出至所述吸声控制器。

优选地，所述吸声控制器为电压调制电路。

优选地，所述电压调制电路配置有：存储模块，储存预设的压电薄膜上所述吸声孔的孔径与激励电压阈值的第一关系表，和噪声频率与所述吸声孔的孔径的第二关系表；比较判断模块，根据所述噪声频率依次查找所述第一关系表和所述第二关系表，获得所需施加的激励电压。

优选地，相邻两层所述压电薄膜的相对位置可调，以便调整所述消声缝隙的大小。

优选地，每层所述压电薄膜上的穿孔形状、尺寸和排布方式相同。

优选地，每层所述压电薄膜上的穿孔形状、尺寸和排布方式相异。

优选地，所述压电薄膜为共聚物压电薄膜、交联聚丙烯压电薄膜或聚偏二氟乙烯压电薄膜。

优选地，相邻两层所述压电薄膜之间的所有吸声孔均错位连通。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明提供的可控复合吸声板，有效利用了压电薄膜的逆压电效应特性，多层贴合设置的压电薄膜上均开设有吸声孔，并在贴合面处错位连通形成消声缝隙，由此形成微穿孔板结构。如此设置，加工时仅需要在压电薄膜上加工出较大的孔，通过错位布置的相邻两层膜即能够形成小尺寸吸声缝隙，易于加工，解决了现有技术在吸声板上加工微孔或微缝困难的问题。另外，工作过程中，吸声控制器根据环境噪声频率可施加激励电场至压电薄膜，压电薄膜的形变使得其上的吸声孔的孔径产生相应的改变，或者改变相邻压电薄膜之间错位程度，从而能够间接改变贴合处所形成的消声缝隙的大小，实现消声缝隙大小具有可调性，由此吸声板可循环实时地对于不同频率噪声的可控主动吸声性能，扩大了该吸声结构的有效吸声频带。与现有技术相比，具有结构加工容易，生产成本低，吸声效果显著的特点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式所述可控复合吸声板的整体结构示意图；

图2是图1中所示板体的俯视图；

图3是图2的A-A剖面图。

图中：

板体1、压电薄膜11、吸声孔111、压电薄膜12、吸声孔121、消声缝隙13、吸声控制器2、噪声频率采集元件3。

具体实施方式