[发明专利]一种协频式声波湮灭腔及消声方法

说明书

技术领域

     本发明涉及声波消声技术领域，具体是一种协频式声波湮灭腔及消声方法。

背景技术

由于物体振动产生的声波在很多场合中需要进行控制，减少对环境噪声污染，以确保生产、实验的正常开展。当前各项声波隔离与消除方法中多采用吸收法，该方法在要求较高场合难以满足设计要求。

发明内容

针对应用需求及现有技术中存在的不足，本发明提供一种协频式声波湮灭腔

及消声方法，能够更为有效消除噪音，降低污染。

本发明是以如下技术方案实现的：一种协频式声波湮灭腔，包括第一声波通道和第二声波通道；第一声波通道和第二声波通道的前端均为进声口，末端结合形成消声腔；第一声波通道和第二声波通道的路程差是声波波长的整数倍加上1/2波长；第一声波通道和第二声波通道的外表面设有多个谐振腔，第一声波通道和第二声波通道的内表面铺设有吸声膜。

采用上述协频式声波湮灭腔，消声方法具体步骤如下:

（1）测定需要处理的声波的主频率与频率范围，测定声波的能量范围，进而确定两个传播通道的通道长度差和消声腔、谐振腔的尺寸；

（2）根据需要，将协频式声波湮灭腔均匀布置在声波消除或隔离体系内；

（3）波形抵达协频式声波湮灭腔时，同时进入两个传播通道； 声波在传播过程中，首先谐振腔在波形的影响下利用谐振作用消除部分声波；此外声波遇到吸声膜被吸收一定能量后被反射回传播通道，继续向前传播；

（4）消声腔设有吸声网的情况下：声波进入消声腔后，两个通道的声波在干涉作用下被抵消；消声腔内声波，遇到吸声网，声波部分能量转换为吸声网的动能，被再次抵消部分能量；剩余能量的声波将继续在腔体内传递——吸收——反射——干涉，直到被完全消耗为止；

消声腔不设有吸声网的情况下：声波进入消声腔后，两个通道的声波在干涉作用下被抵消；剩余能量的声波将继续在腔体内传递——吸收——反射——干涉，直到被完全消耗为。

工作原理：利用两个声波通道的波程差，使最终接触的声波通过干涉作用相互叠加，实现消声目的，在声波传播过程中设置了阻尼机构（谐振腔、吸声膜），用于减少消声腔载荷。

本发明的有益效果是：

1）能够应用于各种结构空间；

2）根据需要消除音频频率可以定制；

3）声波的消除率能够达到60%以上；

4）对消除特定频率范围的声波的消除尤为有效。

附图说明

   图1是本发明结构示意图；

   图2是本发明工作流程图示意图。

   图中：1、谐振腔，2、第一声波通道，3、吸声膜，4、第二声波通道，5、吸声网，6、消声腔。

具体实施方式

如图1所示，一种协频式声波湮灭腔，包括第一声波通道2和第二声波通道4；第一声波通道2和第二声波通道4的前端均为进声口，末端结合形成消声腔6；第一声波通道和第二声波通道的路程差是声波波长的整数倍加上1/2波长；第一声波通2道和第二声波通道4的外表面设有多个谐振腔1，第一声波通道2和第二声波通道4的内表面铺设有吸声膜3，在消声腔6内设置有多层吸声网5。

本实施例中，其中第二声波通道4为水平声波通道，第一声波通道2在末端结合处与第二声波通道4倾斜设置。

所述的吸声网5采用弹性体，用于提高消声能力。

所述的吸声膜3采用多孔柔性体，用于吸收高频音频。

所述的多个谐振腔均匀的布置在第一、二声波通道的外表面，谐振腔是声音传播的阻尼机构，提高了声波传播过程中的衰减。

如图2所示，一种协频式声波消声方法，具体步骤如下:

（1）测定需要处理的声波的主频率与频率范围，测定声波的能量范围，进而确定两个传播通道的通道长度差和消声腔、谐振腔的尺寸；

（2）根据需要，将协频式声波湮灭腔均匀布置在声波消除或隔离体系内；

（3）波形抵达协频式声波湮灭腔时，同时进入两个传播通道； 声波在传播过程中，首先谐振腔在波形的影响下利用谐振作用消除部分声波；此外声波遇到吸声膜被吸收一定能量后被反射回传播通道，继续向前传播；

（4）消声腔设有吸声网的情况下：声波进入消声腔后，两个通道的声波在干涉作用下被抵消；消声腔内声波，遇到吸声网，声波部分能量转换为吸声网的动能，被再次抵消部分能量；剩余能量的声波将继续在腔体内传递——吸收——反射——干涉，直到被完全消耗为止；