[发明专利]定向声学设备

权利要求书

1.一种定向声学设备，包括：

声源或声学接收器；

导管，所述声源或声学接收器声学耦合至所述导管，并且在所述导管内，声能从所述声源沿传播方向行进或沿所述传播方向行进至所述声学接收器，所述导管具有所述导管结构终止的有限范围；

其中所述导管具有辐射部分，所述辐射部分具有辐射表面，所述辐射表面具有泄漏开口，所述泄漏开口限定受控泄漏，通过所述泄漏开口，从所述声源辐射到所述导管中的声能能够泄漏到外部环境，或通过所述泄漏开口，所述外部环境中的声能能够泄漏到所述导管中；

其中所述导管中的声能到达所述外部环境、或所述外部环境中的声能进入所述导管的声能的唯一路径是通过所述受控泄漏；

其中所述泄漏开口限定在所述传播方向上具有第一范围的泄漏，并且还在相对于所述声源或声学接收器的位置的最大时间延迟恒定的沿着所述导管的位置处限定具有第二范围的泄漏；

其中所述泄漏的所述第一范围和所述第二范围对获得有用的方向性控制的最低频率起决定作用；以及

其中在所述传播方向上所述泄漏的方向性控制的最低频率在最大时间延迟恒定的所述泄漏的方向性控制的最低频率的3倍频程内。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分是平面的。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分具有沿着圆弧搁置的端部。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分是圆形扇形。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分位于平面中，并且其中所述声源或声学接收器位于所述辐射部分的所述平面中。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分位于平面中，并且其中所述声源或声学接收器不在所述辐射部分的所述平面中。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述导管的所述辐射部分被弯曲以形成三维壳体。

8.根据权利要求1所述的设备，其中在所述传播方向上限定泄漏的所述泄漏开口的面积根据距所述声源或声学接收器的位置的距离而变化。

9.根据权利要求8所述的设备，其中在所述传播方向上限定泄漏的所述泄漏开口的声阻根据距所述声源或声学接收器的位置的距离而变化。

10.根据权利要求1所述的设备，其中在所述传播方向上限定泄漏的所述泄漏开口的声阻根据距所述声源或声学接收器的位置的距离而变化。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述声阻的变化至少部分地由以下各项中的一项或两项来实现：根据距所述声源或声学接收器的距离而变化所述泄漏的面积；以及根据距所述声源或声学接收器的距离而变化所述泄漏的所述声阻。

12.根据权利要求10所述的设备，其中所述声阻的变化至少部分地通过以下各项中的一项或两项来实现：根据距所述声源或声学接收器的距离，将声阻随空间变化的材料放置在面积恒定的周边中的泄漏开口上；以及根据距所述声源或声学接收器的距离而变化所述泄漏面积、并且在所述泄漏上施加声阻恒定的材料。

13.根据权利要求1所述的设备，其中在相对于所述声源或声学接收器位置的时间延迟恒定的位置处，所述导管的深度根据距所述声源或声学接收器的位置的距离而减小。

14.根据权利要求1所述的设备，其中限定恒定时间延迟泄漏的所述泄漏开口的所述第二范围介于限定沿所述传播方向的泄漏的所述泄漏开口的所述第一范围的一倍至四倍之间。

15.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一范围与所述第二范围的比例小于6.3、并且大于0.25。