[发明专利]一种磁致伸缩吸声结构

说明书

技术领域

本发明涉及吸声技术领域，尤其涉及一种磁致伸缩吸声结构。

背景技术

目前在噪声控制工程中，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。

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现有的吸声结构对不同频率的噪声吸收能力有限的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁致伸缩吸声结构，包括箱形基体、吸声板和控磁组件，所述吸声板采用磁致伸缩材料制成，所述箱形基体具有开口，且所述吸声板覆盖于所述箱形基体的开口处，以使所述箱形基体内部形成吸声空腔，所述吸声板上具有连通所述吸声空腔的消声缝隙，所述控磁组件包括电磁铁、噪声频率采集元件和控制器，所述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，所述控制器的信号输出端口与所述电磁铁连接，以控制所述电磁铁形成改变所述消声缝隙大小的磁场强度。

其中，所述吸声板包括多层子板，多层所述子板在竖直方向上层叠设置，每层所述子板上均设有吸声孔，且各层所述子板上的所述吸声孔错位连通形成所述消声缝隙。

其中，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控制器。

其中，所述控制器为电压调制电路。

其中，所述电压调制电路包括存储模块和比较判断模块，所述储存模块储存预设的所述子板上所述吸声孔的孔径与磁场强度阈值的第一关系表，磁场强度与输出电流的第二关系表以及噪声频率与所述吸声孔的孔径的第三关系表；所述比较判断模块根据噪声频率依次查找所述第一关系表、所述第二关系表和所述第三关系表，获得所需施加的电流强度。

其中，所述电磁铁设置于所述吸声空腔内，且平铺于所述箱形基体底部。

其中，所述磁致伸缩材料为金属与合金磁致伸缩材料、铁氧体磁致伸缩材料或稀土金属间化合物磁致伸缩材料。

其中，所述箱形基体采用刚性材料制成。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明磁致伸缩吸声结构通过吸声板与箱形基体连接从而形成吸声空腔，磁致伸缩材料的吸声板上具有消声缝隙，工作过程中，噪声频率采集元件用于获取环境噪声频率，并输出至控制器，控制器的信号接收端口与噪声频率采集元件的信号输出端口连接，控制器的控制信号输出端通过引线与电磁铁电连接，进而通过控制器调整电磁铁的电流大小，改变磁场强度，吸声板在磁场强度的影响下会产生磁致伸缩效应，造成一定的伸缩量，从而使消声缝隙的大小上产生相应的改变，实现吸声板对于不同频率噪声的可控主动吸声性能，扩大了吸声结构的有效吸声频带。当声波进入消声缝隙后便激发吸声空腔内空气振动，声波频率与该结构共振频率相同时,吸声空腔内空气便发生共振，使声能转变为热能，从而发挥高效吸声作用。进一步的，消声缝隙横截面的大小受到磁场强度的控制，可以根据通过控磁组件进行实时调节，调节吸声性能，满足不同场合的吸声要求，应用广泛。因此本发明具有结构简单，加工容易，生产成本低，吸声效果显著的特点，为适应不同场合的吸声要求提供可靠保障。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例磁致伸缩吸声结构的结构示意图；

图2是本发明实施例磁致伸缩吸声结构的俯视图；