[发明专利]一种谐振单元、声学结构和声学系统

说明书

一种谐振单元、声学结构和声学系统，所述谐振单元包括：弹性部，用于提供所述谐振单元的弹性储能；刚性部，用于提供所述谐振单元的惯性质量；所述谐振单元包括安装端和自由端，所述安装端用于与振声结构相连，所述自由端与所述安装端位于所述振声结构的同侧，所述自由端背离所述振声结构；所述弹性部与所述刚性部相互配合将所述自由端密闭。通过上述结构，实现同时有效且宽频地抑制结构噪声和降低空气噪声传播的效果。

技术领域

本发明实施例涉及声学领域，特别涉及一种谐振单元、声学结构和声学系统。

背景技术

家用电器、工业管道、建筑墙体和交通运载工具等结构在振源或声源激励下产生振动并辐射噪声，称为结构振声问题。按照实施抑振降噪对象的不同，可将抑振降噪手段分为三类：一是直接对振源或声源进行处理，常见的振源或声源为动力装置、压力脉动和冲击激励等。因此，一方面很难直接降低振源或声源的激励量级，另一方面即便可以采用某些抑振降噪手段，却往往涉及到振源或声源(例如汽轮机、内燃机和电动机等动力装置)的生产和装配工艺成本的飙升或者高速、高温和高湿环境的施工和长期服役等问题；二是对接收者进行处理，例如佩戴被动式或主动式降噪耳罩。然而，这种手段给人的舒适程度和语音交流带来不便。三是在振声传递路径上进行抑振降噪处理，这种方式既不会涉及直接对振源或声源实施抑振降噪手段时所面对的复杂问题，也不会影响人的舒适程度和语音交流，是实际抑振降噪工程中最常采用的方式。

在振声传递路径上进行抑振降噪处理的传统技术手段无外乎两种：一是直接在振声结构上贴附阻尼材料或者动力吸振器，以抑制结构振动的传播。但是这种技术对已经从振声结构逃逸到空气中传播的空气噪声无能为力；二是在振源或声源以及接收者之间放置隔声或吸声屏障，以阻碍空气噪声的传播。不过这种技术却对沿振声结构传播的结构振动无能为力。因此，很难以一种声学结构或控制方法同时有效抑制结构振动的传播以及降低空气噪声的传播。

由于结构振声问题的核心在于固体-流体这两种机械波载体在交界面产生的复杂波型转化和能量传输关系，如何有效控制振声结构在固体-流体交界面处的波动特性成为解决结构振声问题的关键。

因此，需要一种贴附于振声结构的声学结构，能够同时有效且宽频地抑制结构振动的传播以及降低空气噪声的传播。

发明内容

本发明的实施例提供一种谐振单元，包括：弹性部，用于提供所述谐振单元的弹性储能；刚性部，用于提供所述谐振单元的惯性质量；所述谐振单元包括安装端和自由端，所述安装端用于与振声结构相连，所述自由端与所述安装端位于所述振声结构的同侧，所述自由端背离所述振声结构；所述弹性部与所述刚性部相互配合将所述自由端密闭。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部还包括中空区域。

在本发明的一些实施例中，所述的中空区域填充有具备吸声性能的轻质多孔材料。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部靠近所述自由端的一端包裹所述刚性部。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部靠近所述安装端的一端的侧壁具有开口。

在本发明的一些实施例中，所述刚性部靠近所述安装端的一端具有凹腔，多个所述弹性部于所述凹腔内支承所述刚性部。

在本发明的一些实施例中，还包括支承部，用于支承所述刚性部和所述弹性部，所述支承部用于与振声结构相连。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部为环形结构，所述刚性部覆盖所述环形结构的空心部分。

在本发明的一些实施例中，所述支承部的内侧还包括凸台，所述凸台用于支承所述弹性部。

在本发明的一些实施例中，还包括封盖部，所述封盖部的侧壁的内侧具有凸台；所述封盖部用于密闭所述自由端。

在本发明的一些实施例中，所述弹性部为薄片，所述刚性部贴附于所述薄片的至少一端的表面。