[发明专利]一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法

权利要求书

1.一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

基于任意喉管长度Helmholtz共振腔的声阻抗，通过获取入射波在主管两侧的声压参数及振动速度参数或入射波在主管内的传递系数，构建Helmholtz共振腔管口位置的声学传递矩阵或传声损失计算公式；

根据所需分析的声波频率范围，逐个频率计算得到Helmholtz共振腔管口位置的声学传递矩阵或传声损失；

利用声学传递矩阵或传声损失随入射声波频率的变化特征，确定Helmholtz共振腔的共振频率，从而完成Helmholtz共振腔声学特性的预测。

2.根据权利要求1所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述声阻抗的获取方法包括以下步骤：

建立以Helmholtz共振腔腔体的容积、喉管的长度及截面积和入射主管的声波频率为关联参数的声阻抗计算公式其中V为腔体的容积，l为喉管的长度，s为喉管的截面积，为单位虚数，c₀为共振腔体内流体的音速，k＝2πf/c₀为声波波数；

给定Helmholtz共振腔腔体容积、喉管的长度及截面积从而得到声阻抗。

3.根据权利要求2所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述构建Helmholtz共振腔管口位置的传声损失计算公式包括以下步骤：

获取入射波在主管进口侧和出口侧的声压级功率的比值，得到入射波在主管内的传递系数；

将所述传递系数取对数从而得到传声损失的计算公式。

4.根据权利要求3所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述传声损失的计算公式为

其中TL为传声损失，s_m为主管管道的截面积。

5.根据权利要求4所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述利用传声损失随入射声波频率的变化特征，确定Helmholtz共振腔的共振频率包括以下步骤：构建传声损失随频率变化的曲线，曲线中传声损失的每个极大值点对应的频率均为Helmholtz共振腔的共振频率。

6.根据权利要求2所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述构建Helmholtz共振腔管口位置的声学传递矩阵包括：建立入射波在主管两侧的声压参数及振动速度参数以一侧参数为主元的线性表达式并以此作为声学传递矩阵。

7.根据权利要求6所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述声学传递矩阵为

其中T为声学传递矩阵，s_m为主管管道的截面积。

8.根据权利要求7所述的一种Helmholtz共振腔声学特性的预测方法，其特征在于，所述利用声学传递矩阵随入射声波频率的变化特征，确定Helmholtz共振腔的共振频率包括以下步骤：构建所述声学传递矩阵条件数的倒数随频率变化的曲线，曲线中声学传递矩阵条件数倒数的每个极小值点对应的频率均为Helmholtz共振腔的共振频率。