[发明专利]一种超材料全频带吸声结构

权利要求书

1.一种超材料全频带吸声结构，其特征在于，包括多个呈周期性排列的吸声单元，所述吸声单元包括并联设置的低频吸声体（1）和中高频吸声体（2），低频声波和中高频声波分别直接入射至低频吸声体（1）和中高频吸声体（2）内；所述低频吸声体（1）包括位于低频声波入射处的低频声波入射口（3）和位于低频吸声腔体内且并联设置的亥姆霍兹共振器阵列；所述中高频吸声体（2）包括位于中高频声波入射处的高频声波入射口（4）和填充至中高频吸声腔体内的多孔吸声材料（16）。

2.根据权利要求1所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述低频吸声体（1）和中高频吸声体（2）分别包括上板一（5）和上板二（6），低频声波入射口（3）和高频声波入射口（4）分别设于上板一（5）和上板二（6）上，上板一（5）和上板二（6）中声波的入射面在同一平面上；所述中高频吸声体（2）整体嵌入低频吸声体（1）的表层且低频吸声体（1）的低频吸声腔体位于中高频吸声体（2）中高频吸声腔体的侧部和下部。

3.根据权利要求2所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述上板二（6）上的吸声表面面积占上板一（5）与上板二（6）的吸声表面面积之和的60%-80%，所述多孔吸声材料（16）的厚度为10-100mm。

4.根据权利要求3所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述低频吸声腔体由上板一（5）、底板（7）和外侧板（8）围合而成；低频吸声腔体内包括将低频吸声腔体分隔成单独的子腔体的内侧板（9），并联设置的亥姆霍兹共振器阵列由多个子腔体共同形成；子腔体内包括或不包括将子腔体分隔成串联连通的曲折式腔体的分隔板（10）。

5.根据权利要求4所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述低频声波入射口（3）为设于上板一（5）上的多个通孔，在所述通孔内设置不同内径和长度的内插管（11），通过内插管（11）调控所需的不同共振吸声频率及吸声峰值。

6.根据权利要求5所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述内插管（11）包括一个或两个或沿横向或纵向均布的多个；内插管（11）的内径和长度沿横向或纵向相同或不同；内插管（11）通过焊接或粘结或过盈配合或采用外接管替代的方式连接于通孔内；多个内插管（11）的形状为圆形、方形、矩形或多边形中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述上板一（5）为穿孔板结构且穿孔板上的穿孔一为低频声波入射口（3），上板一（5）的穿孔率为1%~20%、孔径为0.8~5 mm、板厚为0.8~3 mm。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，所述子腔体包括子腔体一（12），所述子腔体一（12）内不包括分隔板（10），子腔体一（12）呈“1字型”、“正L型”、“反L型”或“正L和反L组合型”。

9.根据权利要求8所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，将所述分隔板（10）设于部分子腔体一（12）内并形成子腔体二（13），所述分隔板（10）设于底板（7）、外侧板（8）或内侧板（9）上，分隔板（10）横向或纵向设置且通过将分隔板（10）在横向或纵向上延伸以增加子腔体二（13）的整体腔深。

10.根据权利要求9所述的超材料全频带吸声结构，其特征在于，在所述子腔体内设置至少一个阻隔板（14），通过阻隔板（14）将子腔体分隔成两个以上独立的封闭腔（15），每个封闭腔（15）对应的上板一（5）上均设有低频声波入射口（3）。