專利名稱：采用多孔材料的吸聲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及置于噪聲源旁或噪聲傳播途徑中的吸聲裝置的改進(jìn)，尤其涉及一種采用多孔材料的吸聲裝置。
已有技術(shù)1圖44為第一已有技術(shù)例采用硬質(zhì)多孔材料的傳統(tǒng)吸聲裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖，該圖也顯示了聲波入射到該裝置吸聲板內(nèi)的聲壓分布。圖44中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體；2表示用塑料顆粒、陶瓷、泡沫金屬等制成的硬質(zhì)多孔材料吸聲板。
11為吸聲板2的后空氣空間；11a為該后空氣空間11的厚度；81表示輸入的聲波；字符β表示輸入聲音的平均輸入角；和字符λ表示輸入聲音81中具有最高聲壓的聲波波長。在表示聲壓分布的該說明圖中，標(biāo)記十表示正壓作用于吸聲板2上；標(biāo)記一表示負(fù)壓作用于吸聲板2上。箭頭85和86表示輸入聲波通過吸聲板2作用于后空氣空間11的方向。
下面說明聲波作用，輸入聲音81通過吸聲板2輸入后空氣空間11。該吸聲板2具有聲質(zhì)量m和聲阻r作為其聲學(xué)特性，而后空氣空間11具有聲容(acoustic capacity)c作為其聲學(xué)特性。按照吸聲板2和后空氣空間11的聲學(xué)特性的聲學(xué)等效電路可表達(dá)成r-m-c串聯(lián)諧振電路。按照該串聯(lián)諧振電路，其諧振頻率f0表達(dá)為下面公式。f0=(1/2π)×(1/mc)·······(1)]]>一頻率接近該諧振頻率f0的聲波輸入到吸聲板2內(nèi)時，從聲源側(cè)觀察到的輸入阻抗變得最小。此時只需考慮吸聲板2的聲阻r。如果將吸聲板2的聲阻r調(diào)節(jié)到接近于空氣的特性阻抗ρ×a(ρ空氣密度；a聲速)，則在諧振頻率f0上聲音吸收系數(shù)為1.0。因此，接近諧振頻率f0的聲波能最有效地透入吸聲裝置。該透入的聲波迫使存在于后空氣空間且具有聲容c聲學(xué)特性的空氣產(chǎn)生振動。該受振動空氣通過吸聲板2中的縫隙來回進(jìn)出，該聲波通過縫隙聲阻r轉(zhuǎn)變成熱能，從而能使之輻射能量。這就意味著輸入聲波的能量在吸聲裝置中被吸收，也即完成吸聲過程。
在上述吸聲裝置中，可以看到吸聲效率在輸入聲音81垂直輸入到吸聲板2的情況下最高。這就是說，在聲波垂直輸入的情況下，聲波在吸聲板2的頂表面上的相位關(guān)系在該頂表面上處處相等，這樣整個吸聲板2和整個后空間情況一致，所以能進(jìn)行有效的諧振和吸聲作用。另一方面，在一般情況下，輸入聲音81不垂直而以某個輸入角β輸入吸聲板2內(nèi)。如圖44所示，當(dāng)波長為λ的聲音以輸入角β輸入吸聲板2內(nèi)時，則在吸聲板2上形成周期為λ/cos(β)的聲壓分布的相位差。利用諧振現(xiàn)象基本上將聲波吸收掉。但是，如果在吸聲板2的表面上沿某個方向產(chǎn)生聲壓強(qiáng)度的分布，則在后空氣空間11上會有相互方向相反的壓力85和86作用著，以致后空氣空間11的相鄰部分產(chǎn)生相反的聲學(xué)振蕩。于是，后空間壓力平衡，因而空氣與輸入聲波同步振動就難于產(chǎn)生。換言之，在吸聲板2和后空氣空間11之間難以發(fā)生諧振現(xiàn)象，以致聲音吸收效果受到極大的抑制。
已有技術(shù)2圖45是表明利用某種吸聲材料的吸聲裝置的縱剖視圖，并表明將它們的組合而得的諧振現(xiàn)象，作為第二已有技術(shù)(已有技術(shù)2)，在如日本專利公報NO.76116/1992(特開一平4-76117)中有揭示。圖46為圖45所示吸聲裝置的吸聲特性圖。圖45中，標(biāo)號91表示墻壁；92和93表示空氣空間；94表示小的開口或槽縫；95為噴口；96為多孔板；97為吸聲材料。
下面說明該裝置的作用。上述已有技術(shù)2的吸聲裝置具有離開墻壁91的多孔板96，兩者之間有空氣空間92。多孔板96具有大量的小開口或槽縫94，噴口95連通它們。在噴口95端部跨越多孔板96的整個端面上設(shè)有由纖維材料或大量粒子構(gòu)成的材料制作的吸聲材料97，兩者之間有空氣空間93。在這種連接中，空氣空間92、小開口或槽縫94和噴口95構(gòu)成利用諧振現(xiàn)象的吸聲裝置，而吸聲材料97和空氣空間93構(gòu)成利用吸聲材料的吸聲裝置。利用諧振現(xiàn)象的吸聲裝置的上述各構(gòu)件通過空氣空間92相互構(gòu)通，而利用吸聲材料的吸聲裝置的各構(gòu)件通過空氣空間93相互構(gòu)通。
已有技術(shù)2的吸聲裝置具有圖46中實線所示曲線3的吸聲特性。僅利用諧振現(xiàn)象的吸聲裝置的吸聲特性由圖46中虛線(曲線2)所示，在低頻時具有大的聲音衰減作用。僅利用吸聲材料的吸聲裝置的吸聲特性由圖46中點劃線(曲線1)所示，在高頻時具有大的聲音衰減作用。
已有技術(shù)3圖47為表示作為第3已有技術(shù)(已有技術(shù)3)的傳統(tǒng)吸聲裝置的局部剖視透視圖，它利用了槽縫和多孔材料兩者，在如《建筑聲學(xué)手冊》(由日本聲學(xué)材料學(xué)會主編)(Gihodo，TOKYO，1963出版)的245—250頁和351—356頁中有所揭示。圖48是圖47所示吸聲裝置的吸聲特性圖。在圖47中，標(biāo)號91為墻壁；92和93為空氣空間；98為多孔材料；99為槽縫板。
下面說明這種裝置的作用。上述已有技術(shù)3的吸聲裝置利用了槽縫和多孔材料的結(jié)構(gòu)，通過利用槽縫板99和空氣空間93的諧振現(xiàn)象，產(chǎn)生多孔材料98和空氣空間92的吸聲特性。如圖48所示，所產(chǎn)生的吸聲特性，由于槽縫部分的諧振現(xiàn)象，在200至500赫茲的低頻處特別有效。
已有技術(shù)1的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)如上所述，諧振頻率f0在吸聲板2確定的情況下取決于后空氣空間11的厚度11a。吸聲系數(shù)在諧振頻率f0上最大，且在以諧振頻率f0作為1/3倍頻帶中心頻率的窄頻帶中，吸聲特性有大的值。當(dāng)一些聲波以除直角外的一些角輸入吸聲板2內(nèi)時，由于在吸聲板2上的某些方向中產(chǎn)生某些聲壓分布，所以已有技術(shù)1存在在某些頻率上因相位差產(chǎn)生輸入聲波的干涉問題，從而引起吸聲系數(shù)下降。
已有技術(shù)2的吸聲裝置構(gòu)成如上所述，通過將利用構(gòu)件的相互連通形成諧振現(xiàn)象的吸聲裝置，和利用相互連通的吸聲材料的吸聲裝置的組合來吸收聲波，該已有技術(shù)2在一些聲波以直角以外的一些角度輸入到吸聲材料97內(nèi)時，與已有技術(shù)1相同，存在著在吸聲材料97上沿某些方向形成某些聲壓分布的問題，結(jié)果在某些頻率上因相位差產(chǎn)生輸入聲波的干涉，如圖46所示，引起低頻上的吸聲系數(shù)的降低。
已有技術(shù)3的吸聲裝置，它利用了槽縫和多孔材料，存在的問題是由于槽縫上的聲音諧振現(xiàn)象使200至500赫茲的低頻上吸聲系數(shù)大，但在高于500赫茲的高頻上吸聲系數(shù)小。
鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在支撐件中形成后空氣空間和用中空構(gòu)件形成諧振器獲得從低頻到高頻的良好的吸聲特性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用多孔材料吸聲裝置，該裝置通過在吸聲板的前面配置多個反射部件獲得從低頻到高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在吸聲板的前面配置多個反射部件并裝設(shè)具有開口的防護(hù)板從而獲得從低頻至高頻的良好的吸聲系數(shù)。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在吸聲板的前面配置由多孔材料的薄板和中空構(gòu)件組成的多個吸聲器以獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在吸聲板的前面設(shè)置由多孔材料的薄板和中空間構(gòu)件組成的多個吸聲器和具有開口的防護(hù)板而獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過設(shè)置多孔材料的吸聲板和裝備多個反射部件獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過設(shè)置多孔材料的吸聲板和裝備由多孔材料的薄板和中空構(gòu)件組成的多孔吸聲器獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在多個吸聲器前設(shè)置具有開口的防護(hù)板獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過局部熔接塑料粒子形成吸聲板獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在吸聲裝置的背面裝備隔聲板形成吸聲板獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，該裝置通過在每個第一中空構(gòu)件的內(nèi)側(cè)裝備第三中空構(gòu)件形成具有第三后空氣空間的第二諧振器以獲得從低頻至高頻的良好吸聲特性。
按照本發(fā)明的第一方面，為達(dá)到上述發(fā)明目的提供一種利用多孔材料的吸聲裝置，該吸聲裝置在一隔聲體上支撐一由多孔材料的薄板構(gòu)成的吸聲板，通過在吸聲板和隔聲體之間分隔空間形成分開的多個第一后空氣空間，并在各第一后空氣空間中形成具有第二后空氣空間的第一諧振器。
如上所述，按照本發(fā)明第一方面的采用多孔材料的吸聲裝置，通過分隔吸聲板和隔聲體之間的空間形成分開的多個第一后空氣空間，在每個第一后空氣空間中形成諧振器，利用具有第二后空氣空間的第一諧振器，借助于分開它們的吸聲作用改進(jìn)了該裝置的吸聲特性，于是能獲得一種從低頻至高頻具有良好吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明的第二個方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含多個反射部件，這些反射部件設(shè)置在吸聲板的前面并離吸聲板有一空間。
如上所述，按照本發(fā)明第二方面的采用多孔材料的吸聲裝置，通過包含多個配置在吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間的反射部件，使容易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象并改進(jìn)了其吸聲性能，于是能獲得一種從低頻至高頻的優(yōu)良的吸聲特性。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，包含多個配置在吸聲板的前面，并離該吸聲板有一空間的反射部件，以及一塊具有一開口，配置在這些反射部件的前面固定這些反射部件的防護(hù)板。
如上所述，按照本發(fā)明第三方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于包含多個配置在吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間反射部件，以及一具有開口，配置在這些反射部件的前面的防護(hù)板，所以能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第四方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含多個由多孔材料的薄板和第二中空部件組成的吸聲器，這些吸聲器配置在吸聲板的前面且離該吸聲板有一空間。
如上所述，按照本發(fā)明第四方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于包含多個由多孔材料的薄板和第二中空部件組成的吸聲器，這些吸聲器配置在吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間，所以改進(jìn)了其吸聲性能，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第五方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含多個由多孔材料的薄板和第二中空部件組成的吸聲器，這些吸聲器配置在吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間，以及一塊具有開口，配置在這些吸聲器的前面用以固定這些吸聲器的防護(hù)板。
如上所述，按照本發(fā)明第五方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于包含由多孔材料的薄板和第二中空部件組成的多個吸聲器，它們配置在吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間，以及一塊具有開口，配置在這些吸聲器的前面的防護(hù)板，所以改進(jìn)了其吸聲性能，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第六方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含由多孔材料的薄板制成的吸聲板，該吸聲板配置在隔聲體的上面，兩者之間具有后空氣空間，以及多個配置在該吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間的反射部件。
如上所述，按照本發(fā)明第六方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于包含由多孔材料的薄板制成的吸聲板且該吸聲板配置在隔聲體的上面，兩者之間具有后空間，以及有多個配置在該吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間的反射部件，所以改進(jìn)了其吸聲系數(shù)，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第七方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含一具有開口，配置在反射部件的前面用以固定反射部件的防護(hù)板。
如上所述，按照本發(fā)明第七方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于包含具有開口，并配置在反射部件前面的防護(hù)板，所以改進(jìn)了其吸聲性能，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第八方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含由多孔材料薄板制成的吸聲板，該吸聲板配置在如墻壁等隔聲體的上面，兩者之間具有一后空氣空間；和由多孔材料薄板及中空部件構(gòu)成的多個吸聲器，這些吸聲器配置在上述吸聲板的前面并離該吸聲板有一空間。
如上所述，按照本發(fā)明第八方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于在吸聲板的前面配置有由多孔材料薄板和中空部件構(gòu)成的多個吸聲器，并離該吸聲板有一空間，所以改善了其吸聲性能，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第九方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含一塊具有開口，配置在多個吸聲器的前面用以安裝固定這些吸聲器的防護(hù)板。
如上所述，按照本發(fā)明第九方面的采用多孔材料的吸聲裝置，由于在多個吸聲器的前面配置著具有開口的防護(hù)板，所以改善了其吸聲性能，從而能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良的吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，其中吸聲板通過局部熔接塑料粒子構(gòu)成。
如上所述，按照本發(fā)明第十方面的采用多孔材料的吸聲材料，它使用由局部熔接塑料粒子構(gòu)成的吸聲板，所以能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十一方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，將對應(yīng)于隔聲體的隔聲板裝設(shè)在吸聲裝置的背面作為吸聲面板。
如上所述，按照本發(fā)明第十一方面的采用多孔材料的吸聲裝置，通過將對應(yīng)于隔聲體的隔聲板裝設(shè)在吸聲裝置的背面作為吸聲面板而構(gòu)成，所以能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十二方面，提供一種采用多孔材料的吸聲裝置，它包含一個安裝于吸聲板后面的第三中空部件，用以構(gòu)成具有第三后空氣空間的第二諧振器，該第三后空氣空間是從各第一中空部件的內(nèi)側(cè)中的第二后空氣空間分離出來的。
如上所述，按照本發(fā)明第十二方面的采用多孔材料的吸聲裝置，它包含第三中空部件以形成具有第三后空氣空間的第二諧振器，所以能獲得一種從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，從如下的描述中能更充分地體現(xiàn)如上所述及本發(fā)明的進(jìn)一步的發(fā)明目的和新穎特征。然而應(yīng)清楚地理解，這些附圖僅用于說明本發(fā)明，并不作為本發(fā)明的限定。


圖1為按照本發(fā)明第一實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2為上述第一實施例結(jié)構(gòu)的縱剖視圖，它包括表示聲波輸入到吸聲板內(nèi)的聲壓分布的說明圖；圖3為按照本發(fā)明第二實施例采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖4為上述第二實施例與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖；圖5為按照本發(fā)明第三實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6為上述第三實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖7為按照本發(fā)明第四實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)透視圖；圖8為上述第四實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖9為按照本發(fā)明第五實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖10為按照本發(fā)明第六實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖11為上述第六實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；圖12為上述第六實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；圖13為按照本發(fā)明第七實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖14為上述第七實施例與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖；圖15為表示第七實施例效果的特性圖；圖16為按照本發(fā)明第八實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖17為按照本發(fā)明第九實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)縱剖視圖；圖18為按照本發(fā)明第十實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)透視圖；圖19為上述第十實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖20為按照本發(fā)明第十一實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖21為上述第十一實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖22為按照本發(fā)明第十二實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖23為上述第十二實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖24為按照本發(fā)明第十三實施例采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖25為上述第十三實施例與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲面板的吸聲特性圖；圖26為按照本發(fā)明第十四實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖27為上述第十四實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖28為上述第十四實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖29為按照本發(fā)明第十五實施例采用多孔材料的吸聲裝置中所增加的吸聲器的縱剖視圖；圖30為上述第十五實施例中所增加的吸聲器的縱剖視圖；圖31為上述第十五實施例中所增加的吸聲器的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖32為按照本發(fā)明第十六實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖33為上述第十六實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖34為上述第十六實施例與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖；圖35為表示上述第十六實施例效果的特性圖；圖36為按照本發(fā)明第十七實施例采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖37為按照本發(fā)明第十八實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖38為上述第十八實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖39為上述第十八實施例的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖40為上述第十八實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖41為按照本發(fā)明第十九實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)縱剖視圖；圖42為按照本發(fā)明第二十實施例采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖43為上述第二十實施例的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖44為傳統(tǒng)的采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖，該圖包括表示聲波輸入到吸聲板內(nèi)時聲壓分布的說明圖；圖45為傳統(tǒng)的采用吸聲材料和藉將它們組合的諧振現(xiàn)象的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖46為傳統(tǒng)的采用吸聲材料的和藉將它們組合的諧振現(xiàn)象的吸聲裝置的吸聲特性圖；圖47為利用槽縫和多孔材料兩者的傳統(tǒng)吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖48為利用槽縫和多孔材料兩者的傳統(tǒng)吸聲裝置的吸聲特性圖。
下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明各個較佳實施例。
實施例1圖1為按照本發(fā)明第一實施例(實施例1)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；而圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的縱剖視圖，且包括表示輸入吸聲板內(nèi)的聲波聲壓壓分布的說明圖。在圖1和圖2中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體，2表示由多孔材料薄板制成的吸聲板，它可以由塑料粒子、陶瓷(ceramic)、泡沫金屬(foam metal)等制成。一種多孔材料是通過局部加熱和熔接塑料粒子制成的，它具有特別高的吸聲效果，這種材料在由本發(fā)明同一受讓人已遞交的公開而未實審的日本專利申請NO.289333/1990(特開一平2-289333)中有揭示。因此，在該出版物中所揭示的多孔材料通過參考而被引入本發(fā)明中。沿其厚度方向具有密度梯度的這種多孔材料具有更優(yōu)良的吸聲作用。本發(fā)明中采用的多孔材料應(yīng)當(dāng)有必要的機(jī)械強(qiáng)度以便構(gòu)成吸聲裝置。標(biāo)號11和12表示吸聲板2的后空氣空間(簡稱后空間)，11a和12a分別表示后空間11和12的厚度。20a和20b表示柵格狀支撐件，用此將吸聲板2以后空間11的厚度11a作間隔支撐在隔聲體1的上面。該支撐件20a和20b將隔聲體1和吸聲板2之間的空間分隔成柵格狀以構(gòu)成多個隔開的后空間11。30a表示安裝在吸聲板2背面的中空部件，用以在多個后空間11的每一個中形成比該后空間11薄的分隔的后空間12。該中空部件30a和吸聲板2構(gòu)成多個分開的諧振器30。標(biāo)號81表示輸入到后空間11的聲音；標(biāo)號82表示輸入到后空間12的聲音。字β表示輸入聲音81和82的平均輸入角；而λ表示輸入聲音81和82的波長。在表示聲壓分布的說明圖2中，標(biāo)記“+”表示作用于吸聲板2上的正壓；而“-”表示作用于吸聲板2上的負(fù)壓。圖2箭頭85表示通過吸聲板2作用于后空間11或12的輸入聲波的正壓；而箭頭86表示通過吸聲板2作用于后空間11或12的輸入聲波的負(fù)壓。
如聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂和聚碳酸酯樹脂等材料能用作吸聲板2的材料。由于吸聲板2用支撐件20a和20b支撐，故而吸聲板2強(qiáng)度增加了。
下面，描述其工作。利用吸聲板2和后空間11的聲學(xué)等效電路來表達(dá)該吸聲裝置的吸聲原理類同于已有技術(shù)1。吸聲板2對應(yīng)于聲質(zhì)量m和聲阻r，而后空間11對應(yīng)于聲容c。它們構(gòu)成r-m-c串聯(lián)諧振電路。其諧振頻率f0用已有技術(shù)1中所述等式(1)確定。
若吸聲板2確定，則輸入聲音81的諧振頻率f0主要由后空間11的厚度11a確定。輸入聲音82的諧振頻率f0也主要由后空間12的厚度12a確定。吸聲系數(shù)在它們的各自諧振頻率f0上變得最大。由于各吸聲裝置相互獨(dú)立因而總吸聲特性為各個吸聲特性的和，所以與已有技術(shù)相比，改善了其從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。
可以懂得，在上述吸聲裝置中在輸入聲音81垂直輸入吸聲板2內(nèi)的情況下吸聲系數(shù)最高。也就是說，在聲波垂直輸入的情況下，在吸聲板2頂表面上的聲波相位關(guān)系在該頂表面上處處相等，且整個吸聲板2和整個后空間11或12因此是均勻的，從而有效地進(jìn)行諧振和吸聲。另一方面，在輸入聲音81不是垂直輸入而是以某個輸入角β輸入吸聲板2內(nèi)的情況將被認(rèn)為是一般情況。如圖2所示，當(dāng)具有波長λ的聲波以輸入角β輸入吸聲板2內(nèi)時，則在吸聲板2上的聲壓分布產(chǎn)生周期為λ/cos(β)的相位差。在這里描述的吸聲裝置中，利用諧振現(xiàn)象聲波基本上得到吸收。如果沿吸聲板2的表面的某一方向產(chǎn)生聲壓的相位差，則在吸聲板2的背側(cè)，后空間像已有技術(shù)1和2中那樣連接的情況下，由于這種相位差會使吸聲效果下降。但是在本實施例中，后空間11由支撐件20a、20b相互分開，而后空間12分別通過諧振器30和支撐件20b與后空間11分開，并相互分開。因此，各個后空間11和各個后空間12分別獨(dú)立工作，這樣容易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，從而改善了其吸聲性能。由于起因于相位差的聲波干涉小，所以本吸聲裝置與已有技術(shù)相比具有更大的吸聲系數(shù)。
下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明各個較佳實施例。
在圖1和圖2中，雖然實施例1具有柵格狀的支撐件20a和20b，但本發(fā)明包含只使用支撐件20a或只使用支撐件20b。通過這樣的應(yīng)用，也能獲得本實施例的部分效果。
實施例2圖3是按照本發(fā)明第二實施例(實施例2)的一種采用硬質(zhì)多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖4是與在混響室內(nèi)測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖。圖3中，標(biāo)號1a表示隔聲板，它也用于吸聲面板的外殼，該隔聲板1a對應(yīng)于諸如墻壁等隔聲體。4表示由沖孔金屬等制成的防護(hù)板，防護(hù)板4至少有一個開口并安裝到隔聲板1a上以便蓋住隔聲板1a的開口部分。
下面，描述其工作。該吸聲面板的構(gòu)成是通過例如將厚度為1.6mm鍍鋅鋼板制成大小約為500mm×1960mm×50mm的箱體作為隔聲板1a，再將厚度約為3.5mm的吸聲板2放入該箱體中，使后空間11的厚度11a約為35mm，諧振器30安裝到吸聲板2上使后空間12的厚度12a約為9mm，然后將具有厚度為0.8mm和開口面積率為55％的鋁板安裝到隔聲板1a上作為防護(hù)板4。這樣構(gòu)成的吸聲面板的吸聲特性與已有技術(shù)1相比在高頻上具有更大的吸聲系數(shù)，如圖4所示在較寬的頻帶都有改善。根據(jù)某些試驗結(jié)果，在后空間12的厚度12a約為15mm時其吸聲系數(shù)有進(jìn)一步的改善。
實施例3圖5為按照本發(fā)明第三實施例(實施例3)的采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6為圖5的縱剖視圖。在圖5和圖6中，13表示吸聲板2的后空間；13a表示后空間13的厚度。31表示在諧振器30中安裝在吸聲板2的背面的諧振器，具有厚度為13a的后空間13；而31a表示在中空部件30a中進(jìn)一步形成諧振器31的中空部件。這些諧振器30和31的設(shè)置平行于支撐件20a而垂直于支撐件20b。83表示輸入后空間13內(nèi)的輸入聲音。
下面描述其工作，輸入聲音83的諧振頻率f0取決于后空間13的厚度13a。當(dāng)輸入聲音81、82和83的頻率分別等于后空間11、12和13的諧振頻率時，各個吸聲系數(shù)變得最大。因為這三個吸聲裝置的每一個相互獨(dú)立，所以總的吸聲特性是各吸聲特性的和，因此其吸聲系數(shù)即使與實施例1的相比也有了進(jìn)一步的改善。因為后空間11相互由支撐件20a、20b分開，而后空間12與后空間11由諧振器30和支撐件20b分開，且因而各自相互分開，進(jìn)而由諧振器31和支撐件20b使后空間13與后空間12分開，因而與后空間11相互分開，各后空間11、12和13分別獨(dú)立工作，由此很易發(fā)生諧振現(xiàn)象，改善其吸聲性能。因為起因于相位差的聲波干涉小，因此，該吸聲裝置與已有技術(shù)1和2相比有更大的吸聲系數(shù)。
圖5和圖6中，雖然有構(gòu)成柵格狀的支撐件20a和20b，但本發(fā)明包含單獨(dú)使用支撐件20a或20b，這種應(yīng)用也能獲得本實施例的部分效果。
實施例4圖7是按照本發(fā)明第四實施例(實施例4)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖8是圖7的縱剖視圖。在圖7和圖8中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體。2表示類同于實施例1的吸聲板。11表示吸聲板2的后空間；11a表示后空間11的厚度。40表示配置于吸聲板2前面的多個反射部件，從而使之以一間隔與吸聲板2相對。80表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音，輸入聲音80已避開了反射部件40；81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；而81a表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，該再輸入聲音81a是被吸聲板2和反射部件40反射后的輸入聲音81。
諸如聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂和聚碳酸酯樹脂等材料可用作反射部件40的材料。反射部件40的形狀可為空心管或?qū)嵭陌簟?br> 下面，描述其工作。后空間11的諧振頻率f0取決于其厚度11a。當(dāng)輸入聲音80和81的頻率等于各自的諧振頻率時吸聲系數(shù)變得最大。許多聲音在其吸聲系數(shù)小的情況下不會通過吸聲板2但會在其表面反射。因此，當(dāng)相對于吸聲板2設(shè)置反射部件40時，被反射的聲音再次被反射部件40反射并輸入到吸聲板2內(nèi)而被其吸收。由于波長越短的聲音成為再輸入聲音81a越有效，在高于諧振頻率f0上吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)相比能改善從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。
由于再輸入聲音81a比輸入聲音81具有更長的傳播路徑，它們的相位偏移，因此，在某些頻率上諧振現(xiàn)象得到增強(qiáng)，從而增加了吸聲系數(shù)。
輸入聲音80主要在反射部件40的頂表面被反射，但它們的某些聲波由于如繞射現(xiàn)象等被引入反射部件40之間的空間。由于它們的阻抗匹配和它們的輸入角接近垂直，所以它們能被有效地吸收。
實施例5圖9是按照本發(fā)明第五實施例(實施例5)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖9中，41表示配置在吸聲板2前面的多個反射部件，它們離吸聲板2有一間隔，且具有倒梯形的剖面形狀。由于反射部件41也能利用它們的側(cè)表面反射聲波，所以能更有效地獲得再輸入聲音81a。因而在頻率高于諧振頻率f0上吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1相比，能改善從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。
實施例6圖10為按照本發(fā)明第六實施例(實施例6)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖11和圖12是圖10的縱剖視圖。在圖10、11和12中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體。2表示類同于實施例1的吸聲板。11和12表示吸聲板2的后空間；11a和12a分別表示后空間11和12的厚度。20a和20b表示柵格狀支撐件，用以支撐吸聲板2，從而以后空間11的厚度11a作為間隔與隔聲體1相對。30為以后空間12的厚度12a為間隔安裝到吸聲板2的隔聲體1側(cè)的諧振器，30a表示構(gòu)成諧振器30的中空部件。諧振器30的設(shè)置平行于支撐件20a而垂直于支撐件20b。40表示配置在吸聲板2前面的多個反射部件，從而以一間隔與吸聲板2相對且平行于諧振器30。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81a表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件40反射后的輸入聲音81；81b表示再輸入到后空間12內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件40反射后的輸入聲音81；82表示輸入到后空間12內(nèi)的輸入聲音；82b表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件40反射后的輸入聲音82。
如聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂和聚碳酸酯樹脂等材料可用作反射部件40的材料。吸聲板2用支撐件20a和20b支撐，所以增加了吸聲板2的強(qiáng)度。反射部件40可以是空心管或?qū)嵭陌簟?br> 下面，說明其工作。輸入聲音81的諧振頻率f0主要取決于后空間11的厚度11a。輸入聲音82的諧振頻率f0也主要取決于后空間12的厚度12a。吸聲系數(shù)分別在它們的諧振頻率上為最大。由于各吸聲裝置相互獨(dú)立，所以總的吸聲特性為各個吸聲特性的總和。由于后空間11用支撐件20a和20b分開，而后空間12分別用諧振器30和支撐件20b分開，所以各后空間11和各后空間12如實施例1中所述各自獨(dú)立工作，很容易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，使其吸聲性能獲得改善。因為起因于相位差的聲波干涉小，因此該吸聲裝置與已有技術(shù)1和2相比有更大的吸聲系數(shù)。而且，在吸聲板2的吸聲系數(shù)小的情況下，許多聲音不是通過吸聲板而是在其表面反射。因此，當(dāng)反射部件40相對于吸聲板2設(shè)置時，則反射部件40再次反射已反射的聲音并作為再輸入聲音81a、81b和82b輸入到吸聲板2內(nèi)而被它吸收。由于波長越短的聲音更有效地變成再輸入聲音81a、81b和82b，所以在高于諧振頻率f0的頻率上吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1至3相比能改善低頻至高頻的吸聲系數(shù)。
圖10、11和12中，雖實施例6有柵格狀的支撐件20a和20b，但本發(fā)明包括只單獨(dú)使用支撐件20a或20b。這種情況也能獲得本實施例的部分效果。
實施例7圖13為按照本發(fā)明第七實施例(實施例7)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖14為與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖；而圖15為表示反射部件40效果的特性圖。圖15表明圖13所示吸聲裝置配置反射部件40時的吸聲系數(shù)與不配置該反射部件40時的吸聲系數(shù)之比。反射部件40與吸聲板2的頂表面相對，并與諧振器30垂直交叉配置。圖10至13中所示的反射部件40的配置也基本上具有圖14和15所示的吸聲效果。反射部件40相對于諧振器30的配置方向不限于所示的垂直和平行方向，而可以是任意方向。而且，在任意方向的配置中也能獲得類同的吸聲效果。
下面描述其工作。該吸聲裝置的構(gòu)成是通過設(shè)置例如一具有3.5mm厚的吸聲板2使后空間11的厚度11a約為35mm，中空部件30a安裝于吸聲板2使后空間12的厚度12a約為9mm用以構(gòu)成諧振器30。然后用ABS樹脂做的具有寬約33mm、高約15mm的方管作為反射部件40，它們配置得離吸聲板2約有10mm的間隔。與沒有反射部件的相比該吸聲裝置的吸聲特性在高于1.5KHz由于反射作用和低于600Hz由于槽縫的諧振現(xiàn)象而使吸聲系數(shù)有了改善，如圖14和15所示，使前者在一個更寬的頻帶上都獲得了改善。根據(jù)一些試驗，在后空間12的厚度12a約為15mm和反射部件40與吸聲板2之間的間隔為15mm時，吸聲系數(shù)有進(jìn)一步的改善。
實施例8圖16是按照本發(fā)明第八實施例(實施例8)采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖16中，標(biāo)號1a為兼作吸聲面板殼體的隔聲板。4表示由沖孔金屬等構(gòu)成的防護(hù)板，它至少有一開口，并安裝到隔聲板1a上以便蓋住1a的開口部分。21a表示配設(shè)反射部件40用的支撐件。該反射部件40的方向可平行或垂直于諧振器30。該吸聲面板具有與實施例6和7的相同效果。
實施例9圖17是按照本發(fā)明第九實施例(實施例9)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖17中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體。2為類同于實施例1的吸聲板；而4為用沖孔金屬等制作的防護(hù)板，它至少有一開口且配置得與吸聲板2的頂表面相對。11為吸聲板2的后空間；而11a是該后空間11的厚度。42為多個反射部件，安裝于防護(hù)板4上且設(shè)置在吸聲板2的前面并距吸聲板2有一間隔。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81a表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件42反射后的輸入聲音81。
像聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂和聚碳酸酯樹脂等材料可用作吸聲板2的材料。反射部件42可以是空心管或?qū)嵭陌簟?br> 下面，描述其工作。輸入聲音81的諧振頻率f0取決于后空間11的厚度11a。在諧振頻率f0上吸聲系數(shù)最大。在吸聲板2的吸聲系數(shù)小的情況下，許多數(shù)聲音不是通過吸聲板2而是在其表面上反射。因此，當(dāng)反射部件42設(shè)置得與吸聲板2相對時，則已反射的聲音由反射部件42再次反射并作為再輸入聲音81a輸入吸聲板2內(nèi)而被其吸收。由于波長越短的聲音越能有效地成為再輸入聲音81a，所以頻率大于諧振頻率f0時吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1相比能改善從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。另外，防護(hù)板4能防止損壞吸聲板2。由于反射部件42是預(yù)先安裝到防護(hù)板4上的，所以在安裝位置處安裝防護(hù)板4操作的效率很高。反射部件42也兼作防護(hù)板4的增強(qiáng)件。
實施例10圖18是按照本發(fā)明第十實施例(實施例10)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；而圖19是圖18的縱剖視圖。在圖18和19中標(biāo)號4表示用沖孔金屬等制成的防護(hù)板，該板4是這樣構(gòu)成將對應(yīng)于實施例9中所述的反射部件42的部分彎折，在對應(yīng)于反射部件42以外的部分中開孔，進(jìn)而對其設(shè)置得與吸聲板2的頂表面相對。
這樣結(jié)構(gòu)的吸聲裝置也具有如實施例9相同的效果。
實施例11圖20是按照本發(fā)明第十一實施例(實施例11)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖21是圖20的縱剖視圖。在圖20和21中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體。2表示類同于實施例1的吸聲板；而4表示用沖孔金屬等制成的防護(hù)板，它具有開口并配置在吸聲板2的前面。11和12表示吸聲板2的后空間；而11a和12a分別表示后空間11和12的厚度。20a和20b表示柵格狀支撐件，將吸聲板2支撐在隔聲體1的上面并以后空間11的厚度11a為間隔與隔聲體相對。30表示以后空間12厚度12a為間隔安裝于吸聲板2的隔聲體1側(cè)的諧振器，而30a表示用于形成諧振器30的中空部件。諧振器30配置得平行于支撐件20a和垂直于支撐件20b。42表示安裝于防護(hù)板4的多個反射部件，配置得與吸聲板2相對并平行于諧振器防護(hù)板4的多個反射部件，配置得與吸聲板2相對并平行于諧振器30。81指輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81b指再輸入到后空間12內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件42反射后的輸入聲音81；82指輸入到后空間12的輸入聲音；而82b是再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板2和反射部件42反射后的輸入聲音82。
諸如聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂和聚碳酸酯等材料可用作吸聲板2的材料。因為吸聲板2是用支撐件20a和20b支撐的，所以它的強(qiáng)度增加了。反射部件42可以是空心管或?qū)嵭陌簟?br> 下面，描述其工作。輸入聲音81的諧振頻率主要決定于后空間11的厚度11a。輸入聲音82的諧振頻率也主要取決于后空間12的厚度12a。在它們各自的諧振頻率上吸聲系數(shù)變得最大。由于每個吸聲裝置獨(dú)立于其它的，所以總的吸聲特性是各個吸聲特性的總和。由于后空間11由支撐件20a和20b分開，而后空間12由諧振器30和支撐件20b分開，所以如實施例1中所述，各個后空間11和各個后空間12分別獨(dú)立工作，由此很易產(chǎn)生諧振，從而改善了其吸聲性能。因為起因于相位差的聲波干涉小，所以該吸聲裝置與已有技術(shù)1和2相比有更大的吸聲系數(shù)。在吸聲板2的吸聲系數(shù)小的情況下，許多聲音不是通過吸聲板2而是在其表面上反射。因此，如實施例2中所述，當(dāng)反射部件42相對于吸聲板2設(shè)置時，已反射的聲音將再次被反射部件42反射，作為再輸入聲音81b和82b輸入到吸聲板2內(nèi)而被其吸收掉。由于聲音波長越短越有效成為再輸入聲音81a和82a，所以頻率高于諧振頻率f0時吸聲系數(shù)增加，因此與已有技術(shù)1至3相比能改善從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。此外，防護(hù)板4能防止吸聲板2受損。因為反射部件42預(yù)先安裝于防護(hù)板4，因而反射部件42也兼作防護(hù)板4的增強(qiáng)件，且可在安裝部位進(jìn)行高效率的安裝操作。
在圖20和21中，雖然實施例11具有柵格狀的支撐件20a和20b，但本發(fā)明包括只單獨(dú)使用支撐件20a或20b，這種應(yīng)用也能獲得本實施例的部分效果。在反射部件42配置得垂直于諧振器30情況下也能期望獲得類同的效果。
實施例12圖22是按照本發(fā)明第十二實施例(實施例12)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖23是圖22的縱剖視圖。在圖22和23中，標(biāo)號43表示安裝于防護(hù)板4的多個反射部件，配置得使吸聲板2位于該反射部件43和支撐件20a或20b之間。81a表示再輸入到后空間11的再輸入聲音，它是受吸聲板2和反射部件43反射后的輸入聲音81。
由于該吸聲裝置用實施例11的多孔材料構(gòu)成，因而它類同于實施例11能改善吸聲系數(shù)，它不僅能防止吸聲板2受損而且能增加吸聲板2的強(qiáng)度。
實施例13圖24為按照本發(fā)明第十三實施例(實施例13)采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖25為與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法相應(yīng)的吸聲特性圖。在圖24中，標(biāo)號1a表示兼作吸聲面板殼體的隔聲體。4表示用沖孔金屬等制成的防護(hù)板，它至少有一開口并安裝于隔聲板1a以蓋住隔聲板1a的開口部分。42表示安裝于防護(hù)板4的多個反射部件，它們配置得與吸聲板2相對。反射部件42配置得與諧振器30垂直。
下面描述其工作。后空間11被支撐件20a和20b分開，而后空間12被中空部件30a和支撐件20b分開，因而每個后空間11和每個后空間12如實施例1中所述分別獨(dú)立工作，這樣很容易發(fā)生諧振，從而改善了其吸聲性能。因為起因于相位差的聲波干涉小，所以該吸聲面板與已有技術(shù)1和2相比有更大的吸聲系數(shù)。而且，在吸聲板2的吸聲系數(shù)小的情況下，許多聲音不通過吸聲板2而是在其表面反射。因此，當(dāng)反射部件42設(shè)置得與吸聲板2相對時，被反射的聲音再次被反射部件42反射并再次輸入到吸聲板2內(nèi)而被其吸收。由于聲音波長越短越有利于再輸入，所以頻率大于諧振頻率f0時吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1至3相比能改善從低頻到高頻的吸聲系數(shù)。
該吸聲面板的構(gòu)成是通過例如將具有1.6mm厚的鍍鋅鋼板制成尺寸約為500mm×1960mm×50mm的箱體作為隔聲板1a，并將具有約3.5mm厚的吸聲板2設(shè)置在該箱體中使后空間11的厚度11a約為35mm，中空部件30a安裝到吸聲板2上使后空間12的厚度12a約為9mm，以構(gòu)成諧振器30。再將由ABS樹脂制的寬約27mm、高約15mm的方桿安裝到厚約0.8mm的鋁板制的防護(hù)板4上作為反射部件42，該防護(hù)板具有約40％的開口面積率。然后，將防護(hù)板4安裝到隔聲板1a上。這樣構(gòu)成的吸聲面板的吸聲系數(shù)與沒有反射部件情況下的相比改善了頻率大于約1.5KHz以上的吸聲系數(shù)，且前者在較寬頻帶寬度上都改善了，如圖25所示。
在反射部件42配置得與諧振器30平行情況下也能獲得類同的預(yù)期效果。
實施例14圖26、27和28是按照本發(fā)明第十四實施例(實施例14)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖26、27和28中，標(biāo)號1表示如墻壁等隔聲體。3a和3b為類同于實施例1的吸聲板2的薄板多孔材料的吸聲板。吸聲板3a和3b的材料為塑料顆粒、陶瓷、泡沫金屬等。11為吸聲板3a的后空間；而11a為后空間11的厚度。14為吸聲板3b的后空間；14a為后空間14沿垂直方向的厚度；而14b為后空間14沿水平方向的厚度。32表示由吸聲板3b和中空部件32a構(gòu)成的多個增強(qiáng)吸聲器，且配置在吸聲板3a的前面使相對于吸聲板3a有一間隔。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81a是輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a和一增強(qiáng)吸聲器32反射后的輸入聲音81；81c是輸入到后空間14內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a反射后的輸入聲音81。84表示輸入到后空間14內(nèi)的輸入聲音。
下面，描述其工作。輸入聲音81的諧振頻率f0取決于后空間11的厚度11a。同樣，輸入聲音84的諧振頻率f0取決于后空間14的厚度14a或14b。吸聲系數(shù)在它們的各自諧振頻率f0上最大。由于吸聲裝置相互獨(dú)立，所以總的吸聲特性為各個吸聲特性的和。在吸聲板3a的吸聲系數(shù)小的情況下，許多聲音不通過吸聲板3a而是在其表面上反射。因此，當(dāng)增強(qiáng)的吸聲器32配置得與吸聲板3a相對時，被反射的聲音變成再輸入聲音81c或再輸入聲音81a，81a是被增強(qiáng)吸聲器32再次反射的再輸入聲音81c并輸入到吸聲板3a內(nèi)被吸收。由于聲音波長越短越有效成為再輸入聲音81a和81c，所以在大于諧振頻率f0的頻率上吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1相比能改善從低頻至高頻的吸聲系數(shù)。
再輸入聲音比輸入聲音有更長的傳播路徑，它們之間有相移。因而在某些頻率上諧振現(xiàn)象會增強(qiáng)，從而使吸聲系數(shù)增加。
輸入到增強(qiáng)吸聲器32內(nèi)的某些輸入聲音由于如繞射現(xiàn)象等被引入增強(qiáng)吸聲器32之間的空間。由于它們的阻抗匹配且它們的輸入角幾乎垂直，因此被有效吸收。
根據(jù)某些試驗結(jié)果，在圖26至圖28所示結(jié)構(gòu)中，圖26所示的結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)有最大的改善。
實施例15圖29、30和31是按照本發(fā)明第十五實施例(實施例15)采用多孔吸聲材料的吸聲裝置中的增強(qiáng)吸聲器32各個結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖29、30、31中，標(biāo)號3b、3c、3d和3e表示薄板型多孔材料的吸聲板。它們所用的材料可以是塑料顆粒、陶瓷、泡沫金屬等。14、15、16和17表示吸聲板3b、3c、3d和3e的后空間。由于本實施例將吸聲板3b、3c、3d和3e及它們的后空間14、15、16和17分別分開，因而能建立多個諧振頻率f0，且能夠分散具有局部最大吸聲系數(shù)的頻率。從而能獲得具有更寬頻帶的吸聲系數(shù)的分布。
實施例16圖32為按照本發(fā)明第十六實施例(實施例16)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖33是圖32的縱剖視圖；圖34是與在混響室中測量吸聲系數(shù)方法的相應(yīng)吸聲特性圖；而圖35表示圖32和33中所示吸聲裝置在設(shè)有和不設(shè)有增強(qiáng)吸聲器32情況下兩者吸聲系數(shù)比的特性圖。在圖32和33中，標(biāo)號1為墻壁等隔聲體。3a和3b為硬質(zhì)薄板型多孔材料的吸聲板，這種材料可以為塑粒粒子、陶瓷、泡沫金屬等。11和12表示吸聲板3a的后空間；而11a和12a分別表示后空間11和12的厚度。14表示吸聲板3b的后空間；而14a表示后空間14沿垂直方向的厚度。20a和20b為柵格狀支撐件，用于支撐吸聲板3a使其在隔聲體1的上面與隔聲體1相對，其間隔為后空間11的厚度11a。30為諧振器，裝在吸聲板3a的隔聲體1側(cè)，以后空間12的厚度12a為間隔；30a為構(gòu)成諧振器30的中空部件。諧振器30配置得與支撐件20a平行而與支撐件20b垂直。32表示由吸聲板3b和后空間14組成的多個增強(qiáng)吸聲器，且配置得與吸聲板3a的頂表面相對。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81b表示再輸入到后空間12內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a和增強(qiáng)吸聲器32反射的輸入聲音81；82表示輸入到后空間12內(nèi)的輸入聲音；而82b表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a和增強(qiáng)吸聲器32反射的輸入聲音82。84表示輸入到后空間14內(nèi)的輸入聲音。
下面描述其工作。后空間11由支撐件20a和20b分開，而后空間12由中空部件30a和支撐件20b分開，因而各后空間11和各后空間12如實施例1所述分別獨(dú)立工作，很易產(chǎn)生諧振，從而改進(jìn)了其吸聲性能。由于起因于相位差的聲波干涉小，所以該吸聲裝置與已有技術(shù)1和2相比有更大的吸聲系數(shù)。輸入聲音81的諧振頻率f0主要取決于后空間11的厚度11a。同樣，輸入聲音84的諧振頻率f0主要取決于后空間14的厚度14a。在它們的諧振頻率f0上各個吸聲系數(shù)變得最大。因為各吸聲裝置相互獨(dú)立，因而總的吸聲特性為各個吸聲特性的總和。此外，在吸聲板3a的吸聲系數(shù)小的情況下，許多聲音不通過吸聲板3a而是在其表面反射。因此，當(dāng)增加吸聲器32放置得與吸聲板3a相對時，被反射的聲音再次被增強(qiáng)吸聲器42反射且作為再輸入聲音81b和82b輸入到吸聲板3a內(nèi)而被其吸收。由于聲音波長越短越有效成為再輸入聲音81b和82b，所以頻率大于諧振頻率f0時吸聲系數(shù)增大，因此與已有技術(shù)1至3相比，吸聲系數(shù)從低頻至高頻能獲得改善。
由于再輸入聲音比輸入聲音有更長的傳播路徑，所以它們有相移。因此，在某些頻率上諧振現(xiàn)象得到增強(qiáng)，從而增大了吸聲系數(shù)。
輸入到增強(qiáng)吸聲器32內(nèi)的某些輸入聲音由于諸如繞射等現(xiàn)象而被引入增強(qiáng)吸聲器32之間的空間。因它們的阻抗匹配和它們的輸入角近于垂直，所以它們能被有效吸收。
該吸聲裝置用薄板多孔材料作為吸聲板3a和3b，該多孔材料通過局部加熱和熔接塑料粒子(顆粒)制成，該塑料粒子可由聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、ABS樹脂、聚碳酸酯樹脂等制成，這些在題為“多孔材料”的日本公開未審查的專利申請NO.289333/1990(特開-平2-289333)中有充分的揭示。厚度約為3.5mm的吸聲板3a安裝得使后空間11的厚度11a約為35mm，而中空部件30a安裝到吸聲板3a使后空間12的厚度12a約為9mm，用以構(gòu)成諧振器30。厚約3.5mm的吸聲板3b安裝得使后空間14的厚度14a約為10mm。然后構(gòu)成寬約33mm高約15mm尺寸的增強(qiáng)吸聲器32，它配置得離吸聲板3a約有15mm的間隔并垂直于諧振器30。這樣構(gòu)成的吸聲裝置與圖34和35中所示沒有增強(qiáng)吸聲器的相比，改善了頻率大于1.25KHz的吸聲系數(shù)并在較寬的頻帶上，吸聲系數(shù)都改善了。由于吸聲板3a用支撐件20a和20b支撐，所以增強(qiáng)了吸聲板3a的強(qiáng)度。根據(jù)試驗，在后空間12的厚度12a約為15mm時能進(jìn)一步改善吸聲系數(shù)。
在圖32和33中，雖然實施例16有柵格狀支撐件20a和20b，但本發(fā)明包含單獨(dú)使用支撐件20a或20b。這種應(yīng)用可望獲得類同于本實施例的效果。同樣，在增強(qiáng)吸聲器32配置得平行于諧振器30情況下也可望獲得類同的效果。
實施例17圖36是按照本發(fā)明第十七實施例(實施例17)采用多孔材料的吸聲面板的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖36中，標(biāo)號1a表示兼作吸聲面板殼體的隔聲板。4表示由沖孔金屬等制成的防護(hù)板，它至少有一開口，且安裝到隔聲板1a上蓋住隔聲板1a的開口部分。21a為設(shè)置增強(qiáng)吸聲器32的支撐件。在實施例16中實現(xiàn)的要點使得即使用于本實施例的吸聲面板的形式也具有類同于實施例16的效果。
實施例18圖37和39是按照本發(fā)明第十八實施例(實施例18)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；而圖38和40分別為圖37和39的縱剖視圖。在圖37至40中，標(biāo)號3b和3c表示用薄板多孔材料的吸聲板。該吸聲板3b和3c的材料可以為塑料粒子、陶瓷、泡沫金屬等。吸聲板3a和3b構(gòu)成后空間1 4和增強(qiáng)吸聲器32，且配置得使吸聲板3a位于吸聲板3b或3c與支撐件20a和20b之間。增強(qiáng)吸聲器33由吸聲板3b和后空間14組成，配置得使吸聲板3a位于該增強(qiáng)吸聲器33和支撐件20a或20b之間。81a表示再輸入到后空間11內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a和增強(qiáng)吸聲器33反射的輸入聲音81。81c表示再輸入到后空間14內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a反射的輸入聲音81。
如此構(gòu)成的利用多孔材料的吸聲裝置不僅改善了如實施例16中所述的吸聲系數(shù)，而且還具有增強(qiáng)吸聲板3a強(qiáng)度的效果。
在圖37至40中，雖然實施例18具有柵格狀的支撐件20a和20b，但本發(fā)明包括單獨(dú)使用支撐件20a或20b。這種應(yīng)用可望獲得與本實施例的類同效果。
實施例19圖41為按照本發(fā)明第十九實施例(實施例19)采用多孔材料的吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。在圖41中，標(biāo)號1表示如墻等隔聲體。3a和3b為用薄板多孔材料的吸聲板，其材料可為塑料粒子、陶瓷、泡沫金屬等。4表示由沖孔金屬等做的防護(hù)板，它至少有一開口，且配置得與吸聲板3a的頂表面相對。11為吸聲板3a的后空間；11a為后空間11的厚度。14為吸聲板3b的后空間；14a為后空間14沿垂直方向的厚度。32為安裝到防護(hù)板4的多個增強(qiáng)吸聲器，由吸聲板3b和后空間14組成，且設(shè)置得與吸聲板3a的頂表面相對。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；而81c為再輸入后空間14內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a反射的輸入聲音81。
由于實施例19的用多孔材料吸聲裝置有如上所述結(jié)構(gòu)，所以如實施例14中一樣能改善低頻至高頻的吸聲系數(shù)。而且能利用防護(hù)板4防止損壞吸聲板3a。再有，增強(qiáng)吸聲器32預(yù)先安裝在防護(hù)板4上，所以它們也兼作防護(hù)板4的加強(qiáng)構(gòu)件，且在安裝部位安裝防護(hù)板4的工作效率很高。
如圖28所示，在吸聲板3b垂直安裝于防護(hù)板4的情況下可望獲得相似的技術(shù)效果。
實施例20圖42為按照本發(fā)明實施例二十實施例(實施例20)采用多孔材料吸聲裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；而圖43是圖42的縱剖視圖。在圖42和43中，標(biāo)號1表示墻等隔聲體。3a和3c表示類似于實施例1中的吸聲板2的薄板多孔材料吸聲板。其材料可用塑料粒子、陶瓷、泡沫金屬等。4為沖孔金屬等制做的防護(hù)板，它至少有一個開口且配置得與吸聲板3a的頂表面相對。11和12表示吸聲板3a的后空間；11a和12a分別為空間11和12的厚度。14為吸聲板3c的后空間。20a和20b為柵格狀支撐件，配置得使吸聲板3a以后空間11的有厚度11a為間隔與隔聲體1相對。30為安裝于吸聲板3a的隔聲體1側(cè)的諧振器，以后空間12的厚度12a為間隔；以及30a為構(gòu)成諧振器30的中空部件。諧振器30配置得平行于支撐件20a而垂直于支撐件20b。32為安裝于防護(hù)板4的多個增強(qiáng)吸聲器，它由吸聲板3c和后空間14組成，增強(qiáng)吸聲器32配置得使吸聲板3a位于增強(qiáng)吸聲器32和支撐件20a或20b之間。81表示輸入到后空間11內(nèi)的輸入聲音；81c為再輸入到后空間14內(nèi)的再輸入聲音，它是被吸聲板3a反射的輸入聲音81；82表示輸入到后空間12內(nèi)的輸入聲音。
下面描述其工作。由于實施例20的用多孔材料吸聲裝置有如上的構(gòu)成，所以如實施例18中所述能改善低頻至高頻的吸聲系數(shù)。而且利用防護(hù)板4能防止吸聲板3a損壞。再有，增強(qiáng)吸聲器32預(yù)先安裝于防護(hù)板4，所以它們兼作防護(hù)板4的加強(qiáng)構(gòu)件并且防護(hù)板4的安裝效率很高。利用吸聲器32也增加了吸聲板3a的強(qiáng)度。
在圖42和43中，雖實施例20具有柵格狀支撐件20a和20b，但本發(fā)明也包括單獨(dú)應(yīng)用支撐件20a或20b。這種應(yīng)用也能獲得本發(fā)明的部分效果。
從上述說明可以看到，按照本發(fā)明的第一方面，該吸聲裝置的構(gòu)成使吸聲板支撐在隔聲體上面，通過分隔吸聲板和隔聲體之間的空間形成多個分隔的第一后空間，并且在每個第一后空間中形成具有與第一后空間隔開的第二后空間的第一諧振器，因此能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明的第二方面，該吸聲裝置的構(gòu)成使包含多個反射部件，它們配置得離吸聲板有一間隔，因此能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第三方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含多個反射部件，它們配置在吸聲板的前面并具有離吸聲板的間隔；和一具有開口的防護(hù)板，配置在反射部件的前面，用以安裝反射部件。因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第四方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含由薄板多孔材料和第二中空部件組成的多個吸聲器，該吸聲器配置在吸聲板的前面，因此能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第五方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含由薄板多孔材料和第二中空部件組成的多個吸聲器，它們配置在吸聲板的前面；和一具有開口的防護(hù)板，它配置在吸聲器的前面。因此能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第六方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含吸聲板和配置在該吸聲板前面并距其有一間隔的多個反射部件，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第七方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含配置在反射部件前面的防護(hù)板，該防護(hù)板具有開口，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第八方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含由薄板多孔材料制做的吸聲板和由薄板多孔材料和中空部件組成的吸聲器，該吸聲器配置在吸聲板的前面并距其一間隔。因此，可獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第九方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含具有開口的防護(hù)板，它配置在多個吸聲器前面用以安裝它們，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十個方面，該吸聲裝置的構(gòu)成使其吸聲板由部分熔接塑料粒子制成，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十一方面，該吸聲裝置的構(gòu)成是通過在吸聲裝置的背面設(shè)置一隔聲板而構(gòu)成吸聲面板，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
按照本發(fā)明第十二個方面，該吸聲裝置的構(gòu)成包含第三中空部件，用以形成具有第三后空間的第二諧振器，因此，能獲得從低頻至高頻具有優(yōu)良吸聲特性的吸聲裝置。
雖然使用了特定的術(shù)語描述了本發(fā)明較佳實施例，但這種描述僅僅是為了說明目的，應(yīng)當(dāng)看到在不脫離所附權(quán)利要求書的實質(zhì)范圍內(nèi)，可對本發(fā)明做出種種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種置于墻壁等隔聲體上的采用多孔材料的吸聲裝置，其特征在于，它包含用多孔材料薄板制做的吸聲板；將所述吸聲板支撐在所述隔聲體上的支撐件，該支撐件分隔所述吸聲板和所述隔聲體之間的空間形成多個隔開的第一后空間；和安裝到所述吸聲板背面的第一中空部件，在每個第一后空間中形成第一諧振器，該諧振器具有與所述第一后空間隔開的第二后空間。
2.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含配置在所述吸聲板前面并與它有一間隔的多個反射部件。
3.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含配置在所述吸聲板前面并與它有一間隔的多個反射部件；和配置在所述反射部件前面用以安裝這些反射部件的防護(hù)板，該防護(hù)板具有開口。
4.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含由多孔材料薄板和第二中空部件組成的多個吸聲器，該吸聲器配置在所述吸聲板的前面并與它有一間隔。
5.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含由多孔材料薄板和第二中空部件組成的多個吸聲器，該吸聲器配置在所述吸聲板的前面并與它有一間隔；和配置在所述吸聲器前面用以安裝它們的防護(hù)板，該防護(hù)板具有開口。
6.一種置于諸如墻壁等隔聲體上的采用多孔材料的吸聲裝置，其特征在于，包含由多孔材料薄板制做的吸聲板，配置在所述隔聲體上面，兩者之間有一后空間；和配置在所述吸聲板前面并與它有一間隔的多個反射部件。
7.如權(quán)利要求6所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含配置在所述反射部件前面用以安裝它們的防護(hù)板，該防護(hù)板具有開口。
8.一種置于諸如墻壁等隔聲體上的采用多孔材料的吸聲裝置，其特征在于，包含由多孔材料薄板制做的吸聲板，配置在所述隔聲體上面，兩者之間有一后空間；和由多孔材料薄板和中空部件組成的多個吸聲器，所述吸聲器配置在所述吸聲板前面并與它有一間隔。
9.如權(quán)利要求8所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含配置在所述多個吸聲器前面用以安裝它們的防護(hù)板，該防護(hù)板具有開口。
10.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，所述吸聲板通過部分熔接塑料粒子制成。
11.如權(quán)利要求6所述的吸聲裝置，其特征在于，所述吸聲板通過部分熔接塑料粒子制成。
12.如權(quán)利要求8所述的吸聲裝置，其特征在于，所述吸聲板通過部分熔接塑料粒子制成。
13.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，通過在吸聲裝置的背面設(shè)置對應(yīng)于所述隔聲體的隔聲板形成吸聲面板。
14.如權(quán)利要求6所述的吸聲裝置，其特征在于，通過在吸聲裝置的背面設(shè)置對應(yīng)于所述隔聲體的隔聲板形成吸聲面板。
15.如權(quán)利要求8所述的吸聲裝置，其特征在于，通過在吸聲裝置的背面設(shè)置對應(yīng)于所述隔聲體的隔聲板形成吸聲面板。
16.如權(quán)利要求1所述的吸聲裝置，其特征在于，可進(jìn)一步包含安裝于所述吸聲板的背面用以在每個所述第一中空部件的內(nèi)側(cè)構(gòu)成第二諧振器的第三中空部件，并具有與所述第二后空間隔開的第三后空間。
全文摘要
一種采用多孔材料的吸聲裝置，具有部分加熱和熔接塑料粒子形成的薄板多孔材料的吸聲板和支撐該吸聲板并形成后空間的支撐件。把一對以上的在上述后空間中具有隔開的后空間諧振器安裝到該吸聲板上，這些諧振器與隔聲體相對，兩者之間有支撐件?？捎卸鄠€反射部件或增強(qiáng)吸聲器配置得與在吸聲板上設(shè)置諧振器的表面相反的表面相對，也可設(shè)置一防護(hù)板，其上安裝多個反射部件或增強(qiáng)吸聲器。該吸聲裝置從低頻至高頻具有優(yōu)良的吸聲特性。
文檔編號E04B1/82GK1122860SQ9511561
公開日1996年5月22日 申請日期1995年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月31日
發(fā)明者本浩二, 大勝久, 谷周一, 倉品正之, 今井智久 申請人:三菱電機(jī)家用機(jī)器株式會社, 三菱電機(jī)株式會社