本发明属于道路声屏障，同时涉及了通风隔声、宽频降噪和针对噪声主频范围降噪等领域，具体涉及一种并联梯度式共振腔型隔声板结构及其设计方法。
背景技术：
1、已有研究表明，交通噪声成分复杂，其频率特性受车辆体量、车速、车流量、轮胎路面材料等多种因素影响，因此不同路段有不同的噪声主频范围。然而，传统声屏障存在没有针对噪声主频范围设计或隔声频带过窄等问题。
2、另一方面，对于高速铁路声屏障等承受较大气动荷载的屏障，列车风荷载往复作用在声屏障表面，屏体结构因风致振动易产生疲劳破坏。此外，对于距离较长的封闭式声屏障，由于隔声屏体过于封闭，空气流通性不好，内部空气质量较差。而现有的减载式声屏障及通风隔声结构的隔声效果并不理想。
3、亥姆霍兹共振腔结构常用于隔声降噪领域。共振腔是由体积较大的腹部和细长的颈部组成的瓶状结构。声波引起亥姆霍兹共振腔颈部气体和腹部气体的振动，因空气粘滞阻尼和热传导作用而消耗声能。改变颈部和腹部尺寸可以改变其共振频率，具有成本低易于制作的优点。然而，单个亥姆霍兹共振腔的共振频率单一且共振峰频带较窄，无法实现宽频降噪。
技术实现思路
1、为了实现针对噪声主频范围的宽频隔声，兼顾空气流通、气动减载和隔声效果，本发明基于亥姆霍兹共振原理提出一种并联梯度式共振腔型隔声板结构。同时，针对隔声频率没有针对性、隔声频带较窄以及无法兼顾通风减载性能和隔声效果的问题，提出一种可针对频率设计的新型通风减载隔声板，并提供针对目标频率的设计流程。
2、第一方面，提供一种并联波导共振腔结构，由多个尺寸不同、共振频率梯度变化的亥姆霍兹共振腔的颈部依次连接在波导的声波入口端至声波出口端；
3、其中，所述波导为一管状或者层状结构，声波从波导一端传入，从另一端传出。
4、进一步地，该结构包括并联等截面波导共振腔结构和并联变截面波导共振腔结构。
5、具体的，所述并联等截面波导共振腔结构的波导为折角式，其宽度处处相等，呈现为矩形结构，空气从波导一端流入经过折角从另一端流出。
6、具体的，所述并联变截面波导共振腔结构的波导为直通式，波导两侧对称布置结构尺寸完全相同的共振腔，呈现为声波入口端的宽度大于声波出口端宽度的梯形结构，空气直接经过梯形空隙在两侧流通。
7、进一步地，共振腔结构材料的声阻抗应远大于空气声阻抗。可以选择钢、铝等金属材料或者树脂类材料。
8、第二方面，提供应用上述方案中所述并联波导共振腔结构的一种隔声板，所述隔声板为一空心箱体，其内部为平行于隔声板长度方向的分隔结构；所述分隔结构顶端由侧面板盖住形成封闭空间，从而将所述空心箱体内部空间分隔成多个共振腔并联的结构；波导以空隙的形式内置在隔声板内部，将隔声板的两侧联通。
9、第三方面，提供一种并联波导共振腔结构设计方法，通过该方法可以设计出如上述方案所述的并联波导共振腔结构，包括下述步骤：
10、s1:确定整体尺寸、共振腔型号数量及每种型号的共振腔数量；
11、s2:根据确定的共振腔型号和数量分配共振频率；
12、s3:根据亥姆霍兹共振频率的计算公式初步确定结构参数；
13、s4:根据s3初步确定的各共振腔结构参数，计算传递损失曲线；依据传递损失曲线判断降噪主频范围是否可以覆盖目标频率，若可以覆盖则设计完成，若不能覆盖则执行s5；
14、s5:调整结构参数。
15、在上述方案的基础上，所述s2具体为：在目标频率范围内选取m个频率值作为各共振腔的共振频率，将目标频率范围m等分，取各等分点频率作为共振频率；或者在目标频率范围内取m个呈等差级数的频率值作为共振频率。
16、在上述方案的基础上，所述s3的计算公式如下：
17、
18、其中，c为声速，d为共振腔颈部宽度，l是颈部长度，v是腹部面积。
19、在上述方案的基础上，所述s5中结构参数的调整目标包括提高隔声量和改变共振频率。
20、本发明的有益效果：
21、本发明针对频率设计的并联梯度式共振腔型隔声板具备覆盖目标频率的降噪主频范围，在兼顾气动减载性能的同时具有较宽的隔声频带和较高的隔声量。
1.一种并联波导共振腔结构，其特征在于，
2.如权利要求1所述的并联波导共振腔结构，其特征在于，包括并联等截面波导共振腔结构和并联变截面波导共振腔结构。
3.如权利要求2所述的并联波导共振腔结构，其特征在于，所述并联等截面波导共振腔结构的波导为折角式，其宽度处处相等，呈现为矩形结构，空气从波导一端流入经过折角从另一端流出。
4.如权利要求2所述的并联波导共振腔结构，其特征在于，所述并联变截面波导共振腔结构的波导为直通式，波导两侧对称布置结构尺寸完全相同的共振腔，呈现为声波入口端的宽度大于声波出口端宽度的梯形结构，空气直接经过梯形空隙在两侧流通。
5.如权利要求1所述的并联波导共振腔结构，其特征在于，共振腔结构材料的声阻抗远大于空气声阻抗。
6.一种隔声板，其特征在于，在隔声板内部设置如权利要求1-5任意一项所述的并联波导共振腔结构；
7.一种并联波导共振腔结构设计方法，其特征在于，用于设计如权利要求1-5任意一项所述的并联波导共振腔结构，包括下述步骤：
8.如权利要求7所述的设计方法，其特征在于，所述s2具体为：在目标频率范围内选取m个频率值作为各共振腔的共振频率，将目标频率范围m等分，取各等分点频率作为共振频率；或者在目标频率范围内取m个呈等差级数的频率值作为共振频率。
9.如权利要求7所述的设计方法，其特征在于，所述s3的计算公式如下：
10.如权利要求7所述的设计方法，其特征在于，所述s5中结构参数的调整目标包括提高隔声量和改变共振频率。
