降噪方法、多层结构卷曲型复合吸声结构及吸声降噪方法

    技术2025-07-15  13


    本发明涉及噪声控制,更具体地讲,涉及一种降噪方法、多层结构卷曲型复合吸声结构及吸声降噪方法。


    背景技术:

    1、现代工业技术发展迅速,汽车已经成为了每个人生活中最重要的交通工具之一,随着社会经济的发展,人们逐渐对汽车的声品质提出了更高要求。目前针对汽车的降噪吸声措施主要是采用多孔介质材料,当声波进入多孔材料时,在其孔隙间反射、散射并逐渐转化为热能。由于多孔介质的孔隙很小,低频声波的波长较长,易形成绕射,导致多孔介质材料的高频吸声能力较强,而低频吸声能力较弱。低频吸声材料通常为共振吸声材料,其吸声频带窄,占用面积大,很难运用于实际工业中;此外,共振吸声材料的组成部分为硬声场壁,入射声波到达吸声材料后大多被反射,很难与传统的多孔介质材料配合使用,导致使用共振吸声材料的吸声架构在高频段吸声性能较弱。

    2、在目前的应用中,汽车的降噪措施主要是运用多孔介质材料吸收高频噪声为主,使得人们在使用汽车的过程中,低频噪声成为了主要噪声源;对此,在汽车降噪领域技术的深入推进过程中,对一款既可以降低高频噪音又可以降低低频噪音的吸声材料的探索就成为了必然。


    技术实现思路

    1、本发明所要解决的技术问题是,提供一种降噪方法、多层结构卷曲型复合吸声结构及吸声降噪方法,在保证吸声材料厚度不变的基础上,通过对卷曲型共振吸声结构进行多层结构堆叠设计,在相同吸声面积下可设计出更多的吸声频点,提升吸声材料的低频性能,同时每一层结构卷曲型共振吸声结构包覆的多孔介质材料保证了高频性能衰减较少,从而使其整体吸声性能提升,且制作简单、降低了传统共振吸声结构在实际运用中的加工难度,易实现批量生产,在汽车降噪的应用领域极具推广价值。

    2、本发明解决技术问题所采用的解决方案是:

    3、一种降噪方法,通过吸声结构实现降噪,所述吸声结构包括降噪结构单元、以及设置在降噪结构单元底部的底层单元;

    4、所述降噪结构单元包括多层依次层叠设置且用于对于不同频点噪声进行降噪的吸声降噪单元;多层所述吸声降噪单元位于底层单元的上方;每组所述吸声降噪单元设置有至少一组卷曲腔;

    5、声波进入吸声降噪单元内的卷曲腔内实现降噪。

    6、在一些可能的实施方式中,每组所述吸声降噪单元上设置有供声波进入对应卷曲腔的孔道;所述吸声降噪结构单元包括板状结构、以及位于板状结构下方且具有卷曲腔的共振吸声结构;

    7、所述吸声降噪单元、底层单元均采用多孔介质材料制成;所述卷曲腔的内壁上设置有硬声场壁。

    8、一种多层结构卷曲型复合吸声结构,基于以上所述的降噪方法,包括呈层叠设置的一层单元、二层单元、底层结构;所述一层单元包括依次层叠设置的第一层板结构、第二层共振吸声结构;所述二层单元包括位于第二层共振吸声结构底部的第三层板结构、位于第三层板结构与底层结构之间的第四层共振吸声结构;

    9、所述第二层共振吸声结构上设置有250hz卷曲腔单元、第一315hz卷曲腔、第一125hz卷曲腔;第四层共振吸声结构上设置有400hz卷曲腔单元和第二315hz卷曲腔。

    10、在一些可能的实施方式中,所述250hz卷曲腔单元包括第一250hz卷曲腔、第二250hz卷曲腔和第三250hz卷曲腔;

    11、所述400hz卷曲腔单元包括第一400hz卷曲腔、第二400hz卷曲腔、和第三400hz卷曲腔。

    12、在一些可能的实施方式中,在所述第一层板结构上设置有与第一250hz卷曲腔连通的入声孔一a、与第二250hz卷曲腔连通的入声孔一b、与第三250hz卷曲腔连通的入声孔一c、与第一315hz卷曲腔连通的入声孔一d、以及与第一125hz卷曲腔连通的入声孔一e。

    13、在一些可能的实施方式中,在所述第一层板结构上还设置有入声孔一f、入声孔一g、入声孔一h、入声孔一i;

    14、在所述第二层共振吸声结构上且位于250hz卷曲腔单元和第一315hz卷曲腔的外侧设置有与入声孔一f连通的入声孔二f、与入声孔一g连通的入声孔二g、与入声孔一h连通的入声孔二h、与入声孔一i连通的入声孔二i。

    15、在一些可能的实施方式中,在所述第三层板结构上设置有与入声孔二f和第一400hz卷曲腔分别连通的入声孔三f、与入声孔二g和第二400hz卷曲腔分别连通的入声孔三g、与入声孔二h和第三400hz卷曲腔连通的入声孔三h、与入声孔二i和第二315hz卷曲腔分别连通的入声孔三i。

    16、在一些可能的实施方式中,所述第一层板结构、第二层共振吸声结构、第三层板结构、第四层共振吸声结构、以及底层结构均采用多孔介质材料制成;在所述250hz卷曲腔单元、第一315hz卷曲腔、400hz卷曲腔单元、第二315hz卷曲腔、第一125hz卷曲腔的内壁上分别设置有硬声场壁。

    17、在一些可能的实施方式中,所述第一250hz卷曲腔位于第一400hz卷曲腔的正上方;所述第二250hz卷曲腔位于第二400hz卷曲腔的正上方;第三250hz卷曲腔位于第三400hz卷曲腔的正上方;第一315hz卷曲腔位于第二315hz卷曲腔的正上方。

    18、一种基于以上所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构的吸声降噪方法,针对频点为125hz、250hz、315hz及其倍频噪声降噪时:声波通过第一层板结构进入第一125hz卷曲腔、250hz卷曲腔单元、第一315hz卷曲腔;

    19、针对频点为315hz、400hz及其倍频噪声降噪时:声波通过第一层板结构、第二层共振吸声结构、第三层板结构进入400hz卷曲腔单元和第二315hz卷曲腔;

    20、针对频点为500hz以上及其倍频噪声降噪时:

    21、声波通过第一层板结构、第二层共振吸声结构未设置250hz卷曲腔单元和第一315hz卷曲腔的区域、第三层板结构、第四层共振吸声结构未设置400hz卷曲腔单元和第二315hz卷曲腔的区域、底层结构。

    22、在一些可能的实施方式中,所述的声波通过第一层板结构进入第一125hz卷曲腔、250hz卷曲腔单元、第一315hz卷曲腔具体是指:

    23、声波通过入声孔一a进入第一250hz卷曲腔;

    24、声波通过入声孔一b进入第二250hz卷曲腔;

    25、声波通过入声孔一c进入第三250hz卷曲腔;

    26、声波通过入声孔一d进入第一315hz卷曲腔;

    27、声波通过入声孔一e进入第一125hz卷曲腔。

    28、在一些可能的实施方式中,所述声波通过第一层板结构、第二层共振吸声结构、第三层板结构进入400hz卷曲腔单元和第二315hz卷曲腔具体是指:

    29、声波通过入声孔一f、入声孔二f、入声孔三f进入第一400hz卷曲腔;

    30、声波通过入声孔一g、入声孔二g、入声孔三g进入第二400hz卷曲腔;

    31、声波通过入声孔一h、入声孔二h、入声孔三h进入第三400hz卷曲腔;

    32、声波通过入声孔一i、入声孔二i、入声孔三i进入第二315hz卷曲腔。

    33、与现有技术相比,本发明的有益效果:

    34、本发明通过层叠设置的方式,不仅可以提升吸声材料的整体吸声性能,且制作简单、降低了传统共振吸声结构在实际运用中的加工难度,易实现批量生产,使得在目前的汽车降噪领域中的低频噪声得到有效抑制,具有巨大的推广价值;

    35、本发明通过层叠设置,以及将第二层共振吸声结构设置在第一层板结构和第三层板结构之间并被第一层板结构和第三层板结构包覆,将第四层共振吸声结构设置在第三层板结构和底层结构之间并被第三层板结构和底层结构包覆;减少了高频性能衰减,使其整体吸声性能提升;采用该设置将在相同吸声面积下可设计出更多的吸声频点,提升吸声材料的低频性能。


    技术特征:

    1.一种降噪方法,其特征在于,通过吸声结构实现降噪,所述吸声结构包括降噪结构单元、以及设置在降噪结构单元底部的底层单元(20);

    2.根据权利要求1所述的一种降噪方法,其特征在于,每组所述吸声降噪单元上设置有供声波进入对应卷曲腔的孔道;所述吸声降噪结构单元(10)包括板状结构(101)、以及位于板状结构(101)下方且具有卷曲腔的共振吸声结构(102);

    3.一种多层结构卷曲型复合吸声结构,基于权利要求1-2任一项所述的降噪方法,其特征在于,包括呈层叠设置的一层单元、二层单元、底层结构(5);所述一层单元包括依次层叠设置的第一层板结构(1)、第二层共振吸声结构(2);所述二层单元包括位于第二层共振吸声结构(2)底部的第三层板结构(3)、位于第三层板结构与底层结构之间的第四层共振吸声结构(4);

    4.根据权利要求3所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构,其特征在于,所述250hz卷曲腔单元包括第一250hz卷曲腔(126)、第二250hz卷曲腔(125)、以及第三250hz卷曲腔(127);

    5.根据权利要求4所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构,其特征在于,在所述第一层板结构(1)上设置有与第一250hz卷曲腔(126)连通的入声孔一a(113)、与第二250hz卷曲腔(125)连通的入声孔一b(114)、与第三250hz卷曲腔(127)连通的入声孔一c(118)、与第一315hz卷曲腔(128)连通的入声孔一d(115)、以及与第一125hz卷曲腔(129)连通的入声孔一e(119)。

    6.根据权利要求4所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构,其特征在于,在所述第一层板结构(1)上还设置有入声孔一f(111)、入声孔一g(112)、入声孔一h(116)、入声孔一i(117);

    7.根据权利要求4所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构,其特征在于,在所述第三层板结构(3)上设置有与入声孔二f(121)和第一400hz卷曲腔(141)分别连通的入声孔三f(131)、与入声孔二g(122)和第二400hz卷曲腔(142)分别连通的入声孔三g(132)、与入声孔二h(123)和第三400hz卷曲腔(143)连通的入声孔三h(133)、与入声孔二i(124)和第二315hz卷曲腔(144)分别连通的入声孔三i(134)。

    8.一种基于权利要求3-7任一项所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构的吸声降噪方法,其特征在于,

    9.根据权利要求8所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构的吸声降噪方法,其特征在于,所述的声波通过第一层板结构(1)进入第一125hz卷曲腔(129)、250hz卷曲腔单元、第一315hz卷曲腔(128)具体是指:

    10.根据权利要求8所述的一种多层结构卷曲型复合吸声结构的吸声降噪方法,其特征在于,所述声波通过第一层板结构(1)、第二层共振吸声结构(2)、第三层板结构(3)进入400hz卷曲腔单元和第二315hz卷曲腔(144)具体是指:


    技术总结
    本发明涉及噪声控制技术领域,具体公开了一种降噪方法、多层结构卷曲型复合吸声结构及吸声降噪方法;所述吸声结构包括降噪结构单元、以及设置在降噪结构单元底部的底层单元;所述降噪结构单元包括多层依次层叠设置且用于对于不同频点噪声进行降噪的吸声降噪单元;多层所述吸声降噪单元位于底层单元的上方;每组所述吸声降噪单元设置有至少一组卷曲腔;声波进入吸声降噪单元内设置的卷曲腔内实现降噪。本发明在相同吸声面积下可设计出更多的吸声频点,提升吸声材料的低频性能,保证了高频性能衰减较少,从而使其整体吸声性能提升,且制作简单、降低了传统共振吸声结构在实际运用中的加工难度。

    技术研发人员:孙启元,高椿明,卢涛,王硕,龚艳丽,王亚非
    受保护的技术使用者:宜宾电子科技大学研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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