CN103021398A - 消音结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消音结构，包括板体与多个通道。板体具有相对的第一表面与第二表面。通道贯穿于板体的第一表面与第二表面之间。每一通道具有不同孔径的多个空腔。每一通道的空腔彼此连通，且每一通道的空腔的孔径从板体的第一表面向第二表面的方向减小。

Description

消音结构

技术领域

本发明涉及一种消音结构。

背景技术

由于科技的进步，在日常生活中充斥着各种类型的噪音。举例来说，在室外时，机动车的排气管会因引擎排气而产生噪音，而在室内时，计算机的散热风扇与家电的电扇均具有马达，当马达转动时也会产生噪音。解决噪音的方式有很多，例如可在音源的周围设置吸音材料或增加音源外壳的厚度。然而，上述方式除了需增加材料的成本外，还可能会增加整体装置的体积，并不符合效益。

近年来，已应用微穿孔技术来制作机动车的排气管或风扇的外壳，也就是在音源的外壳设置多个穿孔，使声音与穿孔的壁面产生黏滞效应，以消耗声音的部分能量，达到降低音量分贝数(dB)的目的。图1绘示了现有技术的消音板200的立体图，消音板200包括板材210与多个穿孔212，穿孔212贯穿板材210的上下表面。当音源位于板材210面对上表面的一侧时，使用者可位于板材210面对下表面的一侧听到音源被消音板200减弱后的音量。

然而，目前具有穿孔的消音板只可消除特定频率的噪音，对于多频或不特定频率的声音难以有效消除。举例来说，当消音板设计用来滤除较高频的声音时，穿孔的孔径与排列方式需针对此频率的声音来设计，因此这样的消音板不适用于会发出较低频声音的音源装置。也就是说，现有技术的消音板不仅消除噪音的效果有限，而且同一块消音板难以应用于不同的系统或装置中。

发明内容

本发明的一个技术方面为一种消音结构。

根据本发明一个实施方式，一种消音结构包括板体与多个通道。板体具有相对的第一表面与第二表面。通道贯穿于板体的第一表面与第二表面之间。每一通道具有不同孔径的多个空腔。每一通道的空腔彼此连通，且每一通道的空腔的孔径从板体的第一表面向第二表面的方向减小。

在本发明一个实施方式中，上述第二表面包括多个凸出部。凸出部的位置分别对齐于通道的位置。

在本发明一个实施方式中，上述每一凸出部具有轴向开口，且轴向开口连通于对应的通道的空腔。

在本发明一个实施方式中，上述轴向开口的孔径小于对应的通道的空腔的孔径。

在本发明一个实施方式中，上述每一凸出部具有径向开口，且径向开口连通于对应的通道的空腔。

在本发明一个实施方式中，上述每一凸出部具有径向开口，且径向开口连通于对应的通道的空腔。

在本发明一个实施方式中，上述每一凸出部包括第一挡墙与第二挡墙。第一挡墙位于通道紧邻板体的第二表面的一侧，且与板体的第二表面之间具有垂直距离。第二挡墙连接于第一挡墙与板体的第二表面之间，使第一挡墙与第二表面之间形成径向开口。

在本发明一个实施方式中，上述第一挡墙具有轴向开口，且轴向开口对齐于对应的通道的空腔。

在本发明一个实施方式中，上述通道于第一表面上的开孔大小不一。

在本发明上述实施方式中，通道贯穿于板体的第一表面与第二表面，且每一通道具有不同孔径的空腔。理论上，孔径越大的空腔能消除越低频的噪音，孔径越小的空腔能消除越高频的噪音。如此一来，通道的不同孔径的空腔可消除不同频率的噪音，使具有通道的消音结构可同时消除不同频率的噪音。消音结构的通道可针对不同声音频率的噪音来设计，当消音结构对一音源使用时，可扩大消除噪音的频宽，而具有较佳的隔音效果。此外，由于消音结构可同时消除不同频率的噪音，因此消音结构可使用于不同的音源，并作为不同系统或装置的外壳。

附图说明

图1绘示现有技术的消音板的立体图。

图2绘示根据本发明一个实施方式的消音结构的立体图。

图3绘示图2的消音结构另一视角的立体图。

图4绘示图2的消音结构的局部放大图。

图5绘示图4的消音结构沿线段5-5的剖面图。

图6绘示根据本发明另一实施方式的消音结构的立体图。

图7绘示图6的消音结构另一视角的立体图。

图8绘示图6的消音结构的局部放大图。

图9绘示图8的消音结构沿线段9-9的剖面图。

图10绘示根据本发明又一实施方式的消音结构的立体图。

图11绘示图10的消音结构另一视角的立体图。

图12绘示图10的消音结构的局部放大图。

图13绘示图12的消音结构沿线段13-13的剖面图。

图14绘示图1的现有技术的消音板使用于音源时的音场图。

图15绘示图10的消音结构使用于音源时的音场图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图2绘示根据本发明一个实施方式的消音结构100的立体图。图3绘示图2的消音结构100另一视角的立体图。同时参阅图2与图3，消音结构100包括板体110与多个通道120。其中板体110具有相对的第一表面112与第二表面114，且通道120贯穿于板体110的第一表面112与第二表面114之间。此外，第二表面114还可包括多个凸出部130，且凸出部130的位置分别对齐于通道120的位置。每一凸出部130具有连通于通道120的轴向开口132。在使用时，音源可位于面对第一表面112的一侧，使用者可位于板材210面对第二表面114的一侧听到音源被消音结构100减弱后的音量。

消音结构100的通道120可设计成不同的尺寸。举例来说，在本实施方式中，通道120于第一表面112上的开孔大小不一，使通道120具有三种不同尺寸，但在其它实施方式中，消音结构100也可具有相同尺寸的通道120。通道120的大小、数量与排列方式可依音源噪音的频率来设计，不应用以限制本发明。此外，板体110的材质可以包括塑料、亚克力或金属，依照设计者需求而定。举例来说，当板体110作为包覆马达的外壳时，可选用塑料或亚克力的材质，以节省外壳的重量与成本；当板体110作为机动车的排气管时，则可选用金属材质，以提供较佳的强度。

在以下叙述中，将详细说明通道120与凸出部130的结构。

图4绘示图2的消音结构100的局部放大图。图5绘示图4的消音结构100沿线段5-5的剖面图。同时参阅图4与图5，每一通道120具有不同孔径d1、d2的多个空腔122、124。其中，空腔122具有孔径d1，空腔124具有孔径d2，且通道120的空腔122、124彼此连通且彼此对齐。在使用时，当音源设置于面对第一表面112的一侧时，通道120的空腔122、124的孔径d1、d2从板体110的第一表面112向第二表面114的方向D减小，即孔径d1大于孔径d2。此外，通道120的空腔122、124可具有不同的深度D1、D2，例如空腔122的深度D1大于空腔124的深度D2。

在本实施方式中，通道120具有不同孔径d1、d2的两个空腔122、124，但在其它实施方式中，通道120还可设计成具有更多不同孔径的空腔，以期许消除更多不同频率的噪音，也就是说，每一通道120的空腔的数量并不以限制本发明。此外，通道120的空腔122、124为共轴心的圆形空腔，当然也可以不具有同一轴心，且不以圆形为限，例如通道120也可具有三角形或其它形状(例如矩形)的空腔122、124。

同时参阅图3与图5，每一凸出部130的轴向开口132连通于对应的通道120的空腔122、124，且轴向开口132的孔径d3小于对应的通道120的空腔122、124的孔径d1、d2。当音源设置于面对第一表面112的一侧时，噪音可依据路径P1从通道120的空腔122进入，并经由空腔124，由凸出部130的轴向开口132发出。噪音可沿通道120的壁面与凸出部130的壁面传递，使噪音与壁面间产生黏滞效应，以消耗噪音的能量，降低噪音传递至面对第二表面114的一侧时的分贝数。与图1的现有技术的消音板200相比，当消音板200的板材210与消音结构100的板体110厚度相同时，因消音结构100具不同孔径d1、d2的空腔122、124与凸出部130，使得噪音通过消音结构100的路径P1较长，因此隔音效果较佳。

理论上，孔径越大的空腔能消除越低频的噪音，孔径越小的空腔能消除越高频的噪音。举例来说，在本实施方式中，空腔122的孔径d1可以为8mm，则可消除约2kHz频率的噪音。空腔124的孔径d2可以为5mm，则可消除约2.3kHz频率的噪音。轴向开口132的孔径d3可以为3mm，则可消除约2.6kHz频率的噪音。如此，具有通道120的消音结构100可同时消除不同频率的噪音。消音结构100的通道120可针对不同声音频率的噪音来设计，当消音结构100对一音源使用时，可扩大消除噪音的频宽，而具有较佳的隔音效果。此外，由于消音结构100可同时消除不同频率的噪音，因此消音结构100可使用于不同的音源，并作为不同系统或装置的外壳。

应了解到，已经在上述实施方式中叙述过的结构与材料将不再重复赘述，合先叙明。

图6绘示根据本发明另一实施方式的消音结构100a的立体图。图7绘示图6的消音结构100a另一视角的立体图。同时参阅图6与图7，消音结构100a包括板体110、多个通道120与多个凸出部130。与图3的实施方式不同的地方在于：每一凸出部130具有径向开口134，且凸出部130不具轴向开口132(见图3)。在以下叙述中，将详细说明通道120与凸出部130的结构。

图8绘示图6的消音结构100a的局部放大图。图9绘示图8的消音结构100a沿线段9-9的剖面图。同时参阅图8与图9，每一凸出部130的径向开口134连通于对应的通道120的空腔122、124。其中，径向开口134的方向D4垂直于通道120的轴线L。更具体地，凸出部130包括第一挡墙136与第二挡墙138。第一挡墙136位于通道120紧邻板体110的第二表面114的一侧，且与板体110的第二表面114之间具有垂直距离D5。第二挡墙138连接于第一挡墙136与板体110的第二表面114之间，使第一挡墙136与第二表面114之间形成径向开口134。

当音源设置于面对第一表面112的一侧时，噪音可依据路径P2从通道120的空腔122进入，并经由空腔124，由第一挡墙136与板体110的第二表面114之间的径向开口134发出。噪音可沿通道120的壁面与凸出部130的第一、第二挡墙136、138的壁面传递，使噪音与壁面间产生黏滞效应，以消耗噪音的能量，降低噪音传递至面对第二表面114的一侧时的分贝数。与图5的消音结构100相较，由于本实施方式的路径P2长于路径P1，因此消音结构100a的隔音效果较佳。

图10绘示根据本发明又一实施方式的消音结构100b的立体图。图11绘示图10的消音结构100b另一视角的立体图。同时参阅图10与图11，消音结构100b包括板体110、多个通道120与多个凸出部130。与图7的实施方式不同的地方在于：每一凸出部130除了具有径向开口134外，凸出部130还具有轴向开口137。在以下叙述中，将详细说明通道120与凸出部130的结构。

图12绘示图10的消音结构100b的局部放大图。图13绘示图12的消音结构100b沿线段13-13的剖面图。同时参阅图12与图13，凸出部130的第一挡墙136具有轴向开口137，且轴向开口137对齐于对应的通道120的空腔122、124。当音源设置于面对第一表面112的一侧时，噪音可依据路径P3从通道120的空腔122进入，并经由空腔124，由第一挡墙136与板体110的第二表面114之间的径向开口134及第一挡墙136的轴向开口137发出。噪音可沿通道120的壁面与凸出部130的第一、第二挡墙136、138的壁面传递，使噪音与壁面间产生黏滞效应，以消耗噪音的能量，降低噪音传递至面对第二表面114的一侧时的分贝数。与图9的消音结构100a相较，由于本实施方式的第一挡墙136具有连通通道120的轴向开口137，因此消音结构100b可消除噪音的频率较多(可扩大消除噪音的频宽)，而具有较佳的隔音效果。

图14绘示图1的现有技术的消音板200使用于音源300时的音场图。图15绘示图10的消音结构100b使用于音源300时的音场图。参阅图14，测量位置(虚线处)距消音板200距离D1’，现有技术的消音板200距音源300距离D2’。参阅图15，测量位置(虚线处)距消音结构100b距离D3’，消音结构100b距音源300距离D4’。在本实施方式中，距离D1’与距离D3’相同，皆为15mm；距离D2’与距离D4’相同，皆为30mm。

当同一音源300发声时，距现有技术的消音板200距离D1’的测量位置的测量结果约为71分贝(dB)，而距消音结构100b距离D3’的测量位置的测量结果约为65分贝(dB)。因此，可证明消音结构100b较现有技术的消音板200具有较佳的隔音效果。

此外，为求图14、图15的音场图清楚明白，可参阅附件1与附件2的彩色图，其中附件1为图14的彩色图，附件2为图15的彩色图。

本发明上述实施方式与现有技术相比，具有以下优点：

(1)消音结构的每一通道具有不同孔径的空腔，由于孔径越大的空腔能消除越低频的噪音，孔径越小的空腔能消除越高频的噪音，因此具有通道的消音结构便可同时消除不同频率的噪音。

(2)消音结构的通道可针对不同声音频率的噪音来设计，当消音结构对一音源使用时，可扩大消除噪音的频宽，而具有较佳的隔音效果。此外，由于消音结构可同时消除不同频率的噪音，因此消音结构可使用于不同的音源，并作为不同系统或装置的外壳。

(3)消音结构的凸出部可延长噪音的路径，使噪音沿通道与凸出部的壁面产生更多的黏滞效应，以消耗噪音更多的能量，降低噪音的分贝数。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种修改与改变，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种消音结构，包括：

板体，具有相对的第一表面与第二表面；以及

多个通道，贯穿于板体的该第一表面与该第二表面之间，其中每一该通道具有不同孔径的多个空腔，每一该通道的该些空腔彼此连通，且每一该通道的该些空腔的孔径从该板体的该第一表面向该第二表面的方向减小。

2.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于，该第二表面包括：

多个凸出部，其位置分别对齐于该些通道的位置。

3.根据权利要求2所述的消音结构，其特征在于，每一该凸出部具有一轴向开口，且该轴向开口连通于对应的该通道的该些空腔。

4.根据权利要求3所述的消音结构，其特征在于，该轴向开口的孔径小于对应的该通道的该些空腔的孔径。

5.根据权利要求4所述的消音结构，其特征在于，每一该凸出部具有一径向开口，且该径向开口连通于对应的该通道的该些空腔。

6.根据权利要求5所述的消音结构，其特征在于，每一该凸出部包括：

第一挡墙，位于该通道紧邻该板体的该第二表面的一侧，且与该板体的该第二表面之间具有一垂直距离；以及

第二挡墙，连接于该第一挡墙与该板体的该第二表面之间，使该第一挡墙与该第二表面之间形成该径向开口。

7.根据权利要求6所述的消音结构，其特征在于，该第一挡墙具有该轴向开口，且该轴向开口对齐于对应的该通道的该些空腔。

8.根据权利要求2所述的消音结构，其特征在于，每一该凸出部具有一径向开口，且该径向开口连通于对应的该通道的该些空腔。

9.根据权利要求8所述的消音结构，其特征在于，每一该凸出部包括：

第一挡墙，位于该通道紧邻该板体的该第二表面的一侧，且与该板体的该第二表面之间具有一垂直距离；以及

第二挡墙，连接于该第一挡墙与该板体的该第二表面之间，使该第一挡墙与该第二表面之间形成该径向开口。

10.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于，该些通道于该第一表面上的开孔大小不一。

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