CN103137120A - 声学结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声学结构(例如,声学调音面板),其包括多个板和具有多个开口的多个共鸣管。所述开口形成在所述共鸣管的侧面上的不同位置。一个共鸣管可以介于一对板之间并由该一对板支撑,或者,一个板可以介于一对共鸣管之间并由该一对共鸣管支撑。所述共鸣管在轴向方向上相互移动,以便彼此独立地调节所述共鸣管的所述开口的开口面积。利用这种特性,能够调节所述共鸣管的开口面积与所述共鸣管的内腔的横截面积的比值,从而调节在声学空间(例如,声室)中引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
Description
技术领域
本发明涉及一种声学结构,该声学结构能够产生吸音效果和散音效果,从而防止声学空间内的声学干扰/妨碍。
本申请要求2011年11月22日提交的日本专利申请No.2011-254633的优先权,该日本申请的全部内容在此通过引用的方式并入。
背景技术
已知一种包括多个管(或共鸣管)的声学结构,每个管在其表面上具有开口,该声学结构可通过所述管来产生吸音效果和散音效果,以防止声学空间(例如,声室)中的声学干扰/妨碍(例如,颤动回声)。图6示出了一种常规声学结构90的一个示例,其包括具有相同长度的五个管25-m(其中,m=1至5),这五个管25-m在与其长度方向垂直的方向上水平排列,其末端沿竖向整齐地排列在一起。每个管25-m均具有棱柱形状,其在侧面26-m上具有开口27-m。所有这些管25-m都包括具有相同开口面积的开口27-m。这些开口27-m沿着长度方向形成在管25-m的侧面26-m上的不同位置。
该声学结构90可产生基于特定声学原理的吸音效果和散音效果,下面将参考图7对此进行描述。图7示出了在侧面26-m上具有开口27-m的管25-m的横截面图。可以这样分析:即,管25-m的开口27-m里侧的空腔被分成一个封闭管部CPL和另一个封闭管部CPR,该封闭管部CPL具有封闭端28L-m和使用开口27-m的开口端,该封闭管部CPR具有封闭端28R-m和使用开口27-m的开口端。随着声波从声学空间经由开口27-m进入该空腔中,行进波可以从所述开口端(即,开口27-m)沿向左方向行进到封闭管部CPL的封闭端28L-m,同时,行进波可以从所述开口端(即,开口27-m)沿向右方向行进到封闭管部CPR的封闭端28R-m。向左的行进波在封闭管部CPL的封闭端28L-m上反射,从而该反射波被重新传输至开口27-m,同时,向右的行进波在封闭管部CPR的封闭端28R-m上反射,从而该反射波可重新传输至开口27-m。
根据下文的等式(1),封闭管部CPL在共振频率fL-n(其中,n=1,2,…)下产生共振。该封闭管部CPL使行进波和反射波进行合成而产生驻波,根据质点速度,该驻波在封闭端28L-m具有波节并在开口端具有波腹。另外,根据下文的等式(2),封闭管部CPR在共振频率fR-n(其中,n=1,2,…)下产生共振。该封闭管部CPR使行进波和反射波进行合成而产生驻波,根据质点速度,该驻波在封闭端28R-m具有波节并在开口端具有波腹。在等式(1)、(2)中,LL表示该封闭管部CPL的长度(即,在左侧封闭端28L-m至开口27-m之间测得的长度);LR表示该封闭管部CPR的长度(即,在右侧封闭端28R-m至开口27-m之间测得的长度);c表示声波的传播速度;n是大于或等于“1”的整数。
fL-n=(2n-1)·(c/(4·LL))…(1)
fR-n=(2n-1)·(c/(4·LR))…(2)
共振频率为fL-n的声波可以到达侧面26-m的开口27-m周围,同时,部分进入管25-m的开口27-m中。这里,该声波在封闭管部CPL的封闭端28L-m上反射,然后从开口27-m朝着声学空间发射。这些声波的相位与从声学空间进入开口27-m中的声波的相位相反。在管25-m的侧面26-m的开口27-m的周围,来自声学空间的声波在不涉及相位回转的情况下被反射。
在共振频率为fL-n的声波从声学空间经由开口27-m进入所述空腔中的情况下,该封闭管部CPL可以产生吸音效果,这是因为:在侧面26-m的开口27-m的正常方向(或正面方向)上进入的声波与如下的反相声波发生干涉,即,与从开口27-m中发出的声波以及在侧面26-m的开口27-m周围反射的声波发生干涉。另外,可以产生特定的空气分子流,从而消除从开口27-m中发出的声波与在侧面26-m的开口27-m周围反射的声波之间的相位不连续。这导致在侧面26-m的开口27-m的周围、由于在除了与声波入射方向相反的反射方向之外的任何方向上的声学能量流而引起了散音效果。
在共振频率为fR-n的声波从声学空间经由开口27-m进入所述空腔中的情况下,该封闭管部CPR可以在侧面26-m的开口27-m的正常方向(或正面方向)上产生吸音效果。另外,该封闭管部CPR可以在侧面26-m的开口27-m周围产生散音效果。如上所述,每个封闭管部CPL和CPR均产生了基于上述声学原理的吸音效果和散音效果。
专利文献1-3公开了一种可基于上述声学原理而工作的声学结构。该声学结构能够以比管的空腔的横截面积SP小的较小开口面积SO来提高吸音效果和散音效果。在声波从该声学结构的开口进入所述管的空腔中的情况下,该开口处的介质的特性可取决于该开口处的比声阻抗率ζ。比声阻抗率ζ是声场中的特定点处的声阻抗率ZA与特定点处的介质的特性阻抗率ZC的复数比值。下文的等式(3)给出了接收特定频率的声波的开口27-m的特定点处的比声阻抗率ζ,其中,j表示虚数单位;LL表示封闭管部CPL的长度;LR表示封闭管部CPR的长度;k表示波数(具体地,通过将入射波的角速度2πf除以声速c而产生的值2πf/c,其中,f表示频率)。
图8示出了入射波的相位与声学结构中包括的管的开口上的反射波的相位之间的已知关系。当介质的界面处的比声阻抗率ζ的绝对值|Im(ζ)|为零时,介质的界面处的入射波与在介质的界面上反射的反射波之间的相位差φ可以等于±180°(即,它们的相位彼此相反)。在|Im(ζ)|<1的范围内(即,图8所示的高斯平面上的、具有阴影的半圆形区域外侧的图形区域,其中,Im(ζ)表示虚数部分,而Re(ζ)表示关于比声阻抗率ζ的实数部分),相位差φ变成小于±90°。因此,当管的所述开口上的比声阻抗率ζ的虚数部分Im(ζ)的绝对值|Im(ζ)|变为零时,图6的声学结构可使吸音效果和散音效果最大化。相比之下,当该绝对值|Im(ζ)|大于“1”时,该声学结构可能不产生吸音效果和散音效果。根据规定了比声阻抗率ζ与比值SO/SP(即,管的开口面积SO与所述空腔的横截面积SP的比值)之间关系的等式(3),随着该比值SO/SP变小,在共振频率fL-n、fR-n附近引起吸音效果和散音效果的波段(即,比声阻抗率ζ的虚数部分Im(ζ)的绝对值|Im(ζ)|变成小于“1”的波段)的带宽能够扩大。图9示出了本申请的发明人(即,专利文献1的发明人)进行的、用于确认声学结构中的管的上述特性的实验结果。在这些实验中,本申请的发明人尝试确认具有下表所述尺寸的单个管的特性,该表涉及封闭管部CPL的长度LL、封闭管部CPR的长度LR、以及开口面积SO与所述空腔的垂直于所述开口的横截面积SP之间的比值SO/SP,从而计算出从0Hz至1,000Hz的频率下的、比声阻抗率ζ的虚数部分Im(ζ)的绝对值|Im(ζ)|。
表
LL(mm) | LR(mm) | SO/SP | 图形 |
300 | 485 | 0.25 | 实线 |
300 | 485 | 1 | 点划线 |
300 | 485 | 4 | 虚线 |
通过在SO/SP=0.25、SO/SP=1、SO/SP=4的三个实例之间、在相当于|Im(ζ)|小于“1”的波段的带宽方面进行比较,SO/SP=0.25的实例指示了最大带宽,而SO/SP=4的实例指示了最小带宽。与具有大比值SO/SP的管相比,具有小比值SO/SP的管能够在宽的波段中产生吸音效果和散音效果。这证明了以下见解:即,其管的开口面积SO比该管的空腔的横截面积SP小的声学结构能够提高吸音效果和散音效果。
如专利文献1中所公开的,使声学结构的管产生吸音效果和散音效果的波段的带宽取决于该管的开口面积与该管的空腔的横截面积之间的比值。然而,常规的声学结构不能改变管的开口面积与该管的空腔的横截面积之间的比值,因此,不可能调节在具有声学结构的声学空间(例如,声室)中引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请公报No.2010-84509
专利文献2:美国专利申请公报No.US2010/0065369A1
专利文献3:欧洲专利申请公报No.EP2159787A2
发明内容
本发明的目的是提供一种声学结构,该声学结构能够调节在声学空间中引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
本发明涉及一种声学结构(声学调音面板),其包括多个板和具有多个开口的多个共鸣管。所述开口形成在共鸣管的侧面上的不同位置。该声学结构允许使用者将这些共鸣管相互移动,以便彼此独立地调节共鸣管的开口面积。换句话说,能够调节共鸣管的开口面积与共鸣管的内腔的横截面积的比值,从而调节在声学空间(例如,声室)中引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
在这一点上,每个共鸣管可以分成两个管体,这两个管体利用它们的开口端而组合在一起,并且这两个管体介于一对板之间,其中,能够通过使两个板体彼此靠近或彼此远离地移动来调节所述开口面积。替代地,也可将每个板分成两个板体,这两个板体利用它们的末端而组合在一起,并且这两个板体介于一对具有开口的共鸣管之间,其中,通过针对所述共鸣管的开口、将这两个板体彼此靠近或彼此远离地移动,能够调节总开口面积。
附图说明
将参考以下附图来更详细地描述本发明的这些及其他目的、方面和实施例。
图1A是根据本发明第一实施例的声学结构的正视图。
图1B是该声学结构的沿着图1A中的方向B观察的侧视图。
图1C是沿图1A中的线C-C截取的剖视图。
图1D是另一声学结构的正视图,该声学结构包括具有可调开口面积的多个共鸣管。
图2A是根据本发明第二实施例的声学结构的正视图。
图2B是该声学结构的沿着图2A中的方向B观察的侧视图。
图2C是沿图2A中的线C-C截取的剖视图。
图3A是根据本发明第三实施例的声学结构的正视图。
图3B是该声学结构的沿着图3A中的方向B观察的侧视图。
图3C是沿图3A中的线C-C截取的剖视图。
图4是根据本发明第四实施例的声学结构的透视图。
图5是示出了安装在声学结构中的共鸣管的另一实例的透视图。
图6是示出了常规声学结构的局部剖切的正视图。
图7是从图6的声学结构中获取的、被分成两个封闭管部的具有开口的管的纵向截面图。
图8是示出了进入声学结构的管的开口中的入射波和在该管的开口上反射的反射波的相位之间的关系的曲线图。
图9是曲线图,示出了比声阻抗率ζ的虚数部分Im(ζ)的绝对值相对于与管的开口面积和具有不同尺寸的管中的空腔的横截面积的比值相关的频率的变动。
具体实施方式
下面将参考附图、通过例子来进一步详细描述本发明。
1.第一实施例
图1A是根据本发明第一实施例的声学结构10的正视图。图1B是声学结构10的沿方向B观察的侧视图。图1C是沿图1A中的线C-C截取的剖视图。如图1A至图1C所示,声学结构10包括五个共鸣管1-i(其中,i=1至5)和六个板3-i(其中,i=1至6)。在声学结构10中,共鸣管1-i包括由其多个侧面围成的内腔,这些侧面中的一个具有开口。声学结构10被设计用于相互调节共鸣管1-i的开口面积。每个共鸣管1-i被分成两个管体2U-i、2D-i(其中,i=1至5),每个管体均具有开口端OE。每个管体2U-i、2D-i均具有包括开口端OE和封闭端CE的棱柱形状。管体2U-i的长度和管体2D-i的长度根据共鸣管1-i而不同,但在这些共鸣管1-i中,管体2U-i、2D-i的长度总和是相同的。具体地,共鸣管1-1包括管体2U-1的长度D1U和管体2D-1的长度D1D;共鸣管1-2包括管体2U-2的长度D2U和管体2D-2的长度D2D;共鸣管1-3包括管体2U-3的长度D3U和管体2D-3的长度D3D;共鸣管1-4包括管体2U-4的长度D4U和管体2D-4的长度D4D;共鸣管1-5包括管体2U-5的长度D5U和管体2D-5的长度D5D。
在声学结构10中,板3-i(其中,i=1至6)具有瘦长方体形状,其长度等于管体2U-i、2D-i的长度之和。一对板3-i支撑介于这一对板3-i之间的共鸣管1-i,使得管体2U-i的开口端OE和2D-i的开口端OE彼此对向而在两个开口端OE之间形成孔H-i(用作“开口”),并使得管体2U-i、2D-i能够沿轴向方向相互移动。
在声学结构10中,共鸣管1-i中包括的每个管体2U-i、2D-i均在其左侧面和右侧面上具有凸部XL、XR,其中,这些凸部XL、XR在共鸣管1-i的长度方向上延伸。另外,板3-2至3-5中的每一个均在其左侧面和右侧面上具有凹部YL、YR,其中,这些凹部YL、YR在板3-i的长度方向上延伸。板3-1仅在其右侧面上具有沿长度方向延伸的凹部YR,而板3-6仅在其左侧面上具有沿长度方向延伸的凹部YL。如图1B所示,在管体2U-i、2D-i的左/右侧面上形成的凸部XL、XR具有梯形截面形状,其宽度在离开所述左/右侧面的方向上逐渐增大。如图1C所示,在板3-i的左/右侧面上形成的凹部YL、YR具有梯形截面形状,其宽度在靠近所述左/右侧面的方向上逐渐减小。在声学结构10中,管体2U-i、2D-i的凸部XL、XR与将共鸣管1-i夹在中间的板3-i、3-i+1的凹部YL、YR接合。
管体2U-i、2D-i的凸部XL的外壁通过接触摩擦而与板3-i的凹部YR的内壁接触,而管体2U-i、2D-i的凸部XR的外壁通过接触摩擦而与板3-i的凹部YL的内壁接触。共鸣管1-i通过凸部XL、XR和凹部YL、YR而与板3-i、3-i+1接合,从而,管体2U-i、2D-i能够克服在它们与板3-i、3-i+1之间施加的接触摩擦而沿着板3-i、3-i+1滑动。通过在轴向方向上向共鸣管1-i施加力,能够使管体2U-i、2D-i一起在轴向方向上沿板3-i、3-i+1移动。
图1A至图1C所示的声学结构可允许使用者在轴向方向上共同移动被夹在六个板3-i之间的五个共鸣管1-i,从而调节各个孔H-i的尺寸,但其不限于此。图1D示出了声学结构10的另一实例,其包括八个共鸣管1-i,通过使管体2U-i、2D-i在轴向方向上适当地移动,能够彼此独立地调节每个共鸣管1-i的长度和孔H-i的尺寸。具体地,调节共鸣管1-2、1-4、1-7,以封闭在不同位置形成的孔H-2、H-4、H-7。调节共鸣管1-6、1-8,以完全开启在不同位置形成的孔H-6、H-8。调节共鸣管1-1、1-3、1-5,以便半开启在不同位置形成的孔H-1、H-3、H-5。也就是说,能够在长度、孔H-i的位置以及孔H-i的开口面积方面独立地调节每个共鸣管1-i。能够选择性地调节具有期望共振频率的共鸣管1-i,并能够调节孔H-i的开口面积,从而在期望的频段下实现吸音效果和散音效果。
声学结构10的该第一实施例可产生以下突出效果。
首先,第一实施例的声学结构10的特征在于:每个共鸣管1-i都使用两个管体2U-i、2D-i,其中,能够通过使管体2U-i、2D-i彼此远离地移动来增大孔H-i(其用作共鸣管1-i的开口)的开口面积,同时,也能够通过使管体2U-i、2D-i彼此靠近地移动来减小孔H-i的开口面积。因而,该第一实施例能够调节引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。该第一实施例能够调节共鸣管1-i的开口面积与共鸣管1-i的空腔的横截面积的比值,从而适当地调节引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
其次,该第一实施例的声学结构10的特征在于:在这些共鸣管1-i中,管体2U-i、2D-i的长度总和是相同的。当管体2U-i、2D-i彼此接近而使每个共鸣管1-i变短并且其开口端OE彼此接触时,声学结构10完全形成为具有大宽度的长方体形状。因而,使用者能够容易地将声学结构10搬入声学空间中或从声学空间搬出,并且能够容易地将声学结构10存放在储藏空间内。
第三,该第一实施例的声学结构的特征在于:在共鸣管1-i中,管体2U-i、2D-i被设置有不同的长度。这实现了共鸣管1-i的不同共振频率。因而,能够减小引起吸音效果和散音效果的波段的带宽之间的变动。
2.第二实施例
图2A是根据本发明第二实施例的声学结构10A的正视图。图2B是声学结构10A的在图2A中的方向B上观察的侧视图。图2C是沿图2A中的线C-C截取的剖视图。在图2A、2B、2C中,使用相同的标识号来表示与图1A、1B、1C中相同的部分。为了方便起见,图2B未包括凸部XL、XR和凹部YL、YR的附图标记。与图1A-1C所示的声学结构10相比,图2A-2C所示的声学结构10A具有多个片状构件4-i(其中,i=1至5)和多个支撑构件5L-i,5R-i(其中,i=1至5)。片状构件4-i是可移动调节器,用于遮蔽在管体2U-i、2D-i的彼此面对的开口端OE之间形成的孔H-i。支撑构件5L-i,5R-i支撑片状构件4-i,以使片状构件4-i在共鸣管1-i的轴向方向上自由移动。
具有地,片状构件4-i具有正方形形状,其宽度稍小于管体2U-i、2D-i的宽度。支撑构件5L-i,5R-i具有长方体形状,其宽度比管体2U-i、2D-i的宽度足够大。
支撑构件5L-i,5R-i固定至管体2D-i的侧面AS上的左/右侧位置,以便将片状构件4-i的左/右端保持在支撑构件5L-i,5R-i和管体2D-i的侧面AS之间。片状构件4-i的表面和背面上的左/右端与在支撑构件5L-i,5R-i和管体2D-i的侧面AS之间形成的间隙接合,从而片状构件4-i能够沿着在支撑构件5L-i,5R-i和管体2D-i的侧面AS之间形成的间隙、克服在支撑构件5L-i,5R-i、片状构件4-i和管体2D-i的侧面AS之间施加的接触摩擦而竖直滑动。通过向片状构件4-i施加向上的力,片状构件4-i沿着从管体2D-i到管体2U-i的方向向上移动,以便片状构件4-i的上部能够稍微突出于管体2D-i的开口端OE上方。片状构件4-i的突出部分可遮蔽在管体2U-i、2D-i的开口端OE之间形成的开口(即,孔H-i)。
利用能够向上/向下移动以遮蔽所述开口(即,孔H-i)的片状构件4-i,第二实施例的声学结构10A能够调节在管体2U-i、2D-i之间形成的孔H-i的开口面积。因而,能够精确地调节引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
3.第三实施例
图3A是根据本发明第三实施例的声学结构10B的正视图。图3B是声学结构10B的在图3A中的方向B上观察的侧视图。图3C是沿图3A中的线C-C截取的剖视图。声学结构10B包括五个共鸣管6-j(其中,j=1至5)以及彼此邻接地竖直对齐的四对板体8U-j、8D-j(其中,j=1至4)。这里,一对板体8U-j、8D-j被保持在彼此邻接地水平对齐的一对共鸣管6-j、6j+1之间。在声学结构10B中,共鸣管6-j具有三对彼此相反的侧面,即,一对侧面UW、DW、一对侧面FW、BW、以及一对侧面LW、RW。为了方便起见,除了共鸣管6-1之外,图3未标出共鸣管6-2至6-5的附图标记UW、DW、FW、BW、LW、RW。所有共鸣管6-j都具有相同长度。一对开口7L-j、7R-j形成在隔着一对板体8U-j、8D-j而彼此邻接的一对共鸣管6-j中的、彼此对向的一对侧面LW、RW上。具体地,共鸣管6-1的侧面RW上的开口7R-1与共鸣管6-2的侧面LW上的开口7L-2隔着一对板体8U-1、8D-1而彼此对向;共鸣管6-2的侧面RW上的开口7R-2与共鸣管6-3的侧面LW上的开口7L-3隔着一对板体8U-2、8D-2而彼此对向;共鸣管6-3的侧面RW上的开口7R-3与共鸣管6-4的侧面LW上的开口7L-4隔着一对板体8U-3、8D-3而彼此对向;共鸣管6-4的侧面RW上的开口7R-4与共鸣管6-5的侧面LW上的开口7L-5隔着一对板体8U-4、8D-4而彼此对向。
在声学结构10B中,板体8U-j、8D-j具有瘦长方体形状。沿竖直方向对齐且在它们之间具有间隙Z-j的一对板体8U-j、8D-j介于彼此邻接的一对共鸣管6-j、6j+1之间。具体地,沿竖直方向对齐且在它们之间具有间隙Z-1的一对板体8U-1、8D-1介于共鸣管6-1的侧面RW和共鸣管6-2的侧面LW之间。沿竖直方向对齐且在它们之间具有间隙Z-2的一对板体8U-2、8D-2介于共鸣管6-2的侧面RW和共鸣管6-3的侧面LW之间。沿竖直方向对齐且在它们之间具有间隙Z-3的一对板体8U-3、8D-3介于共鸣管6-3的侧面RW和共鸣管6-4的侧面LW之间。沿竖直方向对齐且在它们之间具有间隙Z-4的一对板体8U-4、8D-4介于共鸣管6-4的侧面RW和共鸣管6-5的侧面LW之间。
在声学结构10B中,一对板体8U-j、8D-j由将这一对板体8U-j、8D-j保持在它们之间的一对共鸣管6-j、6j+1以如下方式支撑:即,使得该一对板体8U-j、8D-j能够在轴向方向上沿一对共鸣管6-j、6j+1相对移动。为此,在共鸣管6-j的侧面LW、RW上形成四对凸部XL、XR,其中,这些凸部XL、XR在共鸣管6-j的长度方向上竖直延伸。具体地,共鸣管6-1的侧面RW上的凸部XR与共鸣管6-2的侧面LW上的凸部XL隔着一对板体8U-1、8D-1而彼此对向;共鸣管6-2的侧面RW上的凸部XR与共鸣管6-3的侧面LW上的凸部XL隔着一对板体8U-2、8D-2而彼此对向;共鸣管6-3的侧面RW上的凸部XR与共鸣管6-4的侧面LW上的凸部XL隔着一对板体8U-3、8D-3而彼此对向;共鸣管6-4的侧面RW上的凸部XR与共鸣管6-5的侧面LW上的凸部XL隔着一对板体8U-4、8D-4而彼此对向。
另外,在板体8U-j、8D-j的左/右侧面上形成有四对凹部YL、YR,其中,这些凹部YL、YR在板体8U-j、8D-j的长度方向上延伸。共鸣管6-j的凸部XL、XR具有梯形截面形状,其宽度在离开共鸣管6-j的左/右侧面的方向上逐渐增大,而板体8U-j、8D-j的凹部YL、YR具有梯形截面形状,其宽度在靠近板体8U-j、8D-j的左/右侧面的方向上逐渐减小。在声学结构10B中,共鸣管6-j的凸部XR与板体8U-j、8D-j的凹部YL接合,而共鸣管6-j+1的凸部XL与板体8U-j、8D-j的凹部YR接合。
共鸣管6-j的凸部XR的外壁通过接触摩擦而与板体8U-j、8D-j的凹部YL的内壁接触,而共鸣管6-j+1的凸部XL的外壁通过接触摩擦而与板体8U-j、8D-j的凹部YR的内壁接触。也就是说,一对板体8U-j、8D-j与一对共鸣管6-j、6-j+1通过这些凸部XL、XR和凹部YL、YR而接合,从而,一对板体8U-j、8D-j能够克服在这一对板体8U-j、8D-j和一对共鸣管6-j、6-j+1之间施加的接触摩擦而沿一对共鸣管6-j、6-j+1滑动。通过向一对板体8U-j、8D-j施加向上/向下的力,一对板体8U-j、8D-j能够沿着共鸣管6-j的侧面RW和共鸣管6-j+1的侧面LW移动。
在板体8U-j、8D-j彼此接近地移动的条件下,能够用板体8U-j、8D-j来完全封闭共鸣管6-j的侧面RW上的开口7R-j和共鸣管6-j+1的侧面LW上的开口7L-j+1。通过在两个彼此相反的方向上移动板体8U-j、8D-j,能够在板体8U-j、8D-j之间形成间隙Z-j,因此,共鸣管6-j、6-j+1的内腔能够通过该间隙Z-j和开口7R-j、7L-j+1而与外部空间连通。通过增大该间隙Z-j的尺寸,能够增大总开口面积,即,开口7R-j、7L-j+1的未被板体8U-j、8D-j覆盖的面积。因而,该第三实施例能够调节引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
4.第四实施例
图4是根据本发明第四实施例的声学结构10C的透视图。声学结构10C包括声学调音面板11、片状构件12和卷绕装置13。声学调音面板11包括五个共鸣管14-k(其中,k=1至5),它们在与长度方向垂直的方向上水平地对齐,其末端整齐地排列在一起,以便将相邻的共鸣管14-k、14-k+1结合在一起。在声学调音面板11中,共鸣管14-k具有棱柱形状。在共鸣管14-k的侧面上的预定位置形成有开口15-k(其中,k=1至5)。这里,共鸣管14-k的开口15-k形成在长度方向上的不同位置。共鸣管14-k的具有所述开口15-k的侧面邻接在一起,以形成整齐的隔音板表面16。片状构件12具有薄的矩形形状,其具有柔性,其横向宽度与声学调音面板11相同,并且其整个长度充分大于声学调音面板11的整个长度。
卷绕装置13支撑该片状构件12,以便片状构件12能够沿声学调音面板11的隔音板表面16移动。具体地,卷绕装置13具有中空圆柱形形状,其整个横向宽度大于所述声学调音面板的横向宽度。在卷绕装置13的外周部分17上形成有狭缝18。片状构件12缠绕在卷绕装置13的内部轴19上。片状构件12的上端经由卷绕装置13的外周部分17上的狭缝18被向上拉出到声学调音面板11的隔音板表面16上。
第四实施例的声学结构10C能够通过卷绕装置13来调节声学调音面板11的隔音板表面16上的开口15-k的面积,即隔音板表面16上的未被片状构件12覆盖的开口面积,该卷绕装置13受到控制以增加或减少被向上拉出到声学调音面板11的隔音板表面16上的片状构件12的前端部分。因而,该第四实施例能够调节引起吸音效果和散音效果的波段的带宽。
还能够以如下的各种方式来进一步修改第一至第四实施例。
(1)在根据第一、第二、第三和第四实施例的声学结构10、10A、10B和10C中,每个声学管1-i、6-j、14-k都形成为棱柱形状,但其不限于此。也可以采用具有圆形或椭圆形截面形状的共鸣管。
(2)在第一和第二实施例中,共鸣管1-i由通过一对板3-i、3-i+1支撑的两个管体2U-i、2D-i组成,但其不限于此。也可以使用其横向宽度比管体2U-i、2D-i的宽度总和还长的单个板来代替这些板3-i。这里,构成每个共鸣管1-i的一对管体2U-i、2D-i的侧面可附接至单个板的表面。在这种情况下,该一对管体2U-i、2D-i具有凸部,该凸部在所述侧面上沿长度方向延伸,同时,在单个板的表面上的预定位置(对应于五个共鸣管1-i的位置)形成五个凹部。因而,每个均由两个管体2U-i、2D-i组成的共鸣管1-i的凸部与单个板的凹部接合。
(3)在第一和第二实施例中,每个管体2U-i、2D-i均具有开口端OE和封闭端CE,但其不限于此。每个管体2U-i、2D-i均可具有一个开口端OE,而每个管体2U-i、2D-i的另一端也可具有开口端OE。
(4)第一和第二实施例的每个声学结构10、10A均由五个共鸣管1-i(其中,i=1至5)构成,且第三实施例的声学结构10B由五个共鸣管6-i(其中,i=1至5)构成,但其不限于此。也可以将每个声学结构中包括的共鸣管的数量改变为少于五个(即,二至四个)或多个五个(即,六个或更多)。
(5)在第二实施例的声学结构10A中,利用片状构件4-i来调节在共鸣管1-i的管体2U-i、2D-i之间形成的孔H-i的开口面积,该片状构件4-i可以由另一板构件代替。也就是说,能够用板构件而非片状构件4-i来覆盖共鸣管1-i的孔H-i。
(6)在第一实施例的声学结构10中,共鸣管1-i由具有相同截面尺寸的两个管体2U-i、2D-i组成,但其不限于此。也可以使用具有不同截面尺寸的管体2U-i、2D-i来形成共鸣管1-i。例如,当管体2U-i的横截面大于管体2D-i的横截面时,能够以可伸缩的方式将管体2D-i部分地插入到管体2U-i中。在这种情况下,可以采用如图5所示的由两个管体2U-i、2D-i组成的共鸣管1-1。这里,在管体2U-i/2D-i的开口端OE上形成有切口NT。因而,能够产生包括多个共鸣管1-i(每个都相当于图5所示的共鸣管1-1)的声学结构,这些共鸣管1-i在与共鸣管1-i的长度方向垂直的方向上水平地对齐。
(7)第三实施例的声学结构10B包括在侧面LW、RW上具有开口7L-j、7R-j的多个共鸣管6-j,其中,在彼此对向的相邻共鸣管6-j、6-j+1的侧面RW、LW上形成有一对开口7R-j,7L-j+1,但其不限于此。也可以在每个共鸣管6-j、尤其在彼此邻接的每个共鸣管6-2至6-4的侧面LW/RW上形成单个开口。
最后,本发明不限于上述第一至第四实施例及其变型,它们仅是示例性而非限制性的,因为本发明应落入所附权利要求限定的本发明的范围内。
Claims (6)
1.一种声学结构,包括:
多个共鸣管;以及
多个开口,所述多个开口形成在所述多个共鸣管的侧面上的指定位置;以及
至少一个调节器,所述至少一个调节器调节在所述多个共鸣管的所述侧面上形成的所述开口的开口面积。
2.根据权利要求1所述的声学结构,还包括:
多个板,所述多个板支撑所述多个共鸣管,
其中,每个共鸣管被分成两个管体,所述两个管体在所述两个管体的开口端彼此对向的情况下组合在一起,并且
其中,构成每个共鸣管的所述两个管体能够彼此独立地在轴向方向上沿着将该共鸣管夹在中间的一对所述板移动,从而调节该共鸣管的所述开口的开口面积。
3.根据权利要求1所述的声学结构,还包括:
多个调节器,在所述多个共鸣管沿轴向方向相互移动的同时,所述多个调节器能够彼此独立地移动,以遮蔽在所述多个共鸣管中形成的所述多个开口的至少一部分,从而调节所述共鸣管的所述开口的开口面积。
4.根据权利要求1所述的声学结构,还包括:
多个板,所述多个板支撑所述多个共鸣管,
其中,每个板被分成两个板体,所述两个板体在所述两个板体的末端彼此对向的情况下组合在一起,
其中,所述多个开口形成在所述多个共鸣管的预定侧面上,当所述多个共鸣管被组合在一起时,所述多个共鸣管的所述预定侧面彼此对向,并且
其中,所述两个板体介于一对共鸣管之间并能够彼此独立地沿轴向方向移动,以调节该一对共鸣管的所述开口的开口面积。
5.根据权利要求1所述的声学结构,还包括:
片状构件,所述片状构件相当于所述至少一个调节器,所述片状构件能够沿着由组合在一起的所述多个共鸣管的所述侧面形成的隔音板表面移动,
其中,所述多个开口在所述多个共鸣管的形成所述隔音板表面的所述侧面上暴露,并且
其中,所述片状构件能够沿着所述隔音板表面移动,以遮蔽在所述隔音板表面上暴露的所述多个开口的至少一部分。
6.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述至少一个调节器对所述共鸣管的所述开口的开口面积与所述共鸣管的内腔的横截面积的比值进行调节。
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