CN105023567A - 共振式消音器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种共振式消音器，包括消音主体部；消音主体部包括形成声流通道的内壁，内壁上具有多个与声流通道连通的消音孔；消音主体部包括多个设置在内壁外侧的消音腔，多个消音腔与多个消音孔一一对应地连通，多个消音腔对应至少两个不同频率。本发明的共振式消音器有效地解决了现有技术中共振式消音器的消音范围小、频带宽度较窄的问题。

Description

共振式消音器

技术领域

本发明涉及声音处理技术领域，具体而言，涉及一种共振式消音器。

背景技术

共振式消音器的形式是利用管道开孔与共振腔相连接，利用小孔处的空气柱和空腔内的空气构成了弹性共振系统，当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时，小孔中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦，摩擦可以消耗声能，从而达到消声的目的。

现有技术中的共振式消音器由共振消声原理可知，只有当外来声波频率与共振器的固有频率一致时，共振器组成的消声系统作用最显著，声波衰减最厉害，但当偏离共振频率时，消声量迅速下降，也就是说，共振腔消声器有明确的选择性，有效的频率范围很窄。

如图1所示的现有技术中的一种多亥姆霍兹共振器并联型蜂窝夹芯木质吸声板，并联了两个相同大小的蜂窝腔10’，但这种并联相同大小蜂窝腔的夹芯，其每个共振腔的共振系数相同，即这种结构可以使消音量增大，但消声频带较窄。

综上所述，现有技术中的共振式消音器的消音范围小、频带宽度较窄。

发明内容

本发明实施例中提供一种共振式消音器，以解决现有技术中共振式消音器的消音范围小、频带宽度较窄的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种共振式消音器，包括消音主体部；消音主体部包括形成声流通道的内壁，内壁上具有多个与声流通道连通的消音孔；消音主体部包括多个设置在内壁外侧的消音腔，多个消音腔与多个消音孔一一对应地连通，多个消音腔对应至少两个不同的共振频率。

进一步地，多个消音腔对应的共振频率各不相同。

进一步地，消音主体部还包括：外壁，外壁与内壁围成消音空间；多个隔板，多个隔板设置在消音空间内，并将消音空间分隔成独立的多个消音腔。

进一步地，外壁为沿消音主体部的轴向方向延伸的筒状结构；内壁的内径沿声流流动的方向逐渐增加。

进一步地，外壁的内侧壁与内壁的外侧壁之间的间距沿声流流动的方向逐渐增大或者减小。

进一步地，多个沿消音主体部横截面方向延伸的隔板和多个沿消音主体部轴向方向延伸的隔板交叉设置。

进一步地，隔板为沿消音主体部横截面方向延伸的直板，消音腔由多个隔板围成环形腔。

进一步地，消音腔在内壁的周向展开面上呈蜂窝状排布。

进一步地，内壁和外壁的横截面形状均为圆形或者矩形。

进一步地，还包括用于将声波反射到内壁上的反射部件，反射部件设置在声流通道中。

进一步地，反射部件为由壳体围成的中空结构，反射部件的壳体上设置有至少一个通孔。

应用本发明的技术方案，在消音主体部内设置了多个消音腔，并且将多个消音腔和对应的消音孔进行连通形成基本的共振器进行消音，多个消音腔对应至少两个不同的共振频率，因此本共振式消音器至少对应两个或者更多单独的共振频率，这样在声音进入到本共振式消音器的声流通道内时，本共振式消音器便可以对各个频率段的声音进行吸收，相比现有技术中只针对单一频率声波进行吸收的共振式消音器来说，本共振式消音器在保证了消声量的基础上还扩宽了消声频带宽度，增加了消音范围。

附图说明

图1是现有技术中共振式消音器的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的共振式消音器的内部结构示意图；

图3是本发明的另一个实施例的共振式消音器的内部结构示意图；

图4是图3的共振式消音器的另一横截面处的内部结构示意图；

图5是本发明的另一个实施例的共振式消音器的内部结构示意图；

图6是图5的共振式消音器的另一横截面处的内部结构示意图；

图7是本发明的另一个实施例的共振式消音器的部分结构的示意图。

附图标记说明：

10、消音主体部；11、内壁；12、消音孔；13、消音腔；14、外壁；15、隔板；20、声流通道；30、反射部件；31、壳体；32、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参见图2，根据本发明的一个实施例，本实施例的共振式消音器包括消音主体部10，消音主体部10包括形成声流通道20的内壁11，内壁11上具有多个与声流通道20连通的消音孔12。消音主体部10还包括多个设置在内壁11外侧的消音腔13，多个消音腔13与多个消音孔12一一对应地连通，多个消音腔13对应至少两个不同的共振频率。声流通道20的形状设置成让声音沿消音孔12表面通过，这样使消音腔13作为共振器以对中频、低频的声音进行吸收。

在消音主体部10内设置了多个消音腔13，并且将多个消音腔13和对应的消音孔12进行连通形成基本的共振器进行消音，多个消音腔13对应至少两个不同的共振频率，因此本共振式消音器至少对应两个或者更多单独的共振频率，这样在声音进入到本共振式消音器的声流通道内时，本共振式消音器便可以对各个频率段的声音进行吸收，相比现有技术中只针对单一频率声波进行吸收的共振式消音器来说，本共振式消音器在保证了消声量的基础上还扩宽了消声频带宽度，增加了消音范围。

需要说明的是，在设置消音腔13时，可以选择两个消音腔对应不同的共振频率，其余的消音腔对应的共振频率与这两个消音腔共振频率相同。根据具体的需要，在结构选择上，通过设置消音腔13，在以下实施例中，所述消音腔13对应的共振频率各不相同，通过设置多种(3种以上)不同的共振频率，有效地的扩宽了消声频带宽度。

参见图2，本实施例的共振式消音器中，消音主体部10设置有外壁14和多个隔板15，外壁14与内壁11围成了消音空间，多个隔板15设置在消音空间内并将消音空间分隔成独立的多个消音腔13。需要说明的是，隔板15的形状可以根据需要进行设置和选择，隔板15的形状也限定了消音腔13的形状，在特定需要时可以选择特殊的形状，如图7所示的一种其他的实施例中，隔板15的形状为蜂窝状，使得消音腔13在内壁11的周向展开面上呈蜂窝状排布。这种消音结构是复合型消音器的一种结构，其中隔板15的材料为吸音材料。

进一步优选地，外壁14为沿消音主体部10的轴向方向延伸的筒状结构，内壁11为管状，内壁11的内径沿声流流动的方向逐渐增加。

共振式消音器的消音腔13的共振系数以及对应的共振频率可以设置成沿消音主体部10的轴向方向渐变，本实施例为了可以获得渐变的消音腔13的共振系数，因此，本实施例中外壁14的内侧壁与内壁11的外侧壁之间的间距沿声流流动的方向逐渐减小。同时，隔板15设置为沿消音主体部10横截面方向延伸的直板，消音腔13由多个隔板15围成环形腔，并且相邻的两个隔板之间的距离相等，所以设置多个消音腔13的在结构上逐渐变化，以获得多个消音腔13渐变的共振系数以及对应的共振频率。

在实际结构实现上，外壁14的内侧壁与内壁11的外侧壁之间的间距一般为消音腔13的腔深距离，在本实施例中，是通过沿消音主体部10的轴向方向直线延伸的筒状外壁和逐渐增大内径的内壁形成了消音腔13的腔深变化，即本实施例中外壁14为沿消音主体部10的轴向方向延伸的筒状结构，内壁11为管状，内壁11的内径沿声流流动的方向逐渐增加。当然，本领域技术人员可以设计类似的结构，如在一种未示出的实施例中，消音腔13的腔深沿声流流动的方向逐渐增大，在结构上，通过内径不变的内壁和外径逐渐增加的外壁形成消音腔13的腔深逐渐增大，这样也可以满足上述共振频率的渐变要求。在一些其他未示出的实施例中，多个消音腔所对应的共振频率也可以为不均匀分布的，具体的消音腔分布可以根据需要进行设定，这种结构也可以完成对多频率段声音的吸收。

在一般情况下，共振式消音器一般是应用于消除中低频噪音上，但是低、中、高频都是相对于消音器的声流通道的内径而言的，因为当声波频率高到一定数值时声波将以窄束状通过消声器，而很少或根本不与内壁的表面接触，所以消声效果会明显下降，体现出对高频声波无法消音的现象。针对于上述的技术特点，本实施例的共振式消音器还设置了用于将声波反射到内壁11上的反射部件30，参见图2，反射部件30设置在声流通道20中，反射部件30设置在声流通道20的中部位置，优选地，反射部件30位于声流通道的轴线位置上。在声波进入声流通道后，反射部件30对部分声波进行反射，声波经过其反射通过消音孔12直接进入到消音腔13内，此时的消音腔13并不是通过共振原理进行消音，而是让声波在消音腔13内不停的反射和消耗，这样通过设置反射部件可以对高频声波进行消音。

为了进一步增大对高频声波的吸收，共振式消音器的反射部件30为由壳体31围成的中空结构，反射部件30的壳体31上设置有至少一个通孔32，多个通孔32是为了让声波进入到反射部件30的内部空间进行反射消耗。

本发明还提供了共振式消音器另外的一个实施例，在本实施例中，共振式消音器与上述实施例的结构基本相同，区别仅在于隔板15的形状以及消音腔13的分布情况，参见图3和图4，多个沿消音主体部10横截面方向延伸的隔板15和多个沿消音主体部10轴向方向延伸的隔板15交叉设置，通过由垂直交叉的隔板15形成的消音腔13，本实施例的消音腔13的形状类似柱状，其中的外壁14的内侧壁与内壁11的外侧壁之间的间距沿声流流动的方向也是逐渐减小的，其中图4所示的横截面位置为靠近声流通道入口的一侧，图3所示的横截面位置为靠近声流通道出口的一侧，内壁11和外壁14的横截面形状为矩形，在制造工艺上，外壁14和内壁11为多部分进行密封连接而形成。

在其他的一种实施例中，参见图5和图6，该实施例的共振式消音器的结构与图3所示的实施例的结构基本相同，区别仅在于内壁11和外壁14的形状，本实施例中的内壁11和外壁14的横截面形状均为圆形，在制造工艺上，外壁14和内壁11的结构为一体成型。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种共振式消音器，其特征在于，包括消音主体部(10)；

所述消音主体部(10)包括形成声流通道(20)的内壁(11)，所述内壁(11)上具有多个与所述声流通道(20)连通的消音孔(12)；

所述消音主体部(10)包括多个设置在所述内壁(11)外侧的消音腔(13)，多个所述消音腔(13)与多个所述消音孔(12)一一对应地连通，多个所述消音腔(13)对应至少两个不同的共振频率。

2.根据权利要求1所述的共振式消音器，其特征在于，多个所述消音腔(13)对应的共振频率各不相同。

3.根据权利要求1所述的共振式消音器，其特征在于，所述消音主体部(10)还包括：

外壁(14)，所述外壁(14)与所述内壁(11)围成消音空间；

多个隔板(15)，多个所述隔板(15)设置在所述消音空间内，并将所述消音空间分隔成独立的多个所述消音腔(13)。

4.根据权利要求3所述的共振式消音器，其特征在于，

所述外壁(14)为沿所述消音主体部(10)的轴向方向延伸的筒状结构；

所述内壁(11)的内径沿声流流动的方向逐渐增加。

5.根据权利要求4所述的共振式消音器，其特征在于，

所述外壁(14)的内侧壁与所述内壁(11)的外侧壁之间的间距沿声流流动的方向逐渐增大或者减小。

6.根据权利要求5所述的共振式消音器，其特征在于，多个沿所述消音主体部(10)横截面方向延伸的所述隔板(15)和多个沿所述消音主体部(10)轴向方向延伸的所述隔板(15)交叉设置。

7.根据权利要求3所述的共振式消音器，其特征在于，所述隔板(15)为沿所述消音主体部(10)横截面方向延伸的直板，所述消音腔(13)由多个所述隔板(15)围成环形腔。

8.根据权利要求3所述的共振式消音器，其特征在于，所述消音腔(13)在所述内壁(11)的周向展开面上呈蜂窝状排布。

9.根据权利要求3所述的共振式消音器，其特征在于，所述内壁(11)和所述外壁(14)的横截面形状均为圆形或者矩形。

10.根据权利要求1所述的共振式消音器，其特征在于，还包括用于将声波反射到所述内壁(11)上的反射部件(30)，所述反射部件(30)设置在所述声流通道(20)中。

11.根据权利要求10所述的共振式消音器，其特征在于，所述反射部件(30)为由壳体(31)围成的中空结构，所述反射部件(30)的壳体(31)上设置有至少一个通孔(32)。