CN106120587A - 组合式自动调节声屏障 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式自动调节声屏障，涉及声音污染治理技术领域；组合式自动调节声屏障包括隔音主体，隔音主体内设有若干空腔；还包括控制单元和若干由多孔材料制成的吸音单元；吸音单元设置于空腔内，且吸音单元固定在空腔侧壁上，吸音单元和空腔侧壁上设有相对应的电磁铁；控制单元包括声音传感器和控制器，声音传感器和电磁铁均与控制器连接。本发明通过对吸音单元的拉伸或压缩进行控制，从而使吸音单元内部的孔洞结构产生改变，因此对各频段声音的吸收能力产生改变，使得该组合式自动调节声屏障对声音的吸收更具有针对性，提高其对噪音的吸收能力。

Description

组合式自动调节声屏障

技术领域

本发明涉及声音污染治理技术领域，具体涉及一种组合式自动调节声屏障。

背景技术

声屏障是为减轻行车噪音对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物，一般用于高速公路、高铁、地铁轨道两侧的隔声降噪；且声屏障通常是设置在声源和接收者之间的设施，使声波在传播时具有一显著的衰减，从而减弱接受者所在区域内的噪音。现有的声屏障结构一般是在屏障壳体内填充吸音棉；当声音冲击声屏障时，其屏障壳体外表面会对声音具有反射作用，使得声音衰减；另一方面，当声音穿透屏障壳体时，声音会冲击吸音棉，吸音棉吸收声音进一步造成声音衰减。

吸声材料是借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，吸声材料吸声的原因一方面在于靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减，多孔材料以吸收中高频声波为主；另一方面在于靠共振作用吸声，包括柔性材料（如闭孔型泡沫塑料，吸收中频）、膜状材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频）、板状材料（如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频）和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。由于噪声由各种声音组成，即噪声中具有各种频率、各种强度的声音，尤其在公路旁，因公路上的声源种类极多，使得噪音的组成也较为复杂，且不断变化；因此当声音变化，某一频段的声音突然增多时，声屏障可能就不能良好、高效的吸收该频段的声音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸声频段较宽的组合式自动调节声屏障，以达到当噪音中各频段的声音不断变化时，该组合式自动调节声屏障能高效的吸收噪音的目的。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

组合式自动调节声屏障包括隔音主体，所述隔音主体内设有若干空腔；还包括控制单元和若干由多孔材料制成的吸音单元；所述吸音单元设置于空腔内，且吸音单元固定在空腔侧壁上，吸音单元和空腔侧壁上设有相对应的电磁铁；所述控制单元包括声音传感器和控制器，所述声音传感器和电磁铁均与控制器连接。

本方案组合式自动调节声屏障的原理在于：

当声音冲击在本方案的组合式自动调节声屏障表面时，声波将被反射，同时衰减；且仍有一部分声音传递到空腔内，并冲击吸音单元，同时在空腔内反射。当声音传感器检测到噪音中高频段的声音比例较大时，控制器将控制电磁铁，将吸音单元拉伸，则吸音单元内的孔洞变大，而吸音单元内部的表面积也增加，因此吸音单元对高频声音的吸收能力增强；当声音传感器检测到噪音中中频段的声音比例较大时，控制器将控制电磁铁，将吸音单元压缩，则吸音单元变得致密，且吸音单元中的部分孔洞变成封闭孔，使得吸音单元对中频段声音的吸收能力增强。

本方案产生的有益效果是：

在本基础方案中，通过对环境噪音中各频段的声音比例进行监测，当噪音中中频段和低频段声音的比例发生改变时，电磁铁将对吸音单元进行调整，即相对应的电磁铁将相互吸引或排斥，以将吸音单元拉伸或压缩，从而使吸音单元内部的孔洞结构产生改变，因此对各频段声音的吸收能力产生改变，使得该组合式自动调节声屏障对声音的吸收更具有针对性，提高其对噪音的吸收能力。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述吸音单元由多层吸声材料间隔设置而成，使得空腔将被分隔为多个，因此增加了空腔结构的复杂性，则声音在空腔内也将多次反射，可提高空腔对声音的衰减能力。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述声音传感器设置在空腔内；由于噪音会先被隔音主体反射，因此当声音被吸音单元吸收时，噪音的能量已经产生变化，将声音传感器设于空腔内，则可以根据空腔内的声音对吸音单元进行调整，提高了声音监测的准确性，从而进一步提高吸音单元的吸声效率。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述隔音主体外表面设有若干沟槽；声音冲击隔音主体后会被反射，同时一部分声音将进入沟槽中，当声音进入沟槽后，将在沟槽内反射衰减，进而可增强对声音的削弱能力。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述沟槽侧壁上还设有若干宽度和深度不同的狭缝；本优化可使声音在沟槽反射的同时还会在狭缝中反射，从而增加反射次数，而不同宽度和深度的狭缝对不同频率的声音的衰减能力也不同，因此本优化可提升组合式自动调节声屏障对噪音的削弱能力。

优选方案五：作为对基础方案的进一步优化，所述空腔为方形，可以使隔音主体的加工更简单，且利于吸音单元的安装。

附图说明

图1是本发明实施例局部剖视图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是图1中B部分放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：隔音主体1、吸音单元2、电磁铁3、空腔11、沟槽12、狭缝13。

如图1、图2所示，本实施例的组合式自动调节声屏障包括隔音主体1、控制单元和若干吸音单元2；隔音主体1内设有若干方形的空腔11，吸音单元2由多层多孔材料制成，且相邻的多孔材料之间具有5mm间隙，本实施例中的多孔材料采用的是泡沫塑料。吸音单元2设置于空腔11内，空腔11的侧壁上开设有槽口，该槽口将吸音单元2夹紧、固定在空腔11内；吸音单元和空腔11侧壁上设有相对应的电磁铁3，当相对的电磁铁3上的电压的方向改变，对应的电磁铁3将会相互吸引或排斥，从而实现对吸音单元2的拉伸或压缩。

控制单元包括声音传感器和控制器，声音传感器和电磁铁3均与控制器连接，本实施的控制器为单片机，声音传感器的信号为CRY2110/2112型噪声传感器；声音传感器共具有多个，且各声音传感器分布在隔音主体1内部的不同区域，而区域内声音传感器对应区域内的吸音单元2。

如图1、图3，为了增强声波在隔音主体1外表面的反射次数，隔音主体1外表面设有若干沟槽12，且本实施例中的沟槽12水平设置；另外在沟槽12的侧壁上，设置有若干狭缝13，且狭缝13的宽度和深度各不相同，以增强对噪音的衰减能力。

本实施例组合式自动调节声屏障的具体工作过程为：

当声音冲击在本方案的组合式自动调节声屏障表面时，一部分声波将被反射出去，一部分声音在沟槽12、狭缝13内多次反射，同时衰减；仍有一部分声音传递到空腔11内，并冲击吸音单元2，同时在空腔11内反射。当声音传感器检测到噪音中高频段的声音比例较大时，控制器将控制相对应的电磁铁3相互吸引，将吸音单元2拉伸，使吸音单元2内的孔洞变大；当声音传感器检测到噪音中中频段的声音比例较大时，控制器将控制相对应的电磁铁3相互排斥，将吸音单元2压缩，则吸音单元2变得致密，且吸音单元2中的部分孔洞变成封闭孔，以此针对性的吸收各频带的声音。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种组合式自动调节声屏障，包括隔音主体，所述隔音主体内设有若干空腔；其特征在于，还包括控制单元和若干由多孔材料制成的吸音单元；所述吸音单元设置于空腔内，且吸音单元固定在空腔侧壁上，吸音单元和空腔侧壁上设有相对应的电磁铁；所述控制单元包括声音传感器和控制器，所述声音传感器和电磁铁均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的组合式自动调节声屏障，其特征在于，所述吸音单元由多层吸声材料间隔设置而成。

3.根据权利要求1或2所述的组合式自动调节声屏障，其特征在于，所述声音传感器设置在空腔内。

4.根据权利要求1所述的组合式自动调节声屏障，其特征在于，所述隔音主体外表面设有若干沟槽。

5.根据权利要求4所述的组合式自动调节声屏障，其特征在于，所述沟槽侧壁上还设有若干宽度和深度不同的狭缝。

6.根据权利要求1所述的组合式自动调节声屏障，其特征在于，所述空腔为方形。