CN109881802A - 一种高效的多面吸声扩散体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的多面吸声扩散体，其包括至少三个吸声面围成封闭式的立体状物体，所述立体状物体具有吸声腔。此多面吸声扩散体的吸声效率高，吸声频段范围大，结构轻巧，可适应安装不同的场合。

Description

一种高效的多面吸声扩散体

技术领域

本发明涉及吸声材料领域，尤其是一种高效的多面吸声扩散体。

背景技术

在观演类厅堂和声音录制与回放的房间中，室内音质设计是必不可少的，而各种声学处理材料与构造是结合在室内装修中的。室内壁面和天花板的吸声可以消除有害的强反射声、避免声聚焦、降低室内混响时间、减小混响声级、提高语言清晰度。

但是在现有的吸声体中，一般都只有材料面向空间的正面吸声，侧面一般用于安装和固定，不能起到吸声的作用，且其吸声填充物的设计不合理，造成了很多缺陷。现有的吸声体对于125Hz声音的吸声率在0.2至0.4左右，250Hz声音的吸声率在0.5至0.8左右，500Hz声音的吸声率在0.9左右，1000Hz以上声音的吸声率为0.9左右。可以看出现有吸声体吸声效果较差，对于250Hz以下的低频音吸声效果尤其不好。

另一方面，吸声体结构适应性差，难以根据实际情况调整安装出最合适的安装方案，安装位置和形状都难以调整。而且由于一般吸声体主要由紧实的吸声棉组成，体积大，重量较重，在需要安装到天花板等较高位置时，需要较为牢固的安装结构，增大了安装难度和成本。

发明内容

本发明目的在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种高效的多面吸声扩散体，吸声效率高，吸声频段范围大，结构轻巧，可适应安装不同的场合。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

一种高效的多面吸声扩散体：其包括至少三个吸声面围成封闭式的立体状物体，所述立体状物体具有吸声腔。行业内一般的吸声产品的厚度一般在2.5至10厘米，厚度偏薄，正背面的面积较大，忽略了产品侧面的吸声对于整体吸声效果带来的影响。在本方案中，采用了与现有技术的吸声方案不同的思路，将多面吸声扩散体的每一个面，包括侧面都设置为吸声面，使得到达每个面的声音都可以被吸收；结合立体的具有吸声腔的结构，声音在进入立体状的多面吸声扩散体后，经过多个面的反射和吸收等作用，达到传统的吸声棉填充式吸声体所不具有的效果。而且考虑到吸声体一般会做成非正立方体的结构，例如扁平或者长条的结构，因此从每个面进入多面吸声扩散体的声音所经过的路程和被吸收的方式都是不同的，因此声音的吸收效果也是不同的，使得本产品即使不填充吸声棉，利用各个吸声面和吸声腔形成的特殊结构，就可以显著地提高全频段声音的吸声效率和吸声频段，特别是针对频率小于250Hz的低频音吸收效果显著提高。

进一步地，所述立体状物体由六个吸声面组成，包括正面、背面和连接所述正面和背面的侧面。六个吸声面可以组成较为规则的扁平板状结构，方便安装。

再进一步地，所述侧面为拼接面，每两个所述立体状物体的侧面相互吻合拼接。通过拼接可以根据需求安装多块，每块产品可以制造的较小，方便生产运输。

再进一步地，所述正面为弧形面、锥形面或船形面，所述正面为弧形面，与正面的弧边相交的两个侧面为第一侧面，与正面的直边相交的两个面为相互对称的第二侧面。相互对称的第二侧面保证了两个第二侧面是同样大小和角度的，在需要拼接两块多面吸声扩散体时，可以很好地对齐，以便于连接安装。

再进一步地，所述正面由相对的两条直边和相对的两条圆形弧边围成；所述第二侧面与第一侧面的相交边为侧边，所述侧边落在所述弧边所在的圆的半径线上。使得在拼接两块多面吸声扩散体时，两个第二侧面可以刚好对齐，使得正面能紧密拼合形成一个大的圆柱侧面。这种形状可以适合多种场景使用，例如使用在墙壁或者天花板上时，可以采用具有大半径弧边的正面拼接，减小拼合后的总弧度，可以更加贴合墙面或天花板；在小面积使用时，也可以使用具有小半径弧边的正面拼接，形成较小的吸声体组合，可以直接摆放在房间的空地上等，也可以达到吸声的效果。

优选地，所述吸声腔内填充有吸声棉，所述吸声棉为不同密度的棉层叠加构成。吸声棉的填充增强了吸声效果，且不同不同密度的吸声棉纤维微孔的密度不一样，纤维微孔的表面积不一样，吸声效果和所针对的声音频率也不一样，因此这种层叠形成的结构可以具有更好地吸声效果和更广阔的吸声范围。

进一步地，所述棉层包括第一棉层和第二棉层，所述第一棉层的密度大于第二棉层的密度，所述吸声棉依次包括第一棉层、第二棉层和第一棉层。采用一大一小密度的棉层交错排列是排列的一种方式，吸声效果较好，且制造难度较小，性价比高。

再进一步地，所述侧面设有安装耳，相对侧面上的安装耳可以相互匹配连接。装配耳用于辅助安装拼接等操作。

优选地，所述安装耳沿着所述侧面的方向朝外伸出。在拼接两个高效的多面吸声扩散体时，装配耳沿着侧面向外伸出，不会互相造成干涉。

优选地，所述安装耳的形状为L型或一字型。便于制造，且在安装时可以很快对齐。

优选地，所述吸声面为条缝吸声板、吸声布或穿孔率为10％至20％的金属穿孔板材质。这两种吸声棉体积轻，造型简单，适合做成大面积的吸声面；而穿孔率为10％至20％的金属穿孔板材质也可以达到很好的吸声效果，且材料可塑性强，容易制造和加工。

本发明的一种高效的多面吸声扩散体，由至少三个吸声棉围成的立体状物体，全方位吸声，多种吸声途径与路径结合；且采用多种密度的吸声面层级排列，对各频率段，尤其是低频率声音吸收效率高；还可以无限拼接，适合不同场合的安装使用。

附图说明

图1为本发明的一种高效的多面吸声扩散体角度一的立体图；

图2为本发明的一种高效的多面吸声扩散体角度二的立体图；

图3为本发明的一种高效的多面吸声扩散体两块拼接后的立体图；

图4为本发明的实施例1中的高效的吸音棉的截面示意图；

图5为本发明的实施例2中的测得的实验数据的折线图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种高效的多面吸声扩散体，由图可知：

实施例1：

一种高效的多面吸声扩散体：其包括至少三个吸声面围成封闭式的立体状物体，所述立体状物体具有吸声腔。三个吸声面围成的立体状物体可呈圆柱状，四个吸声面围成的立体状物体可呈半圆柱状，五个吸声面围成的立体状物体可呈三棱柱状。

作为本发明的一个优选方案，所述立体状物体由六个吸声面组成，包括正面、背面和连接所述正面和背面的侧面。所述侧面为拼接面，每两个所述立体状物体的侧面相互吻合拼接。所述正面为弧形面，与正面的弧边相交的两个侧面为第一侧面，与正面的直边相交的两个面为相互对称的第二侧面。所述正面由相对的两条直边和相对的两条圆形弧边围成；所述第二侧面与第一侧面的相交边为侧边，所述侧边落在所述弧边所在的圆的半径线上。

所述吸声腔内填充有吸声棉，所述吸声棉为不同密度的棉层叠加构成。所述棉层包括第一棉层和第二棉层，所述第一棉层的密度大于第二棉层的密度，所述吸声棉依次包括第一棉层、第二棉层和第一棉层。

所述侧面设有安装耳，相对侧面上的安装耳可以相互匹配连接。所述安装耳沿着所述侧面的方向朝外伸出，所述安装耳的形状为L型或一字型。装配耳用于辅助安装拼接等操作，便于制造，且在安装时可以很快对齐。在拼接两个高效的多面吸声扩散体时，装配耳沿着侧面向外伸出，不会互相造成干涉。

所述吸声面为条缝吸声板或吸声布材质。这两种吸声棉体积轻，造型简单，适合做成大面积的吸声面。

在本方案中，采用了与现有技术的吸声方案不同的思路，将多面吸声扩散体的每一个面都设置为吸声面，使得到达每个面的声音都可以被吸收；结合立体的具有吸声腔的结构，声音在进入立体状的多面吸声扩散体后，经过多个面的反射和吸收等作用，达到传统的吸声棉填充式吸声体所不具有的效果。而且考虑到吸声体一般会做成非正立方体的结构，例如扁平或者长条的结构，因此从每个面进入多面吸声扩散体的声音所经过的路程和被吸收的方式都是不同的，因此声音的吸收效果也是不同的，使得本产品的吸声效率提高和吸声频率段扩大，特别是针对频率小于250Hz的低频音吸收效果显著提高。

六个面的吸声面可以组成较为规则的扁平板状结构，方便安装；通过拼接可以根据需求安装多块，每块产品可以制造的较小，方便生产运输。相互对称的第二侧面保证了两个第二侧面是同样大小和角度的，在需要拼接两块多面吸声扩散体时，可以很好地对齐，以便于连接安装。在拼接两块多面吸声扩散体时，两个第二侧面可以刚好对齐，使得正面能紧密拼合形成一个大的圆柱侧面。这种形状可以适合多种场景使用，例如使用在墙壁或者天花板上时，可以采用具有大半径弧边的正面拼接，减小拼合后的总弧度，可以更加贴合墙面或天花板；在小面积使用时，也可以使用具有小半径弧边的正面拼接，形成较小的吸声体组合，可以直接摆放在房间的空地上等，也可以达到吸声的效果。

吸声棉的填充增强了吸声效果，且不同不同密度的吸声棉纤维微孔的密度不一样，纤维微孔的表面积不一样，吸声效果和所针对的声音频率也不一样，因此这种层叠形成的结构可以具有更好地吸声效果和更广阔的吸声范围。采用一大一小密度的棉层交错排列是排列的一种方式，吸声效果较好，且制造难度较小，性价比高。

实施例2：

一种高效的多面吸声扩散体，其特征在于：其呈六面体空心结构，其内填充有吸声棉，包括正面1、侧面和背面2，所有面均为吸声面，所述正面1为圆柱侧面的一部分，与正面1的弧边6相交的两个侧面为第一侧面3，与正面1的直边相交的两个面为相互对称的第二侧面4。

所述第二侧面4与第一侧面3的相交边为侧边5，所述侧边5落在所述正面1与所述侧边5相交点处的弧边6半径线上，弧边6的半径为6米，所述侧边5长150mm,所述第一侧面3的最大厚度为278.4mm，所述第二侧面4之间的最大距离为2500mm。

所述侧面与所述背面2相交边为底边7，与所述第一侧面3对应的底边7为第一底边7，与所述第二侧面4对应的底边7为第二底边7，所述底边7上设有金属的一字型或L型装配耳8，所述装配耳8沿着所述侧面的方向朝外伸出，每两个相对底边7上的装配耳8可以相互配合连接。每个底边7上设有2个装配耳8，第一底边7上的装配耳8位置靠近转角处，第一底边7长1000mm,第二底边7长2437.5mm。

作为本实施例的另一种扩展方案，所述正面1还可以为圆锥形面或船形面，使得吸声体相互拼接后，不同吸声体的正面1之间可以圆滑过渡连接。

材料方面：正面1采用20mm-5mm条宽-缝宽铝条缝面板；背面2采用48kg/m³×50mm红色玻璃棉板(外包80g/m²玻纤布)；侧面采用穿孔铝合金板(穿孔率10％-20％)；吸声棉采用欧文斯红棉(一层32k×100mm棉毡，再一层48k×50mm棉板，中间空隙使用4道80mm宽棉板条横向填满)，所述吸声棉层级排列的方向为由正面1至背面2。还包括用于安装吸声面的框架，所述框架采用25角钢。

测量本实施例中的吸声体分别在以下四个场景时，测得其单位投影面积对不同频带声音的吸声系数结果如下表所示，折线图如附图5所示：

场景一：距地1米，吸声体之间的间距为30cm；

场景二：2×2阵列不相连排布且距地5厘米，吸声体之间的间距为30cm；

场景三：2×2阵列紧贴硬面，吸声体之间的间距为30cm；

场景四：4个相连密拼紧贴硬面。

从以上数据可以看出，本发明中的多面吸声扩散体相较于普通吸声体而言，对125至4000Hz全频段声音的吸收均具有良好的效果，性能良好，适合在各种需要吸声的场合使用。尤其对于小于125Hz的低频段声音，其吸声系数在1至1.5之间，相较于现有吸声体的0.2至0.4的吸声系数，其吸声效果增强了几倍，吸声效果得到了极大的提升。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种高效的多面吸声扩散体，其特征在于：其包括至少三个吸声面围成封闭式的立体状物体，所述立体状物体具有吸声腔。

2.根据权利要求1所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述立体状物体由六个吸声面组成，包括正面、背面和连接所述正面和背面的侧面。

3.根据权利要求2所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述正面为弧形面、锥形面或船形面，所述侧面为拼接面，每两个所述立体状物体的侧面相互吻合拼接。

4.根据权利要求3所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述正面为弧形面，与正面的弧边相交的两个侧面为第一侧面，与正面的直边相交的两个面为相互对称的第二侧面。

5.根据权利要求4所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述正面由相对的两条直边和相对的两条弧边围成；所述第二侧面与第一侧面的相交边为侧边，所述侧边落在所述弧边所在的圆的半径线上。

6.根据权利要求1所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述吸声腔内填充有吸声棉，所述吸声棉为不同密度的棉层叠加构成。

7.根据权利要求6所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述棉层包括第一棉层和第二棉层，所述第一棉层的密度大于第二棉层的密度，所述吸声棉依次包括第一棉层、第二棉层和第一棉层。

8.根据权利要求3所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述侧面设有安装耳，相对侧面上的安装耳可以相互匹配连接。

9.根据权利要求8所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述安装耳沿着所述侧面的方向朝外伸出，所述安装耳的形状为L型或一字型。

10.根据权利要求1所述的高效的多面吸声扩散体，其特征在于：所述多面吸声扩散体整体采用防火性能为A级不燃或B1级难燃材质；其中，所述吸声面为条缝吸声板、吸声布或穿孔率为10％至20％的金属穿孔板材质。