CN110725811A - 一种通信设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种通信设备，包括设备本体和设备本体内的气体流道。气体流道的内侧壁上和/或所述气体流道的流道口上设有至少一个吸声单元，且吸声单元在气体流道上留出供气体流出的通道，或者气体流道由四个或四个以上的吸声单元围合形成中空管状流道，从而保证气流在气体流道中的流动性。此外，吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜。其中，弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中。在气体流道中噪声频率与吸声单元工作频率一致时，弹性薄膜的振动使气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。即在本公开中可以通过吸声单元的薄膜共振效应来消除气体流道中的气动噪声，同时还能提高通信设备的散热性能。

Description

一种通信设备

技术领域

本公开涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种通信设备。

背景技术

通信设备的主要噪声源为风机，而噪声的主要成分是气动噪声，气动噪声又包含宽频噪声和离散噪声(叶片/马达倍频噪声)。目前通信行业最常用的吸音材料为吸音棉，但由于通信设备所能提供的设计空间有限，其所能采用的吸音棉的厚度一般都在50mm以下，参见图1所示，图1中深黑色曲线为不采用吸音棉时的噪声频谱，而浅黑色的为采用吸音棉时的噪声频谱，可见采用吸音棉仅针对2000Hz以上中高宽频吸声有效，对2000Hz以下噪声却并不能进行有效的吸收。但是，通常在通信设备中，所产生的叶片/马达倍频噪声却又主要是2000Hz以下的噪声，这就使得吸音棉在通信设备中的整体降噪效果十分有限，不能满足通信设备的消声需求。此外，由于吸音棉为阻性吸声材料，因此其应用在风冷通讯设备上还会提高系统风阻，影响系统散热。

发明内容

本公开实施例提供一种通信设备，主要解决的技术问题是：目前通过在通信设备中设置吸音棉的方式来进行消声，整体降噪效果十分有限，不能满足通信设备的消声需求，同时还会提高系统风阻，影响系统散热。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种通信设备，包括：

设备本体和所述设备本体内的气体流道；所述气体流道的内侧壁上和/或所述气体流道的流道口上设有至少一个吸声单元，且所述吸声单元在所述气体流道上留出供气体流出的通道；

所述吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜；所述弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中；在所述气体流道中噪声频率与所述吸声单元工作频率一致时，所述弹性薄膜的振动使所述气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。

本公开实施例还提供了一种通信设备，包括：

设备本体和所述设备本体内的气体流道；所述气体流道为由四个或四个以上的吸声单元围合形成的中空管状流道；

所述吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜；所述弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中；在所述气体流道中噪声频率与所述吸声单元工作频率一致时，所述弹性薄膜的振动使所述气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。

本公开的有益效果是：

本公开实施例提供的通信设备，包括设备本体和设备本体内的气体流道，气体流道的内侧壁上和/或所述气体流道的流道口上设有至少一个吸声单元，且吸声单元在气体流道上留出供气体流出的通道，或者气体流道为由四个或四个以上的吸声单元围合形成的中空管状流道，从而保证气流在气体流道中的流动性。此外，吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜。其中，弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中。在气体流道中噪声频率与吸声单元工作频率一致时，弹性薄膜的振动使气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。即在本公开中，可以通过吸声单元的薄膜共振效应来消除气体流道中的气动噪声，同时还能保证气流在气体流道中的流动性，较采用吸音棉的方案还提高了通信设备的散热性能。此外，本公开的通信设备的弹性薄膜的材料参数及尺寸均可根据噪声频率进行调节，使得吸声单元工作频率与通信设备的噪声频率进行匹配，从而使得本公开的通信设备对2000Hz以下的叶片/马达倍频噪声也能有很好的消声效果，更适配通信设备的消声需求，提升了通信设备中的整体降噪效果。

附图说明

图1为本公开背景技术提供的一种吸音棉消声效果示意图；

图2为本公开实施例提供的一种通信设备的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种吸声单元结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种弹性薄膜设置示意图；

图5为本公开实施例提供的吸声单元降噪效果曲线图；

图6为本公开实施例提供的一种共振吸声组件结构示意图；

图7为本公开实施例提供的一种共振吸声组件在气体流道内侧壁的一个面上的设置方式示意图；

图8为本公开实施例提供的一种流道截面图；

图9为本公开实施例提供的一种共振吸声组件在机柜门上的设置结构示意图；

图10为本公开实施例提供的一种共振吸声组件的三视图；

图11为本公开实施例提供的一种较具体的通信设备结构示意图；

图12为本公开实施例提供的一种吸声单元组合与吸音棉降噪效果比对图。

具体实施方式

现在将参考附图更详细地描述本公开构思的各个实施例。但是，本公开构思可被以很多不同的形式具体实施，并且不应被理解为仅限于所示出的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将会透彻和完整，并且将向本领域技术人员全面地传达本公开构思的范围。贯穿上面描述和附图，相同的参考数字和标记代表相同或者类似的元素。

应当理解的是，尽管这里可能使用术语第一、第二等来描述各种元件或操作，但是这些元件或操作不应被这些术语限制。这些术语只被用来将一个元件或操作与另一个加以区分。例如，第一开口可以被称为第二开口，并且类似地，第二开口可以被称为第一开口而不偏离本公开的教导。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，并非旨在限制本公开构思。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”预期也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还应当理解的是，术语“包含”或“包括”在本说明书中被使用时，规定了存在所陈述的特征、区域、部分、步骤、操作、元件，和/或部件，但是不排除存在或者添加一个或更多个其他的特征、区域、部分、步骤、操作、元件、部件，和/或其组。

除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有和本公开所属技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解的是，例如在常用词典中定义的那些的术语应该被解释为具有与其在相关技术和/或本公开的上下文中的含义相符的含义，并且将不会以理想化或者过于形式化的意义解释，除非这里明确地如此定义。

下面通过具体实施方式结合附图对本公开实施例作进一步详细说明。

实施例一：

参见图2所示，图2为本公开实施例提供的一种通信设备结构示意图，包括：设备本体1和设置于设备本体1内的气体流道2。在气体流道2上设有吸声单元21。在本实施例中，气体流道2上设置的吸声单元21可以为一个或多个。通常而言，吸声单元21的设置个数越多其消声效果越好，所能消除的噪声的频谱就越宽。

参见图3所示，本实施例中吸声单元21包括：框体211和弹性薄膜212。在本实施例中，框体211会围合形成至少一个开口。在本实施例中，弹性薄膜212是处于张紧状态，并设置于至少一个开口中。需要说明的是，在本实施例中，一张弹性薄膜仅能设置于一个开口中，但是一个开口中可以设置任意多张弹性薄膜，例如可以仅设置一张弹性薄膜，也可以设置两张弹性薄膜。

在本实施例中，弹性薄膜在设置时，可以如图3所示覆盖于在开口上，并将开口封堵住。但是，弹性薄膜在设置时，也可以是设置于开口下的，例如图4所示。

在本实施例中，弹性薄膜设置于开口中时，可以与框体共同围合形成一个密闭腔体。

在本实施例中，框体211可以呈槽状结构或杯状结构，即此时框体211围合只有一个开口。需要说明的是，在框体211围合只有一个开口时，弹性薄膜212设置于开口中时，弹性薄膜212可以与框体211围合成一个密闭气腔，该密闭气腔中密封有气体。

此外，框体211也可以呈中空管状结构，即框体具有中空腔体，此时框体211围合有两个相对的开口。在本实施例中，在框体211围合有两个开口时，弹性薄膜212可以仅有一个，设置于任一个开口中，并将该开口封堵住。但是本实施例中弹性薄膜212也可以有多个(本实施例中所述的多个指两个或两个以上)，在有多个弹性薄膜212时，这多个弹性薄膜212在框体211内设置并隔离出至少一个密闭气腔，该密闭气腔中密封有气体。例如，两个弹性薄膜覆212可以分别覆盖于两个开口上，并将两个开口封堵住，使框体的腔体密闭。

需要说明的是，通常而言，在存在密闭气腔时，在薄膜振动时，密闭气腔内的密封气体也会振动，从而使得吸声单元具有更强的消声效果。

仍旧参见图3所示，在本实施例中，在弹性薄膜212上还可以设置重物片213。在本实施例中，弹性薄膜212和重物片213构成类弹簧质量系统，重物片213起振子的作用。在噪声频率与弹性薄膜212和重物片213构成的类弹簧质量系统的工作频率一致时，弹性薄膜212和重物片213构成的类弹簧质量系统振动而使得气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。

需要说明的是，是否需要在在弹性薄膜212上设置重物片213应当视具体情况而定。在多数情况下需要通过设置重物片来使得吸声单元的工作频率达到预期频率，但是在某些情况下也可以仅通过薄膜的材料和尺寸来使得吸声单元的工作频率达到预期频率。

还需要说明的是，对于单一的一个吸声单元而言，其对窄频噪声有较好的消声效果，参见图5所示可见，其对低频噪声的吸收系数可以接近0.8。应当理解的是，图5所对应的吸声单元其主要工作频率在200Hz和800Hz左右，工程师可以通过采用不同材料参数和尺寸的弹性薄膜、并结合不同重量的重物片来设计出不同工作频率的吸声单元。本实施例图5旨在说明吸声单元在对低频噪声进行消声时，其在主要工作频率上的吸收系数可以接近0.8，消声效果很好，不应局限为本申请中吸声单元的主要工作频率在200Hz和800Hz左右。

在本实施例中，框体采用刚性材料制成。具体的，框体可以由硬质材料铝材、钢材、高分子聚合物、玻璃、塑料等制成。在本实施例中，框体211可以是圆柱型、矩形、多边形、梯形等，框体211的形状应当适应于其所安放位置，本实施例中并不限定。

在本实施例中，弹性薄膜由弹性材料组成，材料可以为橡胶类或类似于橡胶的其他柔软弹性薄膜材料，例如硅橡胶薄膜或聚醚酰亚胺薄膜等，其中硅橡胶薄膜只是一种常用的推荐类型而已，其他材料只要能够起弹性的作用均可，形状并不做要求，但考虑加工方便，一般多为方形或圆形。本实施例中框体的开口与弹性薄膜的尺寸、形状应当相互匹配。较优的，框体和弹性薄膜一起应当形成密闭腔室。

在本实施例中，重物片由硬质金属铁、铝、钢等材料加工成形。本实施例中，重物片可以是圆形、半月、半圆形等形状。本实施例中，重物片的结构可以是对称结构，如圆形结构、矩形结构等；也可以为非对称结构，如非等腰三角形等。在本实施例中，重物片可以设置一个，也可以设置多个。在重物片设置为多个时，各重物片可以对称或非对称的设置于弹性薄膜上。应当理解的是，理论上重物片可以设置于弹性薄膜的任意位置，但是通常处于计算方便考虑，将重物片设置于弹性薄膜的中心。在本实施例中，重物片可以通过黏贴方式设置于弹性薄膜上，也可以通过两层薄膜压合固定重物片的方式来将重物片设置于弹性薄膜上。应当理解的是，本实施例中对于将重物片设置于弹性薄膜上的方式并不做限定，只要其能设置于弹性薄膜上不脱落即可。

需要说明的是，在本实施例中，吸声单元对窄频吸声有较好的效果。而由于通信设备中气动噪声又包含宽频噪声和离散噪声(叶片/马达倍频噪声)，因此在设计时，可以针对每一频率段设计一吸声单元，将多个吸声单元放置在一起后，吸声单元共振状态将相互耦合，形成多个吸声峰值，从而实现对宽频噪声和离散噪声的消声。

在本实施例中，吸声单元可以设置于气体流道的内侧壁上，和/或设置于气体流道的流道口上。

在本实施例中，在吸声单元设置于气体流道的内侧壁上时，两个或两个以上的吸声单元可以并排拼接组成一个共振吸声组件。参见图6所示，图6即为多个吸声单元21并排拼接组成的一个共振吸声组件22。在将共振吸声组件22设置于气体流道的内侧壁上时，若存在两个或两个以上的共振吸声组件22，则可以将这两个或两个以上的共振吸声组件22在气体流道内侧壁的至少一个面上并排设置，例如参见图7所示的排列方式，图7中虚线框表征气体流道内侧壁的一个面。应当理解的是，共振吸声组件22在气体流道内侧壁的至少一个面上并排设置时，可以如图7所示的间隔设置，但也可以不间隔。

在本实施例中，为了保证通信设备的散热性能，在设置吸声单元时，应当在气体流道上留出供气体流出的通道从而保证通信设备具有良好的散热性能。事实上，在现有的采用吸音棉进行消音的方案中，由于吸音棉为阻性吸声材料，应用在通信设备上时会对气体流道造成堵塞，提高通信设备的气体流动阻力，影响系统散热。而在采用本公开所提供的方案时，则无此问题，系统散热性能也会显著提高。

在本实施例中，共振吸声组件在气体流道的内侧壁上的设置应当与气体流道相匹配。例如，参见图8所示的4种设置方案。需要说明的时图8为流道截面图，其中外边框为内侧壁(内侧壁为方形)，黑色部分即为设置的共振吸声组件，留出的空白部分即为在气体流道上留出的供气体流出的通道。

在本实施例中，在吸声单元设置于气体流道的流道口上时，两个或两个以上的吸声单元可以并排拼接组成一个共振吸声组件，例如图6所示的结构。在将共振吸声组件22设置于气体流道的流道口上时，若存在两个或两个以上的共振吸声组件22，则可以将这两个或两个以上的共振吸声组件22在流道口上并排间隔设置。例如参见图9所示，图9显示的是一种共振吸声组件在机柜门上的设置方案，而机柜门实质即为一种气体流道的流道口，各共振吸声组件22间隔设置，该间隔即为留出的供气体流出的通道。

在本实施例中，在吸声单元设置于气体流道的流道口上时，四个或四个以上的吸声单元可以围合组成共振吸声组件，且该共振吸声组件呈中空管状，例如图10所示的结构(图10为共振吸声组件的三视图)。在设置时，可以将共振吸声组件的一端与气体流道的流道口衔接。

在本实施例中，中空管状结构的共振吸声组件除图10所示的这类型的规则结构外，还可以设置成不规则结构，如设置成有弯曲的中空管状结构。在本实施例中，共振吸声组件的一端与气体流道的流道口衔接时，共振吸声组件可以代替传统导风罩来实现引导气流向设定方向排出。

特别的，在本实施例中，由于吸声单元可以组成中空管状结构的共振吸声组件，因此可以将中空管状结构的共振吸声组件直接作为气体流道设置于设备本体中，即气体流道可以为由四个或四个以上的吸声单元围合形成的中空管状流道。

参见图11所示，图11为本实施了所提供的一种具体的通信设备结构。其中，共振吸声组件可以拼装于机柜门上(参见图11中111部分)，确保通信设备的通风气流从吸声单元的弹性薄膜表面通过，进而通过薄膜共振来阻隔内部噪声的传播出去，在保持系统散热所需的通风率的同时达到最佳降噪效果。

同时，在通信设备统进出风口设置中空管状结构的共振吸声组件来作为导风罩(参见图11中112部分)，以在通过薄膜共振来阻隔内部噪声的传播出去的同时，将通风气流引导向设定方向排出。

应当理解的是，吸声单元可以放置在通信设备任何需要空气流通的部位，以实现消声的目的。

本公开实施例提供的通信设备，气体流道上设有至少一个吸声单元，而吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜。其中，弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中。在气体流道中噪声频率与吸声单元工作频率一致时，弹性薄膜的振动使气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。即在本公开中，通过在气体流道上设置具有消声功能的吸声单元，通过吸声单元的薄膜共振效应来消除气体流道中的气动噪声。本公开的通信设备的弹性薄膜的材料参数及尺寸均可根据噪声频率进行调节，使得吸声单元工作频率与通信设备的噪声频率进行匹配，从而使得本公开的通信设备对2000Hz以下的叶片/马达倍频噪声也能有很好的消声效果，更适配通信设备的消声需求，提升了通信设备中的整体降噪效果。具体的，可以参见图12所示，采用30mm厚的多个吸声单元组合时与采用30mm厚的吸音棉相比，消声量提升30％以上，并且可以针对性的吸收固定窄频声波80％以上。以8080风机噪声为例，实测吸声单元对风机45％、50％、55％、60％转速下分别有25dB、30dB、19dB、21dB的降噪量。此外，与现有在机柜门设置吸音棉的方案相比，现有在机柜门设置吸音棉的方案降噪效果约为2～3dBA，而采用本公开图9所示的设置方案，则可实现降噪8～10dBA，同时还可提高产品常温的散热表现15％以上。

综上，通过本公开实施例提供的通信设备，较现有采用吸音棉的方案，可以更有效的消除通信设备中的叶片/马达倍频噪声，与通信行业的降噪需求更加匹配，同时还能保证气流在气体流道中的流动性，有效提高通信设备的散热性能。

以上内容是结合具体的实施方式对本公开所作的进一步详细说明，不能认定本公开的具体实施只局限于这些说明。对于本公开所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信设备，包括：

设备本体和所述设备本体内的气体流道；所述气体流道的内侧壁上和/或所述气体流道的流道口上设有至少一个吸声单元，且所述吸声单元在所述气体流道上留出供气体流出的通道；

所述吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜；所述弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中；在所述气体流道中噪声频率与所述吸声单元工作频率一致时，所述弹性薄膜的振动使所述气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。

2.如权利要求1所述通信设备，其特征在于，所述弹性薄膜覆盖于至少一个开口上，并将所述至少一个开口封堵住。

3.如权利要求1所述通信设备，其特征在于，弹性薄膜设置于所述开口中，与所述框体共同围合形成一个密闭腔体。

4.如权利要求1所述通信设备，其特征在于，所述框体为管体，所述管体具有中空腔体，所述腔体具有两相对的开口；

所述弹性薄膜覆盖于一个开口上，并将该开口封堵住；

或，所述弹性薄膜覆盖于两个开口上，并将两个开口封堵住，使所述腔体密闭。

5.如权利要求1所述通信设备，其特征在于，所述框体采用刚性材料制成。

6.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述弹性薄膜上设有重物片。

7.如权利要求1-6任一项所述的通信设备，其特征在于，所述气体流道的内侧壁上设有至少一个吸声单元时，所述至少一个吸声单元的设置方式包括：

两个或两个以上的吸声单元并排拼接组成一个共振吸声组件；

两个或两个以上的共振吸声组件在所述气体流道内侧壁的至少一个面上并排设置，并在所述气体流道内留出供气体流出的通道。

8.如权利要求1-6任一项所述通信设备，其特征在于，所述气体流道的流道口上设有至少一个吸声单元时，所述至少一个吸声单元的设置方式包括：

两个或两个以上的吸声单元并排拼接组成一个共振吸声组件；两个或两个以上的共振吸声组件在所述气体流道的流道口上并排间隔设置；

或，四个或四个以上的吸声单元围合组成共振吸声组件；所述共振吸声组件呈中空管状；所述共振吸声组件的一端与所述气体流道的流道口衔接。

9.如权利要求1-6任一项所述的通信设备，其特征在于，所述设备本体为机柜本体。

10.一种通信设备，包括：

设备本体和所述设备本体内的气体流道；所述气体流道为由四个或四个以上的吸声单元围合形成的中空管状流道；

所述吸声单元包括：围合形成有至少一个开口的框体，以及弹性薄膜；所述弹性薄膜处于张紧状态，并设置于至少一个开口中；在所述气体流道中噪声频率与所述吸声单元工作频率一致时，所述弹性薄膜的振动使所述气体流道中的流体不再振动，从而消除该频率的噪声。

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