CN111785241B - 一种放射型多向分散的吸音材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射型多向分散的吸音材料，属于吸音材料领域，一种放射型多向分散的吸音材料，一方面，通过将声波转化为缓速颤动棒的震动力，在缓速颤动棒的震动作用下，缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音沿着缓速颤动棒不断变化的方向向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，另一方面，声音传播到缓速颤动棒上时，声音的传播速度降低，使声音在本吸音材料内的时间延长，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳，同时配合助分化定球的作用，可以有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大，进一步提高本吸音材料的吸音效果。

Description

一种放射型多向分散的吸音材料

技术领域

本发明涉及吸音材料领域，更具体地说，涉及一种放射型多向分散的吸音材料。

背景技术

吸音材料（吸声材料）：任何材料对声音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。通常是将对上述六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料，列为吸声材料。吸声材料大多为疏松多孔的材料，如矿渣棉、毯子等，其吸声机理是声波深入材料的孔隙，且孔隙多为内部互相贯通的开口孔，受到空气分子摩擦和粘滞阻力，以及使细小纤维作机械振动，从而使声能转变为热能。这类多孔性吸声材料的吸声系数，一般从低频到高频逐渐增大，故对高频和中频的声音吸收效果较好。

声音源于物体的振动，它引起邻近空气的振动而形成声波，并在空气介质中向四周传播。当声音传入构件材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，还有一部由于构件材料的振动或声音在其中传播时与周围介质摩擦，由声能转化成热能，声能被损耗，即通常所说声音被材料吸收。材料的吸声性能除与材料本身结构、厚度及材料的表面特征有关外，还和声音的入射方向和频率有关。

现有的吸音材料，一般是通过多孔结构的设置，来对声音的传播进行阻碍，实现吸音，但是这种方式对于声音的吸收效果较为被动，仅仅是对于声音的吸收，整体的吸音效率较差。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种放射型多向分散的吸音材料，一方面，通过将声波转化为缓速颤动棒的震动力，在缓速颤动棒的震动作用下，缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音沿着缓速颤动棒不断变化的方向向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，另一方面，声音传播到缓速颤动棒上时，声音的传播速度降低，使声音在本吸音材料内的时间延长，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳，同时配合助分化定球的作用，可以有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大，进一步提高本吸音材料的吸音效果。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种放射型多向分散的吸音材料，包括外集音层、分化夹层和消音孔层，所述外集音层、分化夹层和消音孔层的从外向内依次分布，且相互靠近的两两之间固定连接，所述外集音层表面开凿有多个均匀分布的集音孔，所述集音孔中部固定连接有震动膜片，所述震动膜片朝向分化夹层的一端固定连接有缓速颤动棒，所述分化夹层中部开凿有多个与集音孔相对应的分化腔，所述缓速颤动棒延伸至分化腔内，所述分化腔上下内壁均镶嵌有助分化定球，所述助分化定球与分化腔相匹配，一方面，通过将声波转化为缓速颤动棒的震动力，在缓速颤动棒的震动作用下，缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音沿着缓速颤动棒不断变化的方向向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，另一方面，声音传播到缓速颤动棒上时，声音的传播速度降低，使声音在本吸音材料内的时间延长，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳，同时配合助分化定球的作用，可以有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大，进一步提高本吸音材料的吸音效果。

进一步的，所述集音孔截面为平行梯形，且朝向外侧的口部大，朝向分化夹层一侧的口部小，使得集音孔可以起到一定的聚集声波的作用，从而有效保证进入到本吸音材料内的局部声波较强，从而可以有效保证震动膜片震动，从而带动缓速颤动棒震动，快速震动的缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音在多个方向上向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果。

进一步的，所述震动膜片位于集音孔中部靠右的位置，且震动膜片与集音孔右侧口部的距离不低于集音孔深度的1/3，有效保证缓速颤动棒最大的上下震动角度不易过大和过小，进而有效保证对于声音的多向分化作用更加明显。

进一步的，所述缓速颤动棒包括与震动膜片固定连接的颤动内杆，所述颤动内杆外端套设有降速包裹层，所述颤动内杆远离震动膜片的端部固定连接有分化动球。

进一步的，所述颤动内杆为高韧性材料制成，便于颤动内杆受力时，发生震动，所述降速包裹层为表面呈现不规则形状的气囊，使得缓速颤动棒内部具有气体，相较于实体，声音在气体中的传播速度较慢，使得声音从集音孔传递到缓速颤动棒上时，能够有效降低声音的传播速度，进而延长声音在本吸音材料内的时间，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳。

进一步的，所述分化动球和助分化定球均为磁性材料制成，且助分化定球位于缓速颤动棒震动的路径外，使得分化动球在震动过程中，不会与助分化定球接触，从而有效避免分化动球与其中一个助分化定球连接在一起，有效避免缓速颤动棒在声波作用下，难以发生震动的情况发生。

进一步的，上方的所述助分化定球与分化动球相互靠近的一端磁极相反，使得二者能产生相互吸引力，从而使得上方的助分化定球能够吸引缓速颤动棒，从而辅助缓速颤动棒向上方的震动，有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大、效果更好，下方的所述助分化定球与分化动球相互靠近的一端磁极相同，使得二者相互排斥，当缓速颤动棒向下震动时，在逐渐靠近下方的助分化定球的过程中，下方的助分化定球能够对下落的缓速颤动棒起到排斥力，从而辅助其回到上方，从而有效保证缓速颤动棒对于声音进行多方向分化的过程能够持续正常进行。

进一步的，所述分化腔与集音孔相对的内壁固定连接有微动吸音块，所述微动吸音块内部填充有磁粉颗粒，在缓速颤动棒震动过程中，由于分化动球的磁性，会导致微动吸音块磁粉在微动吸音块内随着分化动球的移动而移动，磁粉相互之间会不断发生一定的相互摩擦，从而达到对声波进一步消耗的效果，使得本吸音材料的吸音效果更好。

进一步的，所述微动吸音块靠近集音孔的一端为凹凸起伏状结构，所述凸部内壁固定连接有助动球，所述助动球包括弹性绳以及连接在弹性绳端部的磁球，在声音传到微动吸音块表面时，会引起微动吸音块表面一定的震动，使助动球发生一定的移位，从而进一步辅助磁粉间的相互移动摩擦，进而提高吸音效果。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案一方面，通过将声波转化为缓速颤动棒的震动力，在缓速颤动棒的震动作用下，缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音沿着缓速颤动棒不断变化的方向向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，另一方面，声音传播到缓速颤动棒上时，声音的传播速度降低，使声音在本吸音材料内的时间延长，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳，同时配合助分化定球的作用，可以有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大，进一步提高本吸音材料的吸音效果。

（2）集音孔截面为平行梯形，且朝向外侧的口部大，朝向分化夹层一侧的口部小，使得集音孔可以起到一定的聚集声波的作用，从而有效保证进入到本吸音材料内的局部声波较强，从而可以有效保证震动膜片震动，从而带动缓速颤动棒震动，快速震动的缓速颤动棒呈现放射状，从而将声音在多个方向上向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果。

（3）震动膜片位于集音孔中部靠右的位置，且震动膜片与集音孔右侧口部的距离不低于集音孔深度的1/3，有效保证缓速颤动棒最大的上下震动角度不易过大和过小，进而有效保证对于声音的多向分化作用更加明显。

（4）缓速颤动棒包括与震动膜片固定连接的颤动内杆，颤动内杆外端套设有降速包裹层，颤动内杆远离震动膜片的端部固定连接有分化动球。

（5）颤动内杆为高韧性材料制成，便于颤动内杆受力时，发生震动，降速包裹层为表面呈现不规则形状的气囊，使得缓速颤动棒内部具有气体，相较于实体，声音在气体中的传播速度较慢，使得声音从集音孔传递到缓速颤动棒上时，能够有效降低声音的传播速度，进而延长声音在本吸音材料内的时间，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳。

（6）分化动球和助分化定球均为磁性材料制成，且助分化定球位于缓速颤动棒震动的路径外，使得分化动球在震动过程中，不会与助分化定球接触，从而有效避免分化动球与其中一个助分化定球连接在一起，有效避免缓速颤动棒在声波作用下，难以发生震动的情况发生。

（7）上方的助分化定球与分化动球相互靠近的一端磁极相反，使得二者能产生相互吸引力，从而使得上方的助分化定球能够吸引缓速颤动棒，从而辅助缓速颤动棒向上方的震动，有效扩大缓速颤动棒向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大、效果更好，下方的助分化定球与分化动球相互靠近的一端磁极相同，使得二者相互排斥，当缓速颤动棒向下震动时，在逐渐靠近下方的助分化定球的过程中，下方的助分化定球能够对下落的缓速颤动棒起到排斥力，从而辅助其回到上方，从而有效保证缓速颤动棒对于声音进行多方向分化的过程能够持续正常进行。

（8）分化腔与集音孔相对的内壁固定连接有微动吸音块，微动吸音块内部填充有磁粉颗粒，在缓速颤动棒震动过程中，由于分化动球的磁性，会导致微动吸音块磁粉在微动吸音块内随着分化动球的移动而移动，磁粉相互之间会不断发生一定的相互摩擦，从而达到对声波进一步消耗的效果，使得本吸音材料的吸音效果更好。

（9）微动吸音块靠近集音孔的一端为凹凸起伏状结构，凸部内壁固定连接有助动球，助动球包括弹性绳以及连接在弹性绳端部的磁球，在声音传到微动吸音块表面时，会引起微动吸音块表面一定的震动，使助动球发生一定的移位，从而进一步辅助磁粉间的相互移动摩擦，进而提高吸音效果。

附图说明

图1为本发明的正面的结构示意图；

图2为本发明的正视截面的结构示意图；

图3为本发明的正面部分的结构示意图；

图4为本发明的缓速颤动棒的结构示意图。

图中标号说明：

11外集音层、12分化夹层、13消音孔层、2集音孔、3震动膜片、4缓速颤动棒、41颤动内杆、42降速包裹层、43分化动球、5助分化定球、6微动吸音块、7分化腔、8助动球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种放射型多向分散的吸音材料，包括外集音层11、分化夹层12和消音孔层13，外集音层11、分化夹层12和消音孔层13的从外向内依次分布，且相互靠近的两两之间固定连接。

请参阅图2-3，外集音层11表面开凿有多个均匀分布的集音孔2，集音孔2中部固定连接有震动膜片3，震动膜片3朝向分化夹层12的一端固定连接有缓速颤动棒4，分化夹层12中部开凿有多个与集音孔2相对应的分化腔7，缓速颤动棒4延伸至分化腔7内，分化腔7上下内壁均镶嵌有助分化定球5，助分化定球5与分化腔7相匹配，集音孔2截面为平行梯形，且朝向外侧的口部大，朝向分化夹层12一侧的口部小，使得集音孔2可以起到一定的聚集声波的作用，从而有效保证进入到本吸音材料内的局部声波较强，从而可以有效保证震动膜片3震动，从而带动缓速颤动棒4震动，快速震动的缓速颤动棒4呈现放射状，从而将声音在多个方向上向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，震动膜片3位于集音孔2中部靠右的位置，且震动膜片3与集音孔2右侧口部的距离不低于集音孔2深度的1/3，有效保证缓速颤动棒4最大的上下震动角度不易过大和过小，进而有效保证对于声音的多向分化作用更加明显；

分化腔7与集音孔2相对的内壁固定连接有微动吸音块6，微动吸音块6内部填充有磁粉颗粒，在缓速颤动棒4震动过程中，由于分化动球43的磁性，会导致微动吸音块6磁粉在微动吸音块6内随着分化动球43的移动而移动，磁粉相互之间会不断发生一定的相互摩擦，从而达到对声波进一步消耗的效果，使得本吸音材料的吸音效果更好，微动吸音块6靠近集音孔2的一端为凹凸起伏状结构，凸部内壁固定连接有助动球8，助动球8包括弹性绳以及连接在弹性绳端部的磁球，在声音传到微动吸音块6表面时，会引起微动吸音块6表面一定的震动，使助动球8发生一定的移位，从而进一步辅助磁粉间的相互移动摩擦，进而提高吸音效果。

请参阅图4，缓速颤动棒4包括与震动膜片3固定连接的颤动内杆41，颤动内杆41外端套设有降速包裹层42，颤动内杆41远离震动膜片3的端部固定连接有分化动球43，颤动内杆41为高韧性材料制成，便于颤动内杆41受力时，发生震动，降速包裹层42为表面呈现不规则形状的气囊，使得缓速颤动棒4内部具有气体，相较于实体，声音在气体中的传播速度较慢，使得声音从集音孔2传递到缓速颤动棒4上时，能够有效降低声音的传播速度，进而延长声音在本吸音材料内的时间，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳；

分化动球43和助分化定球5均为磁性材料制成，且助分化定球5位于缓速颤动棒4震动的路径外，使得分化动球43在震动过程中，不会与助分化定球5接触，从而有效避免分化动球43与其中一个助分化定球5连接在一起，有效避免缓速颤动棒4在声波作用下，难以发生震动的情况发生，上方的助分化定球5与分化动球43相互靠近的一端磁极相反，使得二者能产生相互吸引力，从而使得上方的助分化定球5能够吸引缓速颤动棒4，从而辅助缓速颤动棒4向上方的震动，有效扩大缓速颤动棒4向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大、效果更好，下方的助分化定球5与分化动球43相互靠近的一端磁极相同，使得二者相互排斥，当缓速颤动棒4向下震动时，在逐渐靠近下方的助分化定球5的过程中，下方的助分化定球5能够对下落的缓速颤动棒4起到排斥力，从而辅助其回到上方，从而有效保证缓速颤动棒4对于声音进行多方向分化的过程能够持续正常进行。

一方面，通过将声波转化为缓速颤动棒4的震动力，在缓速颤动棒4的震动作用下，缓速颤动棒4呈现放射状，从而将声音沿着缓速颤动棒4不断变化的方向向本吸音材料内传递，类似化整为零，可以对声音起到分化作用，进而显著提高本吸音材料的吸音消音效果，另一方面，声音传播到缓速颤动棒4上时，声音的传播速度降低，使声音在本吸音材料内的时间延长，进一步达到消耗声音的作用，使得吸音效果更佳，同时配合助分化定球5的作用，可以有效扩大缓速颤动棒4向上的震动幅度，进而使得本吸音材料对于声音的分化范围更大，进一步提高本吸音材料的吸音效果。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种放射型多向分散的吸音材料，包括外集音层（11）、分化夹层（12）和消音孔层（13），所述外集音层（11）、分化夹层（12）和消音孔层（13）的从外向内依次分布，且相互靠近的两两之间固定连接，其特征在于：所述外集音层（11）表面开凿有多个均匀分布的集音孔（2），所述集音孔（2）中部固定连接有震动膜片（3），所述震动膜片（3）朝向分化夹层（12）的一端固定连接有缓速颤动棒（4），所述分化夹层（12）中部开凿有多个与集音孔（2）相对应的分化腔（7），所述缓速颤动棒（4）延伸至分化腔（7）内，所述分化腔（7）上下内壁均镶嵌有助分化定球（5），所述助分化定球（5）与分化腔（7）相匹配；

所述集音孔（2）截面为平行梯形，且朝向外侧的口部大，朝向分化夹层（12）一侧的口部小；所述震动膜片（3）位于集音孔（2）中部靠右的位置，且震动膜片（3）与集音孔（2）右侧口部的距离不低于集音孔（2）深度的1/3；所述缓速颤动棒（4）包括与震动膜片（3）固定连接的颤动内杆（41），所述颤动内杆（41）外端套设有降速包裹层（42），所述颤动内杆（41）远离震动膜片（3）的端部固定连接有分化动球（43）；所述颤动内杆（41）为高韧性材料制成，所述降速包裹层（42）为表面呈现不规则形状的气囊；所述分化动球（43）和助分化定球（5）均为磁性材料制成，且助分化定球（5）位于缓速颤动棒（4）震动的路径外；上方的所述助分化定球（5）与分化动球（43）相互靠近的一端磁极相反，下方的所述助分化定球（5）与分化动球（43）相互靠近的一端磁极相同；所述分化腔（7）与集音孔（2）相对的内壁固定连接有微动吸音块（6），所述微动吸音块（6）内部填充有磁粉颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种放射型多向分散的吸音材料，其特征在于：所述微动吸音块（6）靠近集音孔（2）的一端为凹凸起伏状结构，凸部内壁固定连接有助动球（8），所述助动球（8）包括弹性绳以及连接在弹性绳端部的磁球。

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