CN112509544A - 一种轻质金属低频降噪结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轻质金属低频降噪结构，包括一级共振吸声板、封闭隔声板和设置在一级共振吸声板与封闭隔声板之间用于吸声的若干个吸声腔；吸声腔包括相邻设置的通过减少噪声反射而初步吸声的封闭的一级共振消声腔和用于对透过一级共振消声腔的噪声进一步消除的封闭的二级共振消声腔。本发明是为了解决低频降噪效果差，清洁不方便的问题，提供一种轻质金属低频降噪结构，将三层不同厚度的铝合金板，形成一个全金属降噪结构，该结构具有两级孔板共振吸声、两级共振消声和隔声性能，利用了低频噪声激发共振，使孔板孔颈处空气柱强烈往复振动，消耗更多的声能，达到降低中低频噪声的目的。该结构为全金属，方便清洁、也无二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及吸音构建技术领域，具体涉及一种轻质金属低频降噪结构。
背景技术
随着社会的发展，人类生活水平的日益提高，对声环境的要求也越来越高，提出了更高的声品质要求。因低频噪声穿透力强，一般的降噪措施对其降噪效果很有限，低频噪声困扰人们，影响正常生活。
另外，现有常规降噪结构中吸声材料以吸音棉为主，在自然环境中随着使用年限的增长，吸声性能大幅下降且不可恢复；在有洁净度要求的场合，因不易清洁和吸音棉的飘逸而被禁止使用，使得降噪效果大打折扣。
目前常用的隔声板，有两种形式，一种为孔板+吸声棉+盲板，迎噪面(孔板+吸声棉)具吸声作用，可防止声音反射，盲板主要起隔声作用，该结构对中高频噪声具有很好的吸声和隔声作用，但对低频噪声降噪效果很有限；另外，因吸声棉为玻璃纤维结构，尘土在纤维结构缝隙间日积月累，而且不便于清洁，使吸声棉逐渐丧失吸声性能，降噪效果变差。另一种为盲板+吸声棉+盲板，该结构主要以隔声为主，但低频噪声波长较长，穿透力强，低频降噪效果很有限。
因此，亟需一种低频降噪效果优异，且降噪性能稳定，方便清洁，可避免二次污染的降噪结构。
发明内容
本发明是为了解决低频降噪效果差，清洁不方便的问题，提供一种轻质金属低频降噪结构，本发明将三层不同厚度的铝合金板，其中两层为不同孔径穿孔板，一层为不穿孔板，通过压型、焊接、铆接等形式，形成一个全金属降噪结构，该结构具有两级孔板共振吸声、两级共振消声和隔声性能，利用了低频噪声激发共振，使孔板孔颈处空气柱强烈往复振动，消耗更多的声能，达到降低中低频噪声的目的。该结构为全金属，方便清洁、也无二次污染。
本发明提供一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板，设置在一级共振吸声板后部的封闭隔声板、设置在一级共振吸声板与封闭隔声板之间封闭的一级共振消声腔和封闭的二级共振消声腔；
一级共振吸声板用于吸声，封闭隔声板用于隔声，一级共振消声腔用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔用于对透过一级共振消声腔的噪声进一步消除；
一级共振消声腔和二级共振消声腔均设置若干个且每个一级共振消声腔与二级共振消声腔相邻；
一级共振吸声板、封闭隔声板、一级共振消声腔和二级共振消声腔的材质均是轻质金属；一级共振吸声板开有若干个第一通孔，一级共振消声腔侧板开有若干个第二通孔，二级共振消声腔侧板开有若干个第三通孔，第一通孔截面积大于第二通孔和第三通孔的截面积。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振消声腔由与一级共振吸声板和封闭隔声板均相连的第一侧板、第二侧板，第一通孔和第二通孔组成，第一侧板和第二侧板与封闭隔声板交接在同一位置；
二级共振消声腔由第一侧板、第二侧板、位于第一侧板及第二侧板之间的封闭隔声板和第三通孔组成，第一侧板和第二侧板与一级共振吸声板的交接在同一位置；
第一侧板与一级共振吸声板交接在一级共振吸声板无孔洞的位置；
第二通孔与第三通孔相同。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振吸声板与第一侧板和第二侧板的连接方式是铆接；封闭隔声板与第一侧板和第二侧板的连接方式是焊接。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振吸声板与第一侧板和第二侧板采用抽芯铝合金铆钉铆接固定；封闭隔声板与第一侧板和第二侧板采用钨极氩弧焊焊接固定。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，全部第一侧板和全部第二侧板组成具有连续的若干个同等高度波浪形的二级共振吸声板，二级共振吸声板的波峰与一级共振吸声板相连，二级共振吸声板的波谷与封闭隔声板相连。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，二级共振吸声板设置两层以上。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振吸声板、封闭隔声板均是铝合金平板，第一侧板和第二侧板是铝合金压型板。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振吸声板厚度0.5-2.0mm、穿孔率0-10％、孔径2-8mm；第一侧板和第二侧板厚度0.5-2.0mm，穿孔率0-10％，孔径0.5-2mm；封闭隔声板厚度1-3mm。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，一级共振吸声板厚度1.2mm，穿孔率2％，孔径5mm。
本发明所述的一种轻质金属低频降噪结构，作为优选方式，第一侧板和第二侧板厚度0.8mm，穿孔率2％，孔径0.8mm；两个相邻第一侧板与一级共振吸声板交接的距离为200mm，两个相邻第二侧板与封闭隔声板交接的距离为200mm，一级共振吸声板与封闭隔声板之间的距离为50mm；封闭隔声板厚度1.5mm。
其中，轻质金属是指相对密度小于5的金属。分为有色轻金属和稀有轻金属两类。有色轻金属有铝、镁、钙、钛、钾、锶、钡等，前四种在工业上多用作还原剂，铝、镁、钛及其合金相对密度较小，强度较高，抗蚀性较强，广泛用于飞机制造和宇航等工业部门。稀有轻金属有锂、铍、铷、铯等，铍主要用于配制铍青铜，由于铍的热中子俘获截面小，又可用作原子核反应堆的结构材料。锂用作金属冶炼时的脱氧剂和除气剂，并作为热核反应材料。
一级共振吸声板主要吸声频率范围：100Hz-300Hz，二级共振吸声板主要吸声频率范围：300Hz-600Hz，封闭隔声板起隔声作用，计权隔声量约24dB(A)。
本发明具有以下优点：
(1)本发明采用轻质金属，尤其是铝合金，提高降噪性能的稳定性，耐腐蚀，方便清洁，避免二次污染。
(2)本发明提高低频噪声的降噪量，将三层不同厚度的铝合金板，其中两层为不同孔径穿孔板，一层为不穿孔板，通过压型、焊接、铆接等形式，形成一个全金属降噪结构，该结构具有两级孔板共振吸声、两级共振消声和隔声性能，利用了低频噪声激发共振，使孔板孔颈处空气柱强烈往复振动，消耗更多的声能，达到降低中低频噪声的目的。
附图说明
图1为一种轻质金属低频降噪结构实施例1示意图；
图2为一种轻质金属低频降噪结构实施例2示意图；
图3为一种轻质金属低频降噪结构实施例3-5示意图。
附图标记：
1、一级共振吸声板；2、封闭隔声板；3、一级共振消声腔；4、二级共振消声腔；5、第一通孔；6、第二通孔；7、第三通孔；8、第一侧板；9、第二侧板；10、二级共振吸声板。
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。
实施例1
如图1所示，一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板1，设置在一级共振吸声板1后部的封闭隔声板2、设置在一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间封闭的一级共振消声腔3和封闭的二级共振消声腔4；
一级共振吸声板1用于吸声，封闭隔声板2用于隔声，一级共振消声腔3用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔4用于对透过一级共振消声腔3的噪声进一步消除；
一级共振消声腔3和二级共振消声腔4均设置若干个且每个一级共振消声腔3与二级共振消声腔4相邻；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2、一级共振消声腔3和二级共振消声腔4的材质均是轻质金属；一级共振吸声板1开有若干个第一通孔5，一级共振消声腔3侧板开有若干个第二通孔6，二级共振消声腔4侧板开有若干个第三通孔7，第一通孔5截面积大于第二通孔6和第三通孔7的截面积。
实施例2
如图2所示，一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板1，设置在一级共振吸声板1后部的封闭隔声板2、设置在一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间封闭的一级共振消声腔3和封闭的二级共振消声腔4；
一级共振吸声板1用于吸声，封闭隔声板2用于隔声，一级共振消声腔3用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔4用于对透过一级共振消声腔3的噪声进一步消除；
一级共振消声腔3和二级共振消声腔4均设置若干个且每个一级共振消声腔3与二级共振消声腔4相邻；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2、一级共振消声腔3和二级共振消声腔4的材质均是轻质金属；一级共振吸声板1开有若干个第一通孔5，一级共振消声腔3侧板开有若干个第二通孔6，二级共振消声腔4侧板开有若干个第三通孔7，第一通孔5截面积大于第二通孔6和第三通孔7的截面积；
一级共振消声腔3由与一级共振吸声板1和封闭隔声板2均相连的第一侧板8、第二侧板9，第一通孔5和第二通孔6组成，第一侧板8和第二侧板9与封闭隔声板2交接在同一位置；
二级共振消声腔4由第一侧板8、第二侧板9、位于第一侧板8及第二侧板9之间的封闭隔声板2和第三通孔7组成，第一侧板8和第二侧板9与一级共振吸声板1的交接在同一位置；
第一侧板8与一级共振吸声板1交接在一级共振吸声板1无孔洞的位置；
第二通孔6与第三通孔7相同。
实施例3
如图3所示，一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板1，设置在一级共振吸声板1后部的封闭隔声板2、设置在一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间封闭的一级共振消声腔3和封闭的二级共振消声腔4；
一级共振吸声板1用于吸声，封闭隔声板2用于隔声，一级共振消声腔3用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔4用于对透过一级共振消声腔3的噪声进一步消除；
一级共振消声腔3和二级共振消声腔4均设置若干个且每个一级共振消声腔3与二级共振消声腔4相邻；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2、一级共振消声腔3和二级共振消声腔4的材质均是轻质金属；一级共振吸声板1开有若干个第一通孔5，一级共振消声腔3侧板开有若干个第二通孔6，二级共振消声腔4侧板开有若干个第三通孔7，第一通孔5截面积大于第二通孔6和第三通孔7的截面积；
一级共振消声腔3由与一级共振吸声板1和封闭隔声板2均相连的第一侧板8、第二侧板9，第一通孔5和第二通孔6组成，第一侧板8和第二侧板9与封闭隔声板2交接在同一位置；
二级共振消声腔4由第一侧板8、第二侧板9、位于第一侧板8及第二侧板9之间的封闭隔声板2和第三通孔7组成，第一侧板8和第二侧板9与一级共振吸声板1的交接在同一位置；
第一侧板8与一级共振吸声板1交接在一级共振吸声板1无孔洞的位置；
第二通孔6与第三通孔7相同；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是铆接；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是焊接；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9采用抽芯铝合金铆钉铆接固定；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9采用钨极氩弧焊焊接固定；
全部第一侧板8和全部第二侧板9组成具有连续的若干个同等高度波浪形的二级共振吸声板10，二级共振吸声板10的波峰与一级共振吸声板1相连，二级共振吸声板10的波谷与封闭隔声板2相连。
实施例4
如图3所示，一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板1，设置在一级共振吸声板1后部的封闭隔声板2、设置在一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间封闭的一级共振消声腔3和封闭的二级共振消声腔4；
一级共振吸声板1用于吸声，封闭隔声板2用于隔声，一级共振消声腔3用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔4用于对透过一级共振消声腔3的噪声进一步消除；
一级共振消声腔3和二级共振消声腔4均设置若干个且每个一级共振消声腔3与二级共振消声腔4相邻；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2、一级共振消声腔3和二级共振消声腔4的材质均是轻质金属；一级共振吸声板1开有若干个第一通孔5，一级共振消声腔3侧板开有若干个第二通孔6，二级共振消声腔4侧板开有若干个第三通孔7，第一通孔5截面积大于第二通孔6和第三通孔7的截面积；
一级共振消声腔3由与一级共振吸声板1和封闭隔声板2均相连的第一侧板8、第二侧板9，第一通孔5和第二通孔6组成，第一侧板8和第二侧板9与封闭隔声板2交接在同一位置；
二级共振消声腔4由第一侧板8、第二侧板9、位于第一侧板8及第二侧板9之间的封闭隔声板2和第三通孔7组成，第一侧板8和第二侧板9与一级共振吸声板1的交接在同一位置；
第一侧板8与一级共振吸声板1交接在一级共振吸声板1无孔洞的位置；
第二通孔6与第三通孔7相同；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是铆接；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是焊接；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9采用抽芯铝合金铆钉铆接固定；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9采用钨极氩弧焊焊接固定；
全部第一侧板8和全部第二侧板9组成具有连续的若干个同等高度波浪形的二级共振吸声板10，二级共振吸声板10的波峰与一级共振吸声板1相连，二级共振吸声板10的波谷与封闭隔声板2相连；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2均是铝合金平板，第一侧板8和第二侧板9是铝合金压型板。
实施例5
如图3所示，一种轻质金属低频降噪结构，包括面向声源的一级共振吸声板1，设置在一级共振吸声板1后部的封闭隔声板2、设置在一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间封闭的一级共振消声腔3和封闭的二级共振消声腔4；
一级共振吸声板1用于吸声，封闭隔声板2用于隔声，一级共振消声腔3用于消耗声能进行初步吸声，二级共振消声腔4用于对透过一级共振消声腔3的噪声进一步消除；
一级共振消声腔3和二级共振消声腔4均设置若干个且每个一级共振消声腔3与二级共振消声腔4相邻；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2、一级共振消声腔3和二级共振消声腔4的材质均是轻质金属；一级共振吸声板1开有若干个第一通孔5，一级共振消声腔3侧板开有若干个第二通孔6，二级共振消声腔4侧板开有若干个第三通孔7，第一通孔5截面积大于第二通孔6和第三通孔7的截面积；
一级共振消声腔3由与一级共振吸声板1和封闭隔声板2均相连的第一侧板8、第二侧板9，第一通孔5和第二通孔6组成，第一侧板8和第二侧板9与封闭隔声板2交接在同一位置；
二级共振消声腔4由第一侧板8、第二侧板9、位于第一侧板8及第二侧板9之间的封闭隔声板2和第三通孔7组成，第一侧板8和第二侧板9与一级共振吸声板1的交接在同一位置；
第一侧板8与一级共振吸声板1交接在一级共振吸声板1无孔洞的位置；
第二通孔6与第三通孔7相同；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是铆接；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9的连接方式是焊接；
一级共振吸声板1与第一侧板8和第二侧板9采用抽芯铝合金铆钉铆接固定，规格3.2×9mm；封闭隔声板2与第一侧板8和第二侧板9采用钨极氩弧焊焊接固定；
全部第一侧板8和全部第二侧板9组成具有连续的若干个同等高度波浪形的二级共振吸声板10，二级共振吸声板10的波峰与一级共振吸声板1相连，二级共振吸声板10的波谷与封闭隔声板2相连；
一级共振吸声板1、封闭隔声板2均是铝合金平板，第一侧板8和第二侧板9是铝合金压型板；
一级共振吸声板1厚度0.5-2.0mm、穿孔率0-10％、孔径2-8mm；第一侧板8和第二侧板9厚度0.5-2.0mm，穿孔率0-10％，孔径0.5-2mm；封闭隔声板2厚度1-3mm；
一级共振吸声板1厚度1.2mm，穿孔率2％，孔径5mm；
第一侧板8和第二侧板9厚度0.8mm，穿孔率2％，孔径0.8mm；两个相邻第一侧板8与一级共振吸声板1交接的距离为200mm，两个相邻第二侧板9与封闭隔声板2交接的距离为200mm，一级共振吸声板1与封闭隔声板2之间的距离为50mm；封闭隔声板2厚度1.5mm。
一级共振吸声板1主要吸声频率范围：100Hz-300Hz，二级共振吸声板10主要吸声频率范围：300Hz-600Hz，封闭隔声板2起隔声作用，计权隔声量约24dB(A)。
实施例1-5的轻质金属低频降噪结构应用广泛，主要应用于机房、厂房、控制室、市政交通或铁路声屏障及输煤栈桥等场所。
(1)火力发电厂集控室一般布置于汽机层，四周高噪声设备较多，低频噪声困扰值班人员，该轻质金属低频降噪结构安装于集控室内侧，一级共振吸声板朝向墙面，并与墙体保持一定距离，避免刚性接触。从室外四周通过墙壁传入的噪声，通过轻质金属低频降噪结构一、二级共振吸声和一、二级共振消声后，有效降低100Hz-600Hz的噪声，极大的改善集控室内的声环境，使值班人员安心舒适的工作，降低了安全风险。
(2)煤矿输煤栈桥，皮带机及托辊引起的低频噪声通过栈桥墙体向外辐射，因其布置在高空，噪声辐射面较大，影响范围较广，严重影响周边居民的正常生活，而且内部粉尘较大，传统吸声材料很快便丧失了吸声降噪性能。本发明轻质金属低频降噪结构安装于输煤栈桥墙体内侧表面，一级共振吸声板朝向皮带机侧，皮带机、托辊等产生的噪声，通过一、二级共振吸声和一、二级共振消声及隔声后，不仅有效降低了低频噪声向外辐射，同时对中高频噪声起到了很好的隔声作用。另外、该结构为铝合金板组成，且一级共振吸声板孔径较大，因此具备了耐腐蚀、方便清洁、降噪性能稳定、无二次污染的特点，可大量推广应用。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：包括面向声源的一级共振吸声板(1)，设置在所述一级共振吸声板(1)后部的封闭隔声板(2)、设置在所述一级共振吸声板(1)与所述封闭隔声板(2)之间封闭的一级共振消声腔(3)和封闭的二级共振消声腔(4)；
所述一级共振吸声板(1)用于吸声，所述封闭隔声板(2)用于隔声，所述一级共振消声腔(3)用于消耗声能进行初步吸声，所述二级共振消声腔(4)用于对透过所述一级共振消声腔(3)的噪声进一步消除；
所述一级共振消声腔(3)和所述二级共振消声腔(4)均设置若干个且每个所述一级共振消声腔(3)与所述二级共振消声腔(4)相邻；
所述一级共振吸声板(1)、所述封闭隔声板(2)、所述一级共振消声腔(3)和所述二级共振消声腔(4)的材质均是轻质金属；所述一级共振吸声板(1)开有若干个第一通孔(5)，所述一级共振消声腔(3)侧板开有若干个第二通孔(6)，所述二级共振消声腔(4)侧板开有若干个第三通孔(7)，所述第一通孔(5)截面积大于所述第二通孔(6)和所述第三通孔(7)的截面积。
2.根据权利要求1所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：
所述一级共振消声腔(3)由与所述一级共振吸声板(1)和所述封闭隔声板(2)均相连的第一侧板(8)、第二侧板(9)，所述第一通孔(5)和所述第二通孔(6)组成，所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)与所述封闭隔声板(2)交接在同一位置；
所述二级共振消声腔(4)由所述第一侧板(8)、所述第二侧板(9)、位于所述第一侧板(8)及所述第二侧板(9)之间的所述封闭隔声板(2)和所述第三通孔(7)组成，所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)与所述一级共振吸声板(1)的交接在同一位置；
所述第一侧板(8)与所述一级共振吸声板(1)交接在所述一级共振吸声板(1)无所述孔洞的位置；
所述第二通孔(6)与所述第三通孔(7)相同。
3.根据权利要求2所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述一级共振吸声板(1)与所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)的连接方式是铆接；所述封闭隔声板(2)与所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)的连接方式是焊接。
4.根据权利要求3所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述一级共振吸声板(1)与所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)采用抽芯铝合金铆钉铆接固定；所述封闭隔声板(2)与所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)采用钨极氩弧焊焊接固定。
5.根据权利要求2所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：全部所述第一侧板(8)和全部所述第二侧板(9)组成具有连续的若干个同等高度波浪形的二级共振吸声板(10)，所述二级共振吸声板(10)的波峰与所述一级共振吸声板(1)相连，所述二级共振吸声板(10)的波谷与所述封闭隔声板(2)相连。
6.根据权利要求5所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述二级共振吸声板(10)设置两层以上。
7.根据权利要求2所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述一级共振吸声板(1)、所述封闭隔声板(2)均是铝合金平板，所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)是铝合金压型板。
8.根据权利要求2所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述一级共振吸声板(1)厚度0.5-2.0mm、穿孔率0-10％、孔径2-8mm；所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)厚度0.5-2.0mm，穿孔率0-10％，孔径0.5-2mm；所述封闭隔声板(2)厚度1-3mm。
9.根据权利要求8所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述一级共振吸声板(1)厚度1.2mm，穿孔率2％，孔径5mm。
10.根据权利要求8所述的一种轻质金属低频降噪结构，其特征在于：所述第一侧板(8)和所述第二侧板(9)厚度0.8mm，穿孔率2％，孔径0.8mm；两个相邻所述第一侧板(8)与所述一级共振吸声板(1)交接的距离为200mm，两个相邻所述第二侧板(9)与所述封闭隔声板(2)交接的距离为200mm，所述一级共振吸声板(1)与所述封闭隔声板(2)之间的距离为50mm；所述封闭隔声板(2)厚度1.5mm。
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