專利名稱：聲學(xué)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)，該聲學(xué)結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生吸音效果和散音效果，從而防止聲學(xué)空間內(nèi)的聲學(xué)干擾/妨礙。本申請要求2011年11月22日提交的日本專利申請N0.2011-254633的優(yōu)先權(quán)，該日本申請的全部內(nèi)容在此通過引用的方式并入。
背景技術(shù)：
已知一種包括多個(gè)管(或共鳴管)的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，每個(gè)管在其表面上具有開口，該聲學(xué)結(jié)構(gòu)可通過所述管來產(chǎn)生吸音效果和散音效果，以防止聲學(xué)空間(例如，聲室)中的聲學(xué)干擾/妨礙(例如，顫動(dòng)回聲)。圖6示出了一種常規(guī)聲學(xué)結(jié)構(gòu)90的一個(gè)示例，其包括具有相同長度的五個(gè)管25-m (其中，m=l至5),這五個(gè)管25_m在與其長度方向垂直的方向上水平排列，其末端沿豎向整齊地排列在一起。每個(gè)管25-m均具有棱柱形狀，其在側(cè)面26-m上具有開口 27-m。所有這些管25-m都包括具有相同開口面積的開口 27-m。這些開口 27_m沿著長度方向形成在管25-m的側(cè)面26-m上的不同位置。該聲學(xué)結(jié)構(gòu)90可產(chǎn)生基于特定聲學(xué)原理的吸音效果和散音效果，下面將參考圖7對此進(jìn)行描述。圖7示出了在側(cè)面26-m上具有開口 27-m的管25_m的橫截面圖?？梢赃@樣分析:即，管25-m的開口 27-m里側(cè)的空腔被分成一個(gè)封閉管部Ch和另一個(gè)封閉管部CPk，該封閉管部CP^具有封閉端2\-m和使用開口 27-m的開口端，該封閉管部0 1(具有封閉端28K-m和使用開口 27-m的開口端。隨著聲波從聲學(xué)空間經(jīng)由開口 27_m進(jìn)入該空腔中，行進(jìn)波可以從所述開口端(即，開口 27-m)沿向左方向行進(jìn)到封閉管部CP^的封閉端2\-m，同時(shí)，行進(jìn)波可以從所述開口端(即，開口 27-m)沿向右方向行進(jìn)到封閉管部CP1^A封閉端28K-m。向左的行進(jìn)波在封閉管部CP^的封閉端28fm上反射，從而該反射波被重新傳輸至開口 27-m，同時(shí)，向右的行進(jìn)波在封閉管部CPk的封閉端28K-m上反射，從而該反射波可重新傳輸至開口 27-m。根據(jù)下文的等式(1)，封閉管部CP^在共振頻率ffn (其中，n=l，2，"0下產(chǎn)生共振。該封閉管部CP^使行進(jìn)波和反射波進(jìn)行合成而產(chǎn)生駐波，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)速度，該駐波在封閉端2\-m具有波節(jié)并在開口端具有波腹。另外，根據(jù)下文的等式(2)，封閉管部0匕在共振頻率匕-n (其中，n=l，2，…)下產(chǎn)生共振。該封閉管部CPk使行進(jìn)波和反射波進(jìn)行合成而產(chǎn)生駐波，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)速度，該駐波在封閉端28K-m具有波節(jié)并在開口端具有波腹。在等式(I )、
(2)中，U表示該封閉管部CP^的長度(即，在左側(cè)封閉端2\-m至開口 27-m之間測得的長度);Le表示該封閉管部CPk的長度(即，在右側(cè)封閉端28K-m至開口 27_m之間測得的長度)；c表示聲波的傳播速度；n是大于或等于“I”的整數(shù)。fL-n= (2n-l) (c/ (4 Ll))…(I)fE-n=(2n-l) (c/ (4 Lk))…(2)
共振頻率為ffn的聲波可以到達(dá)側(cè)面26-m的開口 27_m周圍，同時(shí)，部分進(jìn)入管25-m的開口 27-m中。這里，該聲波在封閉管部CPj勺封閉端28fm上反射，然后從開口 27_m朝著聲學(xué)空間發(fā)射。這些聲波的相位與從聲學(xué)空間進(jìn)入開口 27-m中的聲波的相位相反。在管25-m的側(cè)面26-m的開口 27_m的周圍，來自聲學(xué)空間的聲波在不涉及相位回轉(zhuǎn)的情況下被反射。
在共振頻率為ffn的聲波從聲學(xué)空間經(jīng)由開口 27-m進(jìn)入所述空腔中的情況下，該封閉管部CP^可以產(chǎn)生吸音效果，這是因?yàn)?在側(cè)面26-m的開口 27-m的正常方向(或正面方向)上進(jìn)入的聲波與如下的反相聲波發(fā)生干涉，即，與從開口 27-m中發(fā)出的聲波以及在側(cè)面26-m的開口 27-m周圍反射的聲波發(fā)生干涉。另外，可以產(chǎn)生特定的空氣分子流，從而消除從開口 27-m中發(fā)出的聲波與在側(cè)面26-m的開口 27_m周圍反射的聲波之間的相位不連續(xù)。這導(dǎo)致在側(cè)面26-m的開口 27-m的周圍、由于在除了與聲波入射方向相反的反射方向之外的任何方向上的聲學(xué) 能量流而引起了散音效果。
在共振頻率為fK-n的聲波從聲學(xué)空間經(jīng)由開口 27-m進(jìn)入所述空腔中的情況下，該封閉管部CPk可以在側(cè)面26-m的開口 27-m的正常方向(或正面方向)上產(chǎn)生吸音效果。另外，該封閉管部CPk可以在側(cè)面26-m的開口 27-m周圍產(chǎn)生散音效果。如上所述，每個(gè)封閉管部Ch和CPk均產(chǎn)生了基于上述聲學(xué)原理的吸音效果和散音效果。
專利文獻(xiàn)1-3公開了一種可基于上述聲學(xué)原理而工作的聲學(xué)結(jié)構(gòu)。該聲學(xué)結(jié)構(gòu)能夠以比管的空腔的橫截面積Sp小的較小開口面積Stj來提高吸音效果和散音效果。在聲波從該聲學(xué)結(jié)構(gòu)的開口進(jìn)入所述管的空腔中的情況下，該開口處的介質(zhì)的特性可取決于該開口處的比聲阻抗率 。比聲阻抗率ζ是聲場中的特定點(diǎn)處的聲阻抗率Za與特定點(diǎn)處的介質(zhì)的特性阻抗率Ζ。的復(fù)數(shù)比值。下文的等式(3)給出了接收特定頻率的聲波的開口 27-m的特定點(diǎn)處的比聲阻抗率 ，其中，j表示虛數(shù)單位表示封閉管部CPJ勺長度；LK表示封閉管部CPk的長度；k表示波數(shù)(具體地，通過將入射波的角速度2 π f除以聲速c而產(chǎn)生的值2Jif/c，其中，f表示頻率)。
權(quán)利要求
1.一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)，包括: 多個(gè)共鳴管；以及 多個(gè)開口，所述多個(gè)開口形成在所述多個(gè)共鳴管的側(cè)面上的指定位置；以及至少一個(gè)調(diào)節(jié)器，所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)在所述多個(gè)共鳴管的所述側(cè)面上形成的所述開口的開口面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，還包括: 多個(gè)板，所述多個(gè)板支撐所述多個(gè)共鳴管， 其中，每個(gè)共鳴管被分成兩個(gè)管體，所述兩個(gè)管體在所述兩個(gè)管體的開口端彼此對向的情況下組合在一起，并且 其中，構(gòu)成每個(gè)共鳴管的所述兩個(gè)管體能夠彼此獨(dú)立地在軸向方向上沿著將該共鳴管夾在中間的一對所述板移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)該共鳴管的所述開口的開口面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，還包括: 多個(gè)調(diào)節(jié)器，在所述多個(gè)共鳴管沿軸向方向相互移動(dòng)的同時(shí)，所述多個(gè)調(diào)節(jié)器能夠彼此獨(dú)立地移動(dòng)，以遮蔽在所述多個(gè)共鳴管中形成的所述多個(gè)開口的至少一部分，從而調(diào)節(jié)所述共鳴管的所述開口的開口面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，還包括: 多個(gè)板，所述多個(gè)板支撐所述多個(gè)共鳴管， 其中，每個(gè)板被分成兩個(gè)板體，所述兩個(gè)板體在所述兩個(gè)板體的末端彼此對向的情況下組合在一起， 其中，所述多個(gè)開口形成在所述多個(gè)共鳴管的預(yù)定側(cè)面上，當(dāng)所述多個(gè)共鳴管被組合在一起時(shí)，所述多個(gè)共鳴管的所述預(yù)定側(cè)面彼此對向，并且 其中，所述兩個(gè)板體介于一對共鳴管之間并能夠彼此獨(dú)立地沿軸向方向移動(dòng)，以調(diào)節(jié)該一對共鳴管的所述開口的開口面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，還包括: 片狀構(gòu)件，所述片狀構(gòu)件相當(dāng)于所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)器，所述片狀構(gòu)件能夠沿著由組合在一起的所述多個(gè)共鳴管的所述側(cè)面形成的隔音板表面移動(dòng)， 其中，所述多個(gè)開口在所述多個(gè)共鳴管的形成所述隔音板表面的所述側(cè)面上暴露，并且 其中，所述片狀構(gòu)件能夠沿著所述隔音板表面移動(dòng)，以遮蔽在所述隔音板表面上暴露的所述多個(gè)開口的至少一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)器對所述共鳴管的所述開口的開口面積與所述共鳴管的內(nèi)腔的橫截面積的比值進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，聲學(xué)調(diào)音面板)，其包括多個(gè)板和具有多個(gè)開口的多個(gè)共鳴管。所述開口形成在所述共鳴管的側(cè)面上的不同位置。一個(gè)共鳴管可以介于一對板之間并由該一對板支撐，或者，一個(gè)板可以介于一對共鳴管之間并由該一對共鳴管支撐。所述共鳴管在軸向方向上相互移動(dòng)，以便彼此獨(dú)立地調(diào)節(jié)所述共鳴管的所述開口的開口面積。利用這種特性，能夠調(diào)節(jié)所述共鳴管的開口面積與所述共鳴管的內(nèi)腔的橫截面積的比值，從而調(diào)節(jié)在聲學(xué)空間(例如，聲室)中引起吸音效果和散音效果的波段的帶寬。
文檔編號E04B1/84GK103137120SQ20121047260
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者本地由和, 網(wǎng)矢榮三 申請人:雅馬哈株式會(huì)社