裝置，其包括基體22和振膜21，所述基體22為中空的殼體，所述殼體的上部敞口，所述振膜21覆設在所述殼體的開口處，具體地，所述殼體的開口邊緣包覆于所述振膜21的周邊，以便于形成可靠的連接，同時確保形成共振用的吸聲空腔I ;如圖1所示，所述振膜21相當于質量塊m，所述振膜21和基體22圍成吸聲空腔1，形成具有正剛度的空氣彈簧K1;所述振膜21和基體22之間設有吸力結構，形成具有負剛度的磁力彈簧-K2;通過磁力彈簧-K2的負剛度來減弱吸聲空腔I中的空氣彈簧K1的正剛度作用，以實現(xiàn)更低頻的吸聲效果。
[0026]本發(fā)明還提供了一種磁力負剛度吸聲方法，設置有基體22和振膜21，所述基體22設置為上部開口的中空殼體，所述振膜21覆設在所述殼體的開口處，所述振膜21和基體22圍成吸聲空腔1，所述振膜21、基體22和吸聲空腔I共同形成具有正剛度的空氣彈簧K1;所述振膜21和基體22之間設有吸力結構，所述吸力結構形成具有負剛度的磁力彈簧_1(2，通過磁力彈簧-K2的負剛度來減弱空氣彈簧K1的正剛度。下面通過三個實施例來具體說明本發(fā)明:
[0027]實施例一
[0028]如圖2所示，所述吸力結構可以為鐵片23和磁棒24，所述鐵片23覆貼在所述振膜21的表面，所述磁棒24設置在所述基體22的底部，所述鐵片23和磁棒24相互吸引。
[0029]工作過程中，聲波經(jīng)由附有鐵片23的振膜21和所述吸聲空腔I，在磁棒24對鐵片23的磁力作用下，實現(xiàn)吸聲耗能。該磁力負剛度吸聲裝置的吸聲機理為:當聲波到達振膜21的表面時，首先利用振膜21振動的吸聲耗能，聲波通過鐵片23隨之振膜21振動，進入基體22中的吸聲空腔I內，覆貼有鐵片23的振膜21與其相對應的吸聲空腔I組成的系統(tǒng)類似于赫姆霍茲共振器，振動模型屬于圖1所示的彈簧質量塊模型，附有鐵片23的振膜21為質量塊m，振膜21、吸聲空腔I和基體22共同形成空氣彈簧K1,同時基體22底部的磁棒24在振膜21振動時對鐵片23具有磁力吸附作用，可視為磁力彈簧-K2，兩種彈簧在吸聲裝置振動中起到相反的作用，即一個是具有正剛度的空氣彈簧K1，一個是具有負剛度的磁力彈簧-1(2;該吸聲方法是通過負剛度的磁力彈簧-K 2來減弱空腔中空氣彈簧K 正剛度作用，以實現(xiàn)在同一空腔深度下更低頻的吸聲效果；或者在同一吸聲頻率下的吸聲空腔I深度更小，結構更緊湊、輕薄，占用更少。
[0030]其中，所述振膜21上可以分布有多個所述鐵片23，所述基體22的底部設有多個所述磁棒24 ;另外，所述鐵片23的形狀可以為矩形、六角形、橢圓形或者不規(guī)則形狀；所述磁棒24為圓柱體或不規(guī)則的結構。需要說明的是，鐵片23和磁棒24的位置及數(shù)量排列，僅用于進行示例性說明。
[0031]實施例二
[0032]所述吸力結構也可以為兩個磁鐵，一個所述磁鐵設于所述振膜的表面，且所述磁鐵的N極或S極朝下；另一個所述磁鐵設于所述基體的底部，相對應地，該磁鐵的S極或N極朝上，以保證兩個所述磁鐵相互吸引。
[0033]該實施例二的工作過程和吸聲機理與實施例一基本相同，在此不再贅述。
[0034]實施例三
[0035]實施例三與實施例一的區(qū)別在于，如圖3所示，所述吸力結構還可以為鐵合金和磁性材料，所述振膜21鍍有所述鐵合金，形成鐵合金振膜31，所述基體22添加有所述磁性材料，形成磁性基體32，所述鐵合金振膜31和磁性基體32相互吸引。工作過程中，聲波經(jīng)由鐵合金振膜31、吸聲空腔1，到達磁性基體32。該磁力負剛度吸聲裝置的吸聲機理為:當聲波到達鐵合金振膜31的表面時，首先利用鐵合金振膜31振動的吸聲耗能，進入磁性基體32中的吸聲空腔I內，鐵合金振膜31與其相對應的吸聲空腔I組成的系統(tǒng)類似于赫姆霍茲共振器，振動模型屬于是彈簧質量塊模型，鐵合金振膜31為質量塊m，鐵合金振膜31、吸聲空腔I和磁性基體32共同形成空氣彈簧K1,同時磁性基體32對鐵合金振膜31具有磁力吸附作用，可視為磁力彈簧-K2，兩種彈簧在吸聲振動中起到相反的作用，即一個是具有正剛度的空氣彈簧K1，一個是具有負剛度的磁力彈簧_1(2;該磁力吸聲方法是通過負剛度的磁力彈簧-K2來減弱空腔中空氣彈簧K1的正剛度作用，以實現(xiàn)在同一空腔深度下更低頻的吸聲效果。
[0036]需要說明的是，鐵合金振膜31的材料，僅用于進行示例性說明，而不能理解為對本申請技術方案的限制。同時，磁性基體32的加磁方式，只要滿足前述吸聲共同體的功能需要均在本申請請求保護的范圍內。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，包括基體和振膜，所述基體為中空的殼體，所述殼體的上部敞口，所述振膜覆設在所述殼體的開口處，所述振膜和基體圍成吸聲空腔；所述振膜和基體之間設有吸力結構。
2.如權利要求1所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述吸力結構為鐵片和磁棒，所述鐵片覆貼在所述振膜的表面，所述磁棒設置在所述基體的底部，所述鐵片和磁棒相互吸引。
3.如權利要求2所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述振膜上分布有多個所述鐵片，所述基體的底部設有多個所述磁棒。
4.如權利要求3所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述鐵片的形狀為矩形、六角形、橢圓形或者不規(guī)則形狀；所述磁棒為圓柱體或不規(guī)則的結構。
5.如權利要求1所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述吸力結構為兩個磁鐵，一個所述磁鐵設于所述振膜的表面，且所述磁鐵的N極或S極朝下；另一個所述磁鐵設于所述基體的底部，該磁鐵的S極或N極朝上，兩個所述磁鐵相互吸引。
6.如權利要求1所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述吸力結構為鐵合金和磁性材料，所述振膜鍍有所述鐵合金，形成鐵合金振膜，所述基體添加有所述磁性材料，形成磁性基體，所述鐵合金振膜和磁性基體相互吸引。
7.如權利要求1-6任一項所述的磁力負剛度吸聲裝置，其特征在于，所述殼體的開口邊緣包覆于所述振膜的周邊，形成可靠的連接。
8.—種磁力負剛度吸聲方法，其特征在于，設置有基體和振膜，所述基體設置為上部開口的中空殼體，所述振膜覆設在所述殼體的開口處，所述振膜和基體圍成吸聲空腔，所述振膜、基體和吸聲空腔共同形成具有正剛度的空氣彈簧；所述振膜和基體之間設有吸力結構，所述吸力結構形成具有負剛度的磁力彈簧，通過磁力彈簧的負剛度來減弱空氣彈簧的正剛度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及吸聲技術領域，公開了一種磁力負剛度吸聲裝置，其包括基體和振膜，所述基體為中空的殼體，所述殼體的上部敞口，所述振膜覆設在所述殼體的開口處，所述振膜和基體圍成吸聲空腔；所述振膜和基體之間設有相互吸引的吸力結構，本發(fā)明還提供了一種磁力負剛度吸聲方法。本發(fā)明能夠實現(xiàn)在同樣空腔深度下該吸聲裝置具有更低頻的吸聲特性，或者在同一吸聲頻段下，該吸聲空腔深度更小，結構更緊湊。
【IPC分類】G10K11-16
【公開號】CN104751836
【申請?zhí)枴緾N201510095592
【發(fā)明人】趙俊娟, 李賢徽
【申請人】北京市勞動保護科學研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月3日