的孔徑變化，或者改變壓電薄膜之間錯位程度，從而能夠間接改變貼合處所形成的消聲縫隙13的大小。當然，每層子膜上的穿孔形狀、尺寸和排布方式相異，具體控制時可通過吸聲控制器2分別輸出不同激勵電壓，針對不同的壓電薄膜I進行調控，適應不同的應用情境。例如，吸聲孔111和吸聲孔121的形狀可以為圖中所示的圓孔，也可以根據設置為矩形、六角形、橢圓形或者不規(guī)則形狀；各吸聲孔可以如圖中所示矩陣式排列，也可以采用其他方式布置。
[0033]當然，相比于輸出相同激勵電壓至每個壓電薄膜的設計，理論上來說，不同激勵電壓輸出的單片機設計或者電壓調制電路設計將相對繁瑣。
[0034]其中，噪聲頻率采集元件3為傳聲器，并根據獲取的噪聲頻率以電壓信號的方式輸出至吸聲控制器2。用于將聲音轉換成電信號的傳聲器，技術相對成熟，在滿足信號采集功能的基礎上，配置成本相對較低。傳聲器優(yōu)選設置在吸聲板I的前側，也即聲源側。
[0035]其中，采用電壓調制電路施加激勵電壓，該電路可配置為包括:存儲模塊和比較判斷模塊，該存儲模塊用于儲存預設的壓電薄膜上吸聲孔的孔徑與激勵電壓閾值的第一關系表，和噪聲頻率與吸聲孔的孔徑的第二關系表；該比較判斷模塊可根據噪聲頻率依次查找第一關系表和第二關系表，獲得所需施加的激勵電壓。也就是說，電壓調制電路能夠根據傳聲器接收的噪聲頻率，確定吸收該噪聲所需的最佳微穿孔孔徑；然后根據壓電薄膜自身的壓電效應變化規(guī)律以及所獲得的吸收該噪聲所需的最佳孔徑，產生所需的激勵電壓，并通過引線向壓電薄膜施加激勵電場。
[0036]另外，壓電薄膜11和壓電薄膜12可以為共聚物壓電薄膜、交聯(lián)聚丙烯壓電薄膜或聚偏二氟乙烯壓電薄膜。本方案中，壓電薄膜11上的吸聲孔111與壓電薄膜12上的吸聲孔121均錯位連通，當然，兩層壓電薄膜上的吸聲孔部分錯位連通，也可滿足基本耗能吸聲的功能需要。
[0037]其中，基體4優(yōu)選采用剛性材料制成，例如，金屬、木材、玻璃、有機玻璃、陶瓷、石膏或水泥制成。
[0038]本發(fā)明的復合吸聲結構的吸聲機理如下:
[0039]當聲波到達復合吸聲板I表面時，聲音進入壓電薄膜11的吸聲孔111，經過錯位連通的消聲縫隙13后，進入壓電薄膜12的吸聲孔121，及基體4中的吸聲空腔41內。因此，在聲音通過吸聲板I時，聲音除了在流過消聲縫隙時具有能量損耗外，還在流過吸聲孔時具有能量損耗，提高吸聲板的吸聲效率；同時，空腔41能夠與吸聲板I起到共振作用，進一步提高吸聲效果。進一步的，吸聲孔和消聲縫隙橫截面的大小，受到吸聲控制器2的控制，可以根據傳聲器探測到的聲波頻率進行實時調節(jié)，進而可改變復合消聲結構的吸聲頻帶，調節(jié)吸聲性能。
[0040]需要說明的是，圖中吸聲孔呈3*5行列矩陣排列，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，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。
[0041]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0042](I)本發(fā)明的吸聲板采用兩層層壓電穿孔膜貼合而成，相鄰壓電薄膜之間的吸聲孔在貼合面處錯位連通的消聲縫隙，消聲縫隙即相當于現有技術的微孔或者微縫，使得本發(fā)明的吸聲板的在加工時，不需要加工出細小的微孔或者微縫結構，僅需要在子板上加工出較大的孔，通過錯位布置子板即能夠形成吸聲縫隙，解決了現有技術在吸聲板上加工微孔或微縫困難的問題，降低生產成本。
[0043](2)本發(fā)明的吸聲板為復合層結構，除了在吸聲縫隙具有吸聲效果外，每層板的吸聲孔也具有吸聲能力，從而提高吸聲效果。
[0044](3)本發(fā)明吸聲孔和消聲縫隙橫截面的大小，受到吸聲控制器的控制，可以根據傳聲器探測到的聲波頻率進行實時調節(jié)，進而可改變復合消聲結構的吸聲頻帶，達到主動吸聲要求，滿足不同場合的吸聲要求，應用廣泛。
[0045](4)在基體上設置有空腔，空腔能夠與吸聲板起到共振作用，進一步提高吸聲效果O
[0046]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種可控復合吸聲結構，其特征在于，包括: 吸聲板，包括貼合設置的多層壓電薄膜，每層所述壓電薄膜上設有多個貫通的吸聲孔，且相鄰兩層所述壓電薄膜上的至少部分所述吸聲孔錯位連通，形成消聲縫隙； 基體，與所述吸聲板連接且兩者之間設有空腔； 噪聲頻率米集兀件，用于獲取環(huán)境噪聲頻率；和 吸聲控制器，其信號接收端口與所述噪聲頻率采集元件的信號輸出端口連接，所述吸聲控制器通過引線與所述壓力薄膜電連接，以施加激勵電壓至所述壓電薄膜。
2.根據權利要求1所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，所述噪聲頻率采集元件為傳聲器，并根據獲取的噪聲頻率以電壓信號的方式輸出至所述吸聲控制器。
3.根據權利要求1或2所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，所述吸聲控制器為電壓調制電路。
4.根據權利要求3所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，所述電壓調制電路配置有: 存儲模塊，儲存預設的壓電薄膜上所述吸聲孔的孔徑與激勵電壓閾值的第一關系表，和噪聲頻率與所述吸聲孔的孔徑的第二關系表； 比較判斷模塊，根據所述噪聲頻率依次查找所述第一關系表和所述第二關系表，獲得所需施加的激勵電壓。
5.根據權利要求4所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，相鄰兩層所述壓電薄膜的相對位置可調，以便調整所述消聲縫隙的大小。
6.根據權利要求5所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，其特征在于，每層所述壓電薄膜上的穿孔形狀、尺寸和排布方式相同。
7.根據權利要求5所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，其特征在于，每層所述壓電薄膜上的穿孔形狀、尺寸和排布方式相異。
8.根據權利要求1所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，所述壓電薄膜為共聚物壓電薄膜、交聯(lián)聚丙烯壓電薄膜或聚偏二氟乙烯壓電薄膜。
9.根據權利要求1所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，相鄰兩層所述壓電薄膜之間的所有吸聲孔均錯位連通。
10.根據權利要求1所述的可控復合吸聲結構，其特征在于，所述基體采用剛性材料制成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及吸聲技術領域，特別是涉及一種可控復合吸聲結構。包括多層壓電薄膜貼合構成的吸聲板每層壓電薄膜上設有多個貫通的吸聲孔，相鄰兩層壓電薄膜上的至少部分吸聲孔錯位連通，形成消聲縫隙；基體與所述吸聲板連接且兩者之間設有空腔；噪聲頻率采集元件用于獲取環(huán)境噪聲頻率；吸聲控制器的信號接收端口與噪聲頻率采集元件的信號輸出端口連接，吸聲控制器通過引線與壓力薄膜電連接，以施加激勵電壓至壓電薄膜。工作過程中，壓電薄膜產生形變使得其上孔徑產生相應的改變，或改變錯位程度間接改變消聲縫隙的大小，由此擴大該吸聲結構的有效吸聲頻帶。與現有技術相比，具有結構加工容易，生產成本低，吸聲效果顯著的特點。
【IPC分類】G10K11-172, G10K11-16
【公開號】CN104575484
【申請?zhí)枴緾N201410843082
【發(fā)明人】趙俊娟, 李賢徽, 張斌, 王月月
【申請人】北京市勞動保護科學研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日