科创中国

本发明公开了一种低频宽带薄层吸声装置及降噪方法,该吸声装置由长度不同的吸声单元在空间内紧凑排列而成,吸声单元包括穿孔盖板和底板,穿孔盖板和底板之间通过壁板隔开形成若干不同长度的细长空腔,每个细长空腔的两端在穿孔盖板上开设有两端小孔,根据实际应用中安装空间尺寸,通过折叠或卷曲将具有细长空腔的吸声单元排列于紧凑的空间中,实现宽带吸声和降噪。本发明提供的低频宽带薄层吸声装置能够以厚度低至数mm的超薄结构在中低频段获得宽带吸声和降噪效果,与现有的吸声材料和结构相比,厚度更薄、带宽更宽、空间适应能力更强,可广泛应用于飞机、高铁、汽车、船舶等各类装备和仪器设备的低频宽带降噪。

1)根据降噪频带和布置空间尺寸条件，确定细长空腔的截面形状和尺寸，低频段截面面积大，高频段截面面积小；2)根据所需吸声频带的带宽和允许的空间尺寸，将频带进行分为多个子带，选择不同的细长空腔长度，使得各细长空腔吸声单元的吸声峰频率分别与每个子带的中心频率匹配；3)将各细长空腔吸声单元通过空间折叠或卷曲紧凑排列在给定的安装空间中。本发明提供的一种低频宽带薄层吸声装置及降噪方法的上述特点，采用本发明提供的低频宽带薄层吸声装置及降噪方法，能够以厚度低至数mm的超薄结构在中低频段获得宽带吸声和降噪效果。这种结构可以通过折叠、卷曲等方式压缩在紧凑空间中，且具有复杂曲面适应能力，可以构造平板吸声体、管壁消声装置、空间吸声体等，实现多种应用环境的吸声和降噪效果。综上，这种吸声装置与现有的吸声材料和结构相比，厚度更薄、带宽更宽、空间适应能力更强，可广泛应用于飞机、高铁、汽车、船舶等各类装备和仪器设备的低频宽带降噪。

噪声是一种在工业生产和生活环境中广泛存在的重要的环境污染，噪声的衰减是一个永恒的研究话题。特别是近年来，随着城市化进程的加速，一方面，现代机械和电子电器产品的类型越来越多，集成化和小型化的程度也越来越高，噪声的类型越来越复杂，导致降噪的难度越来越大；另一方面，随着人们生活品质的提升，对环境和产品的静音要求也越来越高，导致降噪需求日渐迫切。因此，对于现代家用家电产品、以及飞机/高铁/汽车/船舶等载运工具而言，有效衰减噪声，提高环境的声学品质，显得非常重要。在噪声衰减方法中，吸声是一种有效的方法，特别是对于封闭空间而言，可以有效降低混响。吸声材料或结构可以直接将声能转化为热能或弹性应变能而损耗掉，被广泛应用于各类厅堂和舱室等封闭或半封闭空间中进行声场控制。然而，采用纤维多孔材料、泡沫多孔吸声材料和微穿孔板吸声体等传统吸声方案，只有厚度超过波长的1/4时，才能实现宽带吸声。

由于传统吸声材料或结构只有达到一定厚度时，才能有效吸收低频声波，在很多应用中无法满足尺寸限制和轻量化要求。超结构的发展为具有亚波长厚度的低频吸声结构设计提供了新的可能，与传统材料和结构相比，超结构的最大特点是可设计性强，物理性能往往比传统结构更加优异，且尺寸是亚波长的。这些优点使得其可以很好的克服传统吸声材料和结构的不足，在各类工程领域具有重要的应用价值。然而，目前报道的超结构吸声体，存在厚度和带宽难以兼顾的问题，厚度薄时带宽窄，依然很难应用于飞机、高铁、汽车等空间狭小的装备应用场合。

本发明在吸声技术领域有着广泛的应用前景。

发明人：马富银 李雅宁 李晓语 汪兴中 刘崇锐 吴九汇

 西安交通大学（Xi’an Jiaotong University），简称“西安交大”，位于陕西省西安市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学，由教育部与国家国防科技工业局共建，位列国家“双一流”， 首批进入国家“211工程”和“985工程”，是国家“七五”“八五”重点建设高校，入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划，是环太平洋大学联盟、九校联盟（C9） 、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟 、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校，是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位，是中国三所开设少年班高校之一。

1、吸声装置厚度仅为5-30mm的超薄结构，具有深度亚波长的优点；

2、在200-2000Hz的中低频段可获得带宽超过一个倍频程的宽带吸声效果；

3、通过双开孔设计，在确保较低吸声频率的同时，可有效提高阻抗匹配度，从而提高吸声系数；

4、可设计成平板或任意曲面结构，以适应实际应用中各类安装空间尺寸要求；

5、吸声单元截面形状可以任意选取，相同长度下通过改变截面积可以调整吸声频带；

6、通过改变空腔长度、深度和宽度，均可以改变吸声频带；

7、将不同长度的吸声单元布置在平板上可得到吸声壁面，布置在管道壁面上可得到消声壁面并构成管道消声器，布置在任意封闭或半封闭空间壁面上可实现空间降噪；

8、不但具有宽带吸声性能，还具有优异的宽带隔声性能。

综上所述，根据本发明提供的一种低频宽带薄层吸声装置及降噪方法的上述特点，采用本发明提供的低频宽带薄层吸声装置及降噪方法，能够以厚度低至数mm的超薄结构在中低频段获得宽带吸声和降噪效果。这种结构可以通过折叠、卷曲等方式压缩在紧凑空间中，且具有复杂曲面适应能力，可以构造平板吸声体、管壁消声装置、空间吸声体等，实现多种应用环境的吸声和降噪效果。综上，这种吸声装置与现有的吸声材料和结构相比，厚度更薄、带宽更宽、空间适应能力更强，可广泛应用于飞机、高铁、汽车、船舶等各类装备和仪器设备的低频宽带降噪。

为促进科学技术产业化的发展，希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力，实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力，希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金；在双方合作期间，我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化，采取以下方式并达到相应的目的：

一是开发新的产品或服务，以培育新的市场竞争力；

二是开发新的工艺，以提质、降本、降耗、增能、增效；

三是完善管理，优化流程，以强化对企业生产经营的控制力；

四是进入新的市场，以扩大市场规模；

五是培育新的能力，以取得新的优势；

六是完善经营管理的体制机制，以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制，按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等，协同推进研究开发与科技成果转化。