声学超材料大面积短通道宽频通风隔音器和屏障
本发明属于减震降噪技术领域，具体涉及阻隔噪音但又能提供大通道通风的功能结构器件。本发明阐述的多个配重薄膜共振器通过共用背腔耦合以大量增加装置的共振态数量，克服了共振态数量稀少的单个配重薄膜共振器‑单背腔的超吸声装置（US 9,711,129 B2）的缺点，极大改进了现有超吸声装置的宽频隔音效果。以多个配重薄膜共振器配以多个背腔，构成通风隔音器通道部分侧面，使空气能在通道里畅顺流通但能在宽大的频率范围内阻隔声波。
发明专利
CN201910788813.4
2019-08-26
CN112435646A
2021-03-02
G10K11/16(2006.01)
凌波怡声科技(深圳)有限公司
杨志宇;陈晖强;周振威;龚小超;王春华
518057 广东省深圳市南山区粤海街道高新区社区粤兴一道9号香港科大深圳产学研大楼三层314-J4
广东;44
1.一种通风隔音超材料结构，包括一个特定体积的空间，其边界被实质上为刚性的壳结构以及壳结构上一个或多个开口所定义的平面完全包围；和弹性或柔性薄膜；实质上为刚性的重物，其安装在所述薄膜上，由此所述薄膜和所述重物建立了共振的多个本征频率，形成薄膜型声学超材料； 其中，所述薄膜的边界与所述壳结构上的所述开口的边界紧密固定； 其中，所述薄膜面组成一个竖直通道的部分侧壁，所述通道的其余侧壁由所述刚性壳结构组成；所述通道的截面为多边形；所述竖直通道的中心轴线为直线。 2.根据权利要求1所述的通风隔音超材料结构，其中： 对所述薄膜的本征振动频率进行选择，从而使所述超材料通道里传播的声波受到阻隔。 3.根据权利要求1所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述通风隔音超材料结构提供了处于反共振状态的薄膜型声学超材料的有效质量密度非常规性，其与所述反射表面以及所述薄膜与所述固体表面之间的所述被包围空间相结合时，在预定频率达到几乎0阻抗状态。 4.根据权利要求1所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述实质上为刚性的重物具有小于所述弹性或柔性透气薄膜的横向尺寸的横向尺寸。 5.根据权利要求1所述的通风隔音超材料结构，其中：所述薄膜被施加了预定量的平面内预应力。 6.根据权利要求1所述的通风隔音超材料结构，其中：所述壳的内表面和所述空间包括具有声学吸收特性的材料。 7.一种通风隔音超材料结构，包括若干个特定体积的空间，其每个的边界被实质上为刚性的壳结构以及壳结构上一个或多个开口所定义的平面完全包围； 和弹性或柔性薄膜；实质上为刚性的重物，其安装在所述薄膜上，由此所述薄膜和所述重物建立了共振的多个本征频率， 其中，所述薄膜的边界与所述壳结构上的所述开口的边界紧密固定； 其中，所述壳结构开口上的所述薄膜面共同组成一个竖直通道的部分侧壁，其余侧壁由所述通风隔音超材料结构的刚性壳结构组成； 其中，所述通道的截面为多边形；所述竖直通道的中心轴线为直线。 8.根据权利要求7所述的通风隔音超材料结构，其中： 对所述薄膜的本征振动频率进行选择，从而使所述超材料通道里传播的声波受到阻隔。 9.根据权利要求7所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述通风隔音超材料结构提供了处于反共振状态的薄膜型声学超材料的有效质量密度非常规性，其与所述反射表面以及所述薄膜与所述固体表面之间的所述被包围空间相结合时，在预定频率达到几乎0阻抗状态。 10.根据权利要求7所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述实质上为刚性的重物具有小于所述弹性或柔性透气薄膜的横向尺寸的横向尺寸。 11.根据权利要求7所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述薄膜被施加了预定量的平面内预应力。 12.根据权利要求7所述的通风隔音超材料结构，其中： 所述壳的内表面和所述空间包括具有声学吸收特性的材料。 13.多个权利要求1-6或7-12的通风隔音超材料结构组成二维大面积墙或板，其中所述通风隔音超材料结构的通道与墙或板形成的平面实质上垂直，从而形成大面积通风隔音墙或板。 14.根据权利要求1所述的大面积通风隔音墙或板，其中：墙或板不通风部分具有流线型突起结构，以减小风吹到墙或板时造成的风压。