基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构及其制备方法
一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构及其制备方法。微穿孔板吸声器结构为亥姆霍兹共振器，包括压电材料制作的微穿孔板、刚性壁、背腔结构、网式刚性框架和电压激励电路系统；背腔结构对应于网式刚性框架的背腔，该背腔为活动式；每个微穿孔板的正反表面均设有导电材料涂层；各微穿孔板及刚性壁分别置于网式刚性框架中，并与背腔构建成多个吸声器结构模块；网式刚性框架由绝缘材料制作而成，各个吸声器结构模块分别通过独立的电压激励电路系统进行单独的电压激励，每个所述电压激励电路系统施加电压激励的个数均为一个或多个。本发明在优化吸声系数的同时，抑制压电材料微穿孔板自身噪声，并大幅增加吸声带宽。
发明专利
CN202010964867.4
2020-09-15
CN112053674A
2020-12-08
G10K11/168(2006.01)
中国科学院合肥物质科学研究院
徐贺;孔德义
230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号
合肥国和专利代理事务所(普通合伙)
孙永刚
安徽;34
1.一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，所述的微穿孔板吸声器结构为亥姆霍兹共振器，包括压电材料制作的微穿孔板(11、21)、刚性壁(13、23)以及背腔结构；其特征是：还包括网式刚性框架(12、22)和电压激励电路系统(14)；所述的背腔结构对应于网式刚性框架(12、22)的背腔(25)，该背腔(25)为活动式；每个微穿孔板(11、21)的正反表面均设有导电材料涂层；各微穿孔板(11、21)及刚性壁(13、23)分别置于网式刚性框架(12、22)中，并与背腔(25)构建成多个吸声器结构模块；网式刚性框架(12、22)由绝缘材料制作而成，各个吸声器结构模块分别通过独立的电压激励电路系统(14)进行单独的电压激励，每个所述电压激励电路系统(14)施加电压激励的个数均为一个或多个。 2.根据权利要求1所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述的电压激励电路系统(14)包括信号发生器、功率放大器和变压器，信号发生器产生信号，通过功率放大器再由变压器加载到吸声器结构模块。 3.根据权利要求2所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述的电压激励电路系统(14)由网式刚性框架(12、22)内部供线。 4.根据权利要求2所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述的电压激励电路系统(14)通过变压器直接与微穿孔板的压电材料连接。 5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：加载到各个所述吸声器结构模块的电压频率范围都是1Hz-10kHz的单频或多频的交流激励信号。 6.根据权利要求1或2所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述的微穿孔板(11、21)包括单一孔径微穿孔板和复合孔径微穿孔板。 7.根据权利要求6所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述的吸声器结构模块包括单层微穿孔板吸声体、双层微穿孔板阵列吸声体和多层微穿孔板阵列吸声体。 8.根据权利要求7所述的一种基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构，其特征是：所述吸声器结构模块的电压激励包括单层微穿孔板分区激励、双层微穿孔板阵列分区激励和多层微穿孔板阵列分区激励；每个吸声器结构模块的电压激励线路个数为微穿孔板(11、21)的层数与分区数的乘积。 9.一种制备权利要求1至8任一项所述基于压电材料的组合式微穿孔板吸声器结构的方法，其特征是，包括： 步骤1、在压电材料的表面镀上导电材料涂层； 步骤2、用上述已经镀好导电材料涂层的压电材料，分别制作同一孔径或复合孔径的微穿孔板(11、21)，微穿孔板(11、21)的形状及大小按需设计； 步骤3、用上述加工好的微穿孔板(11、21)，分别制作未分区的单层、双层及多层微穿孔板，以及需要分区的单层、双层及多层微穿孔板； 步骤4、设计并制作网式刚性框架(12、22)，各吸声器结构模块的背腔壁(25)能前后移动，吸声器结构模块的网口形状及大小按需设计； 步骤5、将微穿孔板(11、21)、刚性壁(13、23)及背腔安装在网式刚性框架(12、22)上，形成多个吸声器结构模块，并在各个吸声器结构模块中加装电压激励电路系统(14)，各电压激励电路系统(14)互相独立并由直流电源供电。