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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号7.8(22)申请日2020.12.18(71)申请人香港大学浙江科学技术研究院地址311305浙江省杭州市临安区青山湖街道鹤亭大街6号(72)发明人(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司11280专利代理师(51)Int.Cl.G10K11/162(2006.01)G10K11/172(2006.01)(54)发明名称吸声结构和吸声装置(57)摘要本发明提供了一种吸声结构，其包括吸声材料和全密封膜，其中吸声材料被设计用于吸收声波，所述吸声材料具有暴露于周围环境中的至少一个暴露区域，所述声波通过所述暴露区域进入所述吸声材料。全密封膜被设计用于覆盖住所述吸声材料的所有暴露区域，其中所述全密封膜以连续致密的形式延伸。上述全密封膜将吸声材料与周围环境隔离开，从而防止吸声材料内部纤维或泡沫材料进入周围空气环境，或防止外部空气中的灰尘进入吸声材料内。权利要求书1页说明书5页附图5页CN1146489721.一种吸声结构，其特征是，包括：吸声材料(4)，其被设计用于吸收声波，所述吸声材料具有暴露于周围环境中的至少一个暴露区域，所述声波通过所述暴露区域进入所述吸声材料；全密封膜(7)，其被设计用于覆盖住所述吸声材料(4)的所有暴露区域，其中所述全密封膜以连续致密的形式延伸。2.根据权利要求1所述的吸声结构，其特征是，所述全密封膜设计为以褶皱状构型延3.根据权利要求2所述的吸声结构，其特征是，吸声结构还包括支撑框架，所述支撑框架至少被布置在所述吸声材料的暴露区域的外表面上以对所述吸声材料进行支撑，在所述支撑框架上贯通开设有至少一个穿孔区域。4.根据权利要求3所述的吸声结构，其特征是，所述全密封膜布置在所述支撑框架与所述吸声材料之间以至少覆盖住所述支撑框架的穿孔区域。5.根据权利要求3所述的吸声结构，其特征是，所述全密封膜布置在所述支撑框架的外表面上以至少覆盖住所述支撑框架的穿孔区域。6.根据权利要求1所述的吸声结构，其特征是，所述全密封膜的厚度大于或等于3微米。7.根据权利要求3所述的吸声结构，其特征是，所述全密封膜在离散分布的多个固定点处附接至所述支撑框架。8.一种吸声装置，其特征是，包括根据前述权利要求中任一项所述的吸声结构，还包括内置有所述吸声结构或安装有所述吸声结构的支承介质。9.根据权利要求8所述的吸声装置，其特征是，所述支承介质设计为容置壳体，在所述容置壳体具有气体入口和气体出口，至少两个吸声结构以平行于所述容置壳体的纵轴线延伸的方式保持在所述容置壳体内部。10.根据权利要求8所述的吸声装置，其特征是，所述支承介质为沿竖向延伸的支承件，所述吸声材料平行于所述支承件延伸且被附接至所述支承件。CN114648972吸声结构和吸声装置技术领域[0001]本发明涉及一种吸声结构，尤其涉及一种带有全密封膜的吸声结构。背景技术[0002]声音吸收的被动(无源)设计对所有噪音污染问题而言均为优选的解决方式。传统设计一般需要环境空气与吸声材料之间的直接接触，其中吸声材料一般采用多孔材料，例如纤维材料或泡沫材料，以用于吸收声波。但是，此种空气与吸声材料的直接物理连通仍然存在一些问题，一方面，无法完全防止例如脱落的纤维进入环境空气中并且由此对的呼吸系统造成损害；另一方面，例如灰尘或其他异物等会进入吸声材料内部，从而在吸声材料内积聚，这会降低吸声材料的吸声特性，并且细菌和病毒等也可能在吸声材料内部滋生；另外，直接露出的纤维或泡沫作为工业成品而言缺乏一定的美观性。发明内容[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种吸声结构，其在吸声材料的外周布置有全密封膜，该全密封膜能够覆盖住吸声材料的所有将暴露于周围环境的部分，从而将环境空气与吸声材料完全隔离。[0004]本发明提供了一种吸声结构，其包括吸声材料和全密封膜，其中吸声材料被设计用于吸收声波，所述吸声材料具有暴露于周围环境中的至少一个暴露区域，所述声波通过所述暴露区域进入所述吸声材料。全密封膜被设计用于覆盖住所述吸声材料的所有暴露区域，其中所述全密封膜以连续致密的形式延伸。[0005]优选地，所述全密封膜设计为以褶皱状构型延伸。[0006]优选地，吸声结构还包括支撑框架，所述支撑框架至少被布置在所述吸声材料的暴露区域的外表面上以对所述吸声材料进行支撑，在所述支撑框架上贯通开设有至少一个穿孔区域。[0007]优选地，所述全密封膜布置在所述支撑框架与所述吸声材料之间以至少覆盖住所述支撑框架的穿孔区域。[0008]优选地，所述全密封膜布置在所述支撑框架的外表面上以至少覆盖住所述支撑框架的穿孔区域。[0009]优选地leyu乐鱼，所述全密封膜的厚度大于或等于3微米。[0010]优选地，所述全密封膜在离散分布的多个固定点处附接至所述支撑框架。[0011]本发明还提供了一种吸声装置，其包括上述吸声结构，还包括内置有所述吸声结构或安装有所述吸声结构的支承介质乐鱼体育吸声结构和吸声装置。[0012]优选地，所述支承介质设计为容置壳体，在所述容置壳体具有气体入口和气体出口，至少两个吸声结构以平行于所述容置壳体的纵轴线延伸的方式保持在所述容置壳体内[0013]优选地，所述支承介质为沿竖向延伸的支承件，所述吸声材料平行于所述支承件CN114648972延伸且被附接至所述支承件。附图说明[0014]图1为现有技术中一种消声装置的示意图；[0015]图2a为支撑框架被罩设在图1中示出的吸声材料上的示意图；[0016]图2b为从A方向观察的图2a中的支撑框架的示意图；[0017]图3a为全密封膜布置在支撑框架与吸声材料之间的示意图；[0018]图3b为从B方向观察的全密封膜将支撑框架的穿孔全部遮挡的示意图；[0019]图4为全密封膜布置在支撑框架外部的示意图；[0020]图5为本发明的另一种吸声装置的示意图；[0021]图6a为带有褶皱状设计的吸声结构的一个示例的主视图；[0022]图6b为图6a所示示例的剖视图；[0023]图7为带有褶皱状设计的吸声结构的另一个示例的示意图；[0024]图8a为全密封膜的正弦曲线b为全密封膜的锯齿状构型；[0026]图8c为全密封膜的蝴蝶状构型；[0027]图9为气流方向平行于膜的褶皱延伸方向的一个示例；[0028]参考标号列表[0029]1.容置壳体；2.气体入口；3.气体出口；4.吸声材料；5.支撑框架；6.穿孔；7.全密具体实施方式[0030]现参考附图，详细说明本发明所公开的结构的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在下文各个图中，类似部件采用相同的参考标号。 [0031] 吸声装置具有两种典型的空间构型。具体地，一种构型为如图1所示的现有技术中 已知的通道吸声器。该通道吸声器具有容置壳体1，在容置壳体1的两端分别开设气体入口2 和气体出口3，气体将单向流动地从气体入口2进入容置壳体1且从气体出口3离开容置壳体 1。在容置壳体1内部设置有平行于壳体的纵轴线(未示出)延伸的多个吸声材料4(在图1中 为消声片的形式)，相邻的吸声材料4之间存在间隔以形成多个纵向通道以供气体流过。当 振动的空气进入吸声材料4时，其会在向下游流动的过程中被逐渐吸收。此时吸声材料4的 大部分表面积(除了与容置壳体之间的固定位置之外)均暴露于容置壳体1内的气体环境 中，声波可通过该吸声材料4的暴露区域进入吸声材料，从而实现消声作用。 [0032] 进一步参见图2，在吸声材料4的外周面上一般布置有支撑框架5，该支撑框架5一 般选用带穿孔6的保护板形式，从而在对吸声材料4起到定位支撑的作用的同时也不会阻碍 环境空气与吸声材料4的物理连通。具体地，在该支撑框架5的外周壁上贯通开设有至少一 个穿孔区域(带有多个穿孔的面积范围)，以允许环境空气与吸声材料4连通且防止纤维(当 CN114648972 吸声材料采用纤维材料时)被气流带走。如图2所示，可在该支撑框架5的顶壁和底壁上分别开设穿孔区域。当然本领域技术人员应理解的是，可根据气体流动方向与吸声材料的相对 位置关系开设该穿孔区域，在本文中仅为示意示出，并非穷举。一般情况下，支撑框架5的外 周壁的厚度优选为1毫米。穿孔6的直径一般为2‑5毫米，穿孔率在20％‑25％的范围内，此处 穿孔率被定义为穿孔的面积与支撑框架的整个表面积的比值。在本文中不对穿孔6的形状 进行限定，其可为圆形、矩形或任意形状。当采用支撑框架5时，吸声材料4的暴露于周 围环境的暴露区域的面积将大大较小，将仅限于对应于支撑框架5的带有穿孔6的部分。 [0033] 图3和图4示出了为类似于根据图2的结构提供全密封膜7的示意图，其中图3b为从 B方向观察图3a的视图，图3b中穿孔的形状与图2b中穿孔的形状有所不同。鉴于全密封膜7 的厚度通常较小，所以仍然优选需要上述支撑框架5以维持吸声材料4的基本形状。同时，研 究表明穿孔率大于23％的支撑框架5对吸声材料4的声音吸收性能的影响几乎为零。 [0034] 为了能够覆盖住吸声材料4的剩余的暴露区域(对应于穿孔的位置)，在图2示出的 仅在支撑框架5的顶壁和底壁上具有穿孔区域的情况下，全密封膜7需要被布置在吸声材料 4的顶侧和底侧，以遮盖住吸声材料4的仍然可能通过支撑框架5的穿孔区域暴露于周围环 境的位置。全密封膜7可如图3所示被布置在支撑框架5与吸声材料4之间，也可如图4所示被 布置在支撑框架5的外部，这可根据具体吸声材料4的形状和安装难度等因素决定。全密封 膜7布置在支撑框架的内部能够更好地保护该全密封膜7。全密封膜布置7在支撑框架5的外 部能够为整个吸声结构提供更加光滑的外表面，从而例如促进气体在容置壳体1内的通道 中流动。 [0035] 不论该全密封膜将被布置在支撑框架的外部还是内部，其均被设计为在几个关键 结构位置处固定至支撑框架，即通过多个离散分布固定点附接至支撑框架。另外，应注意该 全密封膜不可以整个接触表面粘接至支撑框架。如果将该全密封膜被完全粘接至支撑框 架，那么该膜的仅有的还能够允许声音穿过的部分为对应于支撑框架的穿孔的部分，隔膜 的在跨过小距离时的刚度急剧增加并且将会破坏中频至低频的性能。由此带有几个固定点 的松散附接是最优选的。 [0036] 图5示出了吸声装置的另一种典型空间构型，即其中吸声材料4将被悬挂至一个沿 竖向延伸的支承件7，例如室内的墙壁，此种构型尤其适用于在室内使用。具体地leyu乐鱼，如图所 示，吸声材料4的朝向墙壁的侧面将被直接附接至墙壁。优选地，在吸声材料的暴露于 周围环境的侧面上安装支撑框架5以保持吸声材料4的形状。全密封膜7可被布置在支撑框 架5与吸声材料4之间。当然，虽然未示出，但是该全密封膜7也可被布置在支撑框架5的外表 面(即远离吸声材料的侧面)上。 [0037] 对于此种构型的吸声装置，声波能够以垂直于吸声材料(正入射)或者倾斜于吸声 材料(斜入射)的方式进入吸声材料4。如果声波能够从各个角度冲击吸声装置，那么此方式 被称作随机入射。本实施例中全密封膜的作用原理与上文相同，但是具体所采用的全密封 膜的厚度可随着所采用的全密封膜的材料以及具体的吸声材料的构型而改变，在本文中不 做限定。 [0038] 传统想法认为吸声材料与环境空气的非直接连通将阻止声波进入吸声材料，从而 影响吸声材料对声音的吸收效果。这对于多数高频声音(例如大于1kHz)而言是正确的leyu乐鱼，但 是对于低频声音(比如低于200Hz)和中频声音(200‑1000Hz)而言并非如此。针对于低频声 CN114648972
