專利名稱：聲學結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聲學結構，該聲學結構能夠產生吸音效果和散音效果，從而防止聲學空間內的聲學干擾/妨礙。本申請要求2011年11月22日提交的日本專利申請N0.2011-254633的優(yōu)先權，該日本申請的全部內容在此通過引用的方式并入。
背景技術：
已知一種包括多個管(或共鳴管)的聲學結構，每個管在其表面上具有開口，該聲學結構可通過所述管來產生吸音效果和散音效果，以防止聲學空間(例如，聲室)中的聲學干擾/妨礙(例如，顫動回聲)。圖6示出了一種常規(guī)聲學結構90的一個示例，其包括具有相同長度的五個管25-m (其中，m=l至5),這五個管25_m在與其長度方向垂直的方向上水平排列，其末端沿豎向整齊地排列在一起。每個管25-m均具有棱柱形狀，其在側面26-m上具有開口 27-m。所有這些管25-m都包括具有相同開口面積的開口 27-m。這些開口 27_m沿著長度方向形成在管25-m的側面26-m上的不同位置。該聲學結構90可產生基于特定聲學原理的吸音效果和散音效果，下面將參考圖7對此進行描述。圖7示出了在側面26-m上具有開口 27-m的管25_m的橫截面圖?？梢赃@樣分析:即，管25-m的開口 27-m里側的空腔被分成一個封閉管部Ch和另一個封閉管部CPk，該封閉管部CP^具有封閉端2\-m和使用開口 27-m的開口端，該封閉管部0 1(具有封閉端28K-m和使用開口 27-m的開口端。隨著聲波從聲學空間經由開口 27_m進入該空腔中，行進波可以從所述開口端(即，開口 27-m)沿向左方向行進到封閉管部CP^的封閉端2\-m，同時，行進波可以從所述開口端(即，開口 27-m)沿向右方向行進到封閉管部CP1^A封閉端28K-m。向左的行進波在封閉管部CP^的封閉端28fm上反射，從而該反射波被重新傳輸至開口 27-m，同時，向右的行進波在封閉管部CPk的封閉端28K-m上反射，從而該反射波可重新傳輸至開口 27-m。根據下文的等式(1)，封閉管部CP^在共振頻率ffn (其中，n=l，2，"0下產生共振。該封閉管部CP^使行進波和反射波進行合成而產生駐波，根據質點速度，該駐波在封閉端2\-m具有波節(jié)并在開口端具有波腹。另外，根據下文的等式(2)，封閉管部0匕在共振頻率匕-n (其中，n=l，2，…)下產生共振。該封閉管部CPk使行進波和反射波進行合成而產生駐波，根據質點速度，該駐波在封閉端28K-m具有波節(jié)并在開口端具有波腹。在等式(I )、
(2)中，U表示該封閉管部CP^的長度(即，在左側封閉端2\-m至開口 27-m之間測得的長度);Le表示該封閉管部CPk的長度(即，在右側封閉端28K-m至開口 27_m之間測得的長度)；c表示聲波的傳播速度；n是大于或等于“I”的整數。fL-n= (2n-l) (c/ (4 Ll))…(I)fE-n=(2n-l) (c/ (4 Lk))…(2)
共振頻率為ffn的聲波可以到達側面26-m的開口 27_m周圍，同時，部分進入管25-m的開口 27-m中。這里，該聲波在封閉管部CPj勺封閉端28fm上反射，然后從開口 27_m朝著聲學空間發(fā)射。這些聲波的相位與從聲學空間進入開口 27-m中的聲波的相位相反。在管25-m的側面26-m的開口 27_m的周圍，來自聲學空間的聲波在不涉及相位回轉的情況下被反射。
在共振頻率為ffn的聲波從聲學空間經由開口 27-m進入所述空腔中的情況下，該封閉管部CP^可以產生吸音效果，這是因為:在側面26-m的開口 27-m的正常方向(或正面方向)上進入的聲波與如下的反相聲波發(fā)生干涉，即，與從開口 27-m中發(fā)出的聲波以及在側面26-m的開口 27-m周圍反射的聲波發(fā)生干涉。另外，可以產生特定的空氣分子流，從而消除從開口 27-m中發(fā)出的聲波與在側面26-m的開口 27_m周圍反射的聲波之間的相位不連續(xù)。這導致在側面26-m的開口 27-m的周圍、由于在除了與聲波入射方向相反的反射方向之外的任何方向上的聲學 能量流而引起了散音效果。
在共振頻率為fK-n的聲波從聲學空間經由開口 27-m進入所述空腔中的情況下，該封閉管部CPk可以在側面26-m的開口 27-m的正常方向(或正面方向)上產生吸音效果。另外，該封閉管部CPk可以在側面26-m的開口 27-m周圍產生散音效果。如上所述，每個封閉管部Ch和CPk均產生了基于上述聲學原理的吸音效果和散音效果。
專利文獻1-3公開了一種可基于上述聲學原理而工作的聲學結構。該聲學結構能夠以比管的空腔的橫截面積Sp小的較小開口面積Stj來提高吸音效果和散音效果。在聲波從該聲學結構的開口進入所述管的空腔中的情況下，該開口處的介質的特性可取決于該開口處的比聲阻抗率 。比聲阻抗率ζ是聲場中的特定點處的聲阻抗率Za與特定點處的介質的特性阻抗率Ζ。的復數比值。下文的等式(3)給出了接收特定頻率的聲波的開口 27-m的特定點處的比聲阻抗率 ，其中，j表示虛數單位表示封閉管部CPJ勺長度；LK表示封閉管部CPk的長度；k表示波數(具體地，通過將入射波的角速度2 π f除以聲速c而產生的值2Jif/c，其中，f表示頻率)。
權利要求
1.一種聲學結構，包括: 多個共鳴管；以及 多個開口，所述多個開口形成在所述多個共鳴管的側面上的指定位置；以及至少一個調節(jié)器，所述至少一個調節(jié)器調節(jié)在所述多個共鳴管的所述側面上形成的所述開口的開口面積。
2.根據權利要求1所述的聲學結構，還包括: 多個板，所述多個板支撐所述多個共鳴管， 其中，每個共鳴管被分成兩個管體，所述兩個管體在所述兩個管體的開口端彼此對向的情況下組合在一起，并且 其中，構成每個共鳴管的所述兩個管體能夠彼此獨立地在軸向方向上沿著將該共鳴管夾在中間的一對所述板移動，從而調節(jié)該共鳴管的所述開口的開口面積。
3.根據權利要求1所述的聲學結構，還包括: 多個調節(jié)器，在所述多個共鳴管沿軸向方向相互移動的同時，所述多個調節(jié)器能夠彼此獨立地移動，以遮蔽在所述多個共鳴管中形成的所述多個開口的至少一部分，從而調節(jié)所述共鳴管的所述開口的開口面積。
4.根據權利要求1所述的聲學結構，還包括: 多個板，所述多個板支撐所述多個共鳴管， 其中，每個板被分成兩個板體，所述兩個板體在所述兩個板體的末端彼此對向的情況下組合在一起， 其中，所述多個開口形成在所述多個共鳴管的預定側面上，當所述多個共鳴管被組合在一起時，所述多個共鳴管的所述預定側面彼此對向，并且 其中，所述兩個板體介于一對共鳴管之間并能夠彼此獨立地沿軸向方向移動，以調節(jié)該一對共鳴管的所述開口的開口面積。
5.根據權利要求1所述的聲學結構，還包括: 片狀構件，所述片狀構件相當于所述至少一個調節(jié)器，所述片狀構件能夠沿著由組合在一起的所述多個共鳴管的所述側面形成的隔音板表面移動， 其中，所述多個開口在所述多個共鳴管的形成所述隔音板表面的所述側面上暴露，并且 其中，所述片狀構件能夠沿著所述隔音板表面移動，以遮蔽在所述隔音板表面上暴露的所述多個開口的至少一部分。
6.根據權利要求1所述的聲學結構，其中，所述至少一個調節(jié)器對所述共鳴管的所述開口的開口面積與所述共鳴管的內腔的橫截面積的比值進行調節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聲學結構(例如，聲學調音面板)，其包括多個板和具有多個開口的多個共鳴管。所述開口形成在所述共鳴管的側面上的不同位置。一個共鳴管可以介于一對板之間并由該一對板支撐，或者，一個板可以介于一對共鳴管之間并由該一對共鳴管支撐。所述共鳴管在軸向方向上相互移動，以便彼此獨立地調節(jié)所述共鳴管的所述開口的開口面積。利用這種特性，能夠調節(jié)所述共鳴管的開口面積與所述共鳴管的內腔的橫截面積的比值，從而調節(jié)在聲學空間(例如，聲室)中引起吸音效果和散音效果的波段的帶寬。
文檔編號E04B1/84GK103137120SQ20121047260
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者本地由和, 網矢榮三 申請人:雅馬哈株式會社