能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，旨在克服目前不能在有效降低汽車噪聲的同時實現(xiàn)噪聲能量的回收的問題。其包括應(yīng)用于汽車前輪翼子板內(nèi)襯、發(fā)動機艙蓋和前圍板三處的兩種聲學包裝裝置。兩種聲學包裝裝置均由起吸隔聲作用的同時實現(xiàn)噪聲能量收集和轉(zhuǎn)化的第一部分即1號集聲板、2號集聲板、亥姆霍茲共鳴器或穿孔板、1號壓電薄膜、2號壓電薄膜、整流電路板、超級電容器與被稱為隔聲材料層的第二部分組成，第二部分起到進一步降噪的作用。1號壓電薄膜與2號壓電薄膜的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出1號導線分線和2號導線分線，其通過1號輸出總線和2號輸出總線依次與整流電路板的兩輸入端連接，整流電路板的兩輸出端與超級電容器連接。
【專利說明】
能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種汽車吸隔聲裝置，確切地說，本實用新型涉及一種能夠回收 噪聲能量的汽車吸隔聲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輛NVH指的是Noise(噪聲）、Vibration(振動)和Harshness(聲振粗糙度）JVH問 題是國際汽車業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的重要問題之一，而Noise(噪聲)是NVH問題中最主要的 部分。
[0003] 汽車聲學包裝是在噪聲源到乘客廂的傳播途徑中合理使用一定手段，使得噪聲在 傳播過程中得到有效阻隔的一種方法，其主要功能之一是起到吸、隔聲作用。因此汽車聲學 包裝設(shè)計是汽車設(shè)計的重要部分。
[0004] -般來說，汽車聲學包裝是采用性能較好的吸隔聲材料或結(jié)構(gòu)來降低噪聲，然而， 噪聲本身蘊含的機械能并沒有得到利用。如中國專利公開號為CN103660477A，【公開日】為 2014.03.26，發(fā)明名稱是"汽車內(nèi)飾用織物面料復合的吸聲貼合面料及其制造方法"，其所 使用的材料和復合方法使其具有較高的吸聲性能，但噪聲能量沒有得到回收。從噪聲能量 回收的角度來看，目前關(guān)于此類裝置的發(fā)明創(chuàng)造有很多：中國專利公告號為CN103219862B， 公告日為2015.08.26,發(fā)明名稱為"一種噪聲發(fā)電裝置及由該裝置組成的噪聲發(fā)電設(shè)備"， 該裝置及設(shè)備將噪聲振動通過電磁發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能進而回收；中國專利公開號為 〇附049536734，【公開日】2015.09.30，發(fā)明名稱是"一種聲電轉(zhuǎn)換充電裝置"，利用壓電陶瓷的 壓電效應(yīng)，將噪聲能量轉(zhuǎn)化為電能。但這兩個裝置由于布置困難等原因不符合汽車聲學包 裝的要求。中國專利公開號為CN103501041A，【公開日】為2014.01.08，發(fā)明名稱為"汽車車載 噪聲發(fā)電裝置"，是針對汽車噪聲源一一輪胎和發(fā)動機設(shè)計的噪聲發(fā)電裝置，但是僅靠此裝 置并不能起到良好的降噪效果，而且回收的噪聲能量有限。中國專利公告號CN202524326U， 公告日2012.11.07,實用新型名稱為"一種利用噪聲發(fā)電并降低噪聲的裝置"，采用壓電效 應(yīng)原理，通過對結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以很好利用噪聲能量并有效降低噪聲，但由于形狀和尺寸等 因素，亦不適用于汽車聲學包裝。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)不能在有效降低汽車噪聲的 同時實現(xiàn)噪聲能量的回收的問題，提供了一種能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：所述的能夠回收 噪聲能量的汽車吸隔聲裝置是指前翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置；
[0007] 所述的前翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置包括有n個結(jié)構(gòu)相同的1號薄泡沫、1號集聲 板、n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器、1號隔聲材料層、2個結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀連接部分、2個 結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分、整流電路板與超級電容器。其中取自然數(shù)，其值由具體設(shè)計計 算得出。
[0008] 1號集聲板位于1號隔聲材料層內(nèi)側(cè)，兩者的回轉(zhuǎn)軸線共線，n個結(jié)構(gòu)相同的1號薄 泡沫安裝在1號集聲板上的n個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形卡槽中，n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器位 于1號集聲板與1號隔聲材料層之間，1號隔聲材料層內(nèi)側(cè)面與n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴 器之間留有縫隙，n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器入口端(3-1)與1號集聲板上n個結(jié)構(gòu)相同 的1號喇叭狀噪聲收集孔的小口端對正并采用膠水固定，n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器的 另一端即1號壓電薄膜的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出的1號導線分線和2號導線分線依次接入1號 導線總線和2號導線總線；1號導線總線和2號導線總線分別與1號輸出總線和2號輸出總線 一端連接，1號輸出總線和2號輸出總線的另一端分別接入整流電路板的兩輸入端，整流電 路板(9)的兩輸出端與超級電容器連接;2塊結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀連接部分沿圓周方向安裝在 1號隔聲材料層與1號集聲板的兩側(cè)，2塊結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分沿寬度方向安裝在1號隔 聲材料層與1號集聲板的兩端。
[0009] 技術(shù)方案中所述的1號集聲板為等寬、等厚與等半徑的圓弧形板狀結(jié)構(gòu)件，1號集 聲板采用的材質(zhì)為三元乙丙橡膠的隔聲材料，沿1號集聲板的圓周方向和寬度方向等距離 地設(shè)置有通透的1號喇叭狀噪聲收集孔，1號喇叭狀噪聲收集孔為圓臺形錐孔，圓臺形錐孔 的大口端在1號集聲板的里側(cè)，圓臺形錐孔的小口端在1號集聲板的外側(cè)，圓臺形錐孔的小 口端處設(shè)置有用于安1號裝薄泡沫的環(huán)形卡槽。
[0010] 技術(shù)方案中所述的亥姆霍茲共鳴器選用聚碳酸酯材質(zhì)，亥姆霍茲共鳴器共鳴腔為 圓柱形空腔，亥姆霍茲共鳴器入口端(3-1)為圓筒形結(jié)構(gòu)孔，亥姆霍茲共鳴器共鳴腔的一端 面為圓形的1號壓電薄膜，1號壓電薄膜的內(nèi)、外兩側(cè)面分別引出1號導線分線和2號導線分 線。
[0011] 技術(shù)方案中所述的1號隔聲材料層采用帶有背膠的隔音氈，厚度為5mm;隔音氈是 以橡膠、高分子材料等為主要原料制成的一種具有一定柔性的高密度卷材。
[0012] 技術(shù)方案中所述的1號薄泡沫為圓臺形板類結(jié)構(gòu)件，其周邊設(shè)置為具有錐角的錐 面，錐面的錐角與1號喇叭狀噪聲收集孔即圓臺形錐孔的錐角相等；1號薄泡沫為常見的聚 苯乙烯泡沫，1號薄泡沫的厚度小于1號集聲板厚度；1號薄泡沫的正反兩側(cè)貼著起到防水、 防塵作用的并且使聲音在傳輸過程中的聲損失降至最低的防水透聲膜，防水透聲膜背部具 有能在苛刻環(huán)境中使用的粘性極強的背膠。
[0013] 所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置是指發(fā)動機艙蓋或前圍板處聲學包 裝裝置；
[0014] 所述的發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置皆包括n個結(jié)構(gòu)相同的2號薄泡沫、2 號集聲板、2號隔聲材料層、n個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜、穿孔板、2塊結(jié)構(gòu)相同的橫向連接 部分、2塊結(jié)構(gòu)相同的縱向連接部分、整流電路板與超級電容器;其中:n取自然數(shù)，其值由具 體設(shè)計計算得出。
[0015] 2號集聲板與穿孔板采用膠水粘接在一起，穿孔板上的穿孔板小孔與2號集聲板上 的2號喇叭狀噪聲收集孔的小口端對正，n個結(jié)構(gòu)相同的2號薄泡沫安裝在2號集聲板上的n 個結(jié)構(gòu)相同的2號喇叭狀噪聲收集孔中，n個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜粘貼在穿孔板上的n個 結(jié)構(gòu)相同的穿孔板小孔對面的n個等邊三角形通孔的孔口處，n個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜 的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出的1號導線分線和2號導線分線依次接入1號導線總線和2號導線總 線；1號導線總線和2號導線總線分別與1號輸出總線和2號輸出總線一端連接，1號輸出總線 和2號輸出總線的另一端分別接入整流電路板兩輸入端，整流電路板兩輸出端與超級電容 器連接;2號隔聲材料層放置在穿孔板設(shè)置有n個等邊三角形小孔的一側(cè)，并使2號隔聲材料 層與穿孔板之間具有間隙，2塊結(jié)構(gòu)相同的橫向連接部分與2塊結(jié)構(gòu)相同的縱向連接部分安 裝在2號隔聲材料層、穿孔板與2號集聲板的四周，并采用大頭針將三者連成一體。
[0016]技術(shù)方案中所述的2號集聲板為矩形平板狀結(jié)構(gòu)件，2號集聲板采用的材質(zhì)為三元 乙丙橡膠的隔聲材料，沿2號集聲板的長度方向和寬度方向等距離地設(shè)置有通透的2號喇叭 狀噪聲收集孔，2號喇叭狀噪聲收集孔為圓臺形錐孔，圓臺形錐孔的大口端在2號集聲板的 同偵U，圓臺形錐孔的小口端同在2號集聲板的另一側(cè)。
[0017]技術(shù)方案中所述的穿孔板為矩形的平板式結(jié)構(gòu)件，穿孔板的內(nèi)部設(shè)置有長方體形 的穿孔板空腔，在穿孔板的前壁上沿其橫向與縱向均勻地布置有結(jié)構(gòu)相同的穿孔板小孔， 穿孔板小孔的內(nèi)徑與2號集聲板上的2號喇叭狀噪聲收集孔即圓臺形錐孔的小口端的內(nèi)徑 相等，穿孔板的前壁上沿其橫向與縱向任何兩個相鄰的穿孔板小孔之間的距離與2號集聲 板上對應(yīng)的兩個相鄰的2號喇叭狀噪聲收集孔即圓臺形錐孔之間的距離相等，在穿孔板的 后壁上沿其橫向與縱向布置有結(jié)構(gòu)相同的正對著每個穿孔板小孔的等邊三角形通孔，穿孔 板采用材質(zhì)是經(jīng)過增韌改性的PP即聚丙烯。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是：
[0019] 1.本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置提供的汽車聲學包裝 在較好地實現(xiàn)降低噪聲的同時，將大部分噪聲能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來，并且保證整個 結(jié)構(gòu)的厚度合理。
[0020] 2.本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的集聲板，采用易塑 性變形的隔聲材料，方便具體應(yīng)用時安裝在車上;并且集聲板上的緊密排列的噪聲收集孔 可以高效吸收噪聲，可以彌補亥姆霍茲共鳴器或穿孔板吸聲量?。ㄓ捎谄淙肟谛。┑娜秉c， 并且未進入孔內(nèi)的少部分噪聲被隔聲材料阻隔。
[0021] 3.本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的薄泡沫及薄泡沫 兩側(cè)所貼的防水透聲膜，可以防止水、塵土等進入聲學包裝裝置的結(jié)構(gòu)內(nèi)部;并且薄泡沫和 正反兩面的防水透聲膜在保護聲學包裝裝置內(nèi)部的同時，幾乎不吸收也不隔絕輪胎或發(fā)動 機處的噪聲，這保證了絕大部分噪聲透過薄泡沫進入聲電轉(zhuǎn)換層。
[0022] 4.本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的穿孔板等效于亥 姆霍茲共鳴器矩陣，與多個單獨的亥姆霍茲共鳴器一樣，通過共振作用起到放大噪聲振動 的效果，進而增加所轉(zhuǎn)換的噪聲能量；由于輪胎和發(fā)動機主要噪聲所屬頻率范圍不同，亥姆 霍茲共鳴器和穿孔板通過各自尺寸的設(shè)計，而分別具有不同固有頻率，實現(xiàn)對不同頻率噪 聲振動的放大。
[0023] 5.本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的穿孔板背部的壓 電材料制成三角形，相比于其他形狀，發(fā)電效果較好。
[0024] 6.本實用新型所述翼子板內(nèi)襯處的聲學包裝裝置方便拆裝，駕駛者可由汽車行駛 的路況自由決定是否使用。
【附圖說明】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明：
[0026] 圖1為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置降低噪聲以及實現(xiàn) 能量轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0027] 圖2為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中翼子板內(nèi)襯聲學 包裝裝置結(jié)構(gòu)組成的軸側(cè)投影視圖；
[0028] 圖3為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中翼子板內(nèi)襯聲學 包裝裝置的噪聲收集層、聲電轉(zhuǎn)換層以及隔聲材料層結(jié)構(gòu)組成的軸側(cè)投影視圖；
[0029] 圖4為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中翼子板內(nèi)襯聲學 包裝裝置拆除掉連接部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0030] 圖5為圖4中A處的局部放大圖；
[0031]圖6為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中翼子板內(nèi)襯聲學 包裝裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)分解式的局部放大的軸側(cè)投影視圖；
[0032] 圖7為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中發(fā)動機艙蓋和前 圍板處聲學包裝裝置的軸測投影視圖；
[0033] 圖8為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中發(fā)動機艙蓋和前 圍板處聲學包裝裝置的噪聲收集層、聲電轉(zhuǎn)換層和隔聲材料層的結(jié)構(gòu)組成的軸側(cè)投影視 圖；
[0034] 圖9為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中穿孔板的結(jié)構(gòu)組 成的軸側(cè)投影視圖；
[0035] 圖10為圖9中的單個小孔及其后面的空腔部分；
[0036] 圖11為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中發(fā)動機艙蓋和 前圍板處噪聲收集層、聲電轉(zhuǎn)換層的剖視圖；
[0037] 圖12為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中發(fā)動機艙蓋和 前圍板處聲學包裝裝置的聲電轉(zhuǎn)換層的后視圖；
[0038] 圖13為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中發(fā)動機艙蓋和 前圍板處聲學包裝裝置導線布置示意圖；
[0039] 圖14為本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中橋式整流電路 的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0040] 圖中：1-1.1號薄泡沫，1-2.2號薄泡沫，2-1.1號集聲板，2-2.2號集聲板，3.亥姆霍 茲共鳴器，3-1.亥姆霍茲共鳴器入口端，3-2.亥姆霍茲共鳴器共鳴腔，4-1.1號隔聲材料層， 4-2.2號隔聲材料層，5-1.1號喇叭狀噪聲收集孔，5-2.2號喇叭狀噪聲收集孔，6-1.1號壓電 薄膜，6-2.2號壓電薄膜，7-1.1號導線分線，7-2.2號導線分線，8-1.1號導線總線，8-2.2號 導線總線，8-1' .1號輸出總線，8-2' .2號輸出總線，9.整流電路板，10.超級電容器，11.穿孔 板，11-1.穿孔板小孔，11-2.穿孔板空腔，12.縫隙，13.環(huán)形卡槽，14-1.圓弧狀連接部分， 14-2.矩形連接部分，14-3橫向連接部分，14-4縱向連接部分，15.大頭針，Dl. 1號整流二極 管，D2.2號整流二極管，D3.3號整流二極管，D4.4號整流二極管。
【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述：
[0042] 本實用新型所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置包括汽車前輪翼子板內(nèi) 襯、發(fā)動機艙蓋和前圍板三處的兩種聲學包裝裝置。以上三處的兩種聲學包裝裝置均由兩 部分組成：即起吸隔聲作用的同時實現(xiàn)噪聲能量的收集和轉(zhuǎn)化的第一部分(集聲板、亥姆霍 茲共鳴器3、穿孔板11、壓電薄膜、整流電路板9、超級電容器10等）與被稱為隔聲材料層4的 第二部分，第二部分起到進一步降噪的作用。
[0043] 一.前翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置
[0044] 所述的翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置是用于收集、處理汽車行駛時輪胎產(chǎn)生的噪 聲，安裝于汽車翼子板內(nèi)襯的下面并位于輪胎的上方。
[0045] 參閱圖2和圖3,所述的翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置包括有n個結(jié)構(gòu)相同的1號薄泡 沫1_1、1號集聲板2_l、n個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器3、1號隔聲材料層4-l、n個結(jié)構(gòu)相同 的1號壓電薄膜6_1、2個結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀連接部分14-1、2個結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分14- 2、整流電路板9與超級電容器10;其中:n取自然數(shù)，其值由具體設(shè)計計算得出。
[0046] 參閱圖2，1號集聲板2-1為等寬、等厚與等半徑的圓弧形板狀結(jié)構(gòu)件，1號集聲板2-1采用的是EPDM(三元乙丙橡膠）隔聲材料，沿1號集聲板2-1的圓弧面的圓周方向和寬度方 向等距離地設(shè)置有通透的1號喇叭狀噪聲收集孔5-1，1號喇叭狀噪聲收集孔5-1為圓臺形錐 孔，圓臺形錐孔的大口端在1號集聲板2-1的里側(cè)，圓臺形錐孔的大口端指向輪胎，圓臺形錐 孔的小口端在1號集聲板2-1的外側(cè)，圓臺形錐孔的內(nèi)部設(shè)置有用于安裝1號薄泡沫1-1的環(huán) 形卡槽13,1號喇叭狀噪聲收集孔5-1即圓臺形錐孔的數(shù)量由亥姆霍茲共鳴器3的尺寸和具 體應(yīng)用時1號集聲板2-1的總尺寸決定。
[0047] 由于本技術(shù)方案是要處理輪胎處的噪聲，并且由后面固有頻率的計算公式可知亥 姆霍茲共鳴器3的固有頻率可由其尺寸參數(shù)計算得到，因此亥姆霍茲共鳴器3的各個尺寸參 數(shù)(包括亥姆霍茲共鳴器入口端3-1和亥姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2的尺寸)綜合實際情況來 選定。然后，1號集聲板2-1上的1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的尺寸和數(shù)量依據(jù)亥姆霍茲共鳴 器3的尺寸和1號集聲板2-1的總尺寸決定。
[0048] 本技術(shù)方案各個部分尺寸的選擇過程如下：
[0049] 1.確定亥姆霍茲共鳴器入口端3-1和亥姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2的尺寸
[0050] 由輪胎噪聲的主要頻率范圍大致先知道所要選擇的亥姆霍茲共鳴器3的固有頻率 范圍。亥姆霍茲共鳴器入口端3-1的直徑選為厘米級或毫米級的尺寸，亥姆霍茲共鳴器共鳴 腔3-2選為厘米級的尺寸，并考慮到本技術(shù)方案的總體厚度問題，所以亥姆霍茲共鳴器3從 亥姆霍茲共鳴器入口端3-1到亥姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2的厚度盡量選為15_以下。因此可 先試選一組數(shù)據(jù):亥姆霍茲共鳴器入口端3-1的內(nèi)徑d，亥姆霍茲共鳴器入口端3-1的長度1， 亥姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2的長 X1，寬X2，厚度X3，然后將這些數(shù)據(jù)帶入固有頻率計算公式， 觀察所計算出的固有頻率f是否在輪胎噪聲的主要頻率范圍內(nèi)，如果不在此范圍內(nèi)，通過調(diào) 整這幾個尺寸參數(shù)使得最終的固有頻率計算結(jié)果在上述范圍內(nèi)。（注意調(diào)整時仍要盡量滿 足上述尺寸選擇的幾個前提條件，所以有時需要這幾個尺寸參數(shù)同時做調(diào)整。）最終所得的 這組滿足頻率范圍的尺寸數(shù)據(jù)便為亥姆霍茲共鳴器3的尺寸。
[0051] 2.確定1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的尺寸
[0052]根據(jù)第1步驟中確定的亥姆霍茲共鳴器入口端3-1的內(nèi)徑d，l號喇叭狀噪聲收集孔 5-1的小口端直徑同為d。同樣，受厚度限制，，1號集聲板2-1的厚度y盡量取10mm以下。而1號 喇叭狀噪聲收集孔5-1的圓錐形錐角a-般取80°~90°，則1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的大口 端直徑D = d+y ? tana(此公式將1號集聲板2-1視為平面，這是因為1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的大口端直徑D與整個1號集聲板2-1的直徑相比差的很多，所以可以按此近似公式取值）。 [0053] 3.確定1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的數(shù)量n
[0054]根據(jù)具體使用時整個1號集聲板2-1的半徑R，寬度w，以及第2步驟中確定的1號喇 叭狀噪聲收集孔5-1的大口端直徑D，選擇相鄰孔軸線間距離為AD，A-般取1.2~1.5。設(shè)1號 集聲板2-1取q/p個圓周長，因此沿圓周方向和寬度方向的1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的個數(shù) 分別為m * 2JiRq/pAD，n2 * w/AD, (ni，n2均取整）。其中：q/p為一分數(shù)，即表不1號集聲板2-1 的長度占以其半徑的圓周長的份額。
[0055]綜上，1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的數(shù)量n=m ? n2。
[0056]本實施例中1號集聲板2-1采用10mm厚的EPDM (三元乙丙橡膠）隔聲材料，則1號喇 叭狀噪聲收集孔5-1的深度也是10mm，其角度為90°，小口端直徑為3mm(因為后面的亥姆霍 茲共鳴器入口端3-1內(nèi)徑為3_)，大口端直徑為26mm，1號喇叭狀噪聲收集孔5-1相鄰大口端 的中心之間的距離為35mm。1號集聲板的圓弧方向的長度和橫向的寬度均略小于翼子板內(nèi) 襯的長度和寬度。本實施例以寬度為190mm，內(nèi)側(cè)圓弧半徑為365mm的1號集聲板2-1為例，取 其圓弧長度為917mm，即約為五分之二圓周長。那么由上述噪聲收集孔的尺寸和1號集聲板 2-1的尺寸可知，沿1號集聲板2-1的圓弧面的圓周方向的每行有26個噪聲收集孔，沿1號集 聲板2-1的圓弧面的寬度方向每列應(yīng)取5個。
[0057]所述的1號薄泡沫1-1為圓臺形板類結(jié)構(gòu)件，其周邊設(shè)置為具有錐角的錐面，錐面 的錐角與1號喇叭狀噪聲收集孔5-1即圓臺形錐孔的錐角相等；1號薄泡沫1-1為常見的聚苯 乙烯泡沫，1號薄泡沫1-1的厚度小于1號集聲板2-1厚度；1號薄泡沫1-1的正反兩側(cè)貼著防 水透聲膜，可以起到防水、防塵作用，并且使聲音在傳輸過程中的聲損失降至最低。防水透 聲膜背部具有粘性極強的背膠，能在苛刻環(huán)境中使用。
[0058]參閱圖6,環(huán)形卡槽13用于1號固定薄泡沫1-1，環(huán)形卡槽13沿徑向的兩個面之間的 距離為3mm，靠近車輪的一面與1號集聲板2-1靠近車輪的內(nèi)側(cè)面之間的距離為3mm。
[0059] 1號薄泡沫1-1做成厚度為3mm的圓臺狀，1號薄泡沫1-1的直徑略大于1號喇叭狀噪 聲收集孔5-1內(nèi)部的環(huán)形卡槽13的直徑，1號薄泡沫1-1插入卡槽內(nèi)可卡住固定。
[0060] 參閱圖3或圖4，緊接著1號喇叭狀噪聲收集孔5-1小口端的是亥姆霍茲共鳴器入口 端 3-1。
[00611由于輪胎主要噪聲頻率在500Hz以下，而亥姆霍茲共鳴器3的固有頻率取決于其尺 寸參數(shù)，下面針對輪胎主要噪聲的頻率范圍設(shè)計本實施例中亥姆霍茲共鳴器3的各部分尺 寸。亥姆霍茲共鳴器入口端3-1的圓柱形孔內(nèi)徑為d = 3mm，孔壁厚度為2mm，長度1 = 5mm。亥 姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2為圓柱體空腔，其腔體內(nèi)部直徑為D = 36mm，外徑為39mm，柱體長度 li= 12mm0
[0062]亥姆霍茲共鳴器的固有頻率fQ由下試計算：
[0064] 式中c為聲速，取c = 340m/s; S是小口的截面積;V是共鳴腔的體積。
[0065]計算可得479Hz。頻率在亥姆霍茲共鳴器3的共振頻率fo附近的大部分輪胎噪 聲，可進入亥姆霍茲共鳴器3并被放大。
[0066]亥姆霍茲共鳴器3選用聚碳酸酯（簡稱PC，是工程塑料的一種），由上述尺寸可知亥 姆霍茲共鳴器入口端3-1的內(nèi)徑與1號喇叭狀噪聲收集孔5-1的小口端直徑相同，用膠水固 定好。
[0067]亥姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2的后端面被圓形的1號壓電薄膜6-1所取代，1號壓電薄 膜6-1采用PVDF(聚偏氟乙烯)壓電材料，PVDF是一種壓電聚合體，將機械能轉(zhuǎn)換為電能的效 率高，具有較好的柔韌性。1號壓電薄膜6-1直徑略大于共鳴腔體的外徑，通過膠水粘貼在亥 姆霍茲共鳴器共鳴腔3-2上。
[0068]參閱圖5和圖6,從每個亥姆霍茲共鳴器3中的1號壓電薄膜6-1的內(nèi)外兩側(cè)面分別 引出1號導線分線7-1和2號導線分線7-2,每個1號壓電薄膜6-1的1號導線分線7-1和2號導 線分線7-2依次接入沿翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置圓周方向分布的1號導線總線8-1和2號 導線總線8-2。
[0069] 參閱圖5,所述的1號隔聲材料層4-1采用帶有背膠的隔音氈，厚度為5mm。隔音氈是 以橡膠、高分子材料等為主要原料制成的一種具有一定柔性的高密度卷材。實施例中1號隔 聲材料層4-1與1號壓電薄膜6-1之間留有3_縫隙，作為容納導線的空間。
[0070] 因此，透過1號集聲板2-1和1號壓電薄膜6-1的噪聲，入射到1號隔聲材料層4-1，再 次被隔絕，保證降噪效果。1號隔聲材料層4-1通過其自帶的背膠固定在翼子板內(nèi)襯的底面 上。
[0071]參閱圖2,兩塊結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀連接部分14-1沿圓周方向安裝在1號隔聲材料層 4-1與1號集聲板2-1的兩側(cè)，2塊結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分14-2沿橫向?qū)挾确较虬惭b在1號 隔聲材料層4-1與1號集聲板2-1的兩端;圓弧狀連接部分14-1與矩形連接部分14-2和1號集 聲板2-1的材料相同，即皆采用EPDM(三元乙丙橡膠）。沿圓周方向的圓弧狀連接部分14-1約 每隔10°采用一對大頭針15,每一對大頭針沿徑向方向依次將圓弧狀連接部分14-1鉚接于1 號集聲板2-1和1號隔聲材料層4-1的兩側(cè)面上;沿橫向?qū)挾确较虻木匦芜B接部分14-2則大 約每隔30mm使用一對大頭針，每一對鉚釘同樣依次將矩形連接部分14-2鉚接于1號集聲板 2-1和1號隔聲材料層4-1的端面上。
[0072]參閱圖6，1號導線總線8-1和2號導線總線8-2可以采用膠帶固定在1號隔聲材料層 4-1的內(nèi)側(cè)，由于1號導線總線8-1和2號導線總線8-2處于整個結(jié)構(gòu)的封閉空間內(nèi)部，因此膠 帶不容易失效，而且使用膠帶便于拆裝。
[0073] 參閱圖2與圖14,每一行的1號壓電薄膜6-1對應(yīng)的1號導線總線8-1和2號導線總線 8-2分別在整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部匯總于1號輸出總線8-V和2號輸出總線8-2'，1號輸出總線8-V 和2號輸出總線8-2'從沿橫向?qū)挾确较虬惭b的矩形連接部分14-2中穿出，與1號輸出總線8-1'和2號輸出總線8-2'相連的是整流電路板9，整流電路板9的電路是由1號整流二極管D1、2 號整流二極管D2、3號整流二極管D3與4號整流二極管D4組成的橋式整流電路，可將各個1號 壓電薄膜6-1產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電。超級電容器10是一種儲存電能的元件，連接在整 流電路的輸出端，直流電可以直接為超級電容器10充電。
[0074]從上述可知，每個翼子板內(nèi)襯處的聲學包裝裝置中只有一個整流電路板9和一個 超級電容器10來實現(xiàn)整個裝置的整流和儲存電能，由于電路板9和超級電容器10的體積較 小，將其固定在發(fā)動機艙內(nèi)的側(cè)壁上，其中電路板9通過螺釘固定，超級電容器10通過膠帶 固定。
[0075] 當汽車行駛在城市內(nèi)的較好路況時，可以放心使用本實用新型的聲學包裝裝置； 當汽車行駛在凹凸不平的路面時，由于本實用新型所述的聲學包裝裝置對輪胎垂向行程有 一定影響，可以將其拆下。拆卸時，可以將用于鉚接1號隔聲材料層4-1與圓弧狀連接部分 14-1和矩形連接部分14-2的大頭針15拆下，并拆下用于固定1號導線總線8-1和2號導線總 線8-2的膠帶，因此，本實用新型的聲學包裝裝置的第一部分便可卸下，只剩第二部分即1號 隔聲材料層4-1留在翼子板內(nèi)襯上。由于第二部分很薄，對汽車行駛幾乎沒有影響。從而實 現(xiàn)了駕駛者可根據(jù)具體情況決定是否使用本實用新型的聲學包裝裝置。
[0076] 二.發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置
[0077] 發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置主要用于吸收、處理發(fā)動機輻射的噪聲，安 裝在發(fā)動機艙蓋內(nèi)側(cè)和防火墻/前圍板處靠近發(fā)動機艙的一側(cè)。發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲 學包裝裝置結(jié)構(gòu)相同，發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置的工作原理與翼子板內(nèi)襯聲學 包裝裝置完全相同，但與翼子板內(nèi)襯聲學包裝裝置相比，結(jié)構(gòu)形狀而有一定區(qū)別。
[0078] 所述的發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置皆包括n個結(jié)構(gòu)相同的2號薄泡沫1- 2、穿孔板11、2號集聲板2-2、2號隔聲材料層4-2、11個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜6-2、橫向連接 部分14-3、縱向連接部分14-4、整流電路板9與超級電容器10;其中:n取自然數(shù)，其值由具體 設(shè)計計算得出。
[0079]參閱圖8,2號集聲板2-2為矩形平板狀結(jié)構(gòu)件，2號集聲板2-2采用的材料為EPDM (三元乙丙橡膠)隔聲材料，沿2號集聲板2-2的長度方向和寬度方向等距離地設(shè)置有通透的 2號喇叭狀噪聲收集孔5-2,2號喇叭狀噪聲收集孔5-2為圓臺形錐孔，圓臺形錐孔的大口端 在2號集聲板2-2的同側(cè)，圓臺形錐孔的大口端指向發(fā)動機(噪聲源），圓臺形錐孔的大口端 直徑、小口端直徑以及孔的數(shù)量是由具體應(yīng)用時穿孔板11的尺寸和2號集聲板2-2的總尺寸 決定。
[0080] 本技術(shù)方案各個部分尺寸的選擇過程如下：
[0081] 1.確定穿孔板小孔11-1和穿孔板空腔11-2的尺寸
[0082] 由發(fā)動機艙內(nèi)噪聲的主要頻率范圍大致先知道所要選擇的穿孔板11的固有頻率 范圍。穿孔板小孔11-1的直徑選為厘米級或毫米級的尺寸，每個穿孔板小孔11-1對應(yīng)的空 腔部分(參閱圖10)選為厘米級的尺寸，并考慮到本技術(shù)方案的總體厚度問題，所以穿孔板 11的厚度盡量選為15mm以下。因此可先試選一組數(shù)據(jù)：穿孔板小孔11-1的內(nèi)徑d，穿孔板小 孔11-1的長度1，"單個"穿孔板空腔11-2的長 X1，寬X2,厚度X3,然后將這些數(shù)據(jù)帶入固有頻 率計算公式，觀察所計算出的固有頻率f是否在發(fā)動機艙內(nèi)噪聲的主要頻率范圍內(nèi)，如果不 在此范圍內(nèi)，通過調(diào)整這幾個尺寸參數(shù)使得最終的固有頻率計算結(jié)果在上述范圍內(nèi)。（注意 調(diào)整時仍要盡量滿足上述尺寸選擇的幾個前提條件，所以有時需要這幾個尺寸參數(shù)同時做 調(diào)整。）最終所得的這組滿足頻率范圍的尺寸數(shù)據(jù)便為穿孔板小孔11-1和穿孔板空腔11-2 的尺寸。
[0083] 2.確定2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的尺寸
[0084]根據(jù)第1步驟中確定的穿孔板小孔11-1的內(nèi)徑dS2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的小 口端直徑同為V。同樣受厚度限制，2號集聲板2-2的厚度y盡量取10mm以下。而2號喇叭狀 噪聲收集孔5-2的圓錐形錐角a '-般取80°~90°，則2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的大口端直 徑D' = d' +y' ? tana' 〇
[0085] 3.確定2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的數(shù)量n'
[0086]根據(jù)具體使用時整個2號集聲板2-2的長rl，寬r2(此處以矩形為例），以及第2步驟 中確定的2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的大口端直徑IV，選擇相鄰孔軸線間距離為W，A-般 取1.2~1.5。因此沿長度方向和寬度方向2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的個數(shù)分別為nl' ?rl/ 入'D'n〗' 均取整）。
[0087]綜上，2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的數(shù)量n' =nl' ? 112'。
[0088]本實施例中2號集聲板2-2的厚度為10mm，則2號喇叭狀噪聲收集孔5-2的深度為 10mm，小口端直徑為4_(因為下文中穿孔板小孔11-1內(nèi)徑取為4_)，錐角的角度取為80°， 則大口端直徑可由計算確定為20.8mm，長寬方向任何相鄰兩孔軸線之間的距離為25mm。實 施例以長為1120mm，寬為620mm的發(fā)動機艙蓋的聲學包裝裝置為例，則2號喇叭狀噪聲收集 孔5-2的數(shù)量適合取為1056個(44 X 24)。
[0089]所述的2號薄泡沫1-2為圓形板類結(jié)構(gòu)件，2號薄泡沫1-2為常見的聚苯乙烯泡沫， 其周邊設(shè)置為具有錐角的錐面，錐面的錐角與2號喇叭狀噪聲收集孔5-2即圓臺形錐孔的錐 角相等為80°，2號薄泡沫1-2的厚度為3mm，靠近2號喇叭狀噪聲收集孔5-2-面的直徑為 14mm，遠離2號喇叭狀噪聲收集孔5-2-面的直徑為號薄泡沫1-2的錐面與2號喇叭狀 噪聲收集孔5-2的錐面通過膠水固定。2號薄泡沫1-2可以隔絕發(fā)動機艙內(nèi)的塵土。
[0090]發(fā)動機艙內(nèi)噪聲的主要頻段在1000-3000Hz范圍內(nèi)，則穿孔板11的固有頻率應(yīng)設(shè) 計在此范圍之內(nèi)。由亥姆霍茲共鳴器的固有頻率計算公式為：
[0092]式中c為聲速，取c = 340m/s;l是穿孔板小孔11-1的長度，d為穿孔板小孔11-1的內(nèi) 徑，S是穿孔板小孔11-1的截面積;V是"單個"穿孔板空腔11-2的體積。
[0093] 穿孔板小孔11-1為圓柱形孔，內(nèi)徑取為d = 4mm，深度1 = 2mm，相鄰穿孔板小孔11-1 軸線之間的距離均為25mm，則等效的單個共鳴腔是截面為25mm X 25mm，厚度為7mm的長方 體。將以上數(shù)據(jù)帶入前述亥姆霍茲共鳴器固有頻率計算公式中，可得等效的亥姆霍茲共鳴 器的固有頻率為fi ? 1272Hz，故以h為固有頻率的穿孔板11能夠吸收大部分頻率在心附近 的噪聲，并通過共振將其放大，進而提高后續(xù)部分所轉(zhuǎn)換的電能。
[0094] 參閱圖8,發(fā)動機艙蓋和前圍板處的噪聲收集層，聲電轉(zhuǎn)換層和隔聲材料層均為平 面，平面形狀近似為矩形。具體應(yīng)用時，發(fā)動機艙蓋處的聲學包裝裝置更接近平面，前圍板 處一般為近似平面的不規(guī)則形狀。本實用新型所述的發(fā)動機艙蓋和前圍板處的聲學包裝裝 置以矩形為例進行說明。
[0095] 由于發(fā)動機艙蓋處聲學包裝或前圍板處聲學包裝裝置的形狀均可近似為平面狀， 因此，可以使用穿孔板11作為等效亥姆霍茲共鳴器矩陣，即穿孔板11相當于多個亥姆霍茲 共鳴器并列排放。并且穿孔板11作為亥姆霍茲共鳴器矩陣時，空間利用率更高。
[0096] 參閱圖9和圖10,穿孔板11是指內(nèi)部為空腔的平板式結(jié)構(gòu)件，在其前壁上均勻的布 置幾何尺寸一致的小孔，每個孔和它周圍空腔部分就是一個亥姆霍茲共鳴器，整個穿孔板 11就可看做n個并聯(lián)的具有相同幾何尺寸的亥姆霍茲共鳴器。
[0097]穿孔板11采用經(jīng)過增韌改性的PP(聚丙烯)材料，是具有一定彈性的塑性材料，當 使用于前圍板處時，能保證整個聲學包裝裝置可以塑性變形。如圖11，穿孔板小孔11-1與2 號集聲板2-2上的2號喇叭狀噪聲收集孔5-2對正后用膠水粘接在一起。
[0098]參閱圖11和圖12，在穿孔板11后壁上，正對每個穿孔板小孔11 -1的軸線的位置設(shè) 置邊長為25mm的等邊三角形通孔，并且三角形通孔的中心在其所對應(yīng)的穿孔板小孔11-1的 軸線上，如圖12,使三角形通孔的一邊與穿孔板11的上下邊平行，將邊長稍大于25mm的三角 形PVDF材料的2號壓電薄膜6-2粘接在左側(cè)孔口處。
[0099] 參閱圖13,從每個2號壓電薄膜6-2的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出1號導線分線7-1和2號 導線分線7-2,每個2號壓電薄膜6-2的1號導線分線7-1和2號導線分線7-2依次接入沿發(fā)動 機艙蓋聲學包裝裝置或前圍板聲學包裝裝置橫向長度方向分布的1號導線總線8-1和2號導 線總線8-2。1號導線總線8-1和2號導線總線8-2分別在整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部匯總于1號輸出總線 8-V和2號輸出總線8-2'，如圖7,1號輸出總線8-V和2號輸出總線8-2'從沿縱向?qū)挾确较?安裝的縱向連接部分14-4中穿出，連接整流電路板9。整流電路板9的電路是由1號整流二極 管Dl、2號整流二極管D2、3號整流二極管D3與4號整流二極管D4組成的橋式整流電路，可將 各個1號壓電薄膜6-1產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電。超級電容器10是一種儲存電能的元件， 連接在整流電路的輸出端，直流電可以直接為超級電容器10充電。
[0100] 每個發(fā)動機艙蓋或前圍板處的聲學包裝裝置中只有一個整流電路板9和一個超級 電容器10來實現(xiàn)整個裝置的整流和儲存電能，由于電路板9和超級電容器10的體積較小，將 其固定在發(fā)動機艙內(nèi)的側(cè)壁上，其中電路板9通過螺釘固定，超級電容器10通過膠帶固定。
[0101] 所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的翼子板內(nèi)襯處聲學包裝裝置的 工作原理：
[0102] 參閱圖1，第一部分包括噪聲收集層，聲電轉(zhuǎn)換層和電能存儲模塊。汽車行駛時，輪 胎噪聲首先傳播到1號集聲板2-1和1號薄泡沫1-1，大部分噪聲透過1號薄泡沫1-1及其上的 防水透聲膜被1號喇叭狀的噪聲收集孔5-1采集;小部分噪聲作用在具有隔聲性能的1號集 聲板2-1的板面上被其阻隔。被噪聲收集層所采集的大部分噪聲進入聲電轉(zhuǎn)換層，首先進入 亥姆霍茲共鳴器入口端3-1，頻率在亥姆霍茲共鳴器3的固有頻率附近的噪聲進入亥姆霍茲 共鳴器共鳴腔3-2內(nèi)，噪聲的振動被加強。被放大的噪聲聲波作用在1號壓電薄膜6-1上，由 于1號壓電薄膜6-1的壓電效應(yīng)，噪聲聲波的機械振動使其兩側(cè)產(chǎn)生電位差。1號壓電薄膜6-1的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出1號導線分線7-1和2號導線分線7-2,每個1號壓電薄膜6-1的1號導 線分線7-1和2號導線分線7-2依次接入沿翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置圓周方向分布的1號 導線總線8-1和2號導線總線8-2。每一行的1號壓電薄膜6-1對應(yīng)的1號導線總線8-1和2號導 線總線8-2分別在整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部匯總于1號導線總線8-V和2號導線總線8-2、1號導線總 線8-1'和2號導線總線8-2'從沿橫向?qū)挾确较虬惭b的矩形連接部分14-2中穿出，1號導線總 線8-1'和2號導線總線8-2'與整流電路板9相連，由于振動是往復運動，所產(chǎn)生的電流是交 流電，電流傳輸?shù)秸麟娐钒?中的整流電路。交變電流經(jīng)整流后變?yōu)橹绷麟姡瑸閮δ茉?供電，本實用新型的技術(shù)方案中所采用的儲能元件是超級電容器10。
[0103] 所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置中的發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包 裝裝置的工作原理：
[0104] 第一部分包括噪聲收集層，聲電轉(zhuǎn)換層和電能存儲模塊。汽車啟動和行駛過程中， 發(fā)動機艙內(nèi)的噪聲首先傳播到2號集聲板2-2和2號薄泡沫1-2,大部分噪聲透過2號薄泡沫 1-2被2號喇叭狀的噪聲收集孔5-2采集;小部分噪聲作用在具有隔聲性能的2號集聲板2-2 的板面上被其阻隔。被噪聲收集層所采集的大部分噪聲進入聲電轉(zhuǎn)換層，首先進入穿孔板 小孔11-1，頻率在穿孔板11的固有頻率附近的噪聲進入穿孔板空腔11-2內(nèi)，噪聲的振動被 加強。被放大的噪聲聲波作用在2號壓電薄膜6-2上，由于2號壓電薄膜6-2的壓電效應(yīng)，噪聲 聲波的機械振動使其兩側(cè)產(chǎn)生電位差。從每個2號壓電薄膜6-2的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出1號 導線分線7-1和2號導線分線7-2,每個2號壓電薄膜6-2的1號導線分線7-1和2號導線分線7-2依次接入1號導線總線8-1和2號導線總線8-2。每一行的2號壓電薄膜6-2對應(yīng)的1號導線總 線8-1和2號導線總線8-2分別在整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部匯總于1號導線總線8-V和2號導線總線8-2、1號導線總線8-1'和2號導線總線8-2'從沿橫向?qū)挾确较虬惭b的縱向連接部分14-4中穿 出，1號導線總線8-V和2號導線總線8-2'與整流電路板9相連，整流電路板9的電路是由1號 整流二極管D1、2號整流二極管D2、3號整流二極管D3與4號整流二極管D4組成的橋式整流電 路，可將各個2號壓電薄膜6-2產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，為儲能元件供電，本實施例所采 用的儲能元件是超級電容器10。
[0105] 因此，總的來說，第一部分的作用是先吸收大部分噪聲，隔絕少部分噪聲；然后再 將收集的噪聲中頻率接近穿孔板11的共振頻率的部分的能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來。
[0106] 第二部分是隔聲材料層4。由于會有少量噪聲穿過2號集聲板2-2的板面并且沒有 進入聲電轉(zhuǎn)換層，而且進入聲電轉(zhuǎn)換層的噪聲也會有一部分透過2號壓電薄膜6-2而沒有轉(zhuǎn) 化為電能，所以第二部分的作用是進一步隔絕這些噪聲。
【主權(quán)項】
1. 一種能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的能夠回收噪聲能量 的汽車吸隔聲裝置是指前翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置； 所述的前翼子板內(nèi)襯的聲學包裝裝置包括有η個結(jié)構(gòu)相同的1號薄泡沫（1-1)、1號集聲 板(2-1)、η個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器(3)、1號隔聲材料層(4-1)、2個結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀 連接部分（14_1)、2個結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分(14-2)、整流電路板(9)與超級電容器(10); 其中:η取自然數(shù)； 1號集聲板(2-1)位于1號隔聲材料層(4-1)內(nèi)側(cè)，兩者的回轉(zhuǎn)軸線共線，η個結(jié)構(gòu)相同的 1號薄泡沫（1-1)安裝在1號集聲板(2-1)上的η個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形卡槽(13)中，η個結(jié)構(gòu)相同 的亥姆霍茲共鳴器(3)位于1號集聲板(2-1)與1號隔聲材料層(4-1)之間，1號隔聲材料層 (4-1)內(nèi)側(cè)面與η個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器(3)之間留有縫隙，η個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲 共鳴器入口端(3-1)與1號集聲板(2-1)上η個結(jié)構(gòu)相同的1號喇叭狀噪聲收集孔(5-1)的小 口端對正并采用膠水固定，η個結(jié)構(gòu)相同的亥姆霍茲共鳴器(3)的另一端即1號壓電薄膜(6-1)的內(nèi)外兩側(cè)面分別引出的1號導線分線(7-1)和2號導線分線(7-2)依次接入1號導線總線 (8-1)和2號導線總線（8-2); 1號導線總線（8-1)和2號導線總線（8-2)分別與1號輸出總線 (8-1')和2號輸出總線(8-2')-端連接，1號輸出總線(8-1')和2號輸出總線(8-2')的另一 端分別接入整流電路板(9)的兩輸入端，整流電路板(9)的兩輸出端與超級電容器（10)連 接;2塊結(jié)構(gòu)相同的圓弧狀連接部分（14-1)沿圓周方向安裝在1號隔聲材料層(4-1)與1號集 聲板(2-1)的兩側(cè)，2塊結(jié)構(gòu)相同的矩形連接部分（14-2)沿寬度方向安裝在1號隔聲材料層 (4-1)與1號集聲板(2-1)的兩端。2. 按照權(quán)利要求1所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的1 號集聲板(2-1)為等寬、等厚與等半徑的圓弧形板狀結(jié)構(gòu)件，1號集聲板(2-1)采用的材質(zhì)為 三元乙丙橡膠的隔聲材料，沿1號集聲板(2-1)的圓周方向和寬度方向等距離地設(shè)置有通透 的1號喇叭狀噪聲收集孔(5-1)，1號喇叭狀噪聲收集孔(5-1)為圓臺形錐孔，圓臺形錐孔的 大口端在1號集聲板(2-1)的里側(cè)，圓臺形錐孔的小口端在1號集聲板(2-1)的外側(cè)，圓臺形 錐孔的小口端處設(shè)置有用于安1號裝薄泡沫(1-1)的環(huán)形卡槽(13)。3. 按照權(quán)利要求1所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的亥 姆霍茲共鳴器(3)選用的材質(zhì)為聚碳酸酯，亥姆霍茲共鳴器共鳴腔(3-2)為圓柱形空腔，亥 姆霍茲共鳴器入口端(3-1)為圓筒形結(jié)構(gòu)孔，亥姆霍茲共鳴器共鳴腔(3-2)的一端面為圓形 的1號壓電薄膜(6-1)，1號壓電薄膜(6-1)的內(nèi)、外兩側(cè)面分別引出1號導線分線(7-1)和2號 導線分線(7-2)。4. 按照權(quán)利要求1所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的1 號隔聲材料層(4-1)采用帶有背膠的隔音氈，厚度為5mm;隔音氈是一種具有一定柔性的高 密度卷材。5. 按照權(quán)利要求1所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的1 號薄泡沫（1-1)為圓臺形板類結(jié)構(gòu)件，其周邊設(shè)置為具有錐角的錐面，錐面的錐角與1號喇 叭狀噪聲收集孔(5-1)即圓臺形錐孔的錐角相等；1號薄泡沫（1-1)為常見的聚苯乙烯泡沫， 1號薄泡沫(1-1)的厚度小于1號集聲板(2-1)厚度。6. -種能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的能夠回收噪聲能量 的汽車吸隔聲裝置是指發(fā)動機艙蓋或前圍板處聲學包裝裝置； 所述的發(fā)動機艙蓋和前圍板處聲學包裝裝置皆包括η個結(jié)構(gòu)相同的2號薄泡沫（1-2)、2 號集聲板(2_2)、2號隔聲材料層(4-2)、η個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜(6-2)、穿孔板(11)、2塊 結(jié)構(gòu)相同的橫向連接部分（14-3 )、2塊結(jié)構(gòu)相同的縱向連接部分（14-4 )、整流電路板(9)與 超級電容器(10);其中:η取自然數(shù)； 2號集聲板(2-2)與穿孔板（11)采用膠水粘接在一起，穿孔板(11)上的穿孔板小孔（11- 1) 與2號集聲板(2-2)上的2號喇叭狀噪聲收集孔(5-2)的小口端對正，η個結(jié)構(gòu)相同的2號薄 泡沫（1-2)安裝在2號集聲板(2-2)上的η個結(jié)構(gòu)相同的2號喇叭狀噪聲收集孔(5-2)中，η個 結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜(6-2)粘貼在穿孔板(11)上的η個結(jié)構(gòu)相同的穿孔板小孔(11-1)對 面的η個等邊三角形通孔的孔口處，η個結(jié)構(gòu)相同的2號壓電薄膜(6-2)的內(nèi)外兩側(cè)面分別引 出的1號導線分線（7-1)和2號導線分線（7-2)依次接入1號導線總線（8-1)和2號導線總線 (8-2) ;1號導線總線(8-1)和2號導線總線(8-2)分別與1號輸出總線(8-η和2號輸出總線 (8-?)-端連接，1號輸出總線(8-1。和2號輸出總線(8-2')的另一端分別接入整流電路板 (9)兩輸入端，整流電路板(9)兩輸出端與超級電容器（10)連接;2號隔聲材料層(4-2)放置 在穿孔板（11)設(shè)置有η個等邊三角形小孔的一側(cè)，并使2號隔聲材料層(4-2)與穿孔板（11) 之間具有間隙，2塊結(jié)構(gòu)相同的橫向連接部分(14-3)與2塊結(jié)構(gòu)相同的縱向連接部分(14-4) 安裝在2號隔聲材料層(4-2)、穿孔板（11)與2號集聲板(2-2)的四周，并采用大頭針將三者 連成一體。7. 按照權(quán)利要求6所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的2 號集聲板(2-2)為矩形平板狀結(jié)構(gòu)件，2號集聲板(2-2)采用的材質(zhì)為三元乙丙橡膠的隔聲 材料，沿2號集聲板(2-2)的長度方向和寬度方向等距離地設(shè)置有通透的2號喇叭狀噪聲收 集孔(5-2)，2號喇叭狀噪聲收集孔(5-2)為圓臺形錐孔，圓臺形錐孔的大口端在2號集聲板 (2-2)的同側(cè)，圓臺形錐孔的小口端同在2號集聲板(2-2)的另一側(cè)。8. 按照權(quán)利要求6所述的能夠回收噪聲能量的汽車吸隔聲裝置，其特征在于，所述的穿 孔板（11)為矩形的平板式結(jié)構(gòu)件，穿孔板（11)的內(nèi)部設(shè)置有長方體形的穿孔板空腔（11- 2) ，在穿孔板（11)的前壁上沿其橫向與縱向均勻地布置有結(jié)構(gòu)相同的穿孔板小孔（11-1)， 穿孔板小孔（11-1)的內(nèi)徑與2號集聲板(2-2)上的2號喇叭狀噪聲收集孔(5-2)即圓臺形錐 孔的小口端的內(nèi)徑相等，穿孔板(11)的前壁上沿其橫向與縱向任何兩個相鄰的穿孔板小孔 (11-1)之間的距離與2號集聲板(2-2)上對應(yīng)的兩個相鄰的2號喇叭狀噪聲收集孔(5-2)即 圓臺形錐孔之間的距離相等，在穿孔板（11)的后壁上沿其橫向與縱向布置有結(jié)構(gòu)相同的正 對著每個穿孔板小孔(11-1)的等邊三角形通孔，穿孔板(11)采用材質(zhì)是經(jīng)過增韌改性的ΡΡ 即聚丙烯。
【文檔編號】H02J7/32GK205453256SQ201521136207
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】陳書明, 郭晗, 王連會, 井曉瑞, 張繼修, 陳靜, 王登峰
【申請人】吉林大學