一种利用超声波的隔音降噪结构的制作方法

本实用新型涉及噪声控制领域，尤其涉及一种隔音降噪结构。

背景技术：

噪声对于人耳及人体其他器官都具有一定危害，会干扰人们的正常生活、学习和工作。对于噪声的控制一般从三个方面着手：抑制噪声源、控制传播途径以及防护受体。其中控制声传播途径是控制噪声普遍采用的技术，包括隔声、消声、阻尼减震等措施。

低频噪音是指主频率低于300hz的噪声，高频噪音是指主频率高于800hz的噪声。研究表明，高声压级的低频噪声对人体的伤害非常大，低频噪声的传播距离远，相对于高频噪声，其在传播过程中的衰减较少。最常见的道路交通噪声亦属于低频噪声，这种噪声虽小，但足以让人烦躁不安能够听到这些噪声的人们易产生头痛、恶心、烦躁及睡眠障碍等问题。目前，常用的降噪方法对高频噪声有较好的降噪效果，对低频噪声的处理并不理想。

技术实现要素：

本实用新型是要解决现有的降噪方法对低频噪声的降噪效果较差的问题，提供一种利用超声波的隔音降噪结构。

本实用新型利用超声波的隔音降噪结构包括两层吸声材料层以及位于两层吸声材料层之间的超声波发生器。

进一步的，所述超声波发生器发出的超声波频率为20khz～100khz。

进一步的，所述吸声材料层的厚度为2～4cm。

进一步的，两层吸声材料层之间的距离为3～10cm。

进一步的，所述吸声材料层为多孔吸声材料层，可以为纤维状吸声材料层、颗粒状吸声材料层、泡沫状吸声材料层等。例如玻璃棉层、矿渣棉层等。

进一步的，若所述隔音降噪结构安装在刚性壁上，靠近刚性壁一侧的吸声材料层和刚性壁之间留出空气层。所述空气层的厚度为1～5cm。

进一步的，所述吸声材料外侧还依次设置有纺织材料层和穿孔板。

所述纺织材料层为透气性较好的纺织品，如纱布等。

所述穿孔板的孔隙率大于20％。

本实用新型的工作原理：

超声波发生器在两层吸声材料层之间产生超声波，引起两层吸声材料层之间的声传播介质(即位于两层吸声材料层之间的空气)的高频振动，形成高频介质层。噪声源产生的声波通过噪声源一侧的吸声材料层进入高频介质层，被高频介质层中高频振动的声传播介质消纳，而高频介质层中的超声波引起的空气振动若超出高频介质层范围便会被吸声材料层吸收，从而无选择性的高效消除噪声。

多孔吸声材料是内部有大量的互相贯通的、向外敞开的微孔的材料，靠从表面至内部许多细小的敞开通道使声波衰减。但多孔吸声材料对高频声波的处理效果好，对低频声波的处理效果较差。当低频噪声通过噪声源一侧的吸声材料层进入高频介质层，由于高频介质层内超声波发生器引起的空气的振动频率较高，低频噪声引起的振动对声传播介质的影响相对较小，甚至可以忽略，被高频介质层中高频振动的声传播介质消纳，再利用多孔吸声材料对高频声波的吸收效果好的特点，消除声波，从而阻断噪声向防护受体的传播。达到宽频率范围、高吸声系数吸声降噪的目的。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的隔音降噪结构对低频噪声的降噪效果较好，同时也对高频、中频噪声的控制效果都较好，可以无选择性的隔除噪声。高频介质层内声传播介质(空气)的振动频率提高，使声传播介质处于高频振动的状态，此时，中低频噪声引起的声传播介质的振动对声传播介质的影响相对较小，甚至可以忽略，再利用多孔吸声材料对高频声波的吸收效果好的特点，消除声波，阻断噪声向防护受体的传播。

本实用新型的隔音降噪结构能够提高吸声系数、拓宽吸声频率范围，进而提高对不同频率噪声的吸声降噪效果。在保证降噪效果的前提下，降低噪声控制的成本。

附图说明

图1为本实施方式利用超声波的隔音降噪结构的示意图；

图2为外侧设有轻质物和穿孔板的隔音降噪结构的示意图；

图3为隔音降噪结构安装在刚性壁上的示意图。

具体实施方式

本实用新型技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式利用超声波的隔音降噪结构包括两层吸声材料层1以及位于两层吸声材料层之间的超声波发生器2。

超声波发生器在两层吸声材料层之间产生超声波，引起两层吸声材料层之间的声传播介质(即位于两层吸声材料层之间的空气)的高频振动，形成高频介质层。噪声源产生的声波通过噪声源一侧的吸声材料层进入高频介质层，被高频介质层中高频振动的声传播介质消纳，而高频介质层中的超声波引起的空气振动若超出高频介质层范围便会被吸声材料层吸收，从而无选择性的高效消除噪声。不仅对对低频噪声的降噪效果较好，同时也对高频、中频噪声的控制效果都较好。

本实施方式的隔音降噪结构吸声系数高、吸声频率范围宽的吸声降噪方法，进而提高对不同频率噪声的吸声降噪效果。同时，在保证降噪效果的前提下，降低噪声控制的成本。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述超声波发生器2发出的超声波频率为20khz～100khz。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述吸声材料层1的厚度为2～4cm。其它与具体实施方式一或二相同。

实验表明，声波频率在500hz以上时，吸声系数几乎与材料厚度无关，由于高频噪音在吸声材料的表面便被吸收，故增加厚度对高频声影响不大，使用时，考虑采用的吸声材料的优劣、经济及制作的方便，吸声材料层厚度取为2～4cm。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：两层吸声材料层之间的距离为3～10cm。其它与具体实施方式一至三之一相同。

由于超声波发生器发出的超声波的方向性强，故高频介质层厚度不用过宽，又考虑到超声波发生装置的体积及其安装方便，故取厚度为3～10cm。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述吸声材料层1为多孔吸声材料层，具体为纤维状吸声材料层、颗粒状吸声材料层或泡沫状吸声材料层。例如玻璃棉层、矿渣棉层等。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述超声波发生器2为数字电路超声波发生器。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述吸声材料层1外侧还依次设置有纺织材料层4和穿孔板3。其它与具体实施方式一或二相同。

吸声材料层1、纺织材料层4和穿孔板3之间通过粘贴的方式固定。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：所述纺织材料层4为透气性较好的纺织品，如纱布等。其它与具体实施方式七相同。

纺织材料层为透气性较好的纺织品，其对吸声特性几乎没有影响，用于固定多孔吸声材料。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七不同的是：所述穿孔板3的孔隙率大于20％。其它与具体实施方式七相同。

穿孔板对吸声材料起到护面处理作用，穿孔板的穿孔率应大于20％，否则会影响高频吸声效果。

具体实施方式十：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式七不同的是：若所述隔音降噪结构安装在刚性壁6上，靠近刚性壁6一侧的吸声材料层1外侧的穿孔板3和刚性壁之间留出空气层5。所述空气层的厚度为1～5cm。其它与具体实施方式七相同。

本实施方式通过建筑材料龙骨将所述隔音降噪结构固定在刚性壁上。

空气层的作用相当于增加了多孔吸声材料的厚度，可以改善吸声性能，空腔结构节省吸声材料，比单纯增加材料厚度更为经济。

多孔吸声材料的吸声系数随空气层厚度的增加而增加，但增加到一定厚度后，效果不再继续明显增加，考虑到空间占用、安装方便，故空气层厚度取为1～5cm。

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