一种全频吸声结构的制作方法

    专利查询2026-06-22  12


    本发明涉及室内吸声结构,具体为一种全频吸声结构。


    背景技术:

    1、具有声学要求房间,需要使用吸声材料,常见的吸声材料吸收中高频很容易,吸声系数很高,但低频吸声系数很低,较难吸收。中低频吸声常见的原理有以下几种:

    2、a:亥姆霍兹共鸣腔

    3、饰面有小孔,穿孔率一般<10%,小孔后面有后空腔,实现“小孔大肚子”的构造;常见的声学材料如:木槽穿孔吸音板,穿孔石膏板等;吸声特性:每个“小孔大肚子”均为一个空气弹簧,主要吸声空气弹簧的共振频段,所以吸声特性:只吸收中低频某一频段;

    4、b:增加吸声棉厚度

    5、吸声棉厚度越厚,低频吸声量越大。房间多数情况不可能大量增加吸声材料厚度,这样会浪费大量空间。

    6、所以需要发明一种中低频吸声系数较高,且总体厚度占用尺寸不大的声学材料,且满足环保要求。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了解决现有中低频吸声系数低或只能吸收单一频段的难题,故此提出一种全频吸声结构,采用吸收中高频的吸音结构一、吸收低频的吸音结构二以及即吸收中高频又增加吸音结构二低频吸声下潜深度的吸音结构三。

    2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    3、一种全频吸声结构,由外至内依次包括吸收中高频的吸音结构一、吸收低频的吸音结构二以及即吸收中高频又增加吸音结构二低频吸声下潜深度的吸音结构三。

    4、在上述方案更进一步改进之处在于,所述吸音结构一包括聚酯纤维吸声棉,吸音结构二包括0.5~1.5mm的薄板,吸音结构三包括发泡三聚氰胺吸音棉。吸声结构总厚度约100mm左右,外层聚酯纤维吸声棉吸收中高频;0.5~1.5mm钢板通过薄板共振吸收低频,具体厚度应根据房间声源特性确定,如:低音炮等重低音建议采用1.5mm钢板,录音棚等人声为主建议采用0.5mm钢板;钢板吸声特性,0.5~1.5mm钢板面密度3.9kg/~11.7kg/,薄板共振吸声频率80~150hz。频率范围最内层采用流阻较高的发泡三聚氰胺吸音棉,即能提高中高频吸声量,还能帮助钢板增加低频吸声下潜深度。

    5、在上述方案更进一步改进之处在于,所述吸音结构一包括两个吸音体以及夹设于吸音体之间的多孔纤维填充蜂窝夹层结构体,吸音体以多孔材料经孔内薄膜化修饰的材料制得。通过多孔纤维填充蜂窝夹层结构体和吸音体组成的夹层结构,通过吸音体和内部的夹层结构能够极大地提高吸音结构一的中高频吸声效果。

    6、在上述方案更进一步改进之处在于,两个所述吸音体相对侧均设置有安装腔,安装腔内设置有柔性连接结构,安装腔内壁通过柔性连接结构将多孔纤维填充蜂窝夹层结构体悬空安装,柔性连接结构包括两组弹簧组件,每组弹簧组件均包括周向均匀安装于多孔纤维填充蜂窝夹层结构体外围的弹簧体,每个弹簧体的弹性系数均不一致,两组弹簧组件的弹簧体错开90°或180°布设。通过内部的多孔纤维填充蜂窝夹层结构体经过利用两组弹簧组件中弹簧弹性系数的不同,使得大幅度降低吸声后结构的震频,进一步提高吸声效果。

    7、在上述方案更进一步改进之处在于,所述多孔纤维填充蜂窝夹层结构体包括布设于两侧且表面布设有微孔的蒙皮部以及位于蒙皮内侧的蜂窝夹层部,蜂窝夹层部的内部设置有填充腔,填充腔内填充有多孔纤维材料,蒙皮部上开设有微孔(100μm左右),蜂窝夹层部为10mm~20mm,多孔纤维材料的填充量为300g/。通过蜂窝夹层部内部的多孔纤维材料可有效提高夹层结构的吸声吸能,通过蒙皮上开微孔,利于发挥微孔的吸声作用和内部的多孔纤维的吸音效果,大幅度提高吸声系数,还会降低结构的隔声材料隔声能力用传声损失。

    8、在上述方案更进一步改进之处在于,所述吸音体包括骨架部和粘结于骨架部表面的聚酯纤维部,骨架部的成份组成包括聚乙烯树脂50~60份、功能化改性有机硅微球1~3份、碳酸钙80~150份、钙锌稳定剂1~4份、聚乙烯蜡0.5~2.2份、润滑剂0.2~2份。通过掺杂功能化改性有机硅微球实现骨架部优良的吸声性能。

    9、在上述方案更进一步改进之处在于,所述功能化改性有机硅微球通过改性有机硅微球经三聚氰胺内部薄膜化改性制得;

    10、改性有机硅微球制备工艺包括:

    11、将十六烷基三甲基氯化铵,三乙醇胺和纯水按质量比5:1:20混合均匀,在常温下搅拌1~2h,制成有机溶液,将纳米二氧化硅加入纳米二氧化硅质量3~5倍的有机溶液中,搅拌1~2h,过滤后用无水乙醇洗涤3~5次,再加入纳米二氧化硅质量8~15倍的质量分数10%的氢氧化钠溶液中,20~30℃刻蚀30~40min后过滤,用纯水洗2~5次,用1%的氯化钠甲醇溶液在20~30℃下萃取,用纯水和无水乙醇各洗涤3~7次,在-10~-1℃,5~10pa的压力下干燥6~9h,制得中空多孔有机硅微球,将中空多孔有机硅微球;

    12、将2~4g二水合草酸溶于100 ml蒸馏水中,向其溶液内加入0.5~1g的中空多孔有机硅微球,在室温下向1~2g三聚氰胺中加入 100 ml二甲基亚砜,搅拌使其完全溶解,在搅拌的状态下将草酸-改性有机硅球悬浮液缓缓加入到三聚氰胺溶液中,三聚氰胺与草酸的摩尔比为(1~2):(2~4),继续搅拌同时超声震荡1h后,用纯水洗涤3~5次,在60~70℃干燥6~8h,制得功能化改性有机硅微球。

    13、经三聚氰胺和草酸进行超分子自组装体的羧基和有机硅微球内部中空网络结构的硅羟基结合,进而对有机硅微球网络孔道内部进行薄膜化修饰,薄膜化修饰源于超分子自组装体具有容易和有机硅微球网络孔道处的硅羟基结合形成酯键的基团,在遇到声波振动时,声波会在孔道内部薄膜作用下逐步消耗掉,进而达到消音/吸音效果,再配合功能化的有机硅微球在聚乙烯树脂内部均匀分散,在不失骨架部结构强度的条件下,还能够使得骨架部具备消音效果,吸音效果由以往的20.8db达到32.8db以上。

    14、在上述方案更进一步改进之处在于,两个所述吸音体相对侧均设置有连接槽,两个吸音体上对应的连接槽通过连接体连接,连接体连接两个吸音体的连接槽后呈相互拉扯状态。通过相互拉扯状态能够确保两个吸音体的安装稳定,消除内部多孔纤维填充蜂窝夹层结构体吸声降频时的抖动,保证结构强度和结构稳定性。

    15、在上述方案更进一步改进之处在于,所述连接体包括位于两端的连接大头以及连接两个连接大头的连接小头,且连接小头为柔性材料的薄片结构。

    16、在上述方案更进一步改进之处在于,所述连接槽为两端浅中间深的t形槽,连接大头为多个由球铰链相互串联的衔接体,衔接体的两端均为球头结构且一端的球头结构嵌设于连接小头内。

    17、通过衔接体两端的球头结构分别实现于连接小头的衔接以及与连接槽的卡接结构,配合t形槽的两端浅中间深的结构形式能够方便连接两个骨架部同时还能保证两个骨架部的连接效果。



    技术特征:

    1.一种全频吸声结构,其特征在于,由外至内依次包括吸收中高频的吸音结构一、吸收低频的吸音结构二以及即吸收中高频又增加吸音结构二低频吸声下潜深度的吸音结构三。

    2.根据权利要求1所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述吸音结构一包括聚酯纤维吸声棉,吸音结构二包括0.5~1.5mm的薄板,吸音结构三包括发泡三聚氰胺吸音棉。

    3.根据权利要求1所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述吸音结构一包括两个吸音体以及夹设于吸音体之间的多孔纤维填充蜂窝夹层结构体,吸音体以多孔材料经孔内薄膜化修饰的材料制得。

    4.根据权利要求3所述的一种全频吸声结构,其特征在于,两个所述吸音体相对侧均设置有安装腔,安装腔内设置有柔性连接结构,安装腔内壁通过柔性连接结构将多孔纤维填充蜂窝夹层结构体悬空安装,柔性连接结构包括两组弹簧组件,每组弹簧组件均包括周向均匀安装于多孔纤维填充蜂窝夹层结构体外围的弹簧体,每个弹簧体的弹性系数均不一致,两组弹簧组件的弹簧体错开90°或180°布设。

    5.根据权利要求4所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述多孔纤维填充蜂窝夹层结构体包括布设于两侧且表面布设有微孔的蒙皮部以及位于蒙皮部内侧的蜂窝夹层部,蜂窝夹层部的内部设置有填充腔,填充腔内填充有多孔纤维材料,多孔纤维材料的填充量为300g/。

    6.根据权利要求3所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述吸音体包括骨架部和粘结于骨架部表面的聚酯纤维部,骨架部的成份组成包括聚乙烯树脂50~60份、功能化改性有机硅微球1~3份、碳酸钙80~150份、钙锌稳定剂1~4份、聚乙烯蜡0.5~2.2份、润滑剂0.2~2份。

    7.根据权利要求6所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述功能化改性有机硅微球通过改性有机硅微球经三聚氰胺内部薄膜化改性制得;

    8.根据权利要求6所述的一种全频吸声结构,其特征在于,两个所述吸音体相对侧均设置有连接槽,两个吸音体上对应的连接槽通过连接体连接,连接体连接两个吸音体的连接槽后呈相互拉扯状态。

    9.根据权利要求8所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述连接体包括位于两端的连接大头以及连接两个连接大头的连接小头,且连接小头为柔性材料的薄片结构。

    10.根据权利要求9所述的一种全频吸声结构,其特征在于,所述连接槽为两端浅中间深的t形槽,连接大头为多个由球铰链相互串联的衔接体,衔接体的两端均为球头结构且一端的球头结构嵌设于连接小头内。


    技术总结
    本发明公开一种全频吸声结构,由外至内依次包括吸收中高频的吸音结构一、吸收低频的吸音结构二以及即吸收中高频又增加吸音结构二低频吸声下潜深度的吸音结构三。吸声结构总厚度约100mm左右,外层聚酯纤维吸声棉吸收中高频;0.5~1.5mm钢板通过薄板共振吸收低频,具体厚度应根据房间声源特性确定,如:低音炮等重低音建议采用1.5mm钢板,录音棚等人声为主建议采用0.5mm钢板;钢板吸声特性,0.5~1.5mm钢板面密度3.9kg/~11.7kg/,薄板共振吸声频率80~150Hz。频率范围最内层采用流阻较高的发泡三聚氰胺吸音棉,即能提高中高频吸声量,还能帮助钢板增加低频吸声下潜深度。

    技术研发人员:徐经政
    受保护的技术使用者:赛彬(北京)声学科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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