專利名稱：聲音衰減系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及噪聲抑制技術(shù)，并且更具體地，涉及提供改善的聲音衰減特性
的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
由飛機(jī)、汽車以及其他現(xiàn)代機(jī)器導(dǎo)致的環(huán)境噪聲常常是令人煩惱的。為了將噪聲 維持成低于可接受的水平，經(jīng)常需要使用噪聲抑制技術(shù)。因此，噪聲抑制已經(jīng)變成了具有廣 泛的工業(yè)和居住應(yīng)用的一種重要技術(shù)。噪聲抑制裝置經(jīng)常被應(yīng)用于供熱通風(fēng)和空調(diào)(HVAC) 系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器和綜合建筑、運(yùn)輸車輛以及可傾向于產(chǎn)生不能接受的高水平噪聲的任何機(jī) 器中。 因此，存在用于抑制噪聲的各種裝置和技術(shù)。例如，為了減少由供熱和空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn) 生的噪聲，噪聲抑制裝置經(jīng)常安裝在通風(fēng)管道、通風(fēng)入口和排放口、空氣抽取裝置等之內(nèi)。 在工業(yè)安裝中，經(jīng)常將聲音抑制技術(shù)應(yīng)用到諸如壓縮機(jī)的機(jī)器的排放管道、排放煙閨以及 空氣入口管道上。為了進(jìn)一步減少環(huán)境噪聲，高音量的機(jī)器經(jīng)常被包含在配備有聲音阻尼 障礙壁的聲學(xué)罩中。為了給聲學(xué)罩提供空氣循環(huán)同時(shí)仍減少噪聲，通風(fēng)孔經(jīng)常裝配有隔音 罩、百葉窗、消音器或者它們的組合。 由這類裝置提供的噪聲減少或者衰減水平常按照裝置的插入損失進(jìn)行描述。插入 損失是聲音幅度方面的減少，其由將聲音衰減裝置插入聲音傳輸通道中而導(dǎo)致，并且通常 以分貝進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)試配置中(其中聲音幅度在聲音傳輸通道的出口處進(jìn)行測(cè)量)，插入 損失可以限定為無(wú)插入的聲音衰減裝置的聲音幅度(Al)與具有插入的聲音衰減裝置的聲 音幅度(A2)的比值。而該比值可以根據(jù)下面的方程而表示
插入損失(db) = 201og(Al/A2) 典型地，這類裝置的插入損失隨著該裝置長(zhǎng)度而增加。此外，為了維持可接受的空 氣流，可以將該裝置的總體截面面積放大以補(bǔ)償由于聲音衰減元件導(dǎo)致的氣流阻力。因此， 聲音抑制裝置可能趨于龐大而昂貴。結(jié)果，提供具有改善的聲音衰減的裝置可能是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)的實(shí)施例提供增加一些噪聲抑制裝置的聲音衰減特征的方法和裝置。更具 體地，提供包括改善的聲音捕獲開(kāi)口的聲音衰減腔，這些聲音捕獲開(kāi)口傾向于將聲音保持 在該腔中而不允許聲音通過(guò)這些開(kāi)口退回。在某些實(shí)施例中，聲音捕獲開(kāi)口包括由突起圍 繞的孔。在其他的實(shí)施例中，聲音捕獲開(kāi)口包括有角度的板條。這些實(shí)施例還提供包括改 善的聲音衰減腔的噪聲抑制裝置。再有其他的實(shí)施例還提供包括改善的聲音衰減腔的噪聲 產(chǎn)生機(jī)器。


當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他的特征、方面以及益處將變得更好理解，其中貫穿這些附圖，相似的標(biāo)記表示相似的部分，其中 圖1是示范性建筑的環(huán)境視圖，顯示了根據(jù)一些實(shí)施例可將聲音衰減裝置裝配到
其上的各種噪聲源； 圖2是示范性系統(tǒng)的方框流程圖，該系統(tǒng)具有根據(jù)一些實(shí)施例可將聲音衰減裝置 裝配到其上的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)； 圖3和圖4是顯示示范性聲音衰減導(dǎo)管的透視圖，該聲音衰減導(dǎo)管根據(jù)一些實(shí)施 例可應(yīng)用到圖1和圖2中描繪的各種噪聲源上； 圖5是示出了根據(jù)一些實(shí)施例的示范性聲音衰減障礙壁和通風(fēng)罩的截面視圖；
圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的示范性聲音衰減導(dǎo)管的透視圖； 圖7A、7B以及7C是示范性吸音導(dǎo)管的內(nèi)壁的近視圖，示出了根據(jù)一些實(shí)施例在圖 3、4和5中顯示的聲音捕獲開(kāi)口 。 圖8是根據(jù)一些實(shí)施例帶有隔板的示范性聲音衰減導(dǎo)管的截面視圖； 圖9A和9B是示范性聲音衰減隔板的截面視圖，示出了根據(jù)一些實(shí)施例顯示在圖
3、4和5中的聲音捕獲開(kāi)口 ； 圖10是根據(jù)一些實(shí)施例帶有隔板的示范性聲音衰減導(dǎo)管的截面俯視圖； 圖11是示范性聲音衰減隔板的近視圖，示出了顯示在圖3、4和5中的聲音捕獲開(kāi)
口的聲音衰減特性； 圖12是示范性聲音衰減導(dǎo)管的透視圖，聲音衰減導(dǎo)管包括具有根據(jù)一些實(shí)施例 的聲音捕獲板條的隔板；以及 圖13是示范性聲音衰減隔板的截面視圖，示出了顯示在圖10中的聲音捕獲板條 的聲音衰減特性。
具體實(shí)施例方式
下面將描述本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描 述，在本說(shuō)明書(shū)中可能不描述一個(gè)實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是在任何這種實(shí) 際實(shí)施方式的開(kāi)發(fā)中，如在任何工程或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，為了實(shí)現(xiàn)研發(fā)人員的特定目標(biāo)(諸 如符合系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限制)，必須做出許多實(shí)施方式特定的決定，這些決定可以從 一個(gè)實(shí)施方式到另一個(gè)實(shí)施方式而變化。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是盡管這種研發(fā)努力可能是復(fù) 雜而耗時(shí)的，但是對(duì)于那些享有本發(fā)明益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，這種研發(fā)努力仍然是 設(shè)計(jì)、制備以及制造的日常任務(wù)。 本發(fā)明的各方面涉及改善的噪聲抑制技術(shù)。具體地，根據(jù)一些實(shí)施例的噪聲抑制 裝置包括具有改善的開(kāi)口的聲音衰減腔，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該聲音衰減腔提供更好的聲音 捕獲和聲音保持特性。這些改善的開(kāi)口增加了根據(jù)本文中所描述的這些技術(shù)制備的噪聲抑 制裝置的插入損失。結(jié)果，與提供同樣聲音衰減水平的現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，這些噪聲抑制 裝置可以被制備得更小、更輕以及更便宜。 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖l描繪了具有各種噪聲源、各種進(jìn)氣口以及噪音可在該處逸出 到外部環(huán)境中的排放點(diǎn)的示范性建筑IO。建筑10可以是工業(yè)綜合建筑或者住宅建筑。建 筑IO包括諸如機(jī)器12的一個(gè)或者多個(gè)噪聲源，其可以包括供熱系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、馬達(dá)、渦輪 機(jī)、壓縮機(jī)、泵、機(jī)床等。由這些噪聲源產(chǎn)生的噪聲可使得該建筑10內(nèi)或者周圍的人們感到煩惱。 機(jī)器12例如可包括進(jìn)氣口 14，該進(jìn)氣口 14可向機(jī)器12的氣體壓縮機(jī)提供空氣。 建筑10還可包括通風(fēng)系統(tǒng)。因此，建筑10可包括通風(fēng)入口 16，該通風(fēng)入口 16從外部抽取 空氣，并通過(guò)空氣管道18將空氣分配給整個(gè)建筑10。建筑10例如還可包括抽氣機(jī)20，用 于將外部空氣提供給建筑10內(nèi)諸如空調(diào)單元的機(jī)器。建筑10還可包括通風(fēng)排氣裝置22。 此外，機(jī)器12可以產(chǎn)生可通過(guò)排放煙囪24離開(kāi)的廢煙。 將會(huì)理解的是進(jìn)氣口和排放點(diǎn)可以給在建筑10內(nèi)產(chǎn)生的噪聲提供逸出到外部 環(huán)境中的機(jī)會(huì)。為了遵守政府制定的安全和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及另外減少噪聲，可以在整個(gè)建筑 10中將根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例的各種聲音衰減裝置聲學(xué)地聯(lián)接到噪聲源上。例如，抽氣機(jī)20和 通風(fēng)排氣裝置22可以包括聲音阻塞百葉窗26。建筑10的外壁還可以裝備噪聲阻塞面板 28。另外，空氣管道30和排放管道32可以裝備吸收由機(jī)器12產(chǎn)生的聲音的消音器。此外， 高音量的機(jī)器可以用罩34容納，罩34可以包括障礙壁36并且可以裝配在噪聲阻塞通風(fēng)罩 38內(nèi)。 圖2是一個(gè)示范性系統(tǒng)40的方框圖，該示范性系統(tǒng)40包括聲學(xué)地聯(lián)接到根據(jù)本 技術(shù)的實(shí)施例的聲音衰減裝置上的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)42。例如，該系統(tǒng)40可以包括飛行器、 船只、機(jī)車、功率發(fā)生系統(tǒng)或者它們的組合。因此，負(fù)載44可以包括發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器、傳送 器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或者它們的組合。示出的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)42包括進(jìn)氣段46、壓縮機(jī)48、燃燒 器段50、渦輪52以及排氣段54。渦輪52通過(guò)軸56驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到壓縮機(jī)48上。
如由箭頭所指的，空氣流過(guò)進(jìn)氣段46并流入壓縮機(jī)48，壓縮機(jī)48在空氣進(jìn)入燃燒 器段50之前壓縮空氣。示出的燃燒器段50包括中心地或者環(huán)狀地圍繞軸56布置在壓縮 機(jī)48和渦輪52之間的燃燒器殼58。在燃燒器殼58內(nèi)，燃燒器段50包括圍繞軸56以圓形 或者環(huán)狀構(gòu)型設(shè)置于多個(gè)徑向位置處的多個(gè)燃燒器60。來(lái)自壓縮機(jī)48的壓縮空氣進(jìn)入各 燃燒室60，并且隨后與燃料混合并與其一起在各燃燒器60內(nèi)燃燒以驅(qū)動(dòng)渦輪52。可以用 一些或者全部的所得到的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)軸56進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以向壓縮機(jī)48和/或負(fù)載64提供動(dòng) 力。在某些實(shí)施例中，排氣被用作用于諸如噴氣式飛機(jī)的交通工具的推力源。
如圖2中描繪的，系統(tǒng)40包括用于噪聲逸出的兩個(gè)主要區(qū)域。特別地，發(fā)生于燃 燒器段50、壓縮機(jī)段48、渦輪段52或者它們的組合中的噪聲可能傾向于在進(jìn)氣段46和排 氣段54處如由聲波66所示從該系統(tǒng)40逸出。為了將由系統(tǒng)40釋放的噪聲減小到可接受 的水平，在向著/來(lái)自進(jìn)氣段46和排氣段54的流路徑中或者沿著該流路徑，系統(tǒng)40可包 括諸如消音器的根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的聲音衰減裝置。將在下面進(jìn)一步描述的聲音衰減裝置允 許空氣通過(guò)，同時(shí)減小聲音幅度。 圖3描繪了一個(gè)示范性的聲音衰減導(dǎo)管68，該導(dǎo)管可以被用在根據(jù)這些實(shí)施例的 上述的各種聲音衰減裝置中。導(dǎo)管68可包括引導(dǎo)空氣流并且衰減穿過(guò)該導(dǎo)管68的聲波的 側(cè)壁70。流動(dòng)經(jīng)過(guò)導(dǎo)管68的空氣的方向由箭頭74標(biāo)出，而從導(dǎo)管68發(fā)出的聲音的方向 由箭頭72標(biāo)出。如由空氣和聲音的方向所標(biāo)出的，將會(huì)理解的是如圖3中所描繪的導(dǎo)管 68為入口導(dǎo)管。但是，在某些實(shí)施例中，該導(dǎo)管68或者一個(gè)陣列的導(dǎo)管68還可用作排放導(dǎo) 管，在該情況下，聲音和空氣可沿著相同方向行進(jìn)。導(dǎo)管68可聲學(xué)地聯(lián)接到諸如圖2中顯 示的渦輪52或者壓縮機(jī)48的噪聲產(chǎn)生裝置上。導(dǎo)管68還可以聲學(xué)地聯(lián)接到機(jī)器12上或 者聯(lián)接在空氣管道18和30內(nèi)，如圖1中所示。盡管為了方便，本公開(kāi)提及了空氣導(dǎo)管，但是將會(huì)理解的是所公開(kāi)的實(shí)施例還可包括聲音可穿過(guò)其中的輸送任何氣體或者流體的導(dǎo)管。 為了吸收聲音，導(dǎo)管68的側(cè)壁70可以是形成聲音衰減腔77的中空罩。應(yīng)當(dāng)注意 的是如本申請(qǐng)中使用的用語(yǔ)"中空"意在描述側(cè)壁70的形狀，而不是指?jìng)?cè)壁70是否填充 有聲音衰減材料。沿著導(dǎo)管68的內(nèi)表面可存在使得聲音能夠進(jìn)入聲音衰減腔77的若干開(kāi) 口 76。如將在下面進(jìn)一步描述的，開(kāi)口 76被特別地成形為使得聲音能夠進(jìn)入聲音衰減腔 77并且大體上將聲音保持在聲音衰減腔77內(nèi)。為了提高聲音衰減水平，腔77可以填充有 聲音衰減材料78，諸如礦棉、玻璃纖維、泡沫或者適合衰減聲音的任何其他的材料。在某些 實(shí)施例中，可以讓聲音衰減腔77是空的。當(dāng)聲音穿過(guò)導(dǎo)管68時(shí)，聲音進(jìn)入開(kāi)口 76并由聲 音衰減材料78衰減，從而減小離開(kāi)導(dǎo)管68的聲音的幅度。 可以控制導(dǎo)管68的尺寸以便平衡導(dǎo)管68的聲音衰減和空氣流特征。例如，可以 通過(guò)增加壁厚80來(lái)增加導(dǎo)管68的聲音衰減，增加壁厚會(huì)增加聲音衰減腔的尺寸以及包括 在側(cè)壁70中的聲音衰減材料78的量。另外，可以增加長(zhǎng)度82以便改善導(dǎo)管68的聲音衰 減特性。但是增加壁厚80和/或長(zhǎng)度82會(huì)增加導(dǎo)管68的氣流阻力。因此，為了維持適當(dāng) 的氣流，可以改變導(dǎo)管68的高度84和/或?qū)挾?6。增加導(dǎo)管的尺寸增加了該裝置的重量、 空間消耗量以及成本。另外，許多應(yīng)用具有的用于噪聲抑制裝置的空間的量有限。由于這 些原因，期望在更小的空間中改善導(dǎo)管的聲音衰減。 然而，由于開(kāi)口 76提供了增加的聲音衰減，因而與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，用更小 的導(dǎo)管68 (即具有減小的高度84、寬度86、長(zhǎng)度82或者壁厚80的導(dǎo)管68)可獲得期望的 聲音衰減水平。減小導(dǎo)管68的尺寸可提供通過(guò)導(dǎo)管68的增加的氣流，同時(shí)還提供更小裝 置的成本節(jié)約、空間節(jié)約以及重量減少。 圖4描繪了聲音衰減導(dǎo)管68的另一個(gè)實(shí)施例。如圖4中顯示的，導(dǎo)管68包括隔 板88，該隔板88增加了由導(dǎo)管68提供的聲音衰減水平。和側(cè)壁70 —樣，隔板88可以是 填充有聲音衰減材料78的形成聲音衰減腔的罩。但是，與側(cè)壁70不一樣的是，隔板88的 兩側(cè)均可包括開(kāi)口 76。通過(guò)包括隔板88，可以增加導(dǎo)管68內(nèi)聲音衰減表面面積和體積的 量，因而縮短導(dǎo)管68的長(zhǎng)度80，這將提供期望的聲音衰減水平。因而，對(duì)于設(shè)定的空間量， 示出的實(shí)施例提供了更好的聲音衰減。但是，將隔板88放置在導(dǎo)管68內(nèi)可能還傾向于增 加經(jīng)過(guò)導(dǎo)管68的氣流阻力，這可以通過(guò)增加導(dǎo)管68的截面面積進(jìn)行補(bǔ)償。
圖5是具有通風(fēng)罩38的障礙壁36的一個(gè)示范性實(shí)施例的圖解。障礙壁36和通 風(fēng)罩38 二者均包括罩和開(kāi)口 76，罩形成填充有聲音衰減材料78的聲音衰減腔77，開(kāi)口 76 可允許聲波經(jīng)過(guò)其如由箭頭90所示進(jìn)入聲音衰減腔77。在顯示的實(shí)施例中，聲波66如由 箭頭72所示經(jīng)過(guò)通風(fēng)罩38，而空氣如由箭頭74所示穿過(guò)通風(fēng)罩38。所描繪的通風(fēng)罩38 可以放置在聲音傾向于從其逸出到外部環(huán)境中的任何通風(fēng)孔或者開(kāi)口上，并提供可傾向于 衰減經(jīng)過(guò)通風(fēng)罩38的部分聲音的音障(sound barrier)。 圖6示出了根據(jù)上述的一些實(shí)施例在導(dǎo)管68的內(nèi)表面上具有開(kāi)口 76的導(dǎo)管68。 線7-7顯示了示出在圖7A、7B和7C中的近視圖的位置。圖7A、7B和7C示出了顯示在圖6 中的導(dǎo)管68的內(nèi)壁的三個(gè)備選的近視圖，并提供關(guān)于通入聲音衰減腔77中的開(kāi)口 76的形 狀的更多細(xì)節(jié)。如圖7A中顯示的，開(kāi)口 76可包括孔98和突起100，聲音可通過(guò)孔98進(jìn)入 聲音衰減腔77，而突起100圍繞孔98并且突入或者突出聲音衰減腔77。為了向著接近聲波(oncoming soundwave)的方向聲學(xué)地偏置開(kāi)口 76，突起100可在孔上成一定角度，使得 開(kāi)口 76面向噪聲源。另外，如從垂直于面板的方向所觀察的，突起可部分或者全部地覆蓋 孔。如將在下面更進(jìn)一步解釋的，突起100的形狀用于捕獲聲音并將聲音保持在聲音衰減 腔內(nèi)，防止聲音通過(guò)孔98被反射回。 如圖7A、7B和7C中顯示的，開(kāi)口 76形成了形成在板92中的不平穿孔的圖案。此 外，開(kāi)口 76可包括孔98和穿孔100，其可以具有可捕獲和保持聲音的多種形狀中的任何一 種形狀。例如，如圖7A中所示，如沿著平行于板92的方向所觀察的，孔98可形成三角形形 狀而突起100可形成半圓形。突起100還可以是錐形的，形成覆蓋在孔上的在錐形的基部開(kāi) 口的半圓錐形。錐形突起100的基部可面對(duì)接近聲波的方向，以便更好地衰減穿過(guò)導(dǎo)管68 的聲音。如圖7B中所見(jiàn)，如沿著平行于面板的方向所觀察的，孔98可形成矩形且突起100 可形成矩形。在該示例中，矩形突起100的錐度可形成三角棱柱，該棱柱在面對(duì)接近聲波的 方向一側(cè)和面向孔的一側(cè)開(kāi)口。如圖7C中所見(jiàn)，如沿著平行于面板的方向所觀察的，孔98 可形成三角形形狀且突起100可形成三角形。在該示例中，三角形突起100的錐度可形成 金字塔形的覆蓋物，該覆蓋物在面對(duì)接近聲波的方向的金字塔側(cè)和面對(duì)孔的一側(cè)開(kāi)口。將 會(huì)理解的是圖7A、7B和7C中所提供的示例不是限制性的，并且本發(fā)明不限于孔98或者突 起100的特定形狀。 上述的開(kāi)口 76可用壓印器通過(guò)對(duì)板92同時(shí)地進(jìn)行變形和打孔而形成，這同時(shí)形 成了孔98和突起100。此外，可以加工板92以同時(shí)增加若干開(kāi)口 76。備選地，孔98和突 起IOO可單獨(dú)地形成。例如，可以首先在板92中形成孔98，而在形成孔后，可將突起100附 接到板92上。板92例如可以由諸如金屬、塑料、木材、紙板或者纖維板的任何剛性或者半 剛性的材料制成。 轉(zhuǎn)到圖8、9A和9B，顯示了開(kāi)口 76的另外的實(shí)施例。圖8顯示了具有隔板88的導(dǎo) 管68的截面。如圖8中可見(jiàn)，導(dǎo)管68的側(cè)壁70限定可填充聲音衰減材料78的聲音衰減 腔77。此外，如圖所示，開(kāi)口 76可設(shè)置在導(dǎo)管68的內(nèi)表面上。線9-9顯示了在圖9A和9B 中提供的近視圖的位置。 具體地轉(zhuǎn)向圖9A的近視圖，顯示了開(kāi)口 76，其中突起100遠(yuǎn)離聲音衰減腔77向外 延伸，并延伸進(jìn)入到空氣流路徑。雖然使得突起100延伸進(jìn)入到空氣流路徑可增加導(dǎo)管68 的空氣阻力，但是也可增加開(kāi)口 76的聲音捕獲質(zhì)量。具體地轉(zhuǎn)向圖9B的局部放大視圖，顯 示了開(kāi)口 76，其中突起100向著聲音衰減腔77的內(nèi)部向內(nèi)延伸。使得突起IOO延伸進(jìn)入 腔77并伸出空氣流路徑可傾向于減少導(dǎo)管68內(nèi)的空氣湍流以及空氣流產(chǎn)生的噪聲，并且 可降低導(dǎo)管68的氣流阻力。在任一個(gè)實(shí)施例中，可以以改善聲音捕獲并減少?gòu)那?7逸出 的聲音的方式來(lái)使得開(kāi)口 76成角度。 圖10是圖4的聲音衰減導(dǎo)管68的截面俯視圖。如上所述，導(dǎo)管68包括側(cè)壁70 和隔板88。在所描繪的實(shí)施例中，聲音沿著由箭頭72所指的方向行進(jìn)經(jīng)過(guò)導(dǎo)管68，而空氣 沿著由箭頭74所指的方向行進(jìn)經(jīng)過(guò)導(dǎo)管68。隨著聲音行進(jìn)經(jīng)過(guò)導(dǎo)管68， 一部分聲音如箭 頭90所示通過(guò)開(kāi)口 76進(jìn)入。線11-11顯示了顯示在圖11中的近視圖的位置，該近視圖示 出了根據(jù)這些實(shí)施例的隔板88的聲音捕獲特性。 參考圖11的近視圖，可以見(jiàn)到開(kāi)口 76如何允許擋板88來(lái)保持進(jìn)入擋板88的聲 波。首先，聲音如箭頭102所示通過(guò)開(kāi)口76進(jìn)入。然后由位于聲音衰減腔77內(nèi)的聲音衰減材料78衰減聲波。隨著聲波通過(guò)聲音衰減材料78，降低了聲波的幅度。聲波穿過(guò)的聲音 衰減材料78越長(zhǎng)，聲波被衰減得越多。如圖11中顯示的，突起100防止存在無(wú)障礙的直線 路徑，該路徑從一個(gè)開(kāi)口 76通向位于隔板88的相對(duì)側(cè)上的另一個(gè)開(kāi)口 76。因此，隨著聲波 接近隔板88的相對(duì)側(cè)，聲波被從突起100反射，而不是離開(kāi)聲音衰減腔77。此外，聲波貫穿 整個(gè)衰減腔77可被重復(fù)地反射，導(dǎo)致聲波的衰減增加。將會(huì)理解的是在沒(méi)有突起100的 情況下，聲波將具有較少被阻礙的路徑，聲波通過(guò)該路徑離開(kāi)聲音衰減腔77。在公開(kāi)的實(shí)施 例中，向內(nèi)突起、向外突起或者兩者均可被用于改善壁和隔板的聲音捕獲性能，從而迫使聲 音經(jīng)過(guò)用于改善衰減的衰減材料78。 現(xiàn)在參考圖12和圖13，描繪了包括聲音衰減隔板88的導(dǎo)管68的另一個(gè)實(shí)施例。 和前面的實(shí)施例一樣，圖10和圖11中顯示的實(shí)施例可包括具有隔板88的導(dǎo)管68，隔板88 增加了通過(guò)由導(dǎo)管68提供的聲音衰減水平。此外，隔板88可填充聲音衰減材料78，并且隔 板88的兩側(cè)均包括開(kāi)口 76。但是，在本實(shí)施例中，隔板88可以包括由框架108保持就位的 成角度的板條106。 如圖13中所示，板條106可以位于隔板88的兩側(cè)上并且可以形成聲音衰減腔77。 此外，板條106可以向著噪聲源傾斜，即向內(nèi)成角度以便提供開(kāi)口 ，從而使得聲波72能夠如 箭頭102所示輕易地進(jìn)入聲音衰減腔77。此外，板條106的角度和定位也防止聲波輕易地 離開(kāi)聲音衰減腔77。因此，板條106可如由箭頭104所示重復(fù)地在內(nèi)部反射聲波經(jīng)過(guò)聲音 衰減材料78，增加了隔板88的聲音衰減。 根據(jù)上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比，可以增加噪聲抑制裝置的聲音衰減特性。 本技術(shù)的實(shí)施例可包括廣泛的噪聲抑制裝置，諸如消音器、噪聲抑制罩、噪聲抑制阻礙壁 等?？蓪⑦@些聲音衰減裝置包括在管道工件、空氣交換器、排放管道、進(jìn)氣管道或者噪聲可 從該處逸出到外部環(huán)境中的任何其他應(yīng)用中。本技術(shù)的實(shí)施例還可包括諸如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng) 機(jī)或者噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的某些機(jī)器，這些機(jī)器具有被包括在該機(jī)器的進(jìn)氣段或者排氣段中的 聲音抑制裝置。本技術(shù)的實(shí)施例還包括上述的或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的聲音衰減裝置 的其他應(yīng)用。 盡管在本文中已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的僅某些特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 想到許多修改和改變，因此，應(yīng)當(dāng)理解的是所附權(quán)利要求意在涵蓋落在本發(fā)明真實(shí)精神內(nèi) 的所有這些修改和改變。
權(quán)利要求
一種系統(tǒng)，包括渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(42)；以及聲音衰減裝置(68)，其定位成接收在所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(42)上游或下游的聲波，其中所述聲音衰減裝置(68)包括中空的壁(70)；設(shè)置在所述中空的壁(70)中的聲音衰減材料(78)；以及進(jìn)入所述中空的壁(70)的多個(gè)開(kāi)口(76)，其中該開(kāi)口(76)設(shè)置成與突起(100)相鄰，所述突起(100)使得聲波能夠進(jìn)入所述中空的壁(70)并實(shí)質(zhì)地阻塞所述聲波離開(kāi)所述中空的壁(70)。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括具有所述中空的壁(70)的導(dǎo)管，其中沿著所述導(dǎo)管的內(nèi)部設(shè)置所述多個(gè)開(kāi)口 (76)。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述突起(100)與所述開(kāi)口 (76)重疊以阻塞通過(guò)所述開(kāi)口 (76)的直路徑。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)口 (76)和突起(100)共同地限定在所述中空的壁(70)的至少一側(cè)中的不平穿孔的圖案。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述突起(100)延伸進(jìn)入所述中空的壁(70)。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述突起(100)從所述中空的壁(70)向外延伸。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述突起(100)包括沿著所述中空的壁(70)的至少一側(cè)連續(xù)的多個(gè)成角度的板條(106)，而所述開(kāi)口 (76)設(shè)置在所述成角度的板條(106)之間。
8. —種系統(tǒng)，包括聲音衰減裝置(68)，包括具有開(kāi)口 (76)的不平圖案的穿孔的壁(70);以及鄰近所述穿孔的壁(70)的聲音捕獲區(qū)域。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在所述穿孔的壁(70)中的聲音衰減材料(78)，其中所述穿孔的壁(70)包括板，所述板具有限定所述不平圖案的突起(100)和開(kāi)口 (76) 二者的多個(gè)變形部分。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述不平圖案包括向著噪聲源傾斜的成角度的部分(100)。
全文摘要
本發(fā)明提供了聲音衰減系統(tǒng)和方法，并且更具體地，提供了用于增加噪聲抑制裝置的聲音衰減特性的方法和裝置。各種實(shí)施例包括具有改善的聲音捕獲開(kāi)口(76)的聲音衰減腔(77)。在某些實(shí)施例中，聲音捕獲開(kāi)口(76)包括由突起(100)圍繞的孔。在其他的實(shí)施例中，聲音捕獲開(kāi)口(76)包括成角度的板條(106)。實(shí)施例還包括包含改善的聲音捕獲開(kāi)口(76)的聲音捕獲裝置，諸如消音器、通風(fēng)罩、障礙壁、空氣交換器、進(jìn)氣口以及排放管道。
文檔編號(hào)G10K11/16GK101713335SQ20091020475
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日
發(fā)明者R·K·詹吉利 申請(qǐng)人:通用電氣公司