一种超材料隔声器件和隔声装置的制作方法

本技术涉及声学，具体而言涉及一种超材料隔声器件和隔声装置。

背景技术：

1、低频声波在传播过程中具有波长较长、难衰减的特点，且易与人体器官发生共振，对人体健康造成严重影响。传统的吸声材料又受限于自身的声学属性，对低频声波耗散效率较低。所以要达到满意的低频吸声效果，就需要将声波的传播路径加长，这会导致材料厚度较大，严重制约了其工程应用的范围。

2、声学超材料具有负等效质量密度、负等效体积模量、负折射效应等特性，能突破传统声学材料质量定律的限制，对声波进行灵活、精准地操控，能够使用小型化、轻质化的结构解决宽频带、低频隔声问题。然而，超材料的性能与结构密切相关，一旦加工成型，其结构固定，超材料的功能将不能改变，换言之消声的频谱将被固定下来，严重限制了其普适性。

3、因此，需要一种超材料隔声器件和隔声装置，以至少部分地解决以上问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为至少部分地解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种超材料隔声器件，包括：

3、隔声膜；

4、至少一个质量块，所述质量块可移动地设置于所述隔声膜，以使得所述质量块的重心的位置相对于所述隔声膜可调节。

5、根据本实用新型的超材料隔声器件，能够实现隔声频率的可调节性。

6、可选地，所述超材料隔声器件包括至少两个质量块，所述至少两个质量块彼此连接于连接点，且所述至少两个质量块中的至少一个能够以所述连接点为圆心旋转，以使得所述至少两个质量块之间的角度可调节。

7、可选地，所述隔声膜的形状是具有几何中心的规则形状，所述连接点与所述几何中心重叠。

8、可选地，至少两个所述质量块的重心到所述几何中心的距离不同。

9、可选地，至少两个所述质量块包括：

10、第一质量块，所述第一质量块与所述隔声膜和所述几何中心固定连接，或者所述第一质量块可旋转地与所述几何中心连接；

11、第二质量块，所述第二质量块可旋转地与所述几何中心连接。

12、可选地，所述第一质量块和所述第二质量块的形状相同或几何学相似；并且/或者

13、所述第一质量块和所述第二质量块的材质不同。

14、可选地，所述第一质量块和所述第二质量块的形状为扇形，所述扇形所在的圆形的圆心与所述几何中心重叠。

15、可选地，述隔声膜是半径为r1的圆形，其中r1大于或等于5mm，所述第一质量块和/或所述第二质量块的半径大于或等于5mm且小于或等于r1，所述第一质量块和/或所述第二质量块的圆心角大于或等于0°小于或等于180°；或者

16、所述隔声膜是边长为l的正方形，其中l大于或等于10mm，所述第一质量块和/或所述第二质量块的半径大于或等于5mm且小于或等于l/2，所述第一质量块和/或所述第二质量块的圆心角大于或等于0°且小于或等于180°。

17、可选地，所述第一质量块和所述第二质量块的形状为等边三角形，所述等边三角形的一个顶点与所述几何中心重叠。

18、可选地，所述隔声膜是半径为r1的圆形，其中r1大于或等于5mm，所述第一质量块和/或所述第二质量块的边长大于或等于5mm且小于或等于r1；或者

19、所述隔声膜是边长为l的正方形，其中l大于或等于10mm，所述第一质量块和/或所述第二质量块的边长大于或等于5mm且小于或等于l/2。

20、可选地，所述隔声膜的厚度小于或等于5mm；并且/或者

21、所述质量块的厚度小于或等于5mm。

22、可选地，所述隔声膜的形状为长方形、棱形、等边三角形或椭圆形；并且/或者

23、所述第一质量块和/或所述第二质量块的形状为正方形、长方形、棱形、等腰三角形。

24、可选地，所述超材料隔声器件还包括刚性隔声框架，所述刚性隔声框架围成与所述隔声膜相适应的封闭形状，所述隔声膜设置于所述刚性隔声框架之内。

25、可选地，所述几何中心处设置有转轴，至少两个所述质量块均连接于所述转轴，且至少两个质量块中的至少一个相对于所述转轴可旋转。

26、可选地，所述转轴的半径小于或等于5mm。

27、本实用新型的第二方面提供一种隔声装置，包括上述第一方面所述的超材料隔声器件。

28、根据本实用新型的隔声装置具有上述的超材料隔声器件，因此能够能够实现隔声频率的可调节性。

技术特征：

1.一种超材料隔声器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述超材料隔声器件包括至少两个质量块，所述至少两个质量块彼此连接于连接点，且所述至少两个质量块中的至少一个能够以所述连接点为圆心旋转，以使得所述至少两个质量块之间的角度可调节。

3.根据权利要求2所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述隔声膜的形状是具有几何中心的规则形状，所述连接点与所述几何中心重叠。

4.根据权利要求3所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述至少两个质量块的重心到所述几何中心的距离不同。

5.根据权利要求3所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述至少两个质量块包括：

6.根据权利要求5所述的超材料隔声器件，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述第一质量块和所述第二质量块的形状为扇形，所述扇形所在的圆形的圆心与所述几何中心重叠。

8.根据权利要求7所述的超材料隔声器件，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述第一质量块和所述第二质量块的形状为等边三角形，所述等边三角形的一个顶点与所述几何中心重叠。

10.根据权利要求9所述的超材料隔声器件，其特征在于，

11.根据权利要求1-10中任一项所述的超材料隔声器件，其特征在于，

12.根据权利要求5-6中任一项所述的超材料隔声器件，其特征在于，

13.根据权利要求1-10中任一项所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述超材料隔声器件还包括刚性隔声框架，所述刚性隔声框架围成与所述隔声膜相适应的封闭形状，所述隔声膜设置于所述刚性隔声框架之内。

14.根据权利要求3-10中任一项所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述几何中心处设置有转轴，所述至少两个质量块均连接于所述转轴，且所述至少两个质量块中的至少一个相对于所述转轴可旋转。

15.根据权利要求14所述的超材料隔声器件，其特征在于，所述转轴的半径小于或等于5mm。

16.一种隔声装置，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的超材料隔声器件。

技术总结本技术公开了一种超材料隔声器件和隔声装置。超材料隔声器件包括隔声膜和至少一个质量块。质量块可移动地设置于隔声膜，以使得质量块的重心的位置相对于隔声膜可调节。根据本技术的超材料隔声器件，能够实现隔声频率的可调节性。技术研发人员：王保清,段平平受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：20230607技术公布日：2024/3/21