吸聲結構和具有吸聲特性的汽車部件的製作方法

2023-07-29 06:09:21 2

專利名稱：：吸聲結構和具有吸聲特性的汽車部件的製作方法
技術領域：
：本發明涉及適用於聲室的吸聲結構，並特別涉及具有吸聲特性的汽車部件。本發明申請要求下列專利申請的優先權日本專利申請No.2008-41772、日本專利申請No.2008-55367、日本專利申請No.2008-69794、日本專利申請No.2008-104965、日本專利申請No.2008-69795、日本專利申請No.2008-111481、日本專利申請No.2008-223442、曰本專禾lj串請No.2008-221316禾口曰本專禾ij申請No.2008-219129，通過全文引用，將這些內容併入本申請中。
背景技術：
：傳統上，在諸如專利文獻1之類的各種文獻中已經開發和公開了各種類型的吸聲結構。專利文獻1:日本未審查專利申請公開NO.2006-11412專利文獻1公開了一種吸聲結構(下文中稱之為板/膜-振動吸聲結構)，這種結構通過振動構件吸收聲音，所述振動構件由板或膜以及形成在振動構件的背側上的空氣腔組成。這種板/膜-振動吸聲結構被認為是一種由振動構件的質量和空氣腔的彈簧組成部分所構成的彈簧-質量系統。當具有彈性的振動構件執行彎曲振動時，由於彎曲振動所產生的彎曲系統的特性被添加到彈簧質量系統的特性上。通過增大振動構件的密度，板/膜-振動吸聲結構可以減小被吸收聲音的頻率，從而減小被吸收聲音的音高。不過，振動構件的總質量隨著振動構件密度的增大而變大，從而增大了吸聲結構的總重量。這樣，就難以將這種重量很大的吸聲結構應用到需要減輕重量的現有領域中。另外，當將這種重量很大的吸聲結構放置在牆壁上時，必須布置能夠承受這種吸聲結構的重量的高強度支撐結構，從而難以將這種吸聲結構簡單地放置在牆壁上。
發明內容本發明的目的是提供一種用來改變被吸收聲音的特性，而不實質改變具有振動構件的吸聲結構的總重量的技術。在本發明的一個實施例中，吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼、由板或膜構成的振動構件所組成。用振動構件封閉外殼的開口，以在外殼的內部形成空氣腔。除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的密度與振動構件的該第一區域的密度不同。可替換地，產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處的振動構件的密度與除第二區域外的振動構件的密度不同。以除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的厚度與振動構件的該第一區域的厚度不同的方式，可以改進吸聲結構。可替換地，在產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處的振動構件的厚度與除第二區域外的振動構件的厚度不同。以副構件被附接到除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的一部分的方式，可以改進吸聲結構。可替換地，副構件可以被附接到產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處的振動構件上。因此，副構件被附接到振動構件的表面或被合併到振動構件中。在本發明的另一個實施例中，一種組合吸聲結構由多個吸聲結構組成。這裡，就各個吸聲結構而言，每個附接到振動構件的副構件的重量各不相同。可替換地，就各個吸聲結構而言，在外殼中形成的空氣腔的尺寸或厚度各不相同。採用上述的吸聲結構或上述組合吸聲結構可以形成聲室。在本發明的另一個實施例中，將一種調整方法用於吸聲結構，來改變除第一區域外的振動構件的密度或厚度，從而調整吸聲結構的諧振頻率。可替換地，將一種調整方式用於吸聲結構來改變副構件，從而調整吸聲結構的諧振頻率。在本發明的另一個實施例中，將一種降噪方法用於吸聲結構，來由振動構件降低噪音。本發明論證了在不實質地改變吸聲結構的總重量及其振動構件的情況下任意改變或調整被吸收聲音的頻率的顯著效果。圖1是示出了根據本發明第一實施例的吸聲結構的外形的透視圖。圖2是所述吸聲結構的分解透視圖。圖3是所述吸聲結構的剖面圖。圖4是示出了所述吸聲結構的仿真結果的圖形。圖5是根據第一實施例的第一種變型的吸聲結構的剖面圖。圖6是關於根據第一實施例的各種變型的吸聲結構的吸聲係數的測量結果圖形。圖7是根據第一實施例的第二種變型的吸聲結構的剖面圖。圖8是根據第一實施例的第三種變型的吸聲結構的剖面圖。圖9是示出了組合吸聲結構的外形的透視圖。圖10是根據第一實施例的第四種變型的吸聲結構的分解透視圖。圖ll是示出採用了根據本發明第二實施例的吸聲器的汽車的外形的透視圖。圖12是示出了所述汽車底盤的側視圖。圖13是圖12中的位置Pa的放大剖面圖。圖14是關於圖13的分解透視圖。圖15是示出釆用了根據本發明第三實施例的吸聲器的汽車的外形透視圖。圖16是示出了安裝在車頂的吸聲器在後排座椅處的減低噪音效果的曲線圖。圖17是採用了根據本發明第四實施例的吸聲器的防曬板的過程圖示。圖18是沿圖17中的線A-A得到的剖面圖。圖19是示出了根據本發明第五實施例的吸聲器的剖面圖，所述吸聲器安裝在汽車的後柱中。圖20是示出了圖19中所示的吸聲器的變型的剖面圖。圖21是示出了根據本發明第六實施例的吸聲器的剖面圖，所述吸聲器安裝在汽車的門中。圖22是示出了在圖21中所示的吸聲器的改進示例的剖面圖。圖23是示出了根據本發明第七實施例的吸聲器的局部剖切的俯視圖，所述吸聲器安裝在汽車的底板中。圖24是用來解釋由多個管組成的吸聲器的吸聲原理的圖示。圖25A是示出了第七實施例的改進示例的透視圖。圖25B是示出了在圖25A的X方向上看到的底板側梁的圖示。圖26是示出採用了本發明第八實施例的吸聲器的汽車的儀錶板的外形的透視圖。圖27是沿圖26中的線X-X得到的剖視圖，其示出了布置有多個吸聲器的儀錶板的內部結構。圖28是在圖27的I方向上看到的圖示，其示出了多個吸聲器的布局。圖29是示出採用了根據第八實施例的改進示例的吸聲器的儀錶板的外形的透視圖。圖30是沿圖29中的線Y-Y得到的剖視圖，其示出了根據改進示例的多個吸聲器的布局。圖31A是示出根據本發明第九實施例的板-振動吸聲結構被安裝在儀錶板的內部的一個示例的剖視圖。圖31B是在圖31A所示的儀錶板的上側的俯視圖。圖31C是示出了安裝在儀錶板內部的形成了板-振動吸聲結構的多個吸聲器平行於汽車的左右方向排列的一個示例的俯視圖。圖31D是示出了所述板-振動吸聲結構被安裝在汽車的後玻璃下的託架中的一個示例的剖視圖。圖31E是示出了所述板-振動吸聲結構被安裝在汽車的底板的下部的一個示例的剖視圖。圖32A是示出了板-振動吸聲結構被安裝在汽車的前排座椅內部的一個示例的剖視圖，所述板振動吸聲結構由多個外殼組成，在每個外殼排列有多個吸聲器。圖32B是示出了板-振動吸聲結構被安裝在汽車的後排座椅內部的一個示例的剖視圖，所述板振動吸聲結構由多個外殼組成，每個外殼排列了多個吸聲器。圖33A是示出了根據第九實施例的第一改進示例的板-振動吸聲結構的剖視圖。圖33B是示出了根據第九實施例的第二改進示例的板-振動吸聲結構的剖視圖。圖33C是示出了根據第九實施例的第三改進示例的板-振動吸聲結構的剖視圖。圖33D是示出了根據第九實施例的第四改進示例的板-振動吸聲結構的剖視圖。圖33E是示出了根據第九實施例的第五改進示例的板-振動吸聲結構的剖視圖。具體實施例方式1.第一實施例(A)吸聲結構圖1示出了根據本發明第一實施例的吸聲結構1的外形。圖2是吸聲結構1的分解透視圖，圖3是沿圖1中的線A-A得到的剖面圖。在這些圖中，為了以簡單易懂的方式簡明地圖示說明本實施例，圖示的吸聲結構1的形狀和尺寸與吸聲結構1的真實產品的形狀和尺寸並不精確匹配。吸聲結構1由外殼10和振動構件20組成。由合成樹脂構成的外殼IO被形成為長方體形狀，該長方體形狀的橫截面是正方形，並在一端具有開口，而另一端是封閉的，從而外殼10具有被側壁12包圍的底部11。振動構件20由第一構件21和第二構件22組成，第一構件21是由具有彈性的合成樹脂構成的正方形小板。當力被施加到振動構件20上時，振動構件20臨時變形，但由於彈性而恢復形狀，從而產生振動。第二構件22由具有彈性的合成樹脂構成，使得其表面密度小於第一構件21的表面密度。第二構件22的中央位置有一正方形孔。第一構件21的厚度與第二構件22的厚度相同。將第一構件21固定在第二構件22的正方形孔中，從而將振動構件20形成為一個整體一體板o振動構件20的材料並不必然局限於合成樹脂，從而，振動構件20可以由其他的具有彈性並能產生板振動的材料構成，-例如紙、金屬以及纖維板。第一構件21在振動構件20的平板內的區域包括受到彎曲振動的振動構件20的振幅變得最大的規定位置。因此，只要第一構件21包括具有受到彎曲振動的振動構件20的最大振幅的規定位置，第一構件21的區域並不必然局限於圖示的位置和區域，並可以被任意改變。將底部11固定到側壁12上來形成外殼10，然後，振動構件20與外殼10的矩形開口接合，來形成限定在吸聲結構1內(或在振動構件20的背部上)的空氣腔30。在吸聲結構1中採用振動構件20的質量和空氣腔30的彈簧組成部分，形成了彈簧質量系統的吸聲機構。因為具有彈性的振動構件20在吸聲結構1中產生彎曲振動，所以由於彎曲振動而產生的彎曲系統的吸聲結構被添加到吸聲結構1的特性上。空氣腔30並不必須是封閉的，使得在外殼10中形成一些孔，以允許空氣腔30與外部空間連通。在吸聲結構l中，當聲波抵達振動構件20時，由於聲波的聲壓與空氣腔30的內壓之間的差而導致振動構件20振動，以至於聲波的能量由于振動構件20的振動而被消耗。關於被吸收的聲音的頻率和吸聲係數之間的關係，由於吸聲結構1採用了彈簧質量系統和彎曲系統二者的吸聲機制，所以吸聲係數在彈簧-質量系統的諧振頻率和在彎曲系統的諧振頻率處變高。圖4是示出了吸聲結構1的垂直入射吸聲係數的仿真結果的圖，其中，振動構件20(縱向/橫向尺寸為100mmX100mm，厚度為0.85mm)附接至外殼10(其包含縱向/橫向尺寸為100mmX100mm、厚度為10mm的空氣腔30)，並且其中，第一構件21(縱向/橫向尺寸為20mmX20mm，厚度為0.85mm)的表面密度變化。這裡，仿真是基於JISA1405-2(題目為"Acoustics-Determinationofsoundabsorptioncoefficientandimpedanceinimpedancetubes—Part2:Transfer-functionmethod")進行的，其中，根據有限元方法和邊界元法來計算布置了吸聲結構的聲管的聲場，其中，基於傳遞函數計算吸聲特性。表1tableseeoriginaldocumentpage12表1示出了關於彎曲系統的諧振頻率frb[Hz]和彈簧-質量系統的諧振頻率frsm[Hz]基於條件(1)至條件(5)的仿真結果，其中，將第二構件22的表面密度SD2[g/m勺固定為"799"，而改變第一構件21的表面密度SDl[g/m2]使其在(1)中為"399.5"、在(2)中為"799"、在(3)中為"1,199"、在(4)中為"1,598"、在(5)中為"2,397"，而且，改變振動構件20的平均表面密度ASD[g/m2]使其在(1)中為"783"、在(2)中為"799"、在(3)中為"815"、在(4)中為"831"、在(5)中為"862.9"。條件(2)是針對這樣的仿真結果的，其中，振動構件20整個由相同的材料構成，從而第一構件21的表面密度SD1與第二構件22的表面密度SD2相同，其中，諧振頻率frb響應於1X1模式自然振動而變成峰值處於400Hz。根據圖4所示的仿真結果，吸聲係數在300Hz500Hz之間的頻率範圍內和在大約700Hz處迅速增加。由於由振動構件20的質量和空氣腔30的彈簧組成部分組成的彈簧-質量系統的諧振，在700Hz處出現吸聲係數的尖峰。吸聲結構1以彈簧-質量系統的諧振頻率F^M處以峰值吸聲係數吸聲，其中，即使第一構件21的表面密度SDl的增大，振動構件20的質量也不會變化，因此，彈簧-質量系統的諧振頻率FRSM本質上不會發生變化。由于振動構件20的彎曲振動使彎曲系統諧振，吸聲係數在300Hz500Hz之間的頻率範圍內出現尖峰。在吸聲結構l中，低頻範圍內的峰值吸聲係數出現在彎曲系統的諧振頻率FRB處，其中，仿真結果清楚地示出了只有彎曲系統的諧振頻率F^隨著第一構件21的表面密度SD1的增大而減小。通常，彎曲系統的諧振頻率Frb由支配振動構件的彈性振動的運動方程所確定，並與振動構件的表面密度成反比。另外，'彎曲系統的諧振頻率FRB極大地受到自然振動的波腹(其振幅變得最大)處的密度的影響。在仿真中，第一構件21的與1X1模式自然振動的波腹有關的表面密度SD1發生了改變，從而改變彎曲系統的諧振頻率FRB。如上所述，更低頻範圍內的峰值吸聲係數更進一步地移動至當第一構件21的表面密度SD1變得比第二構件22的表面密度SD2更大時的更低頻範圍內。這表示通過改變第一構件21的表面密度SD1，峰值吸聲係數更進一步地轉移(或移動)至更低頻範圍或更高頻範圍內。吸聲結構1允許通過簡單地改變第一構件21的表面密度SD1使峰值吸聲係數在頻率範圍內轉移。上文所述的吸聲結構的振動構件整個由相同材料構成並且重量增大，從而改變被吸收的聲音的頻率，與上述的吸聲結構相比，本實施例可以在不實質地改變吸聲結構1的整體重量的情況下減小被吸收的聲音的頻率。(B)變型不必要將本實施例局限於所述的吸聲結構1，而可以以多種方式對其進行改進。可以將具有彈性的振動構件20形成為諸如膜(例如，薄膜和片)之類的不是板的其他的形狀。這裡，板具有厚度較小的三維(長方體)形狀的二維區域，而相對於板，膜在厚度上進一步減小，從而通過張力獲得恢復力。在本實施例中，第一構件21在俯視圖上是正方形形狀，這個形狀可以改變為其他的形狀，例如，矩形形狀、梯形形狀、多邊形形狀、圓形形狀和橢圓形形狀。即使第一構件21在俯視圖上不具有正方形形狀時，在產生振動構件20的彎曲振動的最大幅度的規定區域的表面密度高於第二構件22的表面密度的情況下，與前述的其振動構件整個由相同的材料構成的吸聲結構相比可以降低被吸收的聲音的頻率。在本實施例中，表面密度高於第二構件22的第一構件21被布置在產生振動構件20的彎曲振動的最大幅度的規定區域中，但這不是限制。也就是說，可以設計圖5所示的吸聲結構1A，其中，振動構件20整個由相同材料構成，並且其中，相對于振動構件20的外圍部分，增大了第一區域23的厚度，所述第一區域23包括產生彎曲振動的最大幅度的區域(大致對應于振動構件20的中心)。圖6是關於基於JISA1405誦2(題目為"Acoustics—Determinationofsoundabsorptioncoefficientandimpedanceinimpedancetubes—Part2:Transfer-functionmethod")的吸聲結構1A的垂直入射吸聲係數的測量結果的示圖，其中，將具有800[g/m"表面密度的振動構件20(縱向/橫向尺寸為100mmX100mm)固定到外殼10(縱向/橫向尺寸為100mmX100mm，厚度為10mm)，並且其中，在條件(1)至(5)中改變第一區域23的厚度，使得這個厚度與振動構件20在條件(1)中的外圍部分的厚度(即0.85mm)相同，是在條件(2)中的外圍部分的厚度的兩倍，是在條件(3)中的外圍部分的厚度的三倍，是在條件(4)中的外圍部分的厚度的四倍，是在條件(5)中的外圍部分的厚度的五倍。圖6的曲線清楚地示出了峰值吸聲係數出現在200Hz500Hz之間的頻率範圍內在與吸聲結構1A中的振動構件20相對應的彎曲系統的諧振頻率frb處，其中，諧振頻率Frb隨著第一區域23的厚度的增大而減小。上述測量結果顯示被吸收的聲音的頻率隨著第一區域23(包括產生彎曲振動的最大幅度的規定區域)的厚度的增大而減小。另外，它還顯示通過改變第一區域23的厚度可以改變被吸收的聲音的頻率。由於吸聲結構1A被設計為通過改變第一區域23的厚度來改變被吸收的聲音的頻率，因此相對於前述的增大其振動構件的重量來改變被吸收的聲音的頻率的吸聲結構，可以在不實質地改變吸聲結構1A的總重量的情況下可以降低被吸收的聲音的頻率。因此，可以以從振動構件20的外圍部分逐漸增大第一區域23的厚度的方式來改變第一區域23的厚度。另外，只要第一區域23包括產生振動構件20的彎曲振動的最大幅度的規定區域，就可以任意改變第一區域23的形狀和尺寸。還可以提供圖7所示的吸聲結構1B，其中，振動構件20由主構件24(在俯視圖中具有矩形形狀)和副構件25組成。主構件24是由彈性材料組成的正方形形狀構件，而副構件25是整體固定到主構件24上的矩形材料。在圖7所示的振動構件20中，將副構件25粘結到所述規定區域(即圖5中所示的第一區域23)，所述規定區域包括產生主構件24的彎曲振動的最大幅度的規定區域。在吸聲結構1B中，副構件25可以附接到被附於外殼10上的振動構件20的內表面上以直接面對著空氣腔30。可替換地，副構件25可以附接到振動構件20的外表面上以與空氣腔30相反布置。在上述構造中，包括在吸聲結構1B中的振動構件20的中心部分的重量比前述的整個由相同材料構成的振動構件的中心部分的重量要重。也就是說，相對於前述的其振動構件整個由相同材料構成的吸聲結構，可以降低吸聲結構1B中的彎曲系統的諧振頻率，這使得可以通過改變副構件25的重量來改變被吸收的聲音的頻率。可以如圖8所示來改進吸聲結構1B，使得副構件25被合併到主構件24的規定區域中，所述規定區域包括產生振動構件20的彎曲振動的最大幅度的規定區域。在吸聲結構1B中，合併到主構件24的規定區域(包括產生振動構件20的彎曲振動的最大幅度的規定區域)中的副構件25不是必須被形成為矩形形狀，而是可以被多個密度比主構件24的密度高的顆粒(grain)代替。可替換地，可以用多個密度比主構件24的密度高的線性構件來代替副構件25。根據第一實施例的上述吸聲構件1、1A和IB以及其變型均可以被安裝在聲學特徵受控的聲室中，例如隔音室、大廳、劇院、音響設備的聽音室、會議室以及運輸系統的空間和揚聲器和樂器的外殼或音箱等。可以組裝多個具有相同尺寸和形狀的吸聲結構(如，吸聲結構1、1A和1B)來形成如圖9所示的組合吸聲結構。當將多個在圖1中所示的吸聲結構1組裝在一起時，可以相對於每個吸聲結構1來改變第一構件21的表面密度，從而實現在多個頻率處吸收聲音。當將多個在圖5中所示的吸聲結構1A組裝在一起時，可以相對於每個吸聲結構1A來改變第一區域23的厚度，從而實現在多個頻率處吸收聲音。當將多個在圖7和圖8中所示的吸聲結構1B組裝在一起時，可以針對每個吸聲結構1B來改變副構件25的重量，從而實現在多個頻率處吸收聲音。通過改變空氣腔30的厚度同時相對於每個吸聲結構固定空氣腔30的縱向/橫向尺寸，可以將多個吸聲結構組裝在一起。可替換地，可以改變空氣腔30的縱向/橫向尺寸，同時相對於每個吸聲結構固定空氣腔30的厚度。而且，可以相對於每個吸聲結構來改變空氣腔30的縱向/橫向尺寸和厚度。可以提供圖IO所示的吸聲結構，其中，採用柵格形分割構件13來分割外殼10的內部空間，以形成空氣腔30的多個部分，用振動構件20覆蓋這些部分。在與空氣腔30的多個部分相對的多個區域(每個區域均包括產生振動構件20的彎曲振動的最大振幅的規定區域)處將多個副構件25粘結在振動構件的主構件24的外表面上。在這種結構中，可以改變每個副構件25的重量。從而，可以實現在多個頻率處吸收聲音。還可以在另一個位置布置第一構件21、副構件25和第一區域23的每一個，所述另一個位置均包括產生振動構件20的彎曲振動的最大振幅的規定區域，而不包括振動構件20的中心部分。可替換地，可以在規定區域的外圍布置第一構件21和副構件25的每一個，所述規定區域產生振動構件20中的彎曲振動的最大振幅。這裡，產生振動構件20的彎曲振動的最大振幅的規定區域的外圍的厚度可以被增大到大于振動構件20的規定區域的厚度。可以將第一構件21和副構件25的每一個布置在振動構件20除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的至少一部分上。這裡，產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域的外圍的厚度可以被增大到大于振動構件20的規定區域的厚度。在本實施例中，振動構件20被固定到外殼10,從而限制固定點處的位移(或移動)和旋轉。可替換地，振動構件20可以由外殼10簡單地支撐，以限制振動構件20相對於外殼IO的位移，但允許振動構件20的旋轉。'可以在振動構件20和外殼10之間建立一種被簡單支撐的狀態(限制位移)或者一種被自由支撐的狀態。可替換地，可以形成一種組合了前述各種振動構件的複雜振動結構。可以實現這種結構，在這種結構中，通過對第一構件21和第二構件22採用不同的密度，振動構件20除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分的密度與振動構件20的規定區域的密度不同。這裡，預先準備多個具有不同密度的第一構件21，每個第一構件21均被選用於第二構件22中。從而，可以調整彈簧-質量系統的諧振頻率和彎曲系統的諧振頻率，從而調整導致峰值吸聲係數的頻率。在這種振動構件20除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分的厚度與振動構件20的規定區域的厚度不同的結構中，通過切削來減小第一區域23的厚度或者採用附加的構件(其由與振動構件20相同的材料構成)來增大第一區域23的厚度，可以調整彈簧-質量系統的諧振頻率和彎曲系統的諧振頻率，從而調整產生峰值吸聲係數的頻率。可以實現這樣的結構，在這種結構中，副構件25被添加到振動構件20除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分上。這裡，可以預先準備多個具有不同密度的副構件25，並且每個副構件25均被選用於主構件24中。從而，可以調整彈簧-質量系統的諧振頻率和彎曲系統的諧振頻率，從而調整產生峰值吸聲係數的頻率。根據上述的應用到吸聲結構的調整方法，可以容易地調整彈簧-質量系統的諧振頻率和彎曲系統的諧振頻率，從而容易地調整產生峰值吸聲係數的頻率。可以將吸聲結構的位置確定在產生的噪音頻率與峰值吸聲係數的頻率相匹配的地方，在吸聲結構中，振動構件20(由第一構件21和第二構件22組成)除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分的密度與振動構件20的規定區域的密度不同。可以將吸聲結構的位置確定在產生的噪音頻率與峰值吸聲係數的頻率相匹配的地方，其中在吸聲結構中，振動構件20的厚度不均勻，使得振動構件20除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分的厚度與振動構件20的規定區域的厚度不同。可以將吸聲結構的位置確定在產生的噪音頻率與峰值吸聲係數的頻率相匹配的地方，其中在吸聲結構中，將副構件25放置在振動構件20(由主構件24和副構件25組成)除產生彎曲振動的節點或最小振幅的規定區域外的一部分中。根據上述的將吸聲結構放置在產生噪音的地方來減少噪音的減小噪音方法，振動構件20振動來消耗噪音的能量，從而減少噪音。至於產生噪音的地方，可以列出諸如汽車和飛機之類的運輸系統的內部空間、工廠以及在建築工地操作的機器等。2.第二實施例圖11是示出了的一種四門汽車100的外形的透視圖，這種汽車採用了根據本發明第二實施例的吸聲器SA一1。在汽車100中，車蓋(或發動機蓋)101、四個門102和行李箱門103均以開放/封閉的方式附接到相當於汽車結構的主體的底盤IIO上。圖12是示出了汽車IOO的底盤IIO的側視圖。底盤IIO配備有底板111、從底板111向上延伸的前柱112、中柱113、後柱114、車頂115(由柱112、113、114支撐)、用來將汽車100的內部空間分隔成車廂105和發動機室106的發動機隔板116、以及用來分開車廂105和行李空間107的行李箱隔板120。行李箱隔板120裝有後袋託盤130。如圖12所示，行李箱隔板120包括後排座椅的背部支撐，從而在截面圖中彎曲為L形。下文的描述基於行李箱隔板120分隔車廂105和行李空間107的前提。第二實施例的特徵在於盒狀吸聲器SA—1附接至底盤IIO的行李箱隔板120。圖13是圖12中的位置Pa的剖面圖，圖14是組裝吸聲器SA一1和行李箱隔板120的分解剖面圖。圖13和14示出了單個吸聲器SA—1，實際上，'如圖11所示，可以在行李箱隔板120中安裝多個具有不同形狀的吸聲器SA—1。因此，吸聲器SA—1的形狀與用來分隔車廂105和行李空間107的行李箱隔板120的形狀相似或相同。如圖13所示，後袋託盤130附接到行李箱隔板120來形成行李箱板140。後袋託盤130由芯材131構成，芯材131由木質纖維板和具有聲傳輸性的織物組成。用表面材料135覆蓋芯材131的表面。在吸聲器SA_1的反面定位的芯材131的一個部分中形成具有矩形開口的通孔132。即，表面材料135的通孔132形成了傳聲器136，所述傳聲器將出現在車廂105中的聲壓向吸聲器SA—1傳送。通孔132的開口形狀不必然局限於矩形形狀，還可以改變為圓形形狀。即，通孔132的開口形狀被確定用來將車廂105的空氣傳送到吸聲器SA—1。3.第三實施例參照圖15和16對本發明的第三實施例進行說明。在圖15中，用相同的參考標號標示與圖ll和12中示出的組成部分相同的組成部分。圖15是示出了四門汽車100的外形透視圖，該汽車採用了根據本發明第三實施例的吸聲器SA—2。車蓋101、四個門102和行李箱門103均以開放/封閉的方式附接到相當於汽車結構主體的底盤110上。如圖12所示，形成汽車100的底盤110。與將吸聲器SAJ附接到後袋託盤130的第二實施例相比，將第三實施例設計為將吸聲器SA—2附接到車頂240。車頂240由車頂外板(相當於圖10中的車頂115)和車頂內板230組成。第三實施例的特徵在於將盒狀吸聲器SA—2附接到汽車100的車頂240。在圖15中，吸聲器SA—2包括四個尺寸完全不同的吸聲器SA—2a禾口SA—2b。在車頂240中，車頂內板230被夾扣到形成了車架110的一部分的車頂外板。在車頂內板230中，用具有聲傳輸性的織物所構成的表面材料238覆蓋由木質纖維構成的芯材231的表面。在臨近後排座椅的芯材231中形成矩形通孔232A，其中在通孔232A的反面定位的表面材料238的一部分形成了傳聲器239A。吸聲器SA—2通過傳聲器239A與車廂105連通。傳聲器239A不是必須附接到臨近後排座椅的車頂240上，可以改變為附接到臨近前排座椅的車頂上。圖16是示出了後排座椅處的降低噪音效果的曲線。4.第四實施例第四實施例的特徵在於盒狀的吸聲器SA—3附接到汽車100的防曬板330。圖17是將防曬板330附接到汽車100的車頂115的上部的過程，圖18是沿圖17中的線A-A得到的截面圖。防曬板330由板形隔光部分340和L形支撐軸350組成，所述L形支撐軸350用來以可旋轉的方式支撐所述隔光部分340。隔光部分340由ABC樹脂(或工程塑料)所組成的芯材341和具有聲傳輸性的非紡織纖維所組成的表面材料360構成。以表面材料360的各個邊結合在一起的方式用表面材料360覆蓋芯材341，從而覆蓋芯材341的表面和背部。用來將防曬板330附接到車頂115的支架351與支撐軸350的一端是一體的。在支架351中形成一對螺紋孔352。通過將支架351旋緊固定到車頂115的預定位置，來將防曬板330固定到車頂115。在芯材341中形成用來附接吸聲器SA—3的矩形通孔342。表面材料360的通孔342起傳聲器361的作用。5.第五實施例第五實施例的特徵在於將盒狀吸聲器SA—4附接到後柱114。實際上，可以將多個具有不同形狀的吸聲器SA一4附接到後柱114。圖19是示出了將吸聲器SA_4附接到後柱114的剖面圖。後柱114配備有後外板420(其形成了底盤110的一部分)以及後內板430(其被附接到後外板420上)。採用具有梯形截面的長方體形狀的平面部分421形成後外板420。在平面部分421中形成安裝後內板430的裝配孔422以及安裝吸聲器SA_4的凸起的裝配孔423。通過焊封(未示出)將後玻璃117放置在後外板420的一端，並且通過焊封(未示出)將門玻璃118放置在後外板420的另一端。後內板430由聚丙烯樹脂所構成的芯材431和具有聲傳輸性的織物所構成的表面材料439組成，其中，用表面材料439覆蓋芯材431的表面。芯材431由圓形部分432和傾斜部分433(其在圓形部分432的外側延伸)構成。在圓形部分432中形成多個通孔434。後柱114通過通孔434與車廂105連通。圖20示出了第五實施例的變型，其中，吸聲器SA—4被插入在車廂105內開口的芯材431的矩形凹進部分436中。在凹槽436的底部形成裝配孔436A。當吸聲器SA—4的凸起被插入裝配孔436A時，吸聲器SA—4被固定在凹進部分436內。本實施例被設計為將吸聲器SA—4附接到後柱114，但這不是限制。例如，可以將吸聲器SA_4附接到前柱112或中柱113。6.第六實施例第六實施例的特徵在於將盒狀吸聲器SA—5附接到汽車100的門102上。門102的內部包括門內飾板基體520、內部材料530、扶手540以及門套550。內部材料530是由合成樹脂構成的門內飾板基體520和具有聲傳輸性的非紡織纖維所構成的表面材料535組成的。用表面材料535覆蓋門內飾板基體520的表面。圖21示出了吸聲器SA一5被安裝在扶手540內，扶手540與形成在門內飾板基體520中的多個通孔520A連通。圖22示出了多個吸聲器SA—5被安裝在內部材料530內，內部材料530與多個通孔520A連通，而另一個吸聲器SA—5被用作門套550。7.第七實施例第七實施例的特徵在於將由多個吸聲管組成的吸聲器SA一6安裝在汽車100的底板111中。如圖23所示，在形成於底板lll中的凹進部分600中安裝吸聲器630(即吸聲器SA—6)。通過互連多個線性排列的具有不同長度的管631(例如，631-1至631-9)並使之一體化來形成吸聲器630。每個管631均為由合成樹脂構成的並且截面為圓形形狀的線形剛性管。每個管631的一端均是以封閉部分632的形式封閉的，而另一端是以開口(起傳聲器的作用)633的形式開放的，其中，每個管631的內部均是中空部分634。每個管631的開口633通過門102關閉時所形成的空隙來與車廂105連通。圖24示出了具有不同長度Ll和L2的中空部分的相鄰管631-i和631-j之間的關係。波長為XI和的聲波(這裡，L1-;U/4，L2^X2/4，波長XI和為管長Ll和L2度的四倍)產生了駐波Sl和S2，接著這些駐波產生了在管631-i和631-j中反覆傳播的振動，從而來消耗聲音能量，從而實現了關于波長U和的聲音吸收。圖25A示出了第七實施例的變型，其中，將管631放置在底板111的側梁601中，以便其中空部分634在汽車100的前後方向上延伸。圖25B是從圖25A的X方向上看到的側梁601的圖示。8.第八實施例第八實施例的特徵在於將吸聲器SA—8安裝在儀錶板700中，儀錶板放置在汽車100的車廂105中的前玻璃105F下。圖26是示出了儀錶板700的外形的透視圖。吸聲器SA—8被放置在儀錶板700和發動機隔板116之間的空間S中。儀錶板700配備有各種儀器、音響設備的揚聲器701和702、以及冷/暖空氣出口703。在儀錶板700的上表面中形成多個除霜器出口704，來輸出從空調單元705提供的暖空氣。在儀錶板700的左下位置上布置手套箱707，並用蓋708來覆蓋它。圖27是沿圖26中的線X-X得到的剖視圖，示出了儀錶板700的內部結構。將空調單元705、除霜管706以及多個吸聲器SA一8A布置在儀錶板700的內部空間S中。儀錶板700的內部空間—S通過孔H與車廂105連通。圖28是在圖27中的I方向上看到的儀錶板700的圖示，其以上視圖的形式(inupperview)示出了吸聲器SA—8A的布局。在儀錶板700的內壁的上側上的較大區域範圍內放置多個吸聲器SA一8A。另外，在臨近除霜管706和儀錶板700的內壁的其他部分處放置吸聲器SA—8A。圖29是示出了儀錶板700的外形的透視圖，所述儀錶板700採用了根據第八實施例的變型的吸聲器SA—8B。在儀錶板700的上表面的右側和左側均放置了揚聲器SP和兩個吸聲器SA—8B。圖30是沿圖29中的線Y-Y得到的剖視圖，其示出了儀錶板700的內部結構。在儀錶板700的上表面的右側和左側均形成了凹進部分730。在凹進部分730中放置了一個揚聲器SP和兩個吸聲器SA—8B，用網N覆蓋凹進部分730的開口。而且，在儀錶板700的內壁上放置其他的吸聲器SA—8B。在這種結構中，吸聲器SA一8B消耗從車廂105傳播的聲能以及從發動機室106通過發動機隔板116發出的發動機聲音的能量，從而實現了吸音。在上文中，吸聲器SA—8B並不是必須放置在保持揚聲器SP的凹進部分730中，因此，可以將它們放置在另一個用來布置儀器等的空間中。不必然用網N覆蓋吸聲器SA一8B，因此，可以重新布置吸聲器，使之通過格柵、網孔以及縫隙等與車廂105連通。9.第九實施例第九實施例的特徵在於通過結合多個吸聲器，形成三維吸聲結構。具體來講，根據第九實施例的板-振動吸聲結構800包括其外殼810內的多個吸聲器820。參照圖31A至31E，對將本實施例附接到汽車100的各個位置的示例進行說明。圖31A是配備了板-振動吸聲結構800的儀錶板700的剖視圖，圖31B是儀錶板700的上平面圖。如圖31A和31B所示，板-振動吸聲結構800的外殼810附接到儀錶板700的下部，其中，在儀錶板700中臨近前玻璃105F的邊界處形成在縱向上被拉長的長形孔733，並用格柵Gl覆蓋長形孔733。外殼810在縱向方向上彎曲，其開口與儀錶板700的長形孔733有大致相同的尺寸。即，以外殼810的開口位於儀錶板700的長形孔733反面的方式將板-振動吸聲結構800附接到儀錶板700的下部。在外殼810中放置多個吸聲器820，以便吸聲器的振動表面垂直於被外殼810的開口邊緣包圍的虛擬開口平面。具體來講，平行於汽車100的前後方向來放置吸聲器820的振動表面，其中，將吸聲器820放置在外殼810中沿著汽車100的左右方向上的儀錶板700的長形孔733。通過在相當於外殼810中的吸聲器820的表面積的單位面積上布置兩個或多個吸聲器820,可以實現具有高吸聲係數的板-振動吸聲結構800。優選地，在汽車100中聲壓容易變大的預定位置處布置本實施例的板-振動吸聲結構800。由於吸聲器820被放置在外殼810中，使得吸聲器820的振動表面穿過外殼810的開口平面，可以適當地改變吸聲器820的放置方向。在圖31C中，在板-振動吸聲結構800的外殼810中放置多個吸聲器830，使得平行於汽車100的左右方向排列吸聲器830的振動表面。當然，可以對吸聲器820和830進行排列，以便它們的振動表面不垂直於外殼810的開口平面。圖31D示出了一個示例，其中，位於汽車100的後玻璃117下的託架117T起板-振動吸聲結構800的外殼811的作用。用格柵G2覆蓋外殼811的開口。在外殼811中放置多個吸聲器840，來有效地減低汽車IOO後排座椅中的噪音。圖31E示出了一個示例，其中，板-振動吸聲結構800的外殼812被放置在汽車100的底板111下。底板111配備有帶孔的金屬，以實現聲傳輸性，其中，地毯111C附接至底板111的上表面。外殼812附接在底板111下面，以便外殼的開口直接對著底板111。為了增大吸聲效果，毛氈F粘到外殼812的底部，並用膠皮所構成的隔音層SP覆蓋毛氈F，以便在隔音層SP上排列多個吸聲器850。在這種結構中，可以有效地減小從汽車IOO下部進入車廂105的路面噪音。圖32A示出了在汽車100的前排座椅100F中安裝板-振動吸聲結構800A，板-振動吸聲結構800A具有多個外殼815a、815b和815c。在臨近外殼815a、815b和815c的開口的前排座椅100F中形成格柵形開口(用虛線繪出)。在外殼815a中放置多個吸聲器860a，在外殼815b中放置多個吸聲器860b，在外殼815c中放置多個吸聲器860c。在這種結構中，可以吸收車廂105中的噪音，並可以減小從前排座椅IOOF傳送到人體的聲能。u圖32B示出了一個例子，其中，諸如噪音之類的聲波被導向安裝在後排座椅100R中的板-振動吸聲結構800B來有效地吸聲。板-振動吸聲結構800B的總體結構大致與板-振動吸聲結構800A的總體結構相同。在形成於後排座椅IOOR的背部支撐的背部中的空間的上面部分中形成了開口800P，其中，所述空間與外殼815b的開口連通。當聲波通過臨近後排座椅100R的開口800P進入後排座椅IOOR的背部時，可以有效地抑制這些聲波。接下來，結合圖33A至33E，相對於在板-振動吸聲結構900的外殼910中排列吸聲器920來說明本實施例的變型。圖33A示出了在板-振動吸聲結構900A的外殼910A中放置多個吸聲器920A。吸聲器920A具有支撐構件940A，每個支撐構件940A均具有六面體形狀，移除了所述六面體形狀的兩個相對面而留下四個面，其中，垂直於四個面的每一個的中心來形成一個單獨的表面。當支撐構件940A在垂直於四個面中的一對相對面的方向上以及在平行於另一對相對面的方向上被切開時，其橫截面形狀大致是H形。由於支撐構件940A的上述結構，在每個面的相對端上形成開口，其中，以每個開口連接每個振動構件930A的方式組裝吸聲器920A。在外殼910A的一側上形成開口。排列振動構件930A的振動表面，使之穿過由外殼910A的開口邊緣所包圍的虛擬開口平面。這使得可以很容易地調整放置在板-振動吸聲結構900A的外殼910A中的吸聲器920A的數量，從而改善吸聲係數。可以傾斜圖33A中所示的線性排列在板-振動吸聲結構900A中的吸聲器920A的位置。圖33B示出了一個被包圍在外殼910B中的板-振動吸聲結構900B，在外殼910B中放置了多個在位置上傾斜的吸聲器920B。這使得可以在不減小吸聲器920B的振動表面的總面積的情況下減小高度。從而，可以實現高度小和吸聲係數高的板-振動吸聲結構900B。採用一個薄片可以形成多個振動構件。與圖33A所示的板-振動'吸聲結構900A相似，在板-振動吸聲結構900C的外殼910C中放置了多個支撐構件940C,其中，支撐構件940C連接在一起同時通過彎曲一個薄片來閉合其開口。這產生了由被支撐構件940C的開口限制在位置上並被用來形成振動構件930C從而來吸聲的板形結構。這種結構允許一個薄片形成多個配備有多個振動構件930C的吸聲器920C，從而可以容易地生產板-振動吸聲結構900C。可以向圖33A中所示的吸聲器920A的支撐構件940A提供不同的形狀。在圖33D所示的板-振動吸聲結構900D中，板形支撐構件940D被附接到外殼910D的底部，以指向上開口。一個彎曲薄片被附接到支撐構件940D的末端以及外殼910D的底部，從而形成由支撐構件940D支撐的振動構件930D。這種結構允許一個薄片形成多個在外殼910D中配備有多個振動構件930D的吸聲器920D，從而可以容易地生產板-振動吸聲結構900D。由於吸聲器的支撐構件被用來支撐振動構件並被用來在其一面上形成空氣腔，所以不是必須在支撐構件的周圍區域中形成空氣腔。圖33E示出了一種板-振動吸聲結構900E，其中，吸聲器920E在垂直於每個面以及外殼910E的底部的方向上被切開。圖33E示出了相對於支撐構件940E定位吸聲器920E的一對相對面，並示出了在這對相對面的一個面中，在從與垂直於每個面的中心的平面相接觸的位置到一個振動構件930E的範圍內局部地切除了支撐構件940E，而在另一個面中，在從與所述平面接觸的位置到另一個振動構件930E的範圍內局部地切除了支撐構件940E。即，其支撐構件940E被局部切除的吸聲器920E被整體地與振動構件930E—體化，並被固定到外殼910E的側壁的中心。在圖33E的板-振動吸聲結構900E中，吸聲器920E由振動構件93OE和支撐構件940E組成。在圖33E中，支撐構件940E被固定到外殼910E的側壁的中心，以便在振動構件930E和支撐構件940E之間形成空氣腔，同時，在振動構件930E和支撐構件940E的下面(即，在外殼910E的底部上面)還形成一個相對大的空氣腔。這種結構使得可以很容易地調整空氣腔的總體積，從而容易地調整被吸收聲音的頻帶。板-振動吸聲結構中的吸聲器的振動構件的形狀不必局限於正方形形狀，還可以被改變為各種形狀，例如，多邊形形狀、圓形形狀以及橢圓形形狀。另外，通過在振動構件和支撐構件中另外形成孔，可以控制被吸音的頻帶。最後，本發明不必局限於上述實施例和變型，在所附權利要求所限定的本發明範圍內，可以對其更進一步地進行改進。權利要求1.一種吸聲結構，其包括外殼，其具有中空部分和開口；以及振動構件，其由板或膜構成，其中，用振動構件封閉所述外殼的開口以形成空氣腔，並且其中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的密度與振動構件的該第一區域的密度不同。2.根據權利要求1所述的吸聲結構，其中，在產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處所述振動構件的密度與除第二區域外的所述振動構件的密度不同。3.—種吸聲結構，其包括外殼，其具有中空部分和開口；以及振動構件，其由板或膜構成，其中，用振動構件封閉所述外殼的開口，來形成空氣腔，並且其中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的厚度與振動構件的該第一區域的厚度不同。4.根據權利要求3所述的吸聲結構，其中，在產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處所述振動構件的厚度與除第二區域外的所述振動構件的厚度不同。5.—種吸聲結構，其包括外殼，其具有中空部分和開口；振動構件，其由板或膜構成以及副構件，其中，用振動構件封閉所述外殼的開口以形成空氣腔，並且其中，所述副構件被附接到除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的所述振動構件的至少一部分上。6.根據權利要求5所述的吸聲結構，其中，所述副構件被附接到產生彎曲振動的最大振幅的第二區域處的振動構件上。7.根據權利要求6所述的吸聲結構，其中，所述副構件被附接到振動構件的第二區域的表面上。8.根據權利要求6所述的吸聲結構，其中，所述副構件被合併到振動構件的第二區域中。9.一種組合吸聲結構，其由多個根據權利要求5所述的吸聲結構組成，其中，.附接到多個所述吸聲結構的所述副構件的重量彼此不同。10.—種組合吸聲結構，其由多個根據權利要求l、3和5中的任何一項所述的吸聲結構組成。11.根據權利要求IO所述的組合吸聲結構，其中，所述吸聲結構的空氣腔的尺寸彼此不同。12.根據權利要求IO所述的組合吸聲結構，其中，所述吸聲結構的空氣腔的厚度彼此不同。13.—種聲室，其包括根據權利要求l、3和5中的任何一項所述的吸聲結構。14.一種適用於吸聲結構的調整方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼以及用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件組成，並且在所述吸聲結構中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的密度與振動構件的該第一區域的密度不同，其中，改變除第一區域外的振動構件的至少一部分的密度，以調整吸聲結構的諧振頻率。15.—種適用於吸聲結構的調整方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼以及用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件組成，並且在所述吸聲結構中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的厚度與振動構件的該第一區域的厚度不同，其中，改變除第一區域外的振動構件的至少一部分的厚度，以調整吸聲結構的諧振頻率。16.—種適用於吸聲結構的調整方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼、用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件、以及副構件所組成，所述副構件被附接到除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的一部分上，其中，改變所述副構件來調整吸聲結構的諧振頻率。17.—種適用於吸聲結構的降低噪音方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼以及用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件組成，在所述吸聲結構中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的密度與振動構件的第一區域的密度不同，從而由振動構件降低了噪音。18.—種適用於吸聲結構的降低噪音方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼以及用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件組成，在所述吸聲結構中，除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的振動構件的至少一部分的厚度與振動構件的第一區域的厚度不同，從而由振動構件降低了噪音。19.一種適用於吸聲結構的降低噪音方法，所述吸聲結構由具有中空部分和開口的外殼、用來封閉所述外殼的開口以形成空氣腔的振動構件、以及副構件所組成，在所述吸聲結構中，所述副構件被附接到除產生彎曲振動的節點或最小振幅的第一區域外的所述振動構件的一部分上，從而由振動構件降低了噪音。全文摘要一種由外殼和振動構件構成的吸聲結構和一種具有吸聲特性的汽車部件。由具有彈性的合成樹脂構成的振動構件由第一構件和第二構件組成，第二構件的表面密度小於第一構件的表面密度，其中，第一構件被固定到第二構件的中心孔，來形成振動構件的單板。由于振動構件的中心部分的表面密度比振動構件的外圍部分的表面密度高，與以前的增大振動構件的重量來改變被吸音頻率的結構相比，被吸收聲音的頻率進一步下降。這使得在不實質改變吸聲結構總重量的情況下可以任意改變被吸收聲音的頻率。文檔編號G10K11/00GK101515453SQ200910005380公開日2009年8月26日申請日期2009年2月20日優先權日2008年2月22日發明者中村康敬,吉田篤史,松下勝,棚瀨廉人,樋山邦夫申請人:山葉株式會社