吸声结构的参数确定方法、装置、电子设备和存储介质

本公开涉及降噪，尤其涉及一种吸声结构的参数确定方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、微穿孔板(mpp)可以由各种材料制成，包括塑料、胶合板、丙烯酸玻璃和金属片，能够在没有多孔材料的情况下提供宽带吸收。由于微穿孔板的巨大优势，在建筑声学、航空航天和汽车工业领域中得到了广泛应用。微穿孔板的孔径减小至数十微米后具有明显的阻抗稳定特性，能充分发挥其在宽频上的吸声潜力。

2、然而，超微穿孔板过小的微孔不易加工，且容易造成堵塞，影响声衬的吸声性能，限制了超微穿孔板的吸声结构的应用。此外，常规的微穿孔板声衬为单一腔深，仅在共振频率处具有较高的吸声系数，难以达到实际意义上的宽频吸声。

3、因此，如何解决现有技术中超微穿孔板的孔径不易加工且无法满足宽频吸声的问题，是本领域亟待解决的重要问题之一。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种吸声结构的参数确定方法、装置、电子设备和存储介质，以解决现有技术中超微穿孔板的孔径过小不易加工且无法满足宽频吸声的问题。

2、本公开实施例的第一方面，提供了一种吸声结构的参数确定方法，吸声结构包括多个吸声单元，包括：

3、获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数；

4、根据第一预设结构参数、第二预设结构参数和第三预设结构参数确定吸声单元的目标结构参数；

5、基于目标结构参数获取目标吸声结构，并且在对吸声结构进行吸声性能测试的过程中，获取吸声结构对应的测试声阻和测试声抗；

6、在所述声阻和所述声抗满足预设条件的情况下，确定测试声阻为吸声结构对应的目标声阻，确定测试声抗为吸声结构对应的目标声抗。

7、优选的，获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数包括；

8、第一预设结构参数包括丝径、孔径；

9、第二预设结构参数包括孔径、板厚和穿孔率；

10、第三预设结构参数包括背腔的深度。

11、优选的，吸声单元的声阻和吸声单元的声抗构成吸声单元的声阻抗率；

12、吸声单元的声阻包括微穿孔板的声阻、金属丝网的声阻和背腔的声阻；

13、吸声结构的声抗包括微穿孔板的声抗、金属丝网的声抗和背腔的声抗。

14、优选的，获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数包括还包括：

15、根据第一预设模型获取微穿孔板的声阻和微穿孔板的声抗；

16、根据第二预设模型获取金属丝网的声阻和金属丝网的声抗。

17、优选的，吸声单元的声阻抗率为：

18、z＝r+jx＝rp+rwm+j(xp+xwm+xc)

19、其中，r表示吸声单元的声阻，x表示吸声单元的声抗，rp表示微穿孔板的声阻，rwm表示金属丝网的声阻，xp表示微穿孔板的声抗，xwm表示金属丝网的声抗，xc表示背腔的声阻抗率。

20、优选的，背腔的声阻抗率表达式为：

21、xc＝-jcot(w*h/c0)

22、其中，h为背腔的深度，w＝2πf为角频率，c0为声速。

23、优选的，在根据第一预设模型获取微穿孔板的声阻和微穿孔板的声抗时需要获取孔内声质点速度，孔内声质点速度v0为：

24、

25、其中，ae,in表示入射有效声压，θin表示入射角，c0为声速，σp为穿孔率，ρ0表示空气密度。

26、本公开实施例的第二方面，提供了一种吸声结构的参数确定装置，应用于如第一方面提供的吸声结构的参数确定方法，该装置包括：第一获取模块，获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数；第一确定模块，根据第一预设结构参数、第二预设结构参数和第三预设结构参数确定吸声单元的目标结构参数；第二获取模块，基于目标结构参数获取吸声结构，并且在对吸声结构进行吸声性能测试的过程中，获取吸声结构对应的测试声阻和测试声抗；第二确定模块，在声阻和声抗满足预设条件的情况下，确定测试声阻为吸声结构对应的目标声阻，确定测试声抗为吸声结构对应的目标声抗。

27、本公开实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括至少一个处理器；用于存储至少一个处理器可执行指令的存储器；其中，至少一个处理器用于执行指令，以实现上述吸声结构的参数确定方法的步骤。

28、本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述吸声结构的参数确定方法的步骤。

29、本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数；根据第一预设结构参数、第二预设结构参数和第三预设结构参数确定吸声单元的目标结构参数；基于目标结构参数获取目标吸声结构，并且在对吸声结构进行吸声性能测试的过程中，获取吸声结构对应的测试声阻和测试声抗；在声阻和声抗满足预设条件的情况下，确定测试声阻抗为吸声结构对应的目标声阻，确定测试声抗为吸声结构对应的目标声抗。在此基础上，上述吸声结构的穿孔板由金属丝网与穿孔板共同构建整个吸声结构的穿孔板，较易于加工，解决了现有技术中超微穿孔板的孔径过小不易加工的问题。并且金属丝网拥有良好的阻抗稳定特性，声阻对频率不敏感，微穿孔板穿孔率较大，提供的声阻较小，因此整个结构的声阻对频率不敏感。通过修正的背腔高度递推关系设计的背腔组使得整个吸声结构连续达到多个共振状态，在宽频范围内满足阻抗匹配(即声阻为1，声抗0)，有效解决了现有技术中无法满足宽频吸声的问题。

技术特征：

1.一种吸声结构的参数确定方法，所述吸声结构包括多个吸声单元，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，获取所述吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数包括：

3.根据权利要求1所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，所述吸声单元的声阻和所述吸声单元的声抗构成所述吸声单元的声阻抗率：

4.根据权利要求1所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，获取所述吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数包括还包括：

5.根据权利要求3所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，所述吸声单元的声阻抗率为：

6.根据权利要求3所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，所述背腔的声阻抗率表达式为：

7.根据权利要求3所述的吸声结构的参数确定方法，其特征在于，在根据第一预设模型获取所述微穿孔板的声阻和所述微穿孔板的声抗时需要获取孔内声质点速度，所述孔内声质点速度v0为：

8.一种吸声结构的参数确定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1～7任一项所述的吸声结构的参数确定方法。

技术总结
本公开涉及的一种吸声结构的参数确定方法、装置、电子设备和存储介质，以解决现有技术中超微穿孔板的孔径过小不易加工且无法满足宽频吸声的问题，吸声结构包括多个吸声单元，该吸声单元的参数确定方法，包括：获取吸声单元中金属丝网对应的第一预设结构参数、微穿孔板对应的第二预设结构参数和背腔对应的第三预设结构参数；根据第一预设结构参数、第二预设结构参数和第三预设结构参数确定吸声单元的目标结构参数；基于目标结构参数获取目标吸声结构，并且在对吸声结构进行吸声性能测试的过程中，获取吸声结构对应的测试声阻和测试声抗。可见，本公开提供的吸声单元的参数确定方法、装置、电子设备和存储介质用于设计宽频吸声结构。

技术研发人员：李晓东,房金豹,陈超
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31