ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ ЭКРАН Российский патент 2000 года по МПК G10K11/00 H04R17/00 

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к широкому классу звукоизолирующих конструкций (экранов). Известны конструкции, например, по патентам США NN 4164727, 4399526, 4559255, 4674595. Экран такого рода применен, например, в "Устройстве, согласующем акустический сигнал" по патенту США N 4390976 от 28.07.83, приоритет от 27.01.1981, МКИ H 04 R 17/00, а также в "Модульном проекте акустического экрана высокого давления" согласно патенту США N 4399526 от 16.08.83, приоритет от 27.01.81, МКИ H 04 R 17/00, который принят за прототип.

Звукоизоляционный экран, описанный в этом патенте (см. фиг. 1), включает в себя соединенные в виде "сэндвича" слои жесткого 1 и податливого 2 материалов, граничащие друг с другом. Жесткие слои формируются чаше всего из композитных материалов, армированных стекловолокном, а податливые (эластичные) слои изготовлены из эластомерных материалов с регулируемыми воздушными полостями 3.

Известно (см. например В.Е. Глазанов "Экранирование гидроакустических антенн", Л, Судостроение, 1986), что значение звукоизолирующей эффективности экранов такого рода определяется главным образом отражением звуковых волн от границ разряда экрана и среды на "лицевой" и "обратной" сторонах экрана (по отношению к направлению распространения звука). Увеличение толщины экрана не изменяет количества и характеристик отражающих границ, а только снижает его резонансную частоту.

Основной недостаток конструкции экрана прототипа заключается в том, что ресурсы для повышения отражающих свойств границ такой конструкции экрана исчерпаны, а возможности перекрытия всей заданной области частот за счет увеличения толщины экрана ограничены.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности звукоизолирующего экрана в низкочастотной части рабочего диапазона частот.

Это достигается созданием дополнительных отражающих поверхностей в толще экрана без увеличения его толщины путем установки антивибраторов на существующие жесткие слои, разделяющие эластичные слои с полостями, внутри этих полостей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 2 и фиг. 3 представлены сечения некоторых вариантов предлагаемого экрана.

На фиг. 4 представлены результаты измерений в гидроакустической трубе звукоизоляции одного из вариантов предлагаемого экрана и того же экрана без антивибраторов.

Предлагаемый акустический экран, см. фиг. 2 и фиг. 3, состоит из двух эластичных слоев 1 с полостями 2, разделенных жестким армирующим слоем 3, монолитно сцепленным с ними, причем на этот слой в каждой полости установлен антивибратор 4.

Снаружи слои с полостями также перекрыты жесткими армирующими слоями 5, обеспечивающими герметичность полостей и прочность конструкции в отношении гидростатических нагрузок.

Антивибратор 4 (см. например, И.И. Клюкин "Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах". Л, Судпромгиз, 1961) представляет собой механический резонатор, возбуждаемый колебаниями армирующего слоя экрана со стороны вязкоупругого элемента резонатора.

Достижение необходимого технического результата, то есть повышение эффективности звукоизолирующего экрана, объясняется добавлением к звукоотражающему действию лицевой и обратной поверхностей экрана аналогичного действия дополнительной отражающей поверхности внутри этого экрана. Необходимый для такого действия импеданс этой поверхности достигается размещением на существующем армирующем слое антивибраторов с необходимой их концентрацией, которые вписываются геометрически в предусмотренные конструкцией экрана полости в вязкоупругих слоях. Необходимая концентрация антивибраторов обеспечивается двухсторонней их установкой на армирующий слой, в то время как при односторонней установке нужная концентрация не достигается.

Из сопоставления частотной характеристики 6 образца экрана предлагаемой конструкции с характеристикой 7 образца аналогичного экрана без антивибраторов (см. фиг. 4) видно, что эффективность предлагаемого решения в области низких частот может достигать 10 - 12 дБ. Кривая 6 соответствует антивибраторам с резонансной частотой в 1,5 - 2 раза ниже таковой для экрана без антивибраторов.

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к классу звукоизолирующих конструкций (экранов). Повышение эффективности в предлагаемой конструкции экрана достигается добавлением к звукоотражающему действию "лицевой" и "обратной" поверхностей аналогичного действия дополнительной отражающей поверхности внутри экрана - армирующего слоя в его составе. Необходимое для такого действия значение импеданса этого слоя обеспечивается размещением на нем антивибраторов с подходящей резонансной частотой при достаточной их концентрации, достигаемой путем установки их по обе стороны слоя. 4 ил.

Звукоизолирующий экран, состоящий не менее чем из двух слоев из эластичного материала с полостями, в которых размещены антивибраторы, со сплошным армирующим слоем из жесткого материала между ними, причем снаружи экран перекрыт сплошными слоями из жесткого материала, отличающийся тем, что антивибраторы установлены с обеих сторон армирующего слоя.