一种嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器

本发明涉及双波段声超表面吸收器，尤其涉及一种嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，噪声污染已成为一个日益严重的环境问题，严重影响着人们的生活质量、身心健康以及工作效率。长期暴露于高强度噪声环境中不仅会导致听力损伤，还可能对人体的视觉系统、神经系统等造成不可逆的伤害。目前，噪声控制技术主要包括吸声技术、隔振减振技术、声学吸声材料、吸声结构、阻尼处理和绿化降噪等方法。其中，吸声降噪技术因其简单有效而被广泛应用，该技术通过吸声材料或吸声结构将声能转换为热能，从而达到降低噪声强度的目的。

2、然而，随着人们对声学环境质量要求的不断提高，现有的吸声降噪技术仍面临诸多挑战。首先，传统吸声材料在恶劣环境下性能易受影响，如高温、高湿或腐蚀性环境会导致材料性能迅速降低甚至失效，严重限制了其应用场景。其次，在处理低频噪声时，常规声学超材料往往力不从心，难以在保持较小体积的同时实现有效吸收。此外，实际环境中的噪声通常包含多个频段，而常规超材料往往只能固定吸收某一特定频段且吸收带宽较窄，无法满足复杂噪声环境的需求。更重要的是，现有的大多数吸声材料和结构为被动式设计，缺乏根据环境变化自适应调节吸声特性的能力，这意味着在噪声源或环境条件发生变化时，其降噪效果可能会大幅下降。同时，部分传统吸声材料在生产、使用和处理过程中可能会产生有害物质，对环境造成二次污染，这与日益增长的环保意识相悖。最后，在追求良好声学效果的同时，如何保持环境的美观性也成为一个不容忽视的挑战。

3、鉴于上述问题，亟待开发一种双波段声超表面吸收器以克服现有技术的局限性，满足日益增长的噪声控制需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其能够在宽频带内(特别是低频段)有效吸收噪声，具有良好的环境适应性和耐久性，能够智能调节吸声特性，同时兼顾环保性和美观性。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其包括同轴布置的外腔体、内腔体和中心柱，所述内腔体上设置有密封盖，所述密封盖上设置有通孔和用于避让中心的中心孔，所述外腔体的内壁和所述内腔体的外壁形成外层大半径螺旋通道，所述外层大半径螺旋通道内设置有沿所述中心柱的中心轴线螺旋延伸布置外螺旋叶片，所述内腔体的内壁和所述中心柱的外周面形成内层小半径螺旋通道，所述内层小半径螺旋通道内设置有与所述中心柱固接的内螺旋叶片。

3、在本发明的一种优选实施方式中，所述外螺旋叶片的半径大于所述内螺旋叶片的半径。

4、在本发明的一种优选实施方式中，所述内腔体的顶端设置有外侧面设有多个沿其周向旋转对称布置的限位槽，所述密封盖的低端设有用于所述限位槽配合的限位齿。

5、在本发明的一种优选实施方式中，所述密封盖的半径与所述内腔体的半径相对应。

6、在本发明的一种优选实施方式中，所述中心柱从所述密封盖的中心孔穿出，所述中心柱可绕自身轴线转动。

7、在本发明的一种优选实施方式中，所述内螺旋叶片的轴线长度小于所述密封盖的底面至所述外腔体底面两者之间的间距。

8、在本发明的一种优选实施方式中，所述外螺旋叶片由树脂材质制成。

9、在本发明的一种优选实施方式中，所述内螺旋叶片由树脂材质制成。

10、在本发明的一种优选实施方式中，所述外螺旋叶片位于下方的端部安装有外驱动板。

11、在本发明的一种优选实施方式中，所述内螺旋叶片位于上方的端部安装有内驱动板

12、本发明提供的嵌套双螺旋轨道可调双波段声超表面吸收器不仅有效解决了现有技术中的诸多不足，还带来了显著的技术进步。通过创新的嵌套双螺旋结构设计，本发明巧妙地延长了声波传播路径，大幅增强了低频噪音的吸收效果，同时有效节约了使用空间。这种独特的三维螺旋化设计不仅实现了小型化，还保持了良好的空气流通性，极大地拓展了其应用场景。

13、此外，本发明引入了可旋转的盖口结构，通过调整内螺旋通道的有效长度，实现了吸收峰频率的灵活调节。这种可调节性使得装置能够适应不同频段的噪音，展现出优异的宽带双峰吸收特性。采用树脂材质制作的螺旋叶片不仅环保安全，还具有深亚波长厚度，能够显著减小声波传输，同时保证吸收器的声阻抗与背景空气始终保持良好匹配。

14、最重要的是，本发明通过整合不同的共振结构到单一单元格中，结合可调节的盖口设计，成功实现了在有限体积内对低频噪音的完美处理。这种创新设计不仅降低了声学超材料表面厚度，还巧妙地平衡了降噪性能与空气流通性，使得该装置在各种复杂环境中都能发挥出色的性能，大大延长了使用寿命。总的来说，本发明在噪音控制技术领域取得了突破性进展，为解决日益严重的噪声污染问题提供了一种高效、灵活且环保的解决方案。

1.一种嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，包括同轴布置的外腔体(1)、内腔体(2)和中心柱(6)，所述内腔体(2)上设置有密封盖(4)，所述密封盖(4)上设置有通孔(5)和用于避让中心柱(6)的中心孔，所述外腔体(1)的内壁和所述内腔体(2)的外壁形成外层大半径螺旋通道，所述外层大半径螺旋通道内设置有沿所述中心柱(6)的中心轴线螺旋延伸布置外螺旋叶片(3)，所述内腔体(2)的内壁和所述中心柱(6)的外周面形成内层小半径螺旋通道，所述内层小半径螺旋通道内设置有与所述中心柱(6)固接的内螺旋叶片(9)。

2.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于：所述外螺旋叶片(3)的半径大于所述内螺旋叶片(9)的半径。

3.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述内腔体(2)的顶端设置有外侧面设有多个沿其周向旋转对称布置的限位槽(7)，所述密封盖(4)的低端设有用于所述限位槽(7)配合的限位齿(8)。

4.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述密封盖(4)的半径与所述内腔体(2)的半径相对应。

5.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述中心柱(6)从所述密封盖(4)的中心孔穿出，所述中心柱(6)可绕自身轴线转动。

6.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述内螺旋叶片(9)的轴线长度小于所述密封盖(4)的底面至所述外腔体(1)底面两者之间的间距。

7.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于：所述外螺旋叶片(3)由树脂材质制成。

8.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述内螺旋叶片(9)由树脂材质制成。

9.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述外螺旋叶片(3)位于下方的端部安装有外驱动板(11)。

10.根据权利要求1所述的嵌套双螺旋轨道的可调双波段声超表面吸收器，其特征在于，所述内螺旋叶片(9)位于上方的端部安装有内驱动板(10)。