穿孔板广泛应用于噪声控制及扬声器扩声系统等领域.除了每个孔自身的声阻抗以外,各个孔之间的相互作用对整个穿孔板的声阻抗也有一定影响.前人的研究中对于穿孔板声阻抗的处理有3种方法:简化的解析方法、实验方法和数值方法.其中前两种方法有一定的限制条件;第三种方法虽然能较准确地模拟穿孔板的声阻抗,但在实用中还不够方便.针对上述问题提出了另一种简化解析模型来模拟穿孔板的声阻抗.把穿孔板上的每个孔看作一个声源,系统向外辐射的总声场为这些小孔分别向外辐射的声场的叠加.假定单个孔的辐射阻抗已知,以此为基础,计算其余孔与该孔的互辐射阻抗,这样可得到单个孔的总阻抗,从而求得整个穿孔板的总声阻抗.分别应用上述模型和以往模型来模拟两种不同穿孔情况的穿孔板的声阻抗,并进行比较.结果表明,频率升高,孔间的相互作用减小,两种模型模拟的声阻抗差异减小.孔间距增大,孔间的相互作用也减小.利用等效线路图法分别计算出采用这些穿孔板的实际扬声器系统的频响,并在消声室里进行测试.对于前盖板上穿一个孔的扬声器系统,两种模型模拟的结果与实验结果都很相似.对于前盖板上穿3个或7个孔的扬声器系统,上面提出的模型的模拟结果与实验结果更接近,以往模型的模拟结果与实验结果相差较大,尤其是中高频峰值频率的位置相差较多.这说明目前采用的模型更准确,当孔间距不是很大时孔间的相互作用对穿孔板的声阻抗有较大影响.
穿孔板结构在水下有着非常广阔的应用前景,但是目前相关的研究报道非常少。基于空气中穿孔板吸声理论,综合考虑小孔的末端修正,给出了较为准确的水下穿孔板声阻抗表达式。利用传递矩阵法分析了水下穿孔板结构的声压透射特性,得到了垂直入射声压透射公式。对影响穿孔板结构透声性能的主要因素进行了详细的仿真分析,得到了一些重要的结论。采用四传感器测量方法在驻波管中对自制的穿孔板结构进行了测试,实验结果与理论分析基本一致,从而验证了理论分析的正确性。本文为水下穿孔板结构的设计提供了详细的理论和实验依据。
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