包括声障板的组件的制作方法

包括声障板的组件


背景技术：

1.隔音板可用于阻挡或吸收声音。


技术实现要素：

2.在本说明书的一些方面，提供了一种声障板。在一些实施方案中，声障板包括至少一个声学吸收层，并且还可包括至少一个声学反射层。在一些实施方案中，声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板。在一些实施方案中，提供了声障板的阵列。组件诸如电子组件可包括设置在封装件中的声障板的阵列。例如，声障板的阵列可设置在计算机服务器封装件中的多个风扇与多个硬盘驱动器之间。
3.在本说明书的一些方面，提供了一种组件。该组件包括：封装件，该封装件包括沿第一方向间隔开的第一区域和第二区域；和多个间隔开的声障板，所述多个间隔开的声障板沿不同于第一方向的第二方向布置并设置在封装件中的第一区域和第二区域之间。在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板包括相邻的第一声障板和第二声障板，其中第一声障板和第二声障板中的每一者包括设置在特定气流阻力大于200mks rayl的第一片材上的第一声学吸收层。在第一声障板和第二声障板之间限定通道。通道的至少一部分沿纵向方向延伸，从而与第一方向成斜角。
4.在本说明书的一些方面，提供了一种组件。该组件包括：封装件，该封装件包括沿第一方向间隔开的第一区域和第二区域；和多个间隔开的声障板，所述多个间隔开的声障板沿不同于第一方向的第二方向布置并设置在封装件中的第一区域和第二区域之间。在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板包括相邻的第一声障板和第二声障板，其中第一声障板和第二声障板中的每一者包括声学吸收层，该声学吸收层设置在声学反射层上。第一声障板的声学反射层面向第二声障板的声学吸收层，使得从第一区域朝向第二区域传播的声音的至少一部分从第一声障板的声学反射层反射并且被第二声障板的声学吸收层吸收。
5.在本说明书的一些方面，提供了一种组件。该组件包括：封装件，该封装件包括沿第一方向间隔开的第一区域和第二区域；和多个间隔开的声障板，所述多个间隔开的声障板沿不同于第一方向的第二方向布置并设置在封装件中的第一区域和第二区域之间。在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板包括至少一个声障板，该至少一个声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板。
附图说明
6.图1是声吸收系数随频率变化的示意图；
7.图2是声反射系数的平方数随频率变化的示意图；
8.图3是组件的示意性俯视剖视图；
9.图4是电子组件的示意性俯视剖视图；
10.图5至图6是声障板的示意性剖视图；
11.图7a是包含间隔层的声障板的示意性剖视图；
12.图7b是图7a的声障板的间隔层的示意性俯视图；
13.图8是多个间隔开的声障板的示意性俯视图；
14.图9是非织造层的示意性剖视图；
15.图10至图11是声障板的示意性俯视图；
16.图12是声障板的示意性透视图；
17.图13是包括固定声障板的特征部的封装件的一部分的示意性俯视图；
18.图14是设置在导管中的声障板的示意性俯视剖视图；
19.图15是用于声学建模的模拟单元的示意图；
20.图16至图22是通过声学建模确定的各种组件的传输损耗对于频率的曲线图；并且
21.图23是声反射系数的平方数随频率变化的曲线图。
具体实施方式
22.在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
23.根据一些实施方案，声障板包括具有不同声学特性的至少两个层。例如，第一层可具有比第二层更强的声吸收性能，并且第二层可具有比第一层更强的声反射性能。又如，外层可吸收更高频率，而中心层可吸收更低频率并且在一些情况下反射更高频率。已经发现，根据一些实施方案，声障板的布置为使用具有不同声学特性的层提供了意料不到的协同作用。例如，吸声非织造材料通常包括在非织造材料的至少一侧上的稀松布，其中传统上认为，稀松布应为开放的(例如，具有低特定气流阻力)，使得声音可传播通过稀松布以到达非织造材料并且被非织造材料吸收。然而，已经发现，相比于当使用开放稀松布时的情况，当开放稀松布被声学反射层替代时，多个声障板的布置可在至少一些频率下提供更高的声传输损耗，即使入射在声障板的反射层上的声音主要被声障板反射，而不是被声障板吸收。
24.根据本公开的声障板可在相关频率、刚性、重量、厚度、气流管理、耐热性、耐火性等下表现出声音吸收和/或声音反射。声障板可在任何可能受益于声障板的特征的应用、结构或设备中使用。声障板可适合与例如电子器件、计算机和/或服务器一起使用。
25.组件可包括设置在封装件中的声障板。封装件可包括至少部分地围绕封装件的内部的壳体。壳体可具有开放区域，使得壳体不完全围绕封装件的内部。封装件可包括一个或多个开口以允许气流通过封装件。例如，在一些实施方案中，封装件可为具有开口端的管道。封装件可为或包括用于电子设备的壳体或外壳。例如，封装件可以是计算机外壳。可例如在组件的封装件内产生声音的任何应用中或者在声音被传输到封装件中的任何应用中使用组件。本文所述的组件中的任何组件可为电子器件组件。本文所述的封装件中的任何封装件可为电子器件封装件。电子器件组件包括或被配置成(例如，在电子器件封装件中)接收一个或多个电子设备或部件。例如，电子器件组件可为包括一个或多个硬盘驱动器的计算机服务器组件。
26.服务器机房，并且特别是在服务器机架上安装有多个服务器的服务器机房可能由于冷却风扇的操作而产生噪音。然而，已发现，硬盘驱动器对高频声音敏感。t.dutta最近的
研究(硕士论文，密歇根理工大学，2017年12月(master’s thesis,michigan technological university,december2017))表明，得自多个制造商的硬盘驱动器的性能可受到高于90db的声级的不利影响。某些声音频率对应于硬盘驱动器的盘片的模态频率。此类频率出现在1100hz、1800hz、3100hz、4600hz、6350hz和7900hz附近。在这些频率处或附近的高声音可不利地影响硬盘驱动器性能。高于其使性能开始受到不利影响的声级变化并且可取决于各个硬盘驱动器。其他研究已表明，对硬盘驱动器盘片模态频率的选择性激发可导致硬盘驱动器故障并且可用于例如拒绝服务攻击(参见例如m.shahrad等人，“声学拒绝对硬盘驱动器的服务攻击”，2018年关于硬件安全攻防研讨会(ashes2018)，多伦多，加拿大(m.shahrad et al.,acoustic denial of service attacks on hard disk drives,2018workshop on attacks and solutions in hardware security(ashes 2018),toronto,canada))。用于冷却计算机或服务器的系统可产生在可负面地影响硬盘驱动器性能的频率处或附近的噪音。除了由硬盘驱动器盘片经历的共振或模式之外的其他共振或模式也可能是有问题的。例如，在磁盘驱动器悬臂件上可存在高频率模式，如果激发该高频率模式，则也可降低磁盘驱动器性能。
27.在一些实施方案中，计算机服务器包括设置在风扇与硬盘驱动器之间的多个声障板，以防止来自风扇的声音不利地影响硬盘驱动器，而不会显著抑制流向硬盘驱动器的气流。
28.表征声学材料诸如声障板的各个层或声障板本身的有用量包括特定气流阻力、气流电阻率、声反射率、声传输率和声吸收率。
29.样品(例如，层)的气流阻力是进入样品的空气压差除以通过样品的气流的体积速度的商数。气流阻力可以mks制声欧姆(pa s/m3)表示。样品的特定气流阻力是样品的气流阻力与其面积的乘积。这也可表示为跨样品的空气压差除以在样品外部测量的气流的线速度。特定气流阻力可以mks rayl(pa s/m)表示。样品的气流电阻率是其特定气流阻力除以其厚度。气流电阻率可以mks rayl/m(pa s/m2)表示。气流阻力、特定气流阻力和气流电阻率可在0.5mm/s的气流线速度下确定。可根据例如astm c522-03测试标准确定气流阻力、特定气流阻力和气流电阻率。如果未指定mks或cgs，则应当理解，单位rayl是指mks rayl。
30.样品的反射系数和传输系数是其平方数提供入射在样品上的声能分别被样品反射和传输的分数的量。除非另有说明，否则反射系数和传输系数是对于在具有消声终端的阻抗管中通常从空气入射在样品上的声音而言的。可由根据例如astm e2611-17测试标准确定的声传递矩阵来确定反射系数和传输系数。就声传递矩阵的传递矩阵元素t
ij
(下标i和j为1或2)、空气密度ρ和声速c而言，传输系数的平方数由下式给出：
31.|t|2＝4/|t
11
t
12
/(ρc) ρct
21
t
22
|232.并且传输系数的平方数由下式给出：
33.|r|2＝|t
11
t
12
/(ρc)
–
ρct
21
–
t
22
|2/|t
11
t
12
/(ρc) ρct
21
t
22
|2。
34.这些公式中使用的空气密度ρ和声速c可根据如例如astm e2611-17测试标准中规定的所测得的室温和大气压来确定。表征声传输的另一个量是由-20log
10
|t|给出的传输损耗。如本文别处进一步描述的，对于通常入射在单层上的声音或者对于入射在声障板的阵列上的声音，可测量或计算传输损耗。
35.样品的平均声反射率r是在规定频率范围内的频率下对样品的反射系数的平方数
取平均值。样品的平均声传输率t是在规定频率范围内的频率下对传输系数的平方数取平均值。样品的平均声吸收a如下：a＝1-r-t，其也可表示为在耗散系数的规定频率范围内的频率下的平均值：ad＝1-|r|
2-|t|2。另一个有用的量是声吸收系数，其为当样品设置在声反射板上时通常入射在样品上的声能被样品吸收的分数。可根据例如astm e1050-12测试标准来确定吸收系数。需注意，相比于通常为复数幅值的反射系数和传输系数，吸收系数是实分数。样品的平均声吸收系数α是在规定频率范围内的频率下对样品的吸收系数取平均值。除非规定不同的频率范围，否则用于确定r、t、a和α的规定频率范围将为1khz至6khz。
36.如本文所用，“声学吸收层”是平均声吸收系数为至少0.2的层。任何被描述为声学吸收层的层可具有大于0.2、或大于0.25、或大于0.3、或大于0.35、或大于0.4、或大于0.5的平均声吸收系数。如本文所用，“声学反射层”是平均声反射率为至少0.3并且平均声吸收系数不大于0.15的层。任何被描述为声学反射层的层可具有大于0.35、或大于0.4、或大于0.45、或大于0.5、或大于0.6的平均声反射率。任何被描述为声学反射层的层可具有小于0.15、或小于0.1、或小于0.05、或小于0.03、或小于0.02、或小于0.01的平均声吸收系数。
37.图1是层23和层24的声吸收系数α随频率变化的示意图，层23可为具有相对高的平均声吸收系数α1的声学吸收层，层24可为具有相对低的平均声吸收系数α2的声学反射层。在一些实施方案中，例如，α1》0.2并且α2《0.05。图2是层29的声反射系数的平方数|r|2随频率变化的示意图，层29可为声学反射层并且/或者可对应于层24。例如，|r|2的平均值r可大于0.3。在图1至图2中取平均值的频率范围为f1至f2。在一些实施方案中，f1≤1khz并且f2≥6khz。量α和/或|r|2可看起来与图1至图2中示意性地示出的不同。例如，图1至图2中未示出的多个峰和谷可存在于α和/或|r|2。
38.有用的声学吸收层包括非织造层、织造层、多孔层和泡沫层。在一些实施方案中，非织造材料用于声学吸收层。非织造层可通过机械、加热或化学缠结纤维或长丝成幅材来制备。可使用任何合适类型的非织造材料。例如，在一些实施方案中，非织造材料是熔喷非织造材料。非织造材料可为阻燃剂。合适的非织造材料包括美国专利8,802,002(berrigan等人)和9,840,794(seidel等人)中描述的那些，以及可从明尼苏达州圣保罗的3m公司(3m company,st.paul,mn)以商品名thinsulate获得的那些、可从丹麦的fibertex非织造布公司(fibertex nonwovens,denmark)以商品名fiberacoustic获得的那些和可从北卡罗来纳州达勒姆的科德宝高性能材料公司(freudenberg performance materials,durham,nc)以商品名soundtex获得的那些。在一些实施方案中，声学吸收层为泡沫层或包括泡沫层。可使用任何合适类型的泡沫层。例如，泡沫层可为聚氨酯泡沫层。泡沫可为开孔泡沫或闭孔泡沫。泡沫可为阻燃泡沫。合适的泡沫包括美国专利5,798,064(peterson)、6,720,362(park)、7,358,282(krueger等人)中描述的那些以及可从印第安纳州印第安纳波利斯的aearo技术有限责任公司(aearo technologies llc,indianapolis,in)以商品名confor获得的那些。声学吸收层(例如，非织造层或开孔泡沫层)可例如通过层的气流电阻率来表征。声学吸收层可具有至少5000mks rayl/m或至少10000mks rayl/m或至少20000mks rayl/m的气流电阻率。在一些此类实施方案中，气流电阻率不超过100000rayl/m。在一些实施方案中，气流电阻率例如在10000mks rayl/m至50000mks rayl/m的范围内。
39.声学反射层通常具有高特定气流阻力和低声吸收。被描述为声学反射层的任何层例如可具有大于200mks rayl的特定气流阻力和小于0.05的平均声吸收系数，或者可具有
大于400mks rayl的特定气流阻力和小于0.02的平均声吸收系数，或者可具有大于800mks rayl的特定气流阻力和小于0.02的平均声吸收系数，或者可具有大于1000mks rayl的特定气流阻力和小于0.01的平均声吸收系数。被描述为声学反射层的任何层可具有大于200mks rayl、300mks rayl、400mks rayl、600mks rayl、800mks rayl、1000mks rayl、2000mks rayl、3000mks rayl或5000mks rayl的特定气流阻力，如根据astm c522-03确定的。
40.在一些实施方案中，提供了多个声障板(例如，声障板阵列)，其中声障板将第一区域与第二区域分开(例如，在封装件中)。在一些实施方案中，声障板间隔开以提供第一区域与第二区域之间的气流通道。在一些实施方案中，对于在1khz至15khz范围内的至少一个频率，所述多个声障板导致至少10db或至少12db的传输损耗。在一些实施方案中，对于在100hz至20khz范围内的至少一个频率，所述多个声障板提供至少5db、或至少8db、或至少10db的插入损耗(在声障板保持和未保持在适当的位置的情况下传输损耗之间的差值)。在一些实施方案中，对于在1hz至20khz范围内的至少一个频率，所述多个声障板使第一区域与第二区域之间的传输损耗增加至少8db。在一些实施方案中，对于在1hz至6khz范围内的至少一个频率，所述多个声障板使第一区域与第二区域之间的传输损耗增加至少10db。
41.图3是包括封装件110的组件100的示意性俯视剖视图(从x-y平面上方观察的x-y平面中的横截面)。封装件110包括沿第一方向(x方向)间隔开的第一区域131和第二区域132。组件100还包括多个间隔开的声障板120，这些声障板沿着不同于第一方向的第二方向(y方向)布置并且设置在第一区域131与第二区域132之间的封装件110中。图3中示意性地示出了两个声障板120。在一些实施方案中，包括多于两个声障板120。例如，第二方向可与第一方向正交，如图3中示意性地示出的，或者第二方向可与第一方向成斜角。例如，所述多个间隔开的声障板120可通过沿第二方向线性布置或通过按沿第二方向延伸的图案布置(例如，以大致沿第二方向延伸的锯齿形图案，当包括多于两个声障板时)而沿第二方向布置。在一些实施方案中，声障板120布置在直线上，该直线可与第一方向正交或者可与第一方向成斜角。所述多个间隔开的声障板120包括相邻的第一声障板121和第二声障板122。在一些实施方案中，第一声障板121和第二声障板122中的每一者包括多于一个层。在一些实施方案中，声障板120包括具有多于一个层的至少一个声障板。例如，所述多于一个层可包括一个或多个声学吸收层、一个或多个声学反射层和/或一个或多个微穿孔面板。例如，声障板120可如针对声障板220、320、420、520或620中的任一个声障板描述的，这些声障板在本文别处进一步描述。声障板120可为基本上平面的，如图3中示意性地示出的，或者可具有非平面形状。例如，声障板120中的至少一些声障板可具有弯曲形状或v字形形状。在一些实施方案中，在第一声障板121和第二声障板122之间限定通道138，其中通道138的至少一部分(在例示的实施方案中基本上整个通道138)沿纵向方向139延伸，从而与第一方向(x方向)成斜角声障板可另选地朝相反方向倾斜，使得是负的。在一些实施方案中，在5度至60度的范围内或在10度至40度的范围内。声障板120具有沿第一方向的长度l，该长度可例如在2cm至20cm的范围内。
42.在一些实施方案中，组件100是电子器件组件，该电子器件组件包括例如设置在第二区域132中的电子装置，诸如硬盘驱动器。在一些实施方案中，组件100是通风组件，其允许气流从第一区域131流向第二区域132。例如，组件100可为通风通道、路径或管道。组件100可为电子器件组件，其允许气流从第一区域131流向或穿过第二区域132或者提供所述
气流(例如，通过在第一区域131中包括风扇)，以用于冷却设置在第二区域中的电子装置。在一些实施方案中，封装件110包括从例示的横截面观察在
±
z方向的面板，这有助于将气流限制在声障板120之间或附近的通道。在一些实施方案中，期望所述多个声障板120衰减从第一区域131传播到第二区域132的声音，而不会产生跨所述多个声障板120的显著压降。例如，如果将第一区域131的与所述多个声障板120相邻的部分中的压力表示为p1，并且将第二区域132的与所述多个声障板相邻的部分中的压力表示为p2，则跨所述多个声障板的压降p1-p2可为小于20pa、或小于10pa、或小于5pa。在一些此类实施方案中，设置在第一区域131中或设置在第一区域131附近的风扇与设置在第二区域132中的电子装置之间的压降可为大于200pa(例如，约300pa)。
43.图4是包括封装件210的电子器件组件200的示意性俯视剖视图；封装件210包括沿第一方向(x方向)间隔开的第一区域231和第二区域232。组件200还包括多个间隔开的声障板220(例如，声障板的阵列)，这些声障板沿着不同于第一方向的第二方向(y方向)布置并且设置在第一区域231与第二区域232之间的封装件210中。在一些实施方案中，声障板220布置在直线上，该直线可与第一方向正交或者可与第一方向成斜角。在一些实施方案中，组件200包括设置在第一区域231中或设置在第一区域231附近的一个或多个风扇，以用于朝向第二区域232提供气流236。在例示的实施方案中，多个风扇235设置在第一区域231中。在其他实施方案中，一个或多个风扇设置在封装件210的边界处以提供跨第一区域231的气流。在一些实施方案中，组件200包括设置在第二区域232中的一个或多个硬盘驱动器237。在其他实施方案中，其他类型的电子装置设置在第二区域232中。跨所述多个声障板220的压降可如针对组件100描述的。
44.所述多个间隔开的声障板220包括相邻的第一声障板221和第二声障板222。第一声障板221和第二声障板222中的每一者包括设置在第二部分224上的第一部分223。第一部分223可为声学吸收层，其可为例如非织造层或泡沫层。第二部分224可为特定气流阻力大于200mks的片材并且/或者可为声学反射层。在一些实施方案中，第二部分为微穿孔面板或包括微穿孔面板。例如，在一些实施方案中，第一部分223为声学吸收层，并且第二部分224包括微穿孔面板并且还可包括与部分223相对的第二声学吸收层。在一些实施方案中，第一声障板221朝向第二声障板222是凹形的。在一些实施方案中，第一部分223(例如，声学吸收层)位于声障板的凸侧上，并且第二部分224(例如，声学反射层)位于声障板的凹侧上。
45.在一些实施方案中，第一声障板221和第二声障板222中的每一者具有v字形形状。在一些实施方案中，至少大部分的所述多个间隔开的声障板220(例如，全部或除了与侧壁相邻的声障板之外的全部)中的每个声障板具有v字形形状。在例示的实施方案中，声障板220具有呈v字形角度θ(v字形的节段之间的角度)的v字形形状，该v字形角度可例如在90度至170度、或100度至160度、或110度至150度的范围内。根据一些实施方案，已经发现，减小v字形角度会降低峰值传输损耗，但会增加较高频率下的传输损耗并提供更宽的吸收带宽。声障板220具有沿第一方向的长度l，该长度可例如在2cm至20cm的范围内。
46.在一些实施方案中，在第一声障板221和第二声障板222之间限定通道，其中通道的至少一部分沿着纵向方向延伸，从而与第一方向(x方向)成斜角。在例示的实施方案中，第一声障板221和第二声障板222具有v字形形状，并且相邻声障板之间的通道具有两个线性部分。例如，通道238沿纵向方向239延伸，并且具有沿纵向方向239的第一部分239a线性
延伸的第一部分238a，并且具有沿纵向方向239的第二部分239b线性延伸的第二部分238b。在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板220限定多条通道238，使得每条通道238位于最接近的相邻声障板之间，其中至少大部分的所述多条通道238中的每条通道包括沿纵向方向延伸的至少一部分，从而与第一方向成斜角。
47.在一些实施方案中，第一声障板221和第二声障板222中的每一者包括设置在特定气流阻力大于200mks rayl的第一片材(部分224)上的第一声学吸收层(部分223)。第一片材可具有大于200mks rayl、300mks rayl、400mks rayl、600mks rayl、800mks rayl、1000mks rayl、2000mks rayl、3000mks rayl或5000mks rayl的特定气流阻力，如根据astm c522-03确定的。在一些实施方案中，至少大部分的所述多个间隔开的声障板220中的每个声障板包括设置在特定气流阻力大于200mks rayl或者特定气流阻力处于别处描述的范围中的任何范围内的片材上的声学吸收层。在一些实施方案中，组件200被配置成使得从第一区域朝向第二区域传播的声音240的至少一部分从第一声障板221的第一片材(部分224)反射并且被第二声障板222的第一声学吸收层(部分223)吸收。
48.在一些实施方案中，第一片材是声学反射的。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，第一声学吸收层具有根据astm e1050-12确定的大于0.2的平均声吸收系数，并且第一片材具有根据astm e2611-17确定的声传递矩阵所确定的大于0.3的平均声反射率。
49.在一些实施方案中，第一声障板221和第二声障板222中的每一者包括设置在声学反射层(部分224)上的声学吸收层(部分223)，其中第一声障板221的声学反射层面向第二声障板222的声学吸收层，使得从第一区域231朝向第二区域232传播的声音240的至少一部分从第一声障板221的声学反射层反射并且被第二声障板222的声学吸收层吸收。
50.在一些实施方案中，至少大部分的所述多个间隔开的声障板220中的每个声障板为如针对第一声障板221和第二声障板222描述的。在一些实施方案中，第一声障板221和第二声障板222中的每一者为如针对声障板320、420、520或620中的任一个声障板描述的。在一些实施方案中，至少大部分的所述多个间隔开的声障板220中的每个声障板为如针对声障板320、420、520或620描述的。
51.已经发现，减小声障板之间的间距导致传输损耗更高并且峰值传输损耗偏移至更高频率。在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板220被设置成使得从第一区域231到第二区域232的直线在不与声障板中的至少一个音障板相交的情况下不会在声障板之间穿过。
52.所述多个声障板中声障板的数量可不同于图3至图4中示意性地示出的。在一些实施方案中，所述多个声障板包括总共2至50、或3至40、或4至30、或5至20个声障板。
53.图5为包括设置在片材或层324上的层323的声障板320的示意性剖视图。在一些实施方案中，声障板320是平面的，如图5中示意性地示出。在其他实施方案中，声障板320可具有例如弯曲形状或v字形形状。在一些实施方案中，层323是第一声学吸收层，并且片材或层324是特定气流阻力大于200mks rayl的第一片材。在一些实施方案中，第一声学吸收层为非织造层或包括非织造层，并且声障板320包括设置在与第一片材相对的非织造层上的任选稀松布325。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板中的至少一者(例如，121和122中的至少一者或者221和222中的至少一者)包括设置在与第一片材相对的非织造层上的稀
松布325。在一些实施方案中，片材或层324为声学反射层。在一些此类实施方案中，第一声学吸收层为非织造层或包括非织造层，并且第一声障板和第二声障板中的至少一者或每一者包括设置在与声学反射层相对的非织造层上的稀松布325。在一些实施方案中，第一声学吸收层为第一泡沫层或包括第一泡沫层。在一些此类实施方案中，省略了任选的稀松布325。
54.在一些实施方案中，稀松布325具有小于200mks rayl、或小于150mks rayl、或小于100mks rayl、或小于80mks rayl、或小于60mks rayl的特定气流阻力。
55.在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，第一声学吸收层(层323)具有大于0.2或在本文别处针对声学吸收层描述的任何范围内的平均声吸收系数，如根据astm e1050-12确定的。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，第一声学吸收层(层323)具有根据astm e1050-12确定的平均声吸收系数α1并且第一片材(片材或层324)具有根据astm e1050-12确定的平均声吸收系数α2，α1》0.2，α2《0.05。声吸收系数α1和α2可处于本文别处描述的任何范围内。例如，在一些实施方案中，α1》0.3并且α2《0.02，或者α1》0.4并且α2《0.01。
56.在一些实施方案中，第一片材(片材或层324)的特定气流阻力大于300mks rayl、400mks rayl、600mks rayl、800mks rayl、1000mks rayl、2000mks rayl、3000mks rayl或5000mks rayl。在一些实施方案中，第一片材具有例如在300mks rayl至5000mks rayl的范围内、或在400mks rayl至4000mks rayl的范围内的特定气流阻力。
57.在一些实施方案中，片材或层324为单层。在其他实施方案中，片材或层324为包括多于一个层的片材。在一些实施方案中，片材或层324为作为或包括微穿孔面板的片材，如本文别处进一步描述的。
58.在一些实施方案中，层323是声学吸收层，并且片材或层324是声学反射层。在一些实施方案中，声学吸收层为泡沫层或包括泡沫层。在一些实施方案中，声学吸收层为非织造层或包括非织造层。在一些实施方案中，声学吸收层具有在10000mks rayl/m至50000mks rayl/m范围内的气流电阻率。在一些实施方案中，声学吸收层具有在100mks rayl至2000mks rayl范围内的特定气流阻力。例如，非织造层可具有在这些范围内的气流电阻率和/或特定气流阻力。在一些实施方案中，声学反射层具有大于200mks rayl、或大于400mks rayl、或在本文别处描述的范围中的任何范围内的特定气流阻力。在一些实施方案中，声学反射层具有特定气流阻力r1，并且声学吸收层具有特定气流阻力r2，如根据astm c522-03确定的。在一些实施方案中，r1》r2。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，声学吸收层具有大于0.2、或大于0.3、或在本文别处描述的范围中的任何范围内的平均声吸收系数，如根据astm e1050-12确定的。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，声学反射层具有根据astm e1050-12确定的小于0.05、或小于0.02、或在本文别处描述的范围中的任何范围内的平均声吸收系数。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，声学吸收层具有根据astm e1050-12确定的平均声吸收系数α1，并且声学反射层具有根据astm e1050-12确定的平均声吸收系数α2，其中α1》0.2并且α2《0.05，或者α1和α2可处于本文别处分别针对声学吸收层和声学反射层描述的范围中的任何范围内。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，声学反射层具有根据astm e2611-17确定的声传递矩阵所确定的大于0.3、或大于0.4、或在本文别处描述的范围
中的任何范围内的平均声反射率。
59.在一些实施方案中，声学反射层具有大于5000mks rayl的特定气流阻力。在一些实施方案中，声学反射层为不可渗透的聚合物膜或包括不可渗透的聚合物膜。不可渗透的膜不包括将允许不可忽略的气流穿过膜的孔或穿孔，并因此可具有高(例如，大于5000mks rayl、或大于10000mks rayl)的特定气流阻力。适用于制备声反射聚合物膜的聚合物材料包括例如聚烯烃、聚酯、尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的组合。也可使用共聚物和共混物。
60.声障板320的层或本文所述的其他声障板可与声障板320的其他层和/或与多个声障板中的其他声障板协同作用。在一些实施方案中，入射在层324上的声音的至少一部分从层324反射并且被相邻的声障板吸收。在一些实施方案中，附加的声学吸收层设置在与层323相对的层324上。在此类实施方案中，附加的声学吸收层可吸收从层324反射的声音的至少一部分。在一些实施方案中，入射在层324上的声音的一部分传输通过层324并且被层323吸收。在一些实施方案中，(当包括时，通过层325)入射在层323上的声音的至少一部分在到达层324之前被层323吸收。在一些实施方案中，入射在层323上的声音的至少一部分(当包括时，通过层325)传输通过层323，从层324反射，并且然后被层323吸收。在一些实施方案中，层324包括如本文别处描述的微穿孔面板，该微穿孔面板被配置成在至少一些频率下比层323或附加的声学吸收层(如果包括的话)更强效地吸收声音。在一些此类实施方案中，入射在层324上的声音的至少一部分(例如，在被层323或附加层传输之后)被层324吸收。
61.图6是声障板420的示意性剖视图，该声障板包括设置在片材或层424上的第一层423并且包括设置在与第一层423相对的片材或层424上的第二层427。在一些实施方案中，声障板420是平面的，如图4中示意性地示出。在其他实施方案中，声障板420可具有例如弯曲形状或v字形形状。第一层423和/或第二层427可为非织造层、多孔层、泡沫层和/或声学吸收层中的一者或多者。片材或层424可为声学反射层、微穿孔面板或特定气流阻力大于200mks rayl的片材中的一者或多者。
62.在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222)中的每一者包括设置在第一片材(例如，片材或层424)上的第一声学吸收层(例如，层423)并且包括设置在第一片材上的与第一声学吸收层相对的第二声学吸收层(例如，层427)。在一些实施方案中，至少大部分的隔音板中的每个隔音板包括设置在第一片材上的第一声学吸收层，并且包括设置在第一片材上的与第一声学吸收层相对的第二声学吸收层。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222)中的每一者包括设置在第一片材(例如，片材或层424)上的第一声学吸收层(例如，层423)。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板中的每一者还包括设置第一片材上的在与第一声学吸收层相对的第二声学吸收层(例如，层427)。在一些实施方案中，至少大部分的隔音板中的每个隔音板包括设置在第一片材上的第一声学吸收层，并且包括设置在第一片材上的与第一声学吸收层相对的第二声学吸收层。在一些实施方案中，第一声学吸收层包括第一非织造层，并且第二声学吸收层包括第二非织造层。在一些实施方案中，第一声学吸收层包括第一泡沫层，并且第二声学吸收层包括第二泡沫层。在一些实施方案中，第一声学吸收层包括非织造层，并且第二声学吸收层包括泡沫层。
63.在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222)中的
每一者包括设置在声学反射层(例如，片材或层424)上的声学吸收层(例如，层423)。在一些实施方案中，声学吸收层是非织造层、多孔层或泡沫层中的至少一者。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板中的每一者还包括设置在与声学吸收层相对的声学反射层上的附加层(例如，层427)。在一些实施方案中，至少大部分的隔音板中的每个隔音板包括设置在声学反射层上的声学吸收层，并且包括设置在与声学吸收层相对的声学反射层上的附加层。在一些实施方案中，附加层是声学吸收层。在一些实施方案中，附加层是非织造层、多孔层或泡沫层中的至少一者。
64.在一些实施方案中，声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板。如本文所用，“微穿孔面板”是包括至少一个层的面板，该至少一个层具有完全延伸穿过层的多个孔(穿孔)，其中这些孔具有小于1mm且至少为1微米的至少一个直径(跨孔并通过孔在穿过孔的横向横截面的中心的横向距离)。微穿孔面板可包括多于一个微穿孔层。例如，微穿孔面板可包括由间隔层间隔开的第一微穿孔层和第二微穿孔层(例如，微穿孔聚合物膜)，其中间隔层包括由沿间隔层的厚度方向延伸的侧壁限定的多个开放单元。在一些情况下，微穿孔面板的微穿孔层是声反射的(例如，微穿孔膜具有足够小的穿孔密度使得该膜反射正常入射的声能的至少20％)。在一些情况下，微穿孔面板具有至少一个声吸收带。在一些情况下，微穿孔面板具有至少200mks rayl的特定气流阻力(例如，面板使用具有足够小的穿孔密度的微穿孔膜使得该面板具有这样的特定气流阻力)。在一些实施方案中，微穿孔面板具有在200mks rayl至5000mks rayl、或400mks rayl至4000mks rayl范围内的特定气流阻力。
65.在一些实施方案中，提供了一种声障板。在一些实施方案中，声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板，其中微穿孔面板包括由间隔层间隔开的第一微穿孔层和第二微穿孔层，该间隔层包括由沿间隔层的厚度方向延伸的侧壁限定的多个开放单元。在一些实施方案中，声障板具有v字形形状。在一些实施方案中，提供了声障板的阵列。
66.在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板(例如，120或220)包括至少一个声障板，该至少一个声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板。在一些实施方案中，所述至少一个声障板包括相邻的第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222)。在一些实施方案中，在第一声障板和第二声障板之间限定通道，其中通道的至少一部分沿纵向方向延伸，从而在封装件的第一区域与第二区域之间与第一方向成斜角，如本文别处进一步描述的。在一些实施方案中，所述至少一个声障板包括所述多个间隔开的声障板中的至少大部分的声障板。
67.图7a是包括第一声学吸收层523和第二声学吸收层527以及设置在两者间的微穿孔面板524的声障板520的示意性剖视图。微穿孔面板524包括第一微穿孔层541和第二微穿孔层542以及两者间的间隔层545。第一微穿孔层541具有在层的内表面(面向间隔层545的表面)处具有平均直径d1的穿孔。第二微穿孔层542具有在层的内表面处具有可等于d1的平均直径d2的穿孔。在一些实施方案中，d1和d2中的每一者为小于1mm且大于1微米。在一些实施方案中，d1和d2中的每一者在2微米至800微米的范围内，或在20微米至400微米的范围内，或在30微米至200微米的范围内。合适的微穿孔层包括美国专利6,598,701(wood等人)、6,617,002(wood)和6,977,109(wood)中所述的那些。微穿孔层可通过在膜中压印多个腔体
并使用火焰处理工艺打开腔体以提供穿过层的孔来制备。此类工艺例如在美国专利9,238,203(scheibner等人)中有所描述。
68.第一微穿孔层541和第二微穿孔层542包括相应的微穿孔551和552。微穿孔551和/或552可为漏斗状的，其中一个端部为宽端部并且另一端部为窄端部。宽端部可面向面板524的外侧，并且窄端部可面向面板524的单元547。窄端部可具有小于微穿孔层的厚度的最窄直径。微穿孔的开口的形状可为圆形、正方形、六边形或任何其他合适的形状。在一些实施方案中，微穿孔具有基本上圆形的横截面。微穿孔可按规则(例如，矩形或正方形阵列、或六边形阵列)或不规则图案设置。
69.微穿孔层541和542可为微穿孔膜(例如，微穿孔聚合物膜)。适用于制备聚合物膜的聚合物材料包括例如聚烯烃、聚酯、尼龙、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯、聚氯乙烯以及它们的组合。也可使用共聚物和共混物。微穿孔层541和542可各自具有例如在50微米至2000微米、或100微米至1000微米、或200微米至500微米范围内的厚度。
70.微穿孔膜的穿孔可具有30微米或更大、40微米或更大、50微米或更大、60微米或更大、70微米或更大、80微米或更大、90微米或更大、或者100微米或更大的最窄直径(例如，d1和/或d2)。微穿孔膜的穿孔可具有至多200微米、至多150微米、至多120微米、至多100微米、至多90微米、或至多80微米的最窄直径。
71.微穿孔层的穿孔可具有100微米或更大、150微米或更大、180微米或更大、200微米或更大、220微米或更大、230微米或更大、240微米或更大、或者250微米或更大的最宽直径(例如，宽端部处的宽度)。微穿孔膜的穿孔可具有至多1000微米、至多800微米、至多700微米、至多650微米、至多600微米、至多550微米、至多500微米、至多450微米或至多400微米的最宽直径。
72.微穿孔层的穿孔可具有300微米或更大、400微米或更大、500微米或更大、或者600微米或更大的节距(相邻穿孔的中心到中心的距离)。微穿孔层的穿孔可具有至多2000微米、至多1500微米、至多1200微米或至多1000微米的节距。
73.图7b是根据一些实施方案的间隔层545的示意性俯视图。间隔层545包括由沿间隔层545的厚度方向延伸的侧壁549限定的多个开放单元547(例如，具有开放顶部和底部)。间隔层545的厚度方向大致垂直于该层，并且是介于第一微穿孔层541和第二微穿孔层542之间并垂直于该第一微穿孔层和第二微穿孔层的方向。合适的间隔层包括如图7b中示意性地示出的蜂窝层。可使用其他单元几何形状。在一些实施方案中，单元547可具有规则几何形状，诸如多边形形状。示例性形状包括三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形等以及它们的组合。例如，单元547可具有不规则形状，并且可包括弯曲和/或笔直节段。单元547的系列可形成图案。图案可为规则的(例如，如图7b中示意性地示出)或不规则的。间隔层545可为如例如美国专利申请公布2019/0213990(jonza等人)中所述的芯层。
74.单元547可具有例如可在1mm至30mm、或2mm至25mm、或5mm至20mm范围内的深度d。单元547可具有例如在1mm至30mm、或2mm至20mm、或3mm至10mm范围内的宽度w。在一些实施方案中，部分地通过选择间隔层545的特性来调整微穿孔面板的声学特征。例如，可调整深度d、宽度w和单元547的数量中的一者或多者以改变声障板520在一个或多个频率范围内的声吸收。在一些实施方案中，面板524沿面板的下游长度(沿第一方向的长度)包括至少5个单元(例如，5至20个单元)。在其他实施方案中，面板524包括1至4个单元。在一些实施方案
中，面板524包括仅一个单元，使得间隔层545除了在层的边界处的侧壁549之外是空气空间。可任选地包括相邻单元之间的壁中的开口，如例如美国专利申请公布2019/0213990(jonza等人)中所述。此外，声吸收材料(例如，纤维材料)可任选地设置在单元547中。
75.在一些实施方案中，可调整微穿孔的大小和/或形状、微穿孔层的物理属性、孔间距(例如，节距)、单元宽度和单元深度中的一者或多者以调整(例如，调谐)面板的吸收带。例如，在一些实施方案中，可通过在单元的系列中具有较少数量的单元、通过减小各个单元的大小(例如，通过减小单元的宽度w或单元的深度d)、通过增大第一层和/或第二层中通孔的大小、通过在相邻单元之间的壁中包括开口或通过增大相邻单元之间的壁中开口的大小、或者通过减小第一微穿孔层和/或第二微穿孔层的厚度来增大峰值吸收频率。可使用相反的调整来降低峰值吸收频率。
76.在一些实施方案中，所述多个间隔开的声障板(例如，120或220)包括至少一个声障板520，该至少一个声障板包括第一声学吸收层和第二声学吸收层以及设置在两者间的微穿孔面板。在一些实施方案中，声障板520是平面的，如图7a中示意性地示出。在其他实施方案中，声障板520可具有例如弯曲形状或v字形形状。在一些实施方案中，至少大部分的所述多个间隔开的声障板中的每个声障板具有v字形形状。
77.在一些实施方案中，间隔层545由聚合物材料、金属材料或复合材料中的至少一者形成。有用的聚合物材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、它们的共聚物以及它们的组合(包括共混物)。聚合物材料可通过例如热或紫外线(uv)辐射或热塑性进行热固性。其他可用的材料描述于例如美国专利申请公布2019/0213990(jonza等人)中。在一些实施方案中，例如通过热成型、插入模制或压缩模制将间隔层545制成期望形状(例如，v字形形状)。在一些实施方案中，通过将粘合剂施加到侧壁549的顶部表面和底部表面使得第一微穿孔层541和第二微穿孔层542粘结到侧壁549的顶部表面和底部表面并使微穿孔551和552基本上不含粘合剂来将第一微穿孔层541和第二微穿孔层542粘结到间隔层545。
78.在一些实施方案中，第一声学吸收层和第二声学吸收层中的至少一者523或527为非织造层或包括非织造层。在一些实施方案中，第一声学吸收层和第二声学吸收层中的至少一者523或527为泡沫层或包括泡沫层。在一些实施方案中，对于至少从1khz到6khz延伸的频率范围，第一声学吸收层523和第二声学吸收层527中的每一者具有大于0.2或在本文别处所述的任何范围内的平均声吸收系数，如根据astm e1050-12确定的。
79.根据一些实施方案，已经发现包括声学吸收层523和527增加了指定传输损耗的带宽。例如，多个声障板520可在第一频率范围内提供至少8db的传输损耗，该第一频率范围比第二频率范围大至少5％或至少10％，不包括层523和527但在其他方面等同的多个声障板在该第二频率范围内提供至少8db的传输损耗。
80.图8是多个间隔开的声障板620的示意性俯视图，这些声障板包括各自具有弯曲形状的第一声障板621和第二声障板622。声障板620包括设置在第二层624上的第一层623。第一层634可为例如非织造层、泡沫层或声学吸收层中的一者或多者。第二层624可为例如声学反射层或特定气流阻力大于200mks rayl的片材中的一者或多者。第一声障板621的第二层面向第二声障板622的第一层。在一些实施方案中，入射在所述多个间隔开的声障板620上的声音640的至少一部分从第一声障板621的第二层反射并且被第二声障板622的第一层
吸收。
81.图9是包括纤维760的非织造层723的示意性剖视图。在一些实施方案中，纤维760包括多根熔喷纤维，这些熔喷纤维包含与次膦酸酯或聚合物膦酸酯中的至少一者共混的热塑性聚合物。在一些实施方案中，非织造层723的20毫米厚样品能够通过选自ul 94 v0、ul94 vtm和far25.856(a)的一项或多项易燃性测试。
82.合适的热塑性聚合物包括：聚烯烃，诸如聚丙烯和聚乙烯；聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺；聚氨酯；聚丁烯；聚乳酸；聚苯硫醚；聚砜；液晶聚合物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚丙烯腈；环状聚烯烃；以及它们的共聚物和共混物。可用于制备非织造材料(例如，非织造纤维幅材)的热塑性聚合物的附加细节可见于例如美国专利7,757,811(fox等人)和9,194,065(moore等人)中。
83.用于制备非织造层的热塑性聚合物可与含磷聚合物共混。含磷聚合物优选地包含至少一种次膦酸酯或聚合物膦酸酯，后者有时也被称为聚膦酸酯。
84.次膦酸酯是具有通式r2(r1o)p＝o的有机磷化合物，其结构类似于次磷酸的结构。膦酸酯是包含c-po(oh)2或c-po(or)2基团的有机磷化合物，其中r表示烷基或芳基基团。聚合物膦酸酯是在其重复单元中包含膦酸酯的聚合物。
85.膦酸酯、聚合膦酸酯及其衍生物因其阻燃特性是有用的添加剂。聚合物阻燃剂可优于非聚合物替代物，因为它们具有更低的挥发性、降低的浸出趋势、以及与基体聚合物的改善的相容性。
86.有利地，磷基阻燃剂在不使用卤素(诸如溴、氯、氟和碘)的情况下是有效的，从而使得非织造纤维幅材能够被制备成基本上不含任何卤代阻燃添加剂。出于环境、健康和安全原因，卤代化合物的使用是不利的。
87.聚合物膦酸酯均聚物在环境温度下可能是易碎的，并且此脆性可通过使聚合物膦酸酯与热塑性聚合物共聚来减轻。可用于此目的的热塑性聚合物包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚碳酸酯。共聚产物包括无规或嵌段共聚物。
88.聚合物膦酸酯可为聚合物膦酸酯、共聚(膦酸酯)、共聚(膦酸酯碳酸酯)。本文广泛解释为包括低聚物的这些聚合物可包括来源于二芳基烷基膦酸酯或二芳基芳基膦酸酯的重复单元。在一些情况下，聚合物膦酸酯包括低聚膦酸酯、无规共低聚(膦酸酯)、嵌段共低聚(膦酸酯)、无规共低聚(膦酸酯碳酸酯)和/或嵌段共低聚(膦酸酯碳酸酯)。
89.在一些实施方案中，聚合物膦酸酯包含一个或多个酚端基。如果需要，酚端基可与存在于用于所提供的纤维非织造幅材的熔喷纤维中的热塑性聚合物上的官能团反应。
90.添加剂中的磷含量可与所提供的幅材中的阻燃性程度直接关联。基于聚合物膦酸酯的总重量计，聚合物膦酸酯可具有在从1重量％至50重量％、从5重量％至50重量％、从5重量％至30重量％范围内，或者在一些实施方案中小于、等于或大于1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、12重量％、15重量％、17重量％、20重量％、22重量％、25重量％、27重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％或50重量％的磷含量。
91.可用的次膦酸酯化合物包括在熔喷工艺中所用的温度下可熔融的那些化合物。可熔性次膦酸酯化合物可例如具有小于、等于或大于100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、
280℃、290℃或300℃的熔融温度。
92.有关次膦酸酯和聚合物膦酸酯材料的制备以及化学和物理特性的更多细节可见于例如美国专利4,719,279(kauth等人)；6,861,499(vinciguerra等人)；和9,695,278(kagumba等人)；以及美国专利申请公布2006/0020064(bauer等人)和2012/0121843(lebel等人)；以及2018年10月16日提交的标题为“flame-retardant non-woven fibrous webs”的美国临时申请62/746386。
93.在一些实施方案中，声障板中的一个或多个声障板通过热成型形成为期望的(例如，非平面的)形状。例如，v字形形状(参见例如图4)或弯曲形状(参见例如图8)可通过热成型获得。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222、或621和622)中的至少一者被热成型为非平面形状。
94.在一些实施方案中，通过将原本平坦的声障板中的两个区域附接在一起，将声障板中的一个或多个声障板形成为期望的形状。这在图10中示意性地示出，该图是声障板的示意性剖视图，其中第一部分771和第二部分772在区域773处附接在一起。期望的形状可为大致v字形形状(例如，通常呈现远离区域773的v字形的形状)。第一部分771和第二部分772沿声障板720的长度(例如，沿弧长)具有不同位置。在例示的实施方案中，第一部分771和第二部分772在区域773处彼此接触，但沿声障板720的长度分开长度lc。第一部分771和第二部分772通过附接件777而附接，该附接件可示意性地表示例如缝合件(例如，皱褶或缝褶)或熔融粘结件或超声波粘结件或它们的组合。使用皱褶和/或缝褶来使包括非织造层的主体成形在例如美国专利9,603,395(duffy)和国际申请公布wo2019/135150(duffy)中有所描述。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222、或621和622)中的至少一者包括至少一个缝合褶。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板中的至少一者包括至少一个皱褶。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板中的至少一者包括至少一个区域773，其中沿声障板的长度具有不同位置的声障板的第一部分和第二部分(例如，第一部分771和第二部分772)通过缝合、熔融粘结或超声波粘结中的一者或多者彼此附接。
95.在一些实施方案中，通过围绕细长构件缠绕声障板的层，将声障板中的一个或多个声障板形成为期望的形状。期望的形状可为大致v字形形状(例如，除了可能靠近细长构件之外呈v字形形状)。声障板的内层可粘结到细长构件，或者声障板的层可邻近细长构件缝合在一起。图11是包括在z方向上延伸的细长构件874的声障板820的示意性俯视图。声障板820可包括如本文别处所述的声学吸收层和声学反射层。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222、或621和622)中的至少一者包括沿垂直于第一方向和第二方向(x方向和y方向)的第三方向(z方向)延伸的细长构件874，其中声障板820的声学吸收层和声学反射层至少部分地围绕细长构件874缠绕。声障板820可包括如本文别处所述的第一声学吸收层(例如，非织造层或泡沫层)和第一片材。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222、或621和622)中的至少一者包括沿垂直于第一方向和第二方向(x方向和y方向)的第三方向(z方向)延伸的细长构件874，其中声障板820的第一声学吸收层和第一片材至少部分地围绕细长构件874缠绕。
96.图12是声障板920的示意性侧视透视图，该声障板包括粘结到声障板920的相邻层926的一个或多个成形构件975，其中所述一个或多个成形构件将声障板保持为v字形形状。
在例示的实施方案中，所述一个或多个成形构件975包括两个成形构件。在其他实施方案中，省略了这两个成形构件中的一个成形构件，并且在其他实施方案中，包括第三(或更多个)成形构件。成形构件975可为例如弯曲条带或模制条带。在一些实施方案中，所述一个或多个成形构件975包括弯曲成期望形状(例如，适于将声障板保持为v字形形状)的至少一个金属条带。在一些实施方案中，所述一个或多个成形构件975为模制框架或包括模制框架。例如，每个条带可被模制为模制框架并被认为是模制框架，或者可使用包括多个条带的单个一体式模制框架。
97.可使用另一种技术提供具有期望形状的声障板，以在形成声障板时在声障板的最外层中提供不同的张力。例如，可在附接到声障板320的层323之前将层324拉伸。当张力松弛时，声障板将形成弯曲形状。在一些实施方案中，层325和层324可具有不同的非零拉伸应力。在一些实施方案中，第一声障板和第二声障板(例如，121和122、或221和222、或621和622)中的至少一者的最外层具有不同的非零拉伸应力。
98.在一些实施方案中，封装件包括多个特征部，这些特征部被配置成将所述多个声障板保持为期望的形状(例如，v字形形状)。例如，在一些实施方案中，声障板最初是平面的，然后会弯曲以适配到由封装件中的特征部限定的形状中。图13是封装件的一部分的示意性俯视图，该封装件包括在封装件的主表面(例如，底部表面)上形成的特征部1081(例如，在底部表面上形成的杆或圆柱体)，其中声障板通过特征部1081保持在适当位置(例如，因声障板中的应力)。可使用其他类型的特征部(例如，从底部表面延伸的具有非圆柱形状的特征部或在底部表面中形成的凹槽)。
99.实施例
100.表1：材料
101.[0102][0103]
测试方法
[0104]
非织造幅材厚度测量：根据针对高蓬松非织造织物的厚度的测试方法，遵循astm d5736-95的方法。板压校准为0.002psi(13.790帕斯卡)。在边缘密封或使幅材成形之前测量厚度。
[0105]
气流阻力：使用sigma静态气流阻力测量仪(加拿大魁北克舍布鲁克的麦克纳姆公司(mecanum inc,sherbrooke,quebec,canada))按照astm c522-03的方法测量气流阻力和气流电阻率。
[0106]
声吸收系数：使用29mm直径的阻抗管，遵循astm e1050-12的方法。对于所测试的所有样品，腔体深度为10mm，除了制备实施例p1(其中使用25mm深度的腔体)之外。bc765的声吸收系数估计为在将和不将bc765放置在腔体的后部处的情况下，针对pps-200(无稀松布)的非织造层确定的声吸收系数的差异。
[0107]
声反射系数：具有低声吸收的层的声反射系数的平方数|r|2估计为1-|t|2，其中|t|2由传输损耗确定。使用由加拿大魁北克舍布鲁克的麦克纳姆公司(mecanum inc.,sherbrooke,quebec,canada)供应的配有随附的tube-x2.8版软件的44.5mm直径阻抗管测量传输损耗。如astm e2611-17中通常所述那样测定传输损耗，不同的是使用三麦克风双载法。
[0108]
插入损耗：使用具有开放出口的方形阻抗管(内部横截面为64mm
×
64mm)测量非织造枕对声音在金属管道中传播的影响。将经校准的4961型多场1/4英寸麦克风(丹麦布鲁尔和卡耶尔公司(br
ü
el&kjaer,denmark))放置在距阻抗管的出口大约20cm处。麦克风数据使用布鲁尔和卡耶尔公司的3160-a-042型数据采集系统和相关联的布鲁尔和卡耶尔脉冲实验商店(br
ü
el&kjaer pulse labshop)软件进行收集和分析。从扬声器发出在10hz-20khz范围内的粉红噪音(也称为1/f噪音)，并且在管道的末端处测量声压水平与频率。在阻抗管中无样品的情况下与阻抗管中有样品的情况下所测量的声压水平的差值是插入损耗。为了测量枕的效果，如图14示意性地示出那样将两个枕放置于方形管道中，其中一个枕的顶点983接触方形管道910的左壁962并且另一个枕的底部点985接触方形管道910的右壁964。
[0109]
ul94-v0火焰测试：遵循ul94-v0标准，其中火焰高度为20mm，样品的底部边缘进入火焰10mm，并且燃烧两次，每次10秒。在具有未密封边缘的材料上火焰传播高度低于125mm(5英寸)，并且对于每次火焰施加在少于10秒的燃烧时间之后无滴落即被认为是通过测试。
[0110]
制备例p1
[0111]
步骤1：通过料斗进料到熔体挤出机中将pet粒料与20重量％的ol3001添加剂共混。通过熔体挤出机施加1.22mpa(177psi)的挤出压力以产生9.08kg/小时(20磅/小时)的熔体挤出速率。设置50.8cm(20英寸)宽的常规膜原纤化构型的熔喷模头，并由在320℃(608℉)温度下操作的常规类型的熔体挤出机驱动。模头具有直径为每个0.038cm(0.015英寸)的孔口。
corporation,danbury,ct))将边缘密封。焊接条件如下：增幅器＝1.5，触发器＝100lb，保持1s，压力25psi，振幅100％，并且对于65mm侧递送的能量为100j，对于90mm侧递送的能量为125j。使用3m super 77多用途粘合剂将65mm
×
90mm的一块bc765稀松布施加到pps200的稀松布侧。然后使用branson焊接机(100j)生成枕中的中心稀松布，使得枕将保持呈大约130度的夹角的v字形形状。测量阻抗管中两个v字形枕的插入损耗并将其示于表3中。实施例3的插入损耗相比于比较例c1的插入损耗大1khz至20khz。
[0123]
实施例4
[0124]
将制备例p1中制备的材料切成65mm
×
90mm的矩形。将bc765稀松布以非织造幅材在顶部在230
°
f热板上加热大约10s。移除组件并施加压力，施加大约5s，以完成稀松布与非织造幅材的粘结。使用具有6"宽焊头和0.5"厚焊接面的branson 200d焊接机(康涅狄格州丹伯里的必能信超声波公司(branson ultrasonic corporation,danbury,ct))将边缘密封。焊接条件如下：增幅器＝1.5，触发器＝100lb，保持1s，压力25psi，振幅100％，并且对于65mm侧递送的能量为100j，对于90mm侧递送的能量为125j。
[0125]
将5mm
×
88mm
×
1mm金属条带弯曲成与水平面呈大约25度的角度(总夹角为130度)，然后使用scotch双面胶带将pps200侧上的每个矩形施加到长边缘(膜或稀松布因此位于v字形枕的凹侧上)。实施例4的插入损耗相比于比较例c2的插入损耗大1khz至20khz。
[0126]
使用热铁，将bc765稀松布施加到在制备例p1中制备的相同材料的单独样品。构造的五个样品通过ul94 v0火焰测试。
[0127]
实施例5
[0128]
将一块confor 40-eg泡沫切成65mm
×
90mm的矩形。将bc765稀松布以泡沫块在顶部在230
°
f热板上加热大约10s。移除组件并施加压力，施加大约5s，以完成稀松布与泡沫的粘结。将5mm
×
88mm
×
1mm金属条带弯曲成与水平面呈大约25度的角度(总夹角为130度)，然后使用scotch双面胶带将每个矩形施加到长边缘。在边缘处增加额外的胶带以帮助泡沫保持粘结到金属夹。测量方形阻抗管中两个v字形枕的插入损耗。表3中示出了结果。实施例5的插入损耗相比于比较例c3的插入损耗大1.6khz至20khz。
[0129]
表2：厚度和气流阻力
[0130][0131]
表3：插入损耗(db)
[0132][0133][0134]
如“声反射系数”中所述，从所测量的传输损耗估计pps-200中使用的稀松布和bc765稀松布的声反射系数的平方数|r|2。pps-200和bc765稀松布的估计|r|2绘制在图23中。基于将数据线性外推至6khz，在1khz至6khz的频率范围内估计pps-200的平均|r|2为0.27，并且bc765的平均|r|2为0.63。预期这些估计值因忽略吸收而稍微过度估计|r|2。
[0135]
实施例6
[0136]
使用comsol multiphysics建模软件、可商购获得的有限元(fe)代码进行声学建模。二维fe模型使用包括由空气区域围绕的声障板的单位单元。johnson-champoux-allard模型用于描述每个声障板的纤维部分。图15中示意性地示出单位单元1060。冷却空气流动通道在任一侧上与声障板1120相邻，并且单位单元的顶部边缘1062和底部边缘1064位于通道中心线上。在模型中在左手边缘1065引入具有单位压力振幅的平面声波。向模型的左手边缘1065和右手边缘1067施加辐射或非反射边界条件。通道中心线之间的距离为2ht，除非另外指示，否则认为该距离为50mm。由于认为相邻的单元具有相同的几何形状，因此在这些
顶部边缘和底部边缘上施加周期性边界条件。通过采用此类边界条件分析一个单元，可大致确定通常可使用的较大阵列(例如，10个声障板)的性能。然后在100hz至20,000hz的频率范围内计算典型的声压水平场。为了测量声障板的性能，将通过单位单元的传输损耗(tl)计算为左手侧的功率水平与右手侧的功率水平的比率的10倍以10为底的对数。
[0137]
图16是平面声障板和呈各种v字形角度的v字形声障板的传输损耗的曲线图(夹角θ如图4中所示)。单位单元的高度2ht为50mm并且下游长度l(参见例如图4)为11cm。认为在声障板中使用的材料具有30800mks rayl/m的气流电阻率和13mm的厚度。
[0138]
图17是v字形声障板之间的不同间距下的传输损耗的曲线图，其中v字形角度保持固定为140度。单位单元的高度2ht变化(以m表示的高度ht示于曲线图上)并且下游长度l(参见例如图4)为11cm。认为在声障板中使用的材料具有40000mks rayl/m的气流电阻率和13mm的厚度。
[0139]
图18是v字形声障板的传输损耗的曲线图，其中v字形角度保持固定为120度并且长度l为11cm。认为在声障板中使用的材料为声学吸收层(在曲线图中表示为纤维层)和位于声学吸收层的一侧或两侧上的附加层，该声学吸收层具有14200mks rayl/m的气流电阻率和13mm的厚度。在模拟中的一些模拟中，在纤维层的一侧或两侧上包括稀松布(100mks rayl或900mks rayl)。在模拟中的一些模拟中，在凹侧(在图15中面向底部边缘1064的朝下侧)上包括膜，其中膜具有100gsm基重。在模拟中的一些模拟中，在凹侧(朝下侧)上包括特定气流阻力为600mks rayl(mpp600)或2000mks rayl(mpp2000)的微穿孔膜。结果表明，相比于不使用附加层或相比于使用特定气流阻力为100mks rayl的稀松布，使用膜、特定气流阻力为900mks rayl的稀松布或特定气流阻力为600mks rayl或2000mks rayl的微穿孔膜作为附加层显著增加了在一个或多个频率范围内的传输损耗。
[0140]
实施例7
[0141]
使用comsol multiphysics建模软件，使用单位单元进行声学建模，如通常针对实施例6所述。声障板被建模为设置在单位单元中心的平面声障板，其中声障板包括位于间隔层相对两侧上的微穿孔膜。每个微穿孔膜被建模为传递阻抗表面，该传递阻抗表面将流动通道与间隔层的单元内的空间分离。间隔层被建模为具有一个或多个单元。声压场表明跨微穿孔膜和在相邻单元之间的跳跃或不连续。发现使用多个细胞提供改善的低频吸收。
[0142]
图19是微穿孔面板的传输损耗的曲线图，该微穿孔面板包括具有各种特定气流阻力的微穿孔膜并且包括具有布置在下游方向上的11个单元的间隔层。为了比较，示出了气流阻力为30800mks rayl/m的纤维层的结果。
[0143]
图20是微穿孔面板的传输损耗的曲线图，该微穿孔面板包括特定气流阻力各自为600mks rayl的微穿孔膜并且包括具有布置在下游方向上并具有各种单元深度d(参见例如图7a)的11个单元的间隔层。为了比较，示出了气流阻力为39000mks rayl/m的纤维层的结果。
[0144]
图21是微穿孔面板的传输损耗的曲线图，该微穿孔面板包括具有布置在下游方向上的各种数量(n)的单元的间隔层。微穿孔膜中的每个微穿孔膜具有600mks rayl的特定气流阻力，并且间隔层具有13mm的单元深度d。
[0145]
图22是微穿孔面板的传输损耗的曲线图，该微穿孔面板包括特定气流阻力各自为730mks rayl的微穿孔膜，包括具有布置在下游方向上的11个单元的间隔层，并且包括位于
微穿孔面板的每一侧上的声学吸收层。间隔层和声学吸收层的厚度变化，同时保持总厚度为13mm。标记为2mm厚纤维层的样品例如具有位于9mm微穿孔面板的每一侧上的2mm厚的纤维层。声学吸收层(纤维层)具有39000mks rayl的气流电阻率。为了比较，示出了气流阻力为30800mks rayl/m的单个13mm厚非织造层的结果。对于包括设置在3mm分段间隔层上的每一侧上的5mm厚声学吸收层的声障板，8db或更大的传输损耗的频带在4200hz至15050hz的范围内(10850hz的带宽)。对于单个非织造层，8db或更大的传输损耗的频带在4650hz至13400hz的范围内(8750hz的带宽)。
[0146]
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本技术之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
[0147]
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本技术旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。