本技術(shù)涉及聲學(xué)降噪與能量回收，尤其涉及一種聲電轉(zhuǎn)換裝置、吸收裝置、聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備及服務(wù)器。

背景技術(shù)：

1、服務(wù)器運行時，散熱風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音已成為不可忽視的環(huán)境污染源。典型1u服務(wù)器在滿載工況下，風(fēng)扇噪音可達45-75db,?其頻譜呈現(xiàn)顯著寬頻特性：低頻段（200-500hz）主要由風(fēng)扇電機振動與葉片周期性拍打空氣引發(fā)，高頻段（1-4khz）則源于氣流湍流與風(fēng)道共振。此類噪音不僅導(dǎo)致人員聽力損傷風(fēng)險，還會降低工作效率。

2、為了解決服務(wù)器工作過程中的噪音問題，一般采用被動吸音材料吸收噪音、主動降噪系統(tǒng)降低噪音以及風(fēng)道氣動優(yōu)化等方案，但是在實際實施的過程中，多孔吸音材料對低頻聲波（<500hz）吸收系數(shù)低于0.3，導(dǎo)致實際降噪效果不足5db；主動降噪依賴反向聲波干涉，需額外供電且僅能抑制窄頻穩(wěn)態(tài)噪聲，無法處理寬頻隨機湍流聲；風(fēng)道優(yōu)化通過降低氣流速度減少噪音，但受限于服務(wù)器緊湊空間，降噪幅度通常小于3db。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種聲電轉(zhuǎn)換裝置，至少兩級共振器可以設(shè)置為不同的固有頻率，以便覆蓋更寬的聲波頻率范圍，實現(xiàn)對更寬頻率的聲波的吸收。此外，聲電轉(zhuǎn)換組件的設(shè)置，可將聲能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)聲能的有效利用，以至少解決相關(guān)技術(shù)中無法處理寬頻降噪且不能對聲能進行有效利用的問題。

2、本技術(shù)提供了一種聲電轉(zhuǎn)換裝置，包括：

3、至少兩級共振器以及設(shè)置于最后一級所述共振器的聲電轉(zhuǎn)換組件；

4、每級所述共振器均包括頸口以及與所述頸口連通的腔室，且相鄰兩級所述共振器中上一級腔室側(cè)壁設(shè)置有與下一級所述共振器的腔室連通的頸口；上一級所述共振器的腔室沿垂直于其任一側(cè)壁方向的正投影落在下一級所述共振器的腔室沿垂直于此側(cè)壁的正投影內(nèi)。

5、一方面，所述共振器包括第一級共振器和至少兩個第二級共振器，至少兩個所述第二級共振器圍設(shè)于所述第一級共振器的周向的外側(cè)。

6、另一方面，所述第一級共振器包括棱柱狀的主腔，所述主腔沿軸向的一端設(shè)置有用于使聲波進入的主腔頸口；

7、所述主腔的任意側(cè)壁均對應(yīng)設(shè)置有一所述第二級共振器，所述第二級共振器包括次腔以及設(shè)置于對應(yīng)的所述主腔的側(cè)壁的次腔頸口；

8、所述主腔內(nèi)共振后的聲波由所述次腔頸口進入所述次腔并在所述次腔內(nèi)產(chǎn)生共振。

9、另一方面，所述聲電轉(zhuǎn)換裝置為長方體或正方體結(jié)構(gòu)，所述主腔為長方體；

10、所述第二級共振器的數(shù)量為四個，且四個所述第二級共振器與所述主腔的四個側(cè)壁一一對應(yīng)設(shè)置；所述次腔的橫截面為梯形。

11、另一方面，所述主腔頸口的橫截面為圓形，所述次腔頸口的橫截面為方形。

12、另一方面，所述次腔的至少一個側(cè)壁設(shè)置有所述聲電轉(zhuǎn)換組件，所述聲電轉(zhuǎn)換組件設(shè)置于所述次腔的內(nèi)側(cè)壁；

13、所述聲電轉(zhuǎn)換組件呈片狀貼設(shè)于所述次腔的內(nèi)側(cè)壁。

14、另一方面，所述次腔中與其次腔頸口相對的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有所述聲電轉(zhuǎn)換組件。

15、另一方面，除最后一級的所述共振器之外，其余所述共振器中至少一者的腔室的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有多個陣列分布的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，所述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)用于引導(dǎo)聲波至下一級的所述共振器的頸口并提高所述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)所在腔室的共振效果，以放大聲壓。

16、另一方面，所述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)為圓柱狀凸起，且所述圓柱狀凸起為彈性結(jié)構(gòu)；所述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在所述腔室的內(nèi)側(cè)壁以矩形陣列分布。

17、另一方面，所述凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)所在的腔室側(cè)壁設(shè)置有用于使聲波進入下一級的所述共振器的腔室的頸口，且所述頸口位于其所在腔室的內(nèi)側(cè)壁的中心位置。

18、另一方面，所述聲電轉(zhuǎn)換組件包括第一摩擦層、第二摩擦層和第三摩擦層，所述第一摩擦層與所述聲電轉(zhuǎn)換組件所在腔室的內(nèi)側(cè)壁貼合設(shè)置，所述第二摩擦層設(shè)置于所述第一摩擦層與所述第三摩擦層之間；

19、所述第一摩擦層和所述第三摩擦層為正極材料層，所述第二摩擦層為負(fù)極材料層，所述聲波振動驅(qū)動所述第一摩擦層與所述第二摩擦層周期性接觸與分離，以產(chǎn)生電流。

20、另一方面，所述正極材料層為銅箔材質(zhì)，所述負(fù)極材料層為聚二甲基硅氧烷材質(zhì)。

21、另一方面，所述聲電轉(zhuǎn)換組件中背離其所在腔室的側(cè)壁一側(cè)設(shè)置有凸起的質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊位于所述聲電轉(zhuǎn)換組件的表面的中心位置。

22、另一方面，還包括電流轉(zhuǎn)換電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路與所述聲電轉(zhuǎn)換組件連接，用于將所述聲電轉(zhuǎn)換組件輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

23、另一方面，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括輸入端與所述聲電轉(zhuǎn)換組件連接、輸出端與負(fù)載連接的整流器，以及與所述整流器并聯(lián)連接的電阻和電容，所述電阻與所述電容串聯(lián)連接在同一支路。

24、另一方面，還包括電流監(jiān)測電路以及控制器，所述電流監(jiān)測電路與所述聲電轉(zhuǎn)換組件連接并接收所述聲電轉(zhuǎn)換組件產(chǎn)生的電信號，所述電流監(jiān)測電路將接收到的電信號發(fā)送至所述控制器，所述控制器根據(jù)所述電信號判斷所述聲音發(fā)生裝置的工作狀態(tài)。

25、本技術(shù)還提供了一種聲音吸收裝置，包括至少兩級共振器；

26、每級所述共振器均包括頸口以及與所述頸口連通的腔室；且相鄰兩級的所述共振器中上一級的腔室側(cè)壁設(shè)置有用于與下一級的所述共振器中腔室連通的頸口；

27、上一級所述共振器的腔室沿垂直于其任一側(cè)壁方向的正投影落在下一級所述共振器的腔室沿垂直于此側(cè)壁的正投影內(nèi)。

28、本技術(shù)還提供了一種聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括若干所述的聲電轉(zhuǎn)換裝置以及殼體，或所述聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備包括若干上述聲音吸收裝置以及殼體；

29、所述殼體用于安裝所述聲電轉(zhuǎn)換裝置或所述聲音吸收裝置，且所述殼體用于與聲音發(fā)生裝置連接。

30、一方面，所述殼體為筒狀殼體，所述聲電轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置于所述筒狀殼體的內(nèi)側(cè)壁，所述聲電轉(zhuǎn)換裝置中第一級共振器的頸口均朝向背離所述聲電轉(zhuǎn)換裝置所在的所述筒狀殼體的內(nèi)側(cè)壁的一側(cè)。

31、另一方面，所述筒狀殼體的軸向的一端的外壁邊緣設(shè)置有連接法蘭，所述連接法蘭具有沿所述筒狀殼體的徑向的延伸，且所述連接法蘭用于與聲音發(fā)生裝置連接。

32、另一方面，所述殼體為板狀殼體，所述聲電轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置于所述板狀殼體的內(nèi)側(cè)壁，所述聲電轉(zhuǎn)換裝置中第一級共振器的頸口均朝向所述板狀殼體的一側(cè)。

33、本技術(shù)還提供了一種服務(wù)器，包括上述任一項所述的聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備以及與所述聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備連接的聲音發(fā)生裝置。

34、通過本技術(shù)，由于設(shè)置有至少兩級共振器，在實際使用的過程中，聲波由第一級共振器的頸口進入第一級的共振器的腔室，聲波在第一級的共振器的頸口處產(chǎn)生聲壓變化，并在第一級的共振器的腔室內(nèi)產(chǎn)生共振，共振后的聲波經(jīng)下一級的共振器的頸口進入下一級的共振器的腔室，直至聲波進入最后一級的共振器的腔室，并在最后一級的共振器的腔室內(nèi)產(chǎn)生共振；在此過程中，聲波經(jīng)至少兩級共振器的共振，最后一級的共振器的腔室內(nèi)聲波共振的同時驅(qū)動聲電轉(zhuǎn)換組件產(chǎn)生電流，實現(xiàn)聲波的吸收并將聲能轉(zhuǎn)換為電能；可用于聲學(xué)降噪以及聲能的回收。

35、本技術(shù)中聲波經(jīng)過至少兩級共振器的共振，可有效放大聲壓，提高聲能的利用率；另外，至少兩級共振器可以設(shè)置為不同的固有頻率，以便覆蓋更寬的聲波頻率范圍，實現(xiàn)對更寬頻率的聲音的吸收。此外，聲電轉(zhuǎn)換組件的設(shè)置，可將聲能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)聲能的有效利用。因此，可以解決服務(wù)器運行時散熱風(fēng)扇降噪效果不理想且噪音資源不能有效利用的技術(shù)問題，達到覆蓋散熱風(fēng)扇噪音頻率，有效降噪并將聲能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)效果。

36、此外，本技術(shù)還提供了一種聲音吸收裝置、一種包括上述聲電轉(zhuǎn)換裝置或所述聲音吸收裝置的聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備，以及一種包括上述聲音吸收轉(zhuǎn)換設(shè)備的服務(wù)器。