CN103534750B

CN103534750B - 汽车噪声衰减装饰部件

Info

Publication number: CN103534750B
Application number: CN201180069100.4A
Authority: CN
Inventors: 克劳迪奥·贝托里尼; 克劳迪奥·卡斯塔格内蒂; 马克·塞皮
Original assignee: Autoneum Management AG
Current assignee: Autoneum Management AG
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-03-09
Also published as: US20140014438A1; CA2825378A1; RU2549214C1; EP2684187B1; KR101624254B1; ES2543402T3; JP2014515118A; EP2684187A1; KR20140002734A; US8863897B2; AR085635A1; WO2012119654A1; ZA201306112B; BR112013019385A2; MX2013010223A; JP5791738B2; MY161803A; RU2013145078A; BR112013019385B1; CN103534750A

Abstract

一种噪声衰减装饰部件，包括至少一个具有声学质量-弹簧特性的隔声区域，所述隔声区域至少包括质量层(A)和邻近质量层(A)的解藕层(3)，其中，所述质量层(A)包括多孔纤维层(1)和隔离层(2)，所述隔离层(2)布置在所述多孔纤维层(1)和解藕层(3)之间，所有的层被层压在一起，其中至少所述隔声区域中的多孔纤维层(1)具有调整后的动态杨氏模量(Pa)，使得辐射频率为至少300O(Hz)。

Description

汽车噪声衰减装饰部件

技术领域

本发明涉及用于车辆中的噪声衰减的汽车装饰部件。

背景技术

车辆中噪声源是很多的，其包括传动系、动力传动系统、轮胎接触印迹(由道路表面引起)、制动器以及风，等等。由车辆驾驶舱中的这些源所产生的噪声覆盖了较大的频率范围，对于一般柴油和汽油车辆来说，该频率范围可以大到6.3kHZ(在该频率以上，由车辆中的噪声源所辐射的声功率一般是可忽略的)。车辆噪声一般分成低、中和高频率噪声。通常，低频率噪声可被认为覆盖从50Hz到500Hz的频率范围，并由“结构”噪声占首要地位：振动通过多个结构路径传递到环绕乘客驾驶舱的面板，这些面板然后将噪声发散到驾驶舱自身。另一方面，通常高频率噪声被认为覆盖2kHz以上的频率范围。高频率噪声通常由“气载”噪声占首要地位；在这种情形下，振动通过空气路径传递到环绕乘客驾驶舱的面板。人们认识到存在灰色区域，在该灰色区域中这两种效应结合并且任一种都不占主导地位。但是，对于乘客的舒适度来说，使噪声在中频率噪声中减弱应当同使噪声在低频率、高频率噪声中减弱同等重要。

众所周知，为了诸如汽车和卡车等车辆中的减声，隔声器、减声器以及吸声器等被用来反射和消散声音，并由此减少了整体的内部声音水平。

通常使用“质量-弹簧”隔离系统来获得隔声，由此，质量元件由一层高密度的不可渗透的材料形成，一般称作厚层；弹簧元件由一层低密度的材料形成，例如不可压缩的毛毡或泡沫。

术语“质量-弹簧”通常用来限定隔离系统，其通过称为“质量”和“弹簧”的两元件的结合来提供声音隔离。如果部件或装置的物理行为可由质量元件和弹簧元件的结合来表现，那么该部件或装置被称为作为“质量-弹簧”工作。理想的质量-弹簧系统用作隔声器，这主要是由于其结合在一起的元件的机械特性。

质量-弹簧系统一般放在汽车内的钢层的顶部上，其弹簧元件与钢层相接触。如果看作一个整体，整个系统(质量-弹簧加上钢层)具有双重隔离的特性。插入损耗是用来描述当放在钢层的顶部上时质量-弹簧系统的作用的有效的程度，其独立于由钢层本身所提供的隔声。因此，该插入损耗显示了质量-弹簧系统的隔声性能。

描述质量-弹簧系统的理论插入损耗曲线(IL，以dB测量)特别具有下列特征。在频率范围的大部分上，曲线随着频率以近似线性方式增加，增长率为大约12dB／倍频程；这种线性趋势被认为是非常有效地保证对传入声波的良好隔声；为此，质量-弹簧系统已经广泛地用于汽车工业。这种趋势仅在称作“质量-弹簧系统的谐振频率”的特定频率值以上才能实现，在该特定频率值，系统不能有效地用作隔声器。该谐振频率主要取决于质量元件的重量(重量越大，谐振频率越低)和弹簧的刚度(刚度越大，谐振频率越高)。在质量-弹簧系统的谐振频率上，弹簧元件将底层结构的振动以非常高效的方式传递到质量元件。在该频率，质量元件的振动比底层结构的振动更大，因此由质量元件所传播的噪声比没有质量-弹簧系统的底层结构所传播的噪声更大。因此，在质量-弹簧系统的谐振频率周围，IL曲线具有负的最小值。

声学隔离器的隔声性能通过声音传输损耗(TL)来评定。声学隔离器减少被传递的噪声的强度的能力依赖于形成隔离器的材料的性质。控制声学隔离器的声音TL的一种重要的物理特性是其组分层的每单位面积的质量。为了获得最好的隔声性能，质量-弹簧系统的厚层将通常具有将声波的反射最大化的平滑的高密度表面、无孔结构和将振动最小化的特定材料刚度。

通常典型的质量层由诸如EPDM、EVA、PU、PP等高填充密度材料制成。这些材料具有通常高于1000kg／m³的密度、将声波的反射最大化的平滑表面、无孔结构和将振动最小化的特定刚度。在这一点上，众所周知，薄的和／或结构上多孔的许多纺织织物对于隔声而言都是不理想的。

通常利用多孔层来获得吸声。消声系统的吸声特性由吸收系数(无因次值)来评估。吸声器通常由开口的多孔材料制成，例如毛毡或泡沫。

吸声和隔声系统都各自有它们最佳工作的小频带。吸声器一般在高频率下更好地工作，而隔声器一般在低频率下更好地工作。而且，这两个系统对于用在现代车辆中都是次优选的。隔声器的效率很强地依赖于其重量，隔声器的重量越大，效率越高。另一方面，隔声器的效率很强地依赖于材料的厚度，越厚越好。但是，厚度和重量都越来越受到限制。例如，重量影响车辆的燃油经济性，材料的厚度影响车辆的空间。

对于常规质量-弹簧类型的隔声器，吸声非常差并接近于零，这主要是因为质量层的表面通常不是多孔的。质量弹簧系统仅在谐振频率周围的窄频带中显示出显而易见的吸声峰值。然而，这是在低频率中而非用于吸声的中频和高频区域。

在过去，已做出很多尝试在车辆中通过减少其质量(重量)来最优化隔声同时保持声学舒适的相同水平。在处理有传统质量-弹簧系统的车辆中，这种重量优化的潜能主要由厚层来显现，由于这个原因，迄今为止进行的最优化尝试集中于对厚层质量的减少。然而，这些尝试显示出如果厚层的重量减少到超出一定物理限制，隔声系统不再作为质量-弹簧系统，而且声学舒适的损失不可避免地发生。在这些情况中，近年来尝试使用额外的吸声材料来补偿这种声学舒适的损失。

在过去，一种解决这种问题的方式在于使用完全多孔的系统。然而，多孔吸声器具有非常低的声学隔离。对于多孔系统，IL曲线随频率以近似线性的方式增加，但仅具有大约6dB／倍频程的增长率，而不是在使用不透隔离材料例如厚层时所能观测到的12dB／倍频程的增长率。

另一种用于处理上述问题的常规实践在于将吸声材料置于质量弹簧系统的顶部。由于这种构造，期望额外的材料主要增加消音系统的吸声特性。同时，由于在整个系统的重量上有所增加，还期望相同的额外的材料还积极地影响底层质量-弹簧系统的声学隔离。

这种类型的产品通常被称为ABA(吸声器-隔离器-吸声器)系统。大多ABA系统由作为第一吸声层的泡沫或毛毡、例如所讨论的厚层材料形式的隔离层以及同样用作质量弹簧系统的弹簧层的吸声层来制成。同样地，该吸声层通常由毛毡或泡沫构成。与应用该系统的结构直接接触的隔离层连同吸声层应用作质量弹簧系统，而顶部吸声层应用作额外的吸声器。

在实践基础上，期望在额外的重量被置于质量-弹簧系统的顶部时，这种额外的重量应积极地影响系统的隔声特性；例如，具有2kg／m²厚层的质量弹簧系统的顶部增加250g／m²的材料会使整个IL增加大约1dB，而在相同系统的顶部增加500g／m²的材料会使IL增加2dB。超过1dB的IL增加通常被认为与车辆的乘客车厢中的整体噪音衰减是有关的。对于1kg／m²的厚层，增加150g／m²的材料应该已经提供这样的1dB的影响。

令人惊讶地是，已发现当吸声层被添加到质量-弹簧系统的顶部上以获得具有作为隔离层的厚层的ABA系统时，所观察到的系统的IL增长比预期从添加的重量获得的增长要低很多。在许多情况下，吸声层的添加甚至会导致降低系统的IL。

在大多ABA系统的应用中，使用一种非常柔软的毛毡(通常定名为“绒毡(fleece)”)作为顶部吸声层，其具有400到600g／m²之间的面积重量。这样的机械吸声层非常软(其压缩杨氏模量非常低，通常比一个标准空气低得多)，其不积极参与系统的隔声功能，因为纤维和底层厚层之间的联系没有牢固到足以提供质量效果。因此，吸声层的添加不会导致系统的IL的任何增加，系统的隔声功能只取决于布置在解耦层的顶部上的厚层的质量。非常柔软的毛毡材料(或“绒毡”)比常见的热成形纤维材料更昂贵，一般适用于质量-弹簧系统的顶部之上的印迹的形式。此类应用必须手动完成，这是一种昂贵的操作。

作为替换，ABA系统能够通过在厚层顶部之上模制或胶接一个更传统的热成形毛毡作为吸声器来获得，该热成形毛毡例如具有500到2000g／m²的面积重量。出乎意料的是，已发现在这种情况下，顶部吸声层的应用对底层质量-弹簧系统的隔声性能产生负面影响，确定为其IL曲线的衰减。这种衰减由厚层和顶部吸声层所形成的系统的噪声辐射造成。事实上，存在一个特定的频率，其被称为辐射频率，在该频率振动以非常有效的方式通过厚层传递到顶部吸声层，从而使预部吸声层辐射噪声。在该辐射频率，预部吸声层的顶表面的振动甚至比底层的厚层更大。由于这种效果，ABA系统的插入损耗受到辐射频率周围的频率范围的强烈影响。在这个频率范围内，ABA系统的IL低于从质量-弹簧系统得到的IL。以这种方式，增加的声学功能(吸声，通过增加到顶部的吸声器)显著劣化系统的初始功能，即隔声；由厚层和顶部多孔层一起形成的系统的声学辐射劣化了系统的隔声，这是以前在本技术领域中没有考虑的情况。

发明内容

因此，本发明的目的在于获得一种噪音衰减装饰部件，其工作在对于车辆中的减声很重要的频率范围上，而不具有现有技术的缺点。特别是最优化用于噪音衰减的重量。

本发明的目的是通过根据权利要求1的噪音衰减装饰部件实现的，其包括至少一个具有声学质量-弹簧特性的隔声区域，所述隔声区域至少包括质量层和邻近质量层的解耦层，其特征在于，所述质量层包括多孔纤维层和隔离层，其中隔离层位于所述多孔纤维层和所述解耦层之间，所有的层被层压在一起，至少在所述隔声区域中的所述多孔纤维层被调整成具有动态杨氏模量(Pa)至少为

{4 π}^{2} \cdot 10^{- 6} \cdot t_{p} \cdot v^{2} \cdot \frac{\frac{A W_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

其中AW_b是隔离层的面积重量(g／m²)，AW_p是多孔纤维层的面积重量(g／m²)，t_p是多孔纤维层的厚度(mm)，以及v(Hz)是辐射频率；其中，所述辐射频率v至少为3000Hz，并且所述隔离层具有至少为400g／m²的面积重量。

对于车辆的乘客舱而言，800Hz到3000Hz之间的频率范围是隔音装饰部件最有效的频率范围之一。一个理想的质量-弹簧系统将显示具有12分贝／倍频程的增长率的IL曲线。只有质量层中使用的实际重量对获得的整体隔声起决定性作用。为了利用ABA系统获得这个相同的增长率，辐射频率v必须高于所关心的频率范围内的频率上限，在这种情况下，至少高于3000Hz，优选高于4000Hz或更优选高于5000Hz，尽管此上限取决于应用。

令人惊讶地，已发现构成多孔纤维层的材料的动态杨氏模量和辐射频率之间存在关系。这种关系参数性地取决于多孔纤维层的面积重量和厚度，以及隔离层的面积重量。为了使用多孔纤维层的材料以使得辐射频率足够高而不劣化底层质量-弹簧系统的整体隔声性能，优选至少为3000Hz以上，动态杨氏模量E必须至少为大约

4 π^{2} \cdot 10^{- 6} \cdot t_{p} \cdot v^{2} \cdot \frac{\frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

这能够例如通过材料、其面积重量、其厚度和所需的压缩水平的适当选择来实现。不是每一种材料都能实现所需的杨氏模量。

通过以这样一种方式调整构成多孔纤维层的材料的动态扬氏模量使其高于辐射频率所需的最小的扬氏模量，以处于所关心的频率范围之外，如所声称的，在系统的IL曲线中可以得到12dB／倍频程的增长率。以这种方式，根据本发明的ABA系统的IL曲线定性地表现为类似于底层质量-弹簧系统的IL曲线。同时，还观察到根据本发明的ABA系统的IL曲线高于底层质量-弹簧系统的IL曲线，差异是由于多孔纤维层的额外重量。以这种方式，多孔纤维层有助于系统的隔声功能，并且包括多孔纤维层和隔离层的质量层的全部质量潜能能够用于装饰部件的隔声性能。同时，具有调整后的杨氏模量的多孔纤维层保持了吸声性能。

由于本发明，根据本发明的具有杨氏模量的多孔纤维层形式的顶部吸声层增加了积极参与质量-弹簧效果的材料的数量。

通过使用根据本发明的ABA，现在可能调节或调整用于任何特定车辆应用的装饰部件，特别是内控制板或地板覆盖系统。能够获得在性能方面的调整，例如，在相同的总重量下更好的隔声，或者在重量方面的调整，例如在相同的整体隔声性能下较低的重量。

在引言中所描述的质量-弹簧系统的谐振频率和在本发明中所描述的由顶部多孔纤维层和隔离层形成的质量层的辐射频率对IL曲线产生不同且独立的影响。两者出现在根据本发明的多层结构的IL曲线中，并对隔声性能产生不利的影响，都使IL曲线出现下降。通常观察到这两个下降位于IL曲线的两个分开的部分。对于考虑过的多层结构的类型，通常观察到质量弹簧的谐振频率(也被称为谐振频率)处于200到500Hz的范围内，而质量层的辐射频率(在此被公开为辐射频率)处于大约800Hz以上的范围内。为了清楚，选择使用两个不同的词语(“谐振”和“辐射”频率)来区分这两个不同的频率。

虽然使装饰部件具有在其整个表面上的ABA类型配置是可能的，使装饰部件具有致力于不同声学功能(例如单一吸声、单一隔声)的不同区域或者甚至组合区域也是可能的。

根据本发明的优选的装饰部件是基于汽车中的隔声区域和吸声区域都需要对声音衰减微调的构思。通过在装饰部件的整个区域上对于隔声区域和吸声区域使用相同的多孔纤维层，可以将这两种功能集成在一个装饰部件中，最好是在单独的区域。技术人员依据经验知道哪些区域需要什么类型的声学功能，他现在能够应用这方面的知识同时使用较低数量的材料提供零件到一个部件中，并且能够根据需要设计部件。根据本发明的装饰部件具有至少一个吸声区域和一个隔声区域，但是每个声学功能(隔声或吸声)的区域的实际数量和／或区域的大小可以根据部件以及使用部件的位置而不同，并且最后但并非最不重要的是取决于实际需要。

吸声区域被定义为装饰部件的主要表现为吸声器的区域。

隔声区域被定义为装饰部件的至少表现为良好隔声器的区域。

多孔纤维层

使用诸如毛毡或非纺织物等多孔纤维材料来构建吸声部件是已知的，尤其是在ABA系统的顶部吸声器的情况中。纤维层越厚，吸声效果越好。然而，顶部吸声层对整体隔声性能的负面影响在本技术领域并不是已知的，尤其是不知道如何调整多孔纤维层的特性来避免对隔声的这种不利影响，并为了隔声目的充分利用多孔纤维层的质量。

令人惊讶地，人们发现多孔纤维层的动态杨氏模量与由多孔纤维层和隔离层形成的质量层的辐射频率有关，如下：

E = 4 π^{2} \cdot t_{p} \cdot v^{2} \cdot \frac{\frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

(公式1)

其中，E表示构成多孔纤维层的材料的动态杨氏模量(Pa)，v表示辐射频率(Hz)，AW_b表示不透隔离层的面积重量(kg／m²)，AW_D表示多孔纤维层的面积重量(kg／m²)，以及t_p表示多孔纤维层的厚度(mm)。根据该关系式，多孔纤维材料的动态杨氏模量的适当值允许设计具有在所关心的频率范围以外的辐射频率的装饰部件，并因此允许在所关心的频率范围内的无扰动的插入损耗。特别是，如果多孔纤维层的动态杨氏模量大于由

E_{mm} = 4 π^{2} \cdot 10^{- 6} \cdot t_{p} \cdot v_{0}^{2} \cdot \frac{\frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

所限定的最小值，其中V_o=3000Hz，那么质量弹簧系统的辐射频率将处于应用在车辆中，尤其是乘客车厢中装饰部件所关心的频率范围以上。

车辆中隔声所关心的频率范围，特别是质量-弹簧系统中需要有一定的重量时，在大多数情况下高达3000Hz，但根据实际的应用和噪声水平要求，也可以是达到4000Hz或者甚至达到5000Hz。例如，当需要在高达3000Hz频率范围内隔声时，v₀必须等于3000Hz，作为结果，动态杨氏模量应当至少为

118 \cdot t \cdot \frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p} + {AW}_{p}^{2} / 4}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

其中，AW_b表示不透质量层的面积重量(kg／m²)，AW_p表示多孔纤维层的面积重量(kg／m²)，以及t_p表示多孔纤维层的厚度(mm)。这可以提供纤维材料不再被轻易压缩的高动态杨氏模量。

根据本发明的装饰部件包括解耦层和质量层，所述质量层包括：

●具有至少动态杨氏模量为

118 \cdot t \cdot \frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p} + {AW}_{p}^{2} / 4}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

的多孔纤维层，以及

●不可渗透的隔离层，其面积重量AW_b(g／m²)为至少400g／m²。

当所有层被层压在一起形成一个部件时，这种装饰部件会具有与声学质量弹簧系统相同的具有大约12分贝／倍频程增长率的IL曲线，并依据隔离层和多孔纤维层的组合面积重量的质量。

而且，多孔纤维层增加了吸声功能，这是引入ABA系统的最初原因并且在具有仅由不透材料构成的质量层的传统质量-弹簧系统中是不能得到的。由于多孔纤维层的杨氏模量的调整，多孔纤维层以及隔离层的辐射频率将会高于所关心的频率范围并不再干扰系统的整体隔声性能。

与本领域已发现的ABA系统相比，本发明的不同之处在于顶部层或多孔纤维层除了吸声功能外还积极参与系统的隔声性能。这仅基于材料特性的恰当选择以及多孔纤维层的材料的设计，如公式(1)所示并在实施例中描述的。

多孔纤维层可以是任何类型的毛毡，其可通过任何可热成形的纤维材料制成，包括那些来自天然和／或合成纤维的材料。优选地，该毛毡由回收的纤维材料制成，例如翻造棉或例如聚酯纤维等其它回收的纤维。

通常，纤维材料被制造成毛坯，即半成品，纤维在其中组装在一起。毛坯处于合理的近似均质。毛坯由一片具有最初厚度的材料组成，并且以其面积重量为特征，这是因为纤维均匀地分布在该区域上。当毛坯例如通过压缩形成时，其表现最后的形状。最终，获得具有一定厚度的层。在成型过程之后维持面积重量，即每单位面积内的材料的重量。从同一毛坯可以获得数个最终的厚度，这依赖于压缩程度。

纤维材料的动态杨氏模量依赖于数个参数。首先，材料本身的特性，即材料组分、纤维类型和数量、粘合剂的类型和数量等。此外，对于相同的纤维制法，还依赖于材料的密度，这与层的厚度相关。因此，对于一定组分的毛毡，动态杨氏模量可以在不同的厚度下测量，并因此表现出不同的值，当厚度减少时，该值通常增加(对于相同的初始毛坯)。

纤维毛毡材料优选包括例如热塑性或热固性聚合物的粘合材料，可以是在粘合纤维中或在树脂材料中。至少30％的环氧树脂或至少25％的双组分粘合纤维是优选的。能够获得根据本发明的多孔纤维层的其它粘合纤维或材料也是可能的，在此并不排除。多孔纤维层材料能够通过针刺工艺或增加材料的动态压缩刚性的任意其它工艺获得。

优选地，多孔纤维层的面积重量在500到2000g／m²之间，更优选地，在800到1600g／m²之间。

一个增加的限制通常是汽车内能够放置声学装饰部件的可用空间。该限制通常是由汽车制造商给出的，并在最大值为20到25mm的范围内。装饰部件的所有层必须共用这一空间。因此，多孔纤维层的厚度优选在1到10mm之间，更优选在1到6mm之间。这为解耦层留出了足够的空间。特别地，解耦层在厚度上变化来符合该部件的三维形状，该部件必须与汽车内的可用空间相配合。

在现有技术中，高压缩区域存在于装饰部件上供电缆或安装装置穿过的孔周围。由于这些孔的声学缺陷损害了它们周围区域的任意隔声特性，所以这些后面的区域通常不用于隔声。

隔离层

多孔纤维层和解耦层之间的质量层必须是不可透的(不可透气)以用作理想的声学隔离器。只要隔离层是不可透气的，具有调整后的杨氏模量的多孔纤维层将连同隔离层一起用作弹簧-质量系统的质量层。虽然在实施例中给出了厚层，但是还能够使用可替换的不可渗透的质量隔离材料。

如果厚层被用作不透隔离层，其优选具有0.2到5mm之间的厚度，更优选在0.8到3mm之间的厚度。不透质量层的面积重量至少为0.4kg/m²，优选在0.5到2kg/m²之间。然而，不透隔离层的重量的选择与由多孔纤维层和隔离层一起形成的质量层的设计相关。

不透的隔离层可以由高填充密度材料制成，该材料可包括热固性塑料，包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体/橡胶、聚氯乙烯(PVC)或前述的任意组合。

隔离材料的选取取决于多孔纤维层和解耦层，并应该能够形成将所有层结合到一起的层压材料。此外，可以使用喷涂或胶接的材料。然而，在粘接和/或形成装饰部件之后，质量隔离层应该在最终的产品中是不可透气的。

如果需要，本领域已知的薄膜、粉末或液体喷雾形式的粘合层可用于将隔离层与多孔纤维层或解耦层层压。

装饰部件上的组合区域

通常，为了减少乘客座舱中的声压水平，车辆需要由声学装饰部件来提供隔声和吸声的良好平衡。不同的部件可具有不同的功能(例如，隔声可设置在内部控制板，而吸声可设置在地毯上)。但是，当前趋势是在单个区域上获得声学性能的更精确的划分，以优化整体的声学性能。作为例子，内部控制板可被分成两部分，一部分提供高吸声，而另一部分提供高隔声。一般地，由于穿过下部区域的来自发动机以及前轮的噪声更相关，所以控制板的下部分更适合隔声，而由于一些隔声已经由汽车的其它元件(例如，仪表板)来提供，所以控制板的上部分更适合吸声。另外，仪表板的背面将反射通过隐藏在仪表板后的控制板的上部分传来的声波。这些反射的声波通过使用吸声材料被有效地消除。相似的考虑还适用到汽车的其它声学部分。例如，地板：隔声主要用在脚部区域和通道区域，而吸声主要用在前座下和后底板中。

不同的局部要求能够通过隔声装饰部件来满足，该装饰部件被划分为数个区域，至少一个区域主要具有吸声特性(吸声区域)，其中吸声区域包括至少一个多孔纤维层，并且至少一个具有声学质量-弹簧特性的其它区域(隔声区域)，其中隔声区域至少由质量层和解耦层构成。根据本发明的质量层由具有动态杨氏模量的多孔纤维层和至少400g/m²的隔离层构成，该动态杨氏模量被调整到具有所关心的频率以外至少高于3000Hz的辐射频率。对于吸声区域，相同的多孔纤维层也可使用。因此，多孔纤维层在吸声区域和隔声区域之间是共享的，隔声区域中的第一部分具有以这样一种方式被调整到具有至少高于3000Hz的辐射频率的杨氏模量，在吸声区域的一部分被优化用于最大化吸声。一般地，吸声区域中的多孔纤维层的厚度高于隔声区域中的多孔纤维层的厚度。

吸声区域中的多孔纤维层的气流阻力(AFR)优选在300到3000Nsm^-3之间，优选在400到1500Nsm^-3之间。AFR越高越有利于吸声。然而，随着厚度的增加AFR减小，因此，对于8到12mm之间的厚度，AFR优选在400到1500Nsm^-3之间。

额外添加吸收层和/或网布层能够进一步提高吸声；其或者局部地位于吸声区域上，或者作为基本上整个装饰部件上的附加的层。附加的层能够是与用于多孔纤维层和/或附加的网布层的材料类似或相同的毛毡材料。

贴近吸声区域和隔声区域还存在中间区域，其形成隔声区域和吸声区域之间的区域或围绕部件边缘的区域。这些区域不易确定为吸声区域或隔声区域，主要是由于制造中间区域类型的工艺条件，中间区域具有在吸声区域方向上增加的不断变化的厚度，并因此表现为在良好的吸声器和不那么坏的隔声器之间。

另一种类型的中间区域可以局部地存在以符合匹配汽车中可用空间的部件的三维形状。在本领域中，高度压缩的区域围绕装饰部件中需要通过电缆或安装夹具的孔。这些区域通常没有专用于隔声，因为孔的声学衰减会损害在其附近的任何隔声特性。

解耦层

作为解耦层，用于典型声学质量-弹簧系统中的弹簧层的标准材料可根据相同的原理用在根据本发明的装饰部件中。该层可由任何类型的热塑性和热固性泡沫形成，闭孔或开孔的泡沫，例如聚氨酯泡沫等。其例如由可热成形的纤维材料等纤维材料形成，包括来自天然和/或合成纤维的那些材料。该解耦层优选具有小于100kPa的低压缩刚度。优选地，该解耦层还可多孔或开孔，以增强弹簧效应。原则上，该解耦层应该在该部件的整个表面上被连接到隔离层，以具有最优化的效应。但是，由于生产技术的局部性，这可能并非如此。因为该部件整体上用作声学质量-弹簧系统，一些小的局部区域上，多个层没有被耦接，这不会损坏整体的衰减效应。

解耦层的厚度能够被优化，但是，它主要依赖于汽车内的空间限制。优选地，该厚度在该部件的区域上变化，以符合汽车内的可用空间。通常，该厚度在1到100之间，在大多区域内为5到20mm之间。

附加层

附加的网布可被布置在多孔纤维层的顶部上来提高吸声和/或保护底层，例如防水等等。附加的吸声材料可被布置在多孔纤维层的顶部上来至少部分地进一步提供吸声性能。附加层的面积重量优选在500到2000g/m²之间。

该吸声层可以由任何类型的热塑性和热固性泡沫形成，例如，聚氨酯泡沫。但是，为了吸收噪声，泡沫必须开口和/或多孔，以根据声音吸收原理来允许声波进入，这在本领域是已知的。该吸声层还可由纤维材料制成，例如，可热成形的纤维材料，包括来自天然和/或合成纤维的那些材料。该吸声层可由与多孔纤维层相同类型的材料制成，但优选是高耸的(lofty)以防止干扰隔声性能。该吸声层的气流阻力(AFR)优选为至少200Nsm^-3，更优选为500到2500Nsm^-3之间。并且，具有一个以上吸声层的吸声系统可被放置在多孔纤维层的顶部。

并且，附加的网布可放置在吸声材料或多孔纤维层的顶部，来进一步增强吸声和/或保护底层，例如防水。网布是薄的非纺织物，其厚度在0.1到大约1mm之间，优选在0.25到0.5mm之间。气流阻力(AFR)优选在500到3000Nsm^-3之间，更优选在1000和1500Nsm^-3之间。借此，该网布和底部吸收层优选具有不同的AFR，以获得增强的吸声。优选地，网布的AFR不同于多孔纤维层的AFR。

该网布层的面积重量可以在50到250g/m²之间，更优选在80到150g/m²之间。

该网布可由连续或短纤维或纤维混合物制成。该纤维可以通过熔喷或纺粘技术制成。它们还可混有天然纤维。该网布例如由聚酯纤维或聚烯烃纤维或例如聚酯纤维和纤维素、或聚酰胺和聚乙烯、或聚丙烯和聚乙烯等纤维的混合物形成。

根据下面结合附图作为非限制性示例给出的优选实施方式的说明，本发明的这些和其它特征将变得清楚。

生产方法

根据本发明的装饰部件可以通过本领域中公知的冷和/或热模塑方法生产。例如，具有或不具有隔离层的多孔纤维层可被形成来获得具有根据本发明调整的动态杨氏模量性能的材料，并同时形成所需空间形状的部件，以及在一步骤中，解耦层可以是注塑成型，或者泡沫或纤维层可以被添加到隔离层的背面。

机械和压缩刚度的限定和测量

机械刚度是指材料对外部压缩刺激的反应。压缩刚度涉及压缩刺激，而弯曲刚度涉及弯曲刺激。弯曲刚度将施加的弯曲力矩与引起的偏斜相关联。另一方面，压缩或法向刚度将施加的法向力与引起的应变相关联。对于由各向同性材料制成的均匀板，法向力是材料的弹性模量E和板的表面A的乘积。

对于由各向同性材料制成的均匀板，压缩和弯曲刚度直接关联材料的杨氏模量，可能根据一个来计算另一个。但是，如果材料不是各向同性的，如对于大多毛毡情形，所解释的关系将不再适用，这是因为弯曲刚度主要涉及平面内材料的杨氏模量，而压缩刚度主要涉及平面外的杨氏模量。因此，根据一个计算另一个将不再可能。此外，压缩刚度和弯曲刚度都可在静态或动态条件下进行测量，并且原则上在静态和动态条件下是不同的。

这层材料的辐射来自垂直于其平面的该层的振动，并主要与材料的动态压缩刚度相关。多孔材料的动态杨氏模量使用商业上可获得的“Elwis-S”装置(Rieter Automotive AG)来测量，其中，样品被压缩力来刺激。例如在2008年12月布拉德福德关于多孔弹性材料的声学研讨会(Symposium on acoustics of poro-elastic materials(SAPEM)，Bradford，Dec.2008)上，在BERTOLINI等人的“用于确定多孔弹性材料的依赖于频率的杨氏模量、泊松比以及阻尼损耗因素的基于转移函数的方法(Transfer function based method to identifyfrequency dependent Young′s modulus，Poisson′s ratio and damping lossfactor of poroelastic materials)”中描述了使用“Elwis-S”装置进行的测量。

由于这些类型的测量方法通常不用于多孔材料，所以不存在荷兰国家标准或ISO标准。但是，基于相似的物理原理，其它相似的测量方法是已知的并被使用，如在2001年第10册第6期美国科学技术期刊的第3032到3040页(J.Acoustical Soc.Am.2001，vol.10，no.6，p.3032-3040)，在LANGLOIS等人的“各向同性的多孔弹性材料的准静态机械特性的多项式关系(Polynomial relations for quasi-staticmechanical characterization of isotropic poroelastic materials)”中所具体描述。

使用静态方法测量的杨氏模量和使用动态方法测量的杨氏模量并不是直接相关的，并且在大多数情形下是毫无意义的，这是因为动态杨氏模量是在预定频率范围(例如，300-600Hz)的频域内测量，而杨氏模量的静态值对应于0Hz的极限情况，这并不能根据动态测量方法直接获得。

对于本发明，重要的是压缩刚度，而不是在本领域中通常使用的静态机械刚度。

其它测量

根据ISO9053测量气流阻力。

使用本领域已知的标准方法来测量面积重量和厚度。

结构的传输损耗(TL)是对其隔声的测量。传输损耗被定义为结构上的声功率和由结构传输到接收侧的声功率的比率，由分贝来表示。在配有声学部件的汽车结构中，传输损耗不仅取决于该部件的存在，还取决于安装该部件的钢结构。因为独立于安装汽车声学部件的钢结构来评估该汽车声学部件的隔声性能是重要的，所以引入插入损耗。安装在结构上的声学部件的插入损耗(IL)被定义为配备有声学部件的结构的传输损耗和单独结构的传输损耗的差：

IL_part=TL_part+steel-TL_steel (dB)

插入损耗和吸收系数是使用基于转移矩阵方法来计算声学部件的声学性能的数值模拟软件SISAB来模拟的。该转移矩阵方法是用来模拟分层媒质中的声音传播，并在例如1995年第193册第1期声音和振动期刊的第129-142页(Journal of Sound and Vibration.1995，vol.193，no.1，p.129-142.)，BROUARD B等的“用于模仿分层媒体中的声音传播的一般方法(A general method for modelling soundpropagation in layered media)”中有所描述。

附图说明

图1示出了具有隔声区域和吸声区域的内控制板的装饰部件的示例；

图2、3、4和5示出了根据本发明的装饰部件的材料的示意图；

图6示出了样品A-D的插入损耗曲线的图表；

图7示出了样品A-D的吸声曲线的图表；

图8示出了与多孔纤维层的面积重量和厚度相关的动态杨氏模量的图表。

图例说明

I 隔声层

II 组合的隔声和吸声区域

A 质量层，至少包括

1 多孔纤维层

2 隔离层

B 弹簧层，至少包括

3 解耦层

其它层：

4 吸声层

5 网布层

具体实施方式

图1示出了包括具有两个不同声学功能的两个单独区域的内控制板部件的示例，目的是获得隔声和吸声的优化折中。一般地，因为通过下部区域来自发动机和前轮的噪声路径是更相关的，所以内控制板部件的下部分(I)更适合隔声；因为通过例如仪表板等其它汽车部件已经提供了一些隔声，所以控制板的上部分(II)更适合吸声。在这些区域之间，封装空间是最小的区域或在很大程度上三维形状的区域中，通常不可能确定实际的声学特性，例如由于解耦层的损伤，或作为吸声层的高耸层的压缩。

为了内控制板的装饰部件获得整体更好的减声，整个部件可被构造有不同的区域：

1、隔声区域(I)可通过结合不透隔离层和具有调整后的动态扬氏模量的多孔纤维层的第一部分以及解耦层形成，从而形成根据本发明的可替换的ABA系统，其利用两个顶部层的总质量一起作为质量弹簧系统的单一质量层，多孔纤维层增加了吸声性能并防止直接的声音反射，以及

2、吸声区域(II)可由多孔纤维层的没有被调整用于隔声的部分形成。

因此，所示出的内控制板的装饰部件的区域I包含根据本发明的可替换的ABA系统。区域II包含本领域公知的用作标准吸声器的多孔纤维层。

图2示出了根据本发明的装饰部件的示意性横截面。质量层A包括隔离层2和根据本发明的多孔纤维层1的组合，弹簧层B包括解耦层3，一起共同形成声学ABA系统。隔声特性能够通过隔离层和多孔纤维层的组合质量来获得。此外，多孔纤维层1保持了吸声性能。优选地，附加的网布层5可被放置在多孔纤维层1的顶部上，以进一步提高吸声效果。

图3示出了根据本发明的多层的横截面示意图。根据本发明的多层包含具有隔声特性的至少一个区域(I)，后面被称为隔声区域，以及具有吸声特性的区域(II)，后面被称为吸声区域。部件上的多个区域的位置取决于该部件在车辆中使用的区域以及预期的噪音水平和在该特定区域的频率特性(参见前述内控制板的实例)。

隔声区域(I)和吸声区域(II)至少具有相同的多孔纤维层1，其中隔声区域中的多孔纤维层的部分被压缩，以形成刚性层1，使得构成该多孔纤维层的材料的动态杨氏模量被调整至具有至少高于3000Hz的辐射频率。所需的构成多孔纤维层的材料的杨氏模量的最小值由下式给出

118 \cdot t \cdot \frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p} + {AW}_{p}^{2} / 4}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

当满足这一条件时，根据本发明，由多孔纤维层和隔离层所形成的组合层将作为刚性质量并保证最佳的隔声性能。

根据本发明，隔声特性由质量层A和弹簧B形成，质量层A由隔离层2和多孔纤维层1构成，弹簧层B由解耦层3构成，一起形成声学质量-弹簧系统。因此，在区域I中，主要的隔声特性是可以预期的。

在区域II中，多孔纤维层1不具有根据公式1的杨氏模量，但允许在该区域的吸声特性。优选地，附加的网布层4可以放置在吸声层的顶部，以进一步提高吸声效果。

图4示出了基于图3中相同原则的根据本发明的可替换的多层(参见图3作为参考)。所不同的是下方压实的区域用作对隔离层和解耦层的添加，用于制造更均匀的部件。在实践中，该部件更多是图3和图4之间的交叉，特别是在汽车装饰部件的形状通常是三维形式时，这同样会影响最终的分层布局。此外，隔声区域和吸声区域之间不会有明确的界限，而是中间区域。

图5示出了根据本发明的可替换的分层，其中隔离层和解耦层布置于部件的整个表面上，包括吸声区域。从工艺角度来看这是有利的，其减少了生产步骤的数量和/或手工作业，包括使用印迹来替代遍布整个部件的完全覆盖的层。

本领域的不同减声多层结构的插入损耗和吸声使用测量的材料参数来测量或模拟，并与根据本发明的减声多层结构的插入损耗和减声对比。为了获得直接的比较，对所有样品使用具有56kg/m³的密度和14mm的厚度的相同的泡沫解耦层。

比较样品A是典型的质量-弹簧系统，其具有由3kg/m²的EPDM厚层材料形成的质量层和作为解耦层的注入泡沫。样品A的总面积重量为3840g/m²。

比较样品B是一种本领域的ABA系统，具有3kg/m²的EPDM厚层材料形成的质量层和作为解耦层的注入泡沫。在顶部上使用30％双组分粘合纤维的附加的棉毡层。毡层的面积重量是1000g/m²，厚度为9.8mm。因此，顶部毡层和隔离层的组合的总面积重量为4kg/m²。样品B的总面积重量为4960g/m²。

比较样品C也是本领域的ABA系统，具有先前的比较样品中使用的胶接在相同的质量弹簧系统的顶部上的400g/m²的厚度为11mm的高耸的绒毡。顶部毡层和隔离层一起的组合的总面积重量为3.4kg/m²。

图6示出了比较样品A、B、C和D的插入损耗(IL)曲线。所示的模拟插入损耗是由多层和应用多层的钢板所构成的系统的传输损耗减去钢板本身的传输损耗。

图6示出了现有系统中的IL曲线。样品A是典型的质量弹簧系统，具有12dB/倍频程的预期增长率并在这里用来作为参考。样品B的顶部层的总重量为4kg/m²，并期望显示出上述参考样品A的插入损耗。然而，这仅对于低于630Hz的低频率范围是准确的。超出630Hz，总插入损耗会劣化性能，甚至是低于预期用于3kg/m²质量层的插入损耗。用于顶部吸声层的额外重量根本不对整体的隔声性能产生贡献，甚至对底层的质量弹簧系统的插入损耗产生不利影响。

10mm的样品B的毛毡的动态杨氏模量被测量为108000Pa。根据公式(1)，厚层和毛毡多孔层一起具有大约980Hz的辐射频率。事实上，在图6中观察到曲线B的下降D1。对于1/3倍频程计算下降D1是在800到1000Hz之间的曲线中。在这种情况下，辐射频率显然落入车辆中噪声衰减主要关心的频率范围内。

同样，在比较样品C中，预期厚层的顶部上附加绒毡会导致IL曲线的一些增加。然而，样品C的IL曲线实际上等于一个底层的质量弹簧系统(即样品A)。此样品重量的增加也不会导致观察到的隔声的任何增长。在这种情况下，顶部绒毡根本不对隔声性能产生贡献。

根据本发明制造的样品D具有由面积重量为1500g／m²的隔离层顶部上的1500g／m²的多孔纤维层构成的质量层和解耦层，多孔纤维层的杨氏模量以这样的方式被调整，以使得隔离层和多孔纤维层的辐射频率至少高于3000Hz。在所关心的频率范围的至少很大一部分上，插入损耗示出了与样品A相同的12分贝／倍频程的增长率以及相同水平的插入损耗。

当样品D的质量层的总重量与参考样品A相比时(均为3kg／m²)，在此清楚地表明，顶部吸声层的全部潜力可用于根据本发明的样品的整体隔声性能。

3.5mm的样品D的毛毡的动态杨氏模量被测量为550000Pa。对于样品D，根据公式

118 \cdot t \cdot \frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p} + {AW}_{p}^{2} / 4}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

需要具有高于3000Hz的辐射频率的多孔纤维层的最小杨氏模量为390000Pa。由于测得的杨氏模量大于所需的最小杨氏模量，多孔纤维层连同隔离层将作为所关心的频率范围中的质量-弹簧系统的质量层。根据公式(1)，厚层和毛毡多孔层一起具有大约3600Hz的辐射频率。事实上，在图6中观察到曲线D的下降D2。对于1／3倍频程计算下降D2是在3150到4000Hz之间的曲线中。下降出现在高于3000Hz的频率处，并处于车辆中噪声衰减主要关心的频率范围之外。

图7示出了相同的比较样品A和C以及样品D的吸声曲线。结果显示典型的质量-弹簧层(样品A)不显示任何明显的吸声。而11mm厚度的松软的绒毡显示出良好的吸声。令人惊讶地是，根据本发明的具有3.5mm厚度的多孔纤维层的样品D仍然示出了平均的吸声。现在已知的是，增加1dB的整体噪音衰减，隔声系统需要较低的重量增加，而在选择吸声系统时则需要考虑较大的增加。因此，能够通过利用所使用的材料的全部重量潜能来获得的整体衰减增加超过对吸声性能的轻微损失的补偿。

因此，根据本发明的质量层的设计包括下面的步骤。

1、选取毛毡组分和面积重量。

2、选取隔离层及其面积重量。

3、这两个面积重量的总和提供质量弹簧系统的总质量。

4、然后，两种材料这样形成，每种材料具有层的形状并具有特定的厚度。

5、测量形成的多孔纤维层的面积重量(AW_p，g／m²)和厚度(t_p，mm)。测量形成的隔离层的面积重量(AW_b，g／m²)。

6、对于厚度t_p的成型样品，通过Elwis-S测量多孔纤维层的杨氏模量(测得的杨氏模量：E_meas)。

7、通过公式

118 \cdot t \cdot \frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p} + {AW}_{p}^{2} / 4}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

计算最小必需的杨氏模量(E_min)，对于AW_p、AW_b和t_p，选取5个点的测量数据。在该实施例中，选取的辐射频率至少高于3000Hz。

8、需要证实已经满足条件E_meas>E_min。

根据本发明，如果满足该条件，那么材料的选择是符合要求的，纤维材料能够连同选择的隔离层在确定的厚度下使用，两者共同作为质量弹簧系统中的质量层。否则，需要改变参数的选择，尤其是毛毡的杨氏模量的选择，并从1到4重新开始重复，其中参数(毛毡组分和／或毛毡面积重量和／或毛毡厚度和／或质量隔离层面积重量)必须被改变。一般地，隔离层面积重量的单独选择不足以产生适当的质量层。如果条件不满足，在大多数情况下，毛毡的参数必须恰当选择，尤其是动态杨氏模量。

在下面，通过示例来进一步描述上述设计步骤。

图8示出了根据本发明的隔声质量层的动态杨氏模量随厚度变化的图表。在这种情形下，使用主要由具有30％酚醛树脂的回收棉线制成的毛毡层。直到不久前，这种材料才被作为解耦层或吸声层主要用于多层结构中。在这里没有被选作限制性的样品，而更多地是作为示例来显示怎样技术上地设计根据本发明的材料。

在图8中，线L1000gsm显示了作为层的厚度的函数，根据本发明的具有1000g／m²的面积重量的多孔纤维层需要具有的最小动态杨氏模量。这是根据公式

{4 π}^{2} \cdot 10^{- 6} \cdot t_{p} \cdot v^{2} \cdot \frac{\frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

计算的，辐射频率为3000Hz，厚层的面积重量为1500g／m²，然后在图8中被表示为直线。同一图中的线L1200gsm、L1400gsm和L1600gsm表示关于1200、1400和1600g／m²的多孔纤维层的面积重量的相似数据。具有给定厚度和这些面积重量中的一个的多孔纤维层的动态杨氏模量应该在对应于其面积重量的线的上方，以确保辐射频率被转移到至少3000Hz，并因此在车辆中的减声所关心的频率范围以外。

在图8中，线A1000gsm显示了作为层的厚度的函数，主要是具有30％酚醛树脂的棉织毛毡、面积重量为1000g／m²的层的测得的动态杨氏模量。在同一图中，线A1200gsm、A1600gsm示出了分别关于1200g／m²和1600g／m²的面积重量的相似数据。对于某些点，动态杨氏模量被测量并且所示出的表现是根据这些测量推算的。该材料显示了动态杨氏模量的急速增加，已经示出了在面积重量为1000g／m²且厚度为大约7.7mm处辐射频率在3000Hz以上。但是，由于空间限制，该厚度在例如内控制板等汽车内部不是优选的。

在图8中，线B1200gsm显示了作为层的厚度的函数，主要是具有30％环氧树脂的棉织毛毡、面积重量为1200g／m²的层的动态杨氏模量。线B1600gsm显示了关于面积重量为1600g／m²的相似数据。对于某些点，动态杨氏模量被测量并且所示出的性能是根据这些测量推算的。如果有人将这些数据与前面描述的酚醛树脂毛毡的数据进行对比，可以清楚地看到粘合材料对材料的压缩刚度具有影响，并由此影响特定面积重量和厚度的动态杨氏模量。

线C1400gsm显示了作为层的厚度的函数，主要粘结有15％双组分粘合纤维的棉织毛毡材料、面积重量为1400g／m²的层的动态杨氏模量。对于某些点，动态杨氏模量被测量并且所示出的性能是根据这些测量外推的。

在一组样品中，可以更详细地观察粘合剂材料的影响，特别是粘合剂的类型和数量。

图8示出了粘合剂材料的影响，特别是粘合剂的类型和数量。此外，图8解释了如何根据本发明选择和调整多孔纤维层。

举例来说，考虑曲线B1200gsm和L1200gsm。线L1200gsm考虑到1500g／m²的隔离层的面积重量(AW_b)来绘制。在8mm的厚度，多孔纤维层的测得的动态杨氏模量为187000Pa，由曲线B1200gsm给出。根据本发明的具有高于3000Hz辐射频率的杨氏模量的下限值由线L1200gsm给出并在8mm时被设置为757000Pa。因此，在8mm的厚度，主要是棉毡材料的具有30％环氧树脂和1200g／m²面积重量的层具有低于3000Hz的辐射频率，根据本发明是不适用的。事实上，根据公式(1)，8mm的材料将具有1500Hz的辐射频率。在厚度为5.5mm时，多孔纤维层的测得的动态杨氏模量为730000Pa，由曲线B1200gsm给出。根据本发明的具有高于3000Hz辐射频率的杨氏模量的下限值由线L1200gsm给出，并且在5.5mm时被设置为520000Pa。因此，在5.5mm的厚度，主要是棉毡材料的具有30％环氧树脂和1200g／m²面积重量的层具有高于3000Hz的辐射频率，根据本发明是适用的。事实上，根据公式(1)，5.5mm的材料将具有3600Hz的辐射频率。

总地来说，图8还示出了一旦隔离层的面积重量被固定，如何选择和调整多孔纤维层的特性(材料类型、面积重量、厚度)，以具有根据本发明的杨氏模量。

当多孔纤维层根据本发明被选择并调整其杨氏模量时，获得了与顶层的AFR并不是很相关的令人惊讶的隔声效应。另一方面，根据本发明，发现想要获得一致的隔声而不在例如汽车应用所关心的频率范围内产生下降效应的驱动因素是顶层的杨氏模量。

当上部层的厚度改变时，AFR和杨氏模量也改变，并且通常是当层的厚度减小时，杨氏模量增加。然而，这些参数的每一个的值与材料的性质相关。多孔材料的AFR和杨氏模量以及其它声学和机械参数不仅仅是厚度的函数。

作为例子，比较两个具有相同厚度的相当的毛毡材料的AFR。通常用于汽车应用的、具有1000g／m²的面积重量的“气流成网”毛毡在大约2.5mm的厚度表现出3200Nsm^-3的AFR。相同的材料在6mm的厚度表现出1050Nsm^-3的AFR。相比之下，通常用于汽车应用的、大致具有1000g／m²的相同面积重量的“针织”毛毡在大约6mm的厚度表现出220Nsm^-3的AFR。在相同的厚度，两种材料具有不同的AFR。这两种毛毡主要不同在纤维被处理形成一层材料的方式，并且这种方式对AFR会有影响。

对于杨氏模量也有相同的考虑：对于每种材料，当厚度减小时，杨氏模量增加，然而，两种不同的材料在相同的厚度不需要具有相同的杨氏模量，并可表现出非常不同的杨氏模量，这主要依赖于它们的组分及其生产方式。

此外，AFR和杨氏模量是独立的参数，AFR与材料的声学特性相关，而杨氏模量与材料的机械特性相关。作为示例，具有相同AFR(例如，与材料中的纤维的相似分布相关)的两种材料可能具有不同的杨氏模量(例如，与材料中的粘合剂的不同的量相关)，并因此具有不同的性能。

从所述材料中可以看出，某些材料不适合形成根据本发明的质量层，这本质上是因为它们必须被压缩到不再可能完成的厚度或耗费非常高的压力，这使得工艺不再划算。但是，通过调整粘合材料和纤维材料的比率、使用的粘合材料和面积重量和／或厚度，可能设计出适合用作根据本发明的多孔纤维质量层的材料。

通过调整构成顶部多孔纤维层的材料的动态刚度以及隔离层的面积重量，根据所公开的公式，由多孔纤维层和隔离层的组合形成的质量层的辐射频率移至汽车应用所关心的主要范围之外，同时，由于多孔纤维层的存在，获得了额外的质量效应。整体的插入损耗IL的增加取决于多孔纤维层的面积重量连同隔离层的面积重量，并能够合理近似的估计。

根据本发明的隔声装饰部件中，隔离层位于多孔纤维层和解耦层之间，所有的层被层压在一起，该隔声装饰部件可用于汽车中，例如用作前面描述的内控制板。但是，该装饰部件还可用作最终在顶部上具有装饰层或地毯层的地板覆盖层，因此该地毯层优选为多孔系统，例如簇绒地毯或非纺织地毯。该装饰部件还可用于外部或内部车轮衬垫。所有的应用都处于诸如汽车或卡车等车辆中。

Claims

1.一种噪声衰减装饰部件，包括至少一个具有声学质量弹簧特性的隔声区域(I)，所述隔声区域至少包括质量层(A)和邻近所述质量层的解耦层(3)，其特征在于，所述质量层包括多孔纤维层(1)和隔离层(2)，其中所述隔离层(2)布置在所述多孔纤维层和所述解耦层之间，并且所有的层被层压在一起，其中至少在所述隔声区域中的所述多孔纤维层被调整成具有动态杨氏模量(Pa)至少大约为

4 π^{2} \cdot 10^{- 6} \cdot t_{p} \cdot v^{2} \cdot \frac{\frac{{AW}_{b} \cdot {AW}_{p}}{3} + \frac{{AW}_{p}^{2}}{12}}{{AW}_{b} + {AW}_{p}}

其中，AW_b是所述隔离层的面积重量(g/m²)，AW_p是所述多孔纤维层的面积重量(g/m²)，t_p是所述多孔纤维层的厚度(mm)，以及v是辐射频率(Hz)；其中，所述辐射频率v至少为3000Hz，并且所述隔离层具有至少为400g/m²的面积重量。

2.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，还包括至少一个具有吸声特性的吸声区域(II)，其中所述吸声区域包括相同的所述多孔纤维层(1)的至少一部分，并且所述吸声区域中的所述多孔纤维层的部分的厚度大于所述隔声区域(I)中的所述多孔纤维层的部分的厚度。

3.根据前述任一权利要求所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，所述多孔纤维层的面积重量AW_p在400到2000g/m²之间。

4.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，所述隔声区域中的所述多孔纤维层的厚度t_p在1到10mm之间。

5.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，在所述多孔纤维层上至少部分地放置附加吸声层。

6.根据权利要求5所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，至少部分所述附加吸声层被覆盖有网布层(4、5)。

7.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，所述隔离层的面积重量在500到2000g/m²之间。

8.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，所述多孔纤维层(1)至少部分被覆盖有网布层(4、5)。

9.根据权利要求5所述的噪声衰减装饰部件，其特征在于，装饰层或地毯层被放置在所述多孔纤维层(1)和/或所述附加吸声层上，所述地毯层为簇绒地毯或非纺织地毯。

10.根据前述任一权利要求所述的噪声衰减装饰部件的用途，所述噪声衰减装饰部件用作隔声器或组合的隔声器和吸声器，用作车辆中的汽车装饰部件。

11.根据权利要求10所述的噪声衰减装饰部件的用途，其特征在于，所述汽车装饰部件包括内控制板、地板覆盖层或车轮衬板。