在噪音控制當中，傳統被動式吸音結構若要吸收低頻噪音通常結構較為厚重且吸音頻寬較小，因此本研究想改善傳統吸音結構的缺點，主要在設計厚度小、平均吸音率高且寬頻吸音的結構。針對人耳敏感的300~3000 Hz低頻區間，利用模擬退火法對結構進行吸音率的最佳尺寸設計。本研究提出了兩種寬頻吸音結構，第一種結構是由五根分頻率區段最佳化串聯直圓管與兩根四分之一波長管並聯，將圓形截面改成長方形截面並在空間中彎折堆疊而成以降低結構厚度；第二種結構則是由四個分段頻率吸音最佳化之四分之一圓微穿孔板並聯結合，並與兩組千層派結構複合而成。 以聲學理論結合模擬退火法設計各種吸音結構(四分之一波長管、串聯管、微穿孔板)之最佳化尺寸，並使用多重物理分析軟體(COMSOL Multiphysics) 進行最佳化結構於阻抗管中的吸音率計算，並和理論預測值進行比對。其中也探討截面形狀對串聯管和千層派結構吸音特性的影響。最後，架設聲學阻抗管量測系統並以雙麥克風法進行結構的吸音率實驗量測，兩種設計結構中，微穿孔板由鋁板雷射加工製作，其餘皆以3D列印組合而成，實驗量測皆與數值模擬結果比對驗證。由數值模擬與實驗量測結果發現，由微穿孔板與千層派組合而成的第二種結構在目標頻率區間吸音效果相當好，實驗之平均吸音率達0 82。在結構厚度僅有7 15 cm下能吸收波長約為1 m的低頻噪音，可廣泛使用在室內外建築吸音。
The Optimized Design of Broadband Sound Absorption Structure using Simulated Annealing
梓頡, 葉. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis