第十章被动降噪技术
噪声减少技术的研究与应用
噪声减少技术的研究与应用噪声是我们日常生活中不可避免的问题之一。
无论是在城市的喧嚣中，还是在工厂的机器轰鸣声中，噪声都会给人们的健康和生活质量带来负面影响。
因此，研究和应用噪声减少技术成为了一个重要的课题。
本文将探讨噪声减少技术的研究与应用，以及它对我们生活的影响。
噪声减少技术主要包括主动噪声控制和被动噪声控制两种方法。
主动噪声控制是通过发出与噪声相反的声波来抵消噪声，从而达到减少噪声的效果。
这种技术主要应用于工业领域，例如飞机引擎和汽车发动机的噪声控制。
被动噪声控制则是通过隔音材料和隔音结构来减少噪声的传播，从而达到减少噪声的效果。
这种技术主要应用于建筑物和交通工具的噪声控制。
在主动噪声控制方面，研究人员通过对声波的频率和相位进行精确控制，可以实现对噪声的减少。
例如，利用相位反转技术，可以将噪声抵消到最小，从而实现噪声的减少。
此外，还有一种被称为自适应滤波的技术，它可以根据外界环境的变化自动调整声波的频率和相位，从而达到最佳的噪声减少效果。
这些技术的应用不仅可以减少噪声对人们健康的影响，还可以提高工作和生活环境的质量。
在被动噪声控制方面，隔音材料和隔音结构是关键。
隔音材料的选择和使用对噪声的减少起着至关重要的作用。
例如，高密度的吸音材料可以有效地吸收噪声，从而减少噪声的传播。
此外，隔音结构的设计也是被动噪声控制的重要环节。
例如，在建筑物的设计中，可以采用双层墙体和双层玻璃窗来减少噪声的传播。
这些技术的应用可以有效地降低噪声对人们的影响，提高生活的质量。
噪声减少技术的研究和应用对我们的生活产生了积极的影响。
首先，它可以减少噪声对人们健康的影响。
长期暴露在高噪声环境中会导致人们出现听力损伤、睡眠障碍、心理压力等问题。
而噪声减少技术的应用可以有效地减少这些问题的发生。
其次，它可以提高工作和生活环境的质量。
在工作场所，噪声会干扰人们的思维和集中注意力，而噪声减少技术的应用可以提供一个安静的工作环境，提高工作效率。
第十章 消声器
管式消声器是一种最简单的消声器，它仅在管壁内周 贴上一层吸声材料，故又称“管衬”。特点是制作方便， 阻力小，但只适用于较小的风道，直径一般不大于400mm。 管式消声器仅对中、高频率吸声有一定的消声作用．对低 频性能很差。
19
单通道直管式阻性消声器 消声量的计算
• 经验公式
P L ( ) l S
22
3．折板式和声流式消声器
折板式
声流式
折板式消声器实际上是片式消声器的变种。为了提高其 高频消声性能，把直片做成折弯状，这样能增加声波在消声 器内反射次数，即增加吸声层与声波的接触机会，从而提高 消声效果。 声流式消声器是由折板式消声器改进的，这种消声器把 吸声层制成正弦波形。与折板式比较，它能使气流通畅流过， 减少阻损。其缺点是加工复杂，造价高。 23
15
16
四、消声器的分类
阻性消声器
按消声机理
抗性消声器
17
10.2
消声原理
阻性消声器
阻性消声器的消声原理与多孔性吸声材 料（玻璃纤维、泡沫塑料、烧结金属、烧结陶瓷 等）相似：在气流通道管壁衬以吸声材料， 利用声波在多孔性吸声材料中传播时通过 摩擦将声能转化为热能。
18
1.单通道直管式阻性消声器
45
扩散消声器： 适用于流速极高的放空排气 – 小孔喷注消声器：
原理：小喷口代替大喷口，提高喷气速度，使 噪声移到人耳不敏感的范围
气动马达消音器 多孔陶瓷
fp
v 0.2 D
46
微穿孔板消声器
一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板 制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿 孔，穿孔率为1％一3％。其消声原理实 质上是一个共振式消声器，对低频消声 效果较显著。
噪声控制中的被动远离阻尼技术
噪声控制中的被动远离阻尼技术噪音对我们的生活产生了极大的影响，尤其是在城市里，各种交通工具、建筑工地、工业设施等产生的噪音不断地干扰着我们的正常生活和工作。
减少噪音的影响，对于我们的身心健康和生活质量有着极为重要的意义。
目前，控制噪音主要有两种方法：被动式和主动式。
被动式控制是使用障音板、隔音窗、隔音门等构筑物隔离噪声，而主动式控制是通过消音器、声波隔离、噪声抑制等技术直接降低噪音。
本文将重点介绍被动远离阻尼技术，它是一种相对较为简单有效的噪音控制方法。
一、什么是远离阻尼技术？在控制噪音的过程中，声波会在空气中传播，并通过构筑物传递到其他区域。
当声波通过固体或液体媒介传播时，媒介中的分子会受到振动而产生能量，这种能量也会进一步传递。
如果通过构筑物和地面的传播导致噪声的扩散，那么我们就需要使用远离阻尼技术。
远离阻尼技术是一种将构筑物与地面分离的方法，它将建筑物及其设备与地面隔离以减少传输的噪声和震动。
当建筑物振动时，隔离垫将运动减少到最小限度，从而减少传输到地面的振动和噪声。
二、远离阻尼技术的分类远离阻尼技术通常分为两种类型：活动和被动。
被动远离阻尼技术是通过在地面安装隔离材料或隔离设备来减少振动和噪声的传输。
这种技术不需要任何电力或活动设备，因此它被认为是一种成本较低、易于维护和可靠的解决方案。
活动远离阻尼技术是通过安装主动振动抑制器或运动控制设备来减少振动和噪声的传输。
这种技术需要一定的电力和机械设备，因此它的成本、维护和可靠性都比被动技术高一些。
三、被动远离阻尼技术的应用被动远离阻尼技术广泛应用于各种建筑设施和工业设备上。
例如，在医院、办公室和住宅楼中，被动隔离垫常用于降低机器和电器的噪声，避免因噪声过大而造成严重的休息和睡眠障碍。
被动远离阻尼技术也可以用于障碍物和地震工程中，以减少振动和影响建筑物的噪音和震动。
此外，该技术还适用于大型海洋和空间设施，以减少舰船和飞行器的噪音，增加宇航员和乘员的工作效率。
耳机降噪技术解析
耳机降噪技术解析耳机降噪技术是一项基于声学理论和电子技术的创新，旨在减少外界噪音对音频信号的干扰，提供更清晰、更纯净的音频体验。
随着人们对音乐、语音和娱乐的需求日益增长，耳机降噪技术也逐渐成为市场上备受关注的焦点。
一、主动降噪技术主动降噪技术是一种用于减少外界噪音的方法，通过耳机自身的电路和算法干预外界噪音，并产生与之相位相反的声波，以实现噪音的抵消。
主动降噪技术主要通过以下几个步骤实现：1. 外界噪音的采集：耳机上配备的麦克风会即时采集到外界噪音的声波信号。
2. 噪音分析和处理：耳机内部的电路会对采集到的声波信号进行分析和处理，确定外界噪音的特征和频谱。
3. 噪音抵消：根据分析的结果，耳机产生一个与外界噪音相反相位的声波信号，以在耳朵中实现噪音的抵消。
主动降噪技术的核心在于麦克风的准确采集和内部电路的精确处理。
这项技术通常应用于噪音环境较为复杂的情景，如飞机、地铁等。
二、被动降噪技术被动降噪技术是指通过耳机的物理结构设计来减少外界噪音的传入。
常见的被动降噪技术主要包括以下几种：1. 密闭式耳罩设计：采用耳罩封闭耳朵的设计，有效地隔离了外界噪音的干扰。
这种设计常用于有头戴式耳机上。
2. 耳塞式设计：通过耳塞的设计，将耳道完全封闭，达到良好的隔音效果。
这种设计常用于入耳式耳机上。
3. 材料选择：采用高密度、高阻尼材料来制作耳机的壳体和耳垫，以有效隔离噪音的传入。
被动降噪技术主要依靠物理隔离和吸音材料来减少噪音的传递，不需要耳机自身的电路和算法支持。
然而，被动降噪技术相对主动降噪技术而言，在消除低频噪音上效果较差。
三、混合降噪技术混合降噪技术结合了主动降噪和被动降噪的优势，以提供更全面的噪音消除效果。
该技术在主动降噪的基础上加入了被动降噪的元素，以进一步改善低频噪音的降噪效果。
混合降噪技术通过外界噪音的采集、声波处理和相位反转等步骤实现主动降噪效果。
同时，通过耳机的密闭式设计和隔音材料的选择，在被动降噪方面也能有所突破。
无线耳机的噪音消除原理
无线耳机的噪音消除原理无线耳机随着科技的发展越来越受到人们的喜爱，不仅方便了我们的生活，也提升了我们的音乐体验。
然而，由于环境的噪音等干扰因素，往往导致我们在使用无线耳机时面临各种噪音问题。
为解决这个问题，无线耳机的设计师们采用了各种噪音消除原理。
一、主动噪音消除原理主动噪音消除技术是一种主动抵消外界噪音的方式。
无线耳机通过内置的麦克风来采集环境中的噪音信号，经过处理后，产生一个与噪音相反的信号，并将其混入音频信号中，以抵消噪音。
这种原理主要运用于消除低频噪音，如飞机发动机声、交通噪音等。
二、被动噪音消除原理被动噪音消除技术是一种通过物理隔绝的方式来降低噪音干扰。
无线耳机的耳机壳体设计采用高密度材料，有效地隔离了外界噪音的传导。
此外，耳机内部的耳垫和耳罩也起到了隔音的作用。
通过这些被动的噪音消除措施，有效地降低了外界噪音对音质的影响。
三、混合噪音消除原理混合噪音消除技术是将主动和被动噪音消除的原理进行了结合。
无线耳机在设计上采用了主动噪音消除的技术，通过内置麦克风采集环境噪音并进行抵消。
同时，耳机的耳罩和耳垫采用了被动隔音设计，进一步减少了外界噪音的传导。
通过这种混合噪音消除的方式，能够在一定程度上提供更好的音频体验。
四、智能噪音消除原理智能噪音消除技术是近年来无线耳机领域的新突破。
该技术通过内置的智能芯片，实时分析环境的噪音特征，并根据这些特征对音频信号进行实时的处理和调整，以便更好地消除噪音。
智能噪音消除技术具备了自学习和自适应的能力，能够根据用户的听觉感受和环境变化做出相应的调整，进一步提升音质和消除噪音的效果。
结语无线耳机的噪音消除原理主要包括主动噪音消除、被动噪音消除、混合噪音消除和智能噪音消除等。
这些原理的应用使得无线耳机在遭受外界噪音干扰时能够提供更好的音频体验，让用户能够更好地享受音乐。
随着科技的不断发展，我们相信无线耳机的噪音消除技术会越来越成熟，为我们带来更卓越的听觉享受。
飞机机翼噪声的防治技术研究
飞机机翼噪声的防治技术研究一、引言随着航空事业的发展，飞机在人类的交通工具中扮演着越来越重要的角色。
然而，飞机的机翼噪声给人们带来了不小的困扰。
机翼噪声的高强度和低频率噪声不但会对机组人员造成不适，甚至还会干扰地面社区的生活。
为了解决这一问题，国内外的科学家和工程师们进行了大量的研究工作，致力于开发新的技术来改善机翼噪声问题。
本文将着重介绍目前国际上流行的机翼噪声防治技术，探讨其原理、优劣以及应用前景。
二、常见的机翼噪声防治技术1.被动防噪技术被动防噪技术是指根据噪声源的特性，对噪声源进行阻尼和吸声处理，从而达到减少噪声的目的。
该方法适用于噪声源不变动的情况下，如普通的飞机机翼噪声。
1.1 隔声墙隔声墙技术是被动防噪技术中使用最为广泛的方法。
隔声墙可以有效阻挡噪声的传播，将噪声反射回噪声源区域，降低环境噪声水平，使噪声对生活环境的影响减小。
具体来说，隔声墙的主要原理是通过拦截传播的声波来减少噪声的传播。
该技术使用最为广泛的材料是聚氨酯泡沫。
聚氨酯泡沫不但具有吸声效果，而且比较轻便，加工容易，防水性好，成本较低，因此非常适合作为隔声墙的材料。
1.2 吸声材料隔声墙的另一种设计是使用吸声材料覆盖噪声源。
这种技术主要用于低频噪声的处理。
吸声材料将声音吸收并将其转化为热能，在降低噪声的同时不会再次产生回声。
常见的吸声材料包括泡沫材料、玻璃棉、防火板等。
2.主动防噪技术主动防噪技术是指通过人工干预噪声源的产生，抑制或消除噪声的影响，实现对环境噪声的掌控。
主动防噪技术需要实时监测噪声源的声音，采取合适的措施来消除其噪音。
这种技术适用于如涡流降噪、扰流防噪等噪声源具有变动性质的飞机噪声。
2.1 有源噪声控制技术有源噪声控制技术通过发出反向声波来抵消噪声，实现消除噪音的作用。
该技术基于强制地发出与噪声反向的声波，形成反相声波干扰，从而达到减少原始噪声的目的。
这种技术需要采用智能芯片等高科技设备对噪音进行实时监测，然后通过软硬整合控制噪音源。
降噪物理原理
降噪物理原理随着科技的不断发展，人们对于音频和图像质量的要求也越来越高。
然而，由于各种原因，我们在接收和传输过程中常常会受到噪音的干扰，导致信号质量下降。
因此，降噪技术应运而生，它可以通过一系列物理原理来减少或消除噪音，提高信号的质量。
一、噪音的来源噪音可以来自多种来源，例如电磁辐射、机械振动、气流湍流等。
这些噪音在传输过程中会与信号混合在一起，干扰我们对信号的准确接收和理解。
二、降噪的原理降噪的原理可以分为主动降噪和被动降噪两种方式。
1. 主动降噪主动降噪是通过采集噪音信号，然后产生一个与噪音相反的信号，再将两者相加，使噪音和反噪音相互抵消。
这种技术常用于降低低频噪音，例如飞机引擎的噪音和汽车引擎的噪音。
主动降噪的原理基于声学中的叠加原理和相消干涉原理。
2. 被动降噪被动降噪则是通过信号处理技术来减少或消除噪音。
常见的被动降噪方法有滤波、降采样和频域处理等。
滤波是一种常用的降噪方法，它通过选择合适的滤波器来滤除噪音信号中的特定频率分量。
滤波器可以根据噪音的频谱特征进行设计，使得噪音信号在特定频段被抑制。
降采样是将信号的采样率降低，从而减少噪音信号的影响。
降采样可以通过滤波和抽取两个步骤来实现。
滤波可以去除高频噪音，而抽取则是将滤波后的信号采样率降低。
频域处理是将信号从时域转换到频域进行处理。
通过对频域信号进行滤波和修复，可以减少或去除噪音。
常见的频域处理方法有傅里叶变换和小波变换等。
三、降噪技术的应用降噪技术广泛应用于音频和图像等领域。
在音频方面，降噪技术可以用于语音通信、音乐制作和语音识别等应用。
在图像方面，降噪技术可以用于图像处理、图像传输和图像识别等应用。
例如，降噪技术可以应用于手机通话中，通过消除环境噪音提高通话质量；在音乐制作中，降噪技术可以去除录音过程中的杂音，提高音乐的清晰度；在图像处理中，降噪技术可以去除图像中的噪点，提高图像的质量。
四、降噪技术的挑战和发展方向降噪技术虽然在很多领域取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战。
第十章 被动降噪技术讲解
隔离振动与噪声的元件
m
d
2 y(t dt 2
)
c
dy(t) dt
ky(t)
x(t)
隔离振动与噪声的元件
令：k
b0 a0
1
、 n
a0 a2
、 a1 ，
2 a0a2
并将其代入上式得：
1
n2
d
2 y(t dt 2
)
2 n
dy(t) y(t) x(t) dt
对式(2-36)作拉氏变换，便得到二阶系统的传递函数，即：
毛玻璃具有什么样的光学特性。
2、材料的吸声特性
材料的吸声特性与材料的内阻尼直接 相关。内阻尼大的材料其吸声性能好；反 之，材料的传声特性好。内阻尼大的材料 有哪些？ 金 属 材 料：铅 、强磁性材料 非金属材料：塑料、橡胶
粘弹性层阻尼板
粘弹性层全覆盖 在低阻尼板上加一层高内阻尼材料制造 的复合板具有较高的阻尼特性，即必然具有较高的吸声性能。
第三节 相位补偿降噪
所谓相位补偿降噪是指在噪声传播 路径中利用可控的声源产生一个频率和 振幅与噪声频率和振幅相同但相位相反 的声音，以消除原有的噪声。欲做到这 一点，就必须适时对各噪声源所发出的 噪声进行测量，并根据测量结果适时调 节相位补偿声源的发声特性。
理论：是一种理想的降噪方法；
实际：目前尚存在许多有待解决的 技术问题。
一、加速行驶车外噪声的测试方法
二、车内噪声的测试方法
匀速行驶的车内噪声 全油门加速行驶的车内噪声 定值噪声
二、车内噪声的测试方法
1、匀速行驶的车内噪声
在60km/h或40%的最高车速（取小者） 至120km/h或80%的最高车速（取小者）的范 围内至少以等间隔的5种车速进行A声级的测 量。
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厚粘弹性层 前面的讨论是基于粘弹性层很薄的假定(即假 定粘弹性层的厚度比任何弹性波波长之半小得多)。多数情况 下，此假定对感兴趣的频率都是成立的。为了提高粘性层阻尼 板的吸声特性，增加粘弹性层的厚度通常是一种有效的方法。
第三节 相位补偿降噪
所谓相位补偿降噪是指在噪声传播 路径中利用可控的声源产生一个频率和 振幅与噪声频率和振幅相同但相位相反 的声音，以消除原有的噪声。欲做到这 一点，就必须适时对各噪声源所发出的 噪声进行测量，并根据测量结果适时调 节相位补偿声源的发声特性。
理论：是一种理想的降噪方法；
实际：目前尚存在许多有待解决的 技术问题。
第四节 汽车行驶噪声试验方法
汽车行驶噪声的测试有车外噪声（加速 行驶）和车内噪声（匀速行驶、全油门加速 行驶、定置）二大类，其中加速行驶的车外 噪声反映的是汽车噪声对环境的影响；匀速 、全油门行驶于定置的车内噪声反映的是汽 车噪声对驾驶员及乘员的影响。
一、加速行驶车外噪声的测试方法
汽车按规定的档位和车速沿中心线稳定 行驶，当汽车前端到达始端线时，以尽可能 快的速度踩下加速行2次，用 声级计的快档记录汽车通过测试区的最大声 级，每次测得的分贝数减去1dB（A）作为测 试结果。同侧4次测试结果的最大差值应小于 2dB（A），否则应重新测试。汽车进行噪声 测试时必须是空载。
第二节 吸声
所谓吸声就利用某些具有吸声和吸 振功能的材料吸收掉噪声。哪些材料具 有良好的吸声功能呢？声的实质是一种 机械纵波。显然，吸声材料应是不让波 反射且不传递波的材料。 反射与材料的表面形态有关 材料自身的性质会影响到声的传递（适 当的声阻尼特性）
1、 材料的表面形态与吸声特性
声是一种机械纵波，它必然具有波 的全部特性（如反射、折射、透射）。 由此可见，若材料的表面形态对波的反 射和透射小，则该材料的吸声特性就好。 那么，什么样的表面形态可以减小材料 的反射率和透射率呢？
由式（2－38）可得到二阶系统的幅频特性和相频特性，即：
A()H(j)
1
[1( n)2]242( n)2
2
(
)
arctg
1
(
n )2
n
（2-39） （2-40）
汽车上的隔振与隔声
汽车上所采用的隔振与隔声方案主要是 弹性悬置。悬置隔声具有如下特点： 悬置件应比被隔振件和支承的结构软； 仅当结构所载噪声占优势时，弹性悬置才能 降低噪声； 在某一应用中具有隔振隔声效果的悬置,在其 他应用中不一定具有相同的隔振隔声效果； 欲隔掉基频振动与噪声，需悬置特别软，这 会带来其他的问题
一、加速行驶车外噪声的测试方法
二、车内噪声的测试方法
➢匀速行驶的车内噪声 ➢全油门加速行驶的车内噪声 ➢定值噪声
二、车内噪声的测试方法
1、匀速行驶的车内噪声
在60km/h或40%的最高车速（取小者） 至120km/h或80%的最高车速（取小者）的范 围内至少以等间隔的5种车速进行A声级的测 量。
毛玻璃具有什么样的光学特性。
2、材料的吸声特性
材料的吸声特性与材料的内阻尼直接 相关。内阻尼大的材料其吸声性能好；反 之，材料的传声特性好。内阻尼大的材料 有哪些？ 金 属 材 料：铅 、强磁性材料 非金属材料：塑料、橡胶
粘弹性层阻尼板
粘弹性层全覆盖 在低阻尼板上加一层高内阻尼材料制造 的复合板具有较高的阻尼特性，即必然具有较高的吸声性能。
2、全油门加速行驶的车内噪声
汽车用最高档（若变速器置最高档，发动 机额定转速的90%所对应的车速超过120km/h时 ，选用次高档）以45%的发动机额定转速所对 应的车速全油门加速至90%的发动机额定转速 所对应的车速或120km/h的车速（取小者），记 录车内各测点噪声A声级的最大值。
3、定值噪声
粘弹性层复合板的使用性能
粘弹性复合层复合板的使用性能取 决于材料的动态特性，而材料的动态特 性与复合板的工作温度、噪声的频率和 振幅等有关。
温度对复合板吸声特性的影响
下图是声耗损因数随温度的变化规 律，不同的材料具有不同的耗损因数温 度特性。对于某一特 定材料而言，在某一 特定温度其耗损因数 达到最大值；偏离该 温度时，耗损因数下 降。
第十章 被动降噪技术
被动降噪：在噪声传播路径上限制或隔
绝噪声的传播。 1、隔声：阻止声音向外传播。 2、吸声：利用吸声材料把噪声吸收一部
分。 3、相位补偿：产生一频率与噪声相同、
但相位相反的声音去抵消噪声。
第一节 隔声
声是由振动引起的波，若能隔离振动， 则自然能隔掉声的传播。如何才能隔掉振动 和声音呢？显然2个直接刚性连接在一起的 部件，若忽略边界条件的影响，其振动和噪 声将不折不扣地从一个部件传到另一个部件。 由此可见，欲隔掉振动与噪声，就需在2个 彼此相连的部件间设置一个具有隔离振动和 噪声的元件。
将变速器置于空档，启动发动机使之以 怠速稳定运转，尽可能快地将油门全开，发 动机达到高转速后至少保持5s，记录发动机 怠速运转的噪声和发动机加速运转过程的最 大噪声。
进行汽车噪声测试之前，应进行一定里程 的预热行驶，直至达到正常的热状态。
隔离振动与噪声的元件
md2 dyt2 (t)cdyd(tt)ky(t)x(t)
隔离振动与噪声的元件
令：k
b0 a0
1
、 n
a0 a2
、 a1 ，
2 a0a2
并将其代入上式得：
1n2d2 dyt2 (t)2 n dyd(tt)y(t)x(t)
对式(2-36)作拉氏变换，便得到二阶系统的传递函数，即：
H (s)
s2
n2
1
2 s n
1
(2-37)
若系统的输H(入jx)(t)(jnx0)e2 j1t2，nj则可1得到(1二阶n系22)1统2的j频率n响应函（数H2-(3j8）) 。
式中： n
— —系系统统的阻固尼有比频，率或， 称 相n 对阻aa 02尼；系数，
2
—系统振动的圆频率。
a1 a0a2；