虚拟声屏障在变压器低频降噪中的实验研究

针对开口房间内的变压器,在开口处布放若干扬声器和误差传声器构成虚拟声屏障,实验研究了虚拟声屏障对通过开口向外辐射的低频线谱噪声的控制效果。将15个次级源近似均匀分布在面积为2 m′ 2.7 m的开口面上,左右间距约58.5 cm、上下间距45-65 cm,15个误差传声器分别位于对应的次级源正前方1 m,系统采用自适应谐波降噪算法。结果表明：虚拟声屏障系统在误差点100 Hz、200 Hz和300 Hz的平均降噪量分别达到12.7 dB、19.9 dB和22.2 dB,虚拟声屏障对100 Hz、200 Hz、300 Hz线谱噪声的控制效果与单层封闭窗户相当,且内部合成参考信号,无需外接参考传声器。采用虚拟声屏障对开口房间内的变压器降噪的好处是实现室内外的自然通风,便于变压器的散热。     

轻轨桥架声屏障降噪效果的测量与分析

在轻轨桥架两侧设置声屏障是控制轨道交通噪声的主要措施之一，对上海轻轨明珠线桥架两侧设置不同高度声屏障实际降噪效果的测量与分析，对声屏障的实用设计有重要的参考价值。     

计入地面附加衰减的声屏障插入损失估算方法*

基于理论推导和计算,给出了公路声屏障声学设计中,在考虑地面附加衰减情况下计算插入损失的方法。该方法综合考虑了有限长线声源无限长声屏障绕射声衰减量、有限长线声源地面衰减量及遮蔽角对插入损失的影响。通过与《声屏障声学设计和测量规范》（HJ/T90-2004）的计算结果的对比,验证了本文所给方法的精确性及可行性,并对规范所给地面衰减修正量进行了商榷。最后,给出了当预测点位于有限长路段中央法线上时,通过计算线声源地面衰减量得到计算插入损失所需参数值,再计算插入损失的简便方法。本研究为存在地面附加衰减情况下有限长声屏障插入损失计算提供了一个新的参考方法。     

用于开口声辐射控制的虚拟声屏障实现 方法及机理研究*

建筑物通常留有开口以便人员物料的进出及室内的自然通风采光,但这些开口也是噪声传播的途径。传统被动噪声控制方法需要将开口封闭,且对低频噪声的控制效果不好,故引入有源噪声控制技术降低室内声源通过开口的声辐射。基于惠更斯原理,均布开口的次级源和误差传声器构成的平面型虚拟声屏障可以实现对开口声辐射的有效控制,数值仿真和实验已证明其有效性。将次级源安装在开口边界更有利于保留开口的功能且方便实际安装,但这样的单层边界虚拟声屏障降噪效果存在上限,仅能在低频段实现全局控制。和单层边界次级源相比,双层边界次级源可显著提高降噪量和有效降噪频率上限。该文回顾了开口声辐射有源控制的相关工作,并讨论了未来可能的研究方向。     

平行声屏障的陷波模态及其插入损失优化

为了改善平行声屏障的性能，本文基于有限元仿真的方法对其陷波模态和插入损失进行了研究。其中，陷波模态是平行声屏障的固有性质，与其几何参数有关。当陷波模态处于共振频率时，平行声屏障内部声场的声能量达到峰值，同时声波垂直入射到声屏障的顶端，使声影区的衍射声能也达到峰值，最终导致插入损失显著下降。本文还对3种优化平行声屏障插入损失的方法进行了分析。结果表明，楔形和扩散型声屏障可降低声波的多次反射效应对插入损失的影响，但是对陷波模态的改善较小。而吸声型声屏障有效的抑制了陷波模态对插入损失的不利影响，从而改善了平行声屏障的性能。     

带有光控照明系统的公路隔音墙的设计与制作

 隔音墙是设置在声源与受声点之间来阻隔声音的障碍物,也称声屏障。在公路上设置隔音墙是从传播途径上控制噪声的一种有效方法。当临街的建筑物窗外1m处白天噪声声压级超过70dB,夜间超过55dB,就应采取降噪措施。最早使用隔音墙的国家是日本,起步于20世纪60年代。我国第一次启用隔音墙是在80年代末的贵黄公路上。     

高架桥声屏障高度对列车气动特性影响的数值模拟

采用计算流体力学方法对高架桥声屏障高度影响高速列车空气动力特性进行数值研究.通过网格划分、湍流模型选取、边界条件设置等来提高数值计算精度.结果表明,当高速列车运行在下风向时,头车、中间车上的侧向力随着声屏障高度增加而逐渐下降.头车所受的侧翻力矩在整车中最大,且随着声屏障高度的增加而逐渐减小.随着声屏障高度的增加,上风向工况下中间车受到的侧翻力矩要大于下风向工况.上、下风向工况下高速列车气动特性差异主要是由于流动空腔中列车所处的相对位置不同,改变了车体表面的压力分布,从而改变了车体所受到的气动力、力矩.     

有源声屏障中误差传感器的位置优化

有源声屏障利用有源控制系统提高声屏障低频段的降噪效果。有源控制系统中误差传感器的位置对整个系统的降噪效果有较大的影响。通过数值模拟和实验研究误差传感器的位置优化问题,得出了有源控制系统中误差传感器摆放位置的两条结论:(1)所介绍的三种摆放中,误差传感器的位置在次级声源的正上方时,有源控制系统在屏障后方声影区引入的新增插入损失最好,特别是对于距离屏障较远的区域;(2)当误差传感器的位置在次级声源的正上方时,误差传感器与次级声源间的距离存在一个最优距离使得屏障后方声影区的衍射声得到最好的降低。     

声屏障和有源噪声控制声屏障

概述了声屏障降低噪声的原理和常用方法，提出了存在的不足，介绍了有源声屏障的降噪性能与发展动态，提出了进一步研究的设想。     

深水宽频带收发换能器

本文介绍了一种在深海多通道应答系统中用来检测声信号的收发两用宽带换能器的设计和制作.利用自由液浸环式换能器的液腔和陶瓷环耦合共振的原理,简化了换能器的结构和工艺.所制作的换 能器可在420m水深海域中工作,在8.5—14kHz宽频带范围内声源级达197dB,并有±1dB不均匀性的发射电压响应级和起伏±2dB以内的接收灵敏度响应级.该换能器系统安装在多通道定位系统中,在高速深水航行的实艇上得到实际应用.     

预测声屏障插入损失的抛物方程法及其初始声场研究

Salomons建立的抛物方程(CNPE)方法可以预测非均匀环境中的声屏障插入损失。但是该方法在声屏障与声源距离较近时会产生较大误差。文中通过理论分析发现产生该问题的原因在于CNPE方法所使用的Gauss初始场仅适用于小仰角(10°以内)范围内的声波。为解决Gauss初始场引起的问题,推导了可以用于较大仰角声波的更高阶数的Gauss初始场。通过数值仿真对比了不同阶数的初始场在CNPE方法中的效果。结果表明:4阶初始场是最适合CNPE方法的初始场,将该初始场与CNPE方法相结合,可以准确预测当声屏障与声源距离较近时的插入损失.      

行波型热声驱动器的实验研究

热声驱动器是利用热声效应把热能转化为声能的动力装置,因其不含运动部件,具有结构简单和运行可靠等优点而倍受关注。本文研究的新型行波型热声驱动器在效率方面比驻波型热声驱动器有很大的提高。在简要回顾行波型热声驱动器的发展历史之后,详细介绍了一实验系统的结构和设计情况,并在研制成的实验装置上开展了初步的实验研究,成功获得了热声振荡,以氦气和氮气为工质,得到频率分别为66Hz和23Hz的压力振荡。此外,还考察了压力振幅受加热功率和加热温度的影响,以及安装喷射泵前后的对比实验情况。     

用菲涅耳半波带法计算屏障的声插入损失

本文以惠更斯-菲涅耳衍射原理为基础,运用菲涅耳半波带叠加的概念,给出了在一半无限大薄屏后球面波的衍射声场中接收点的声压幅值的近似表达式,并推广至声屏障为一尖劈或一个三边厚障板的情况,得到了屏障声插入损失的一种新的计算方法,称为菲涅耳半波带法。理论计算值与实验结果符合较好,表明该方法可应用于噪声控制工程中。     

抑制风噪装置的实验

本文基于风噪原理提出了一种抗风噪结构设计,来抑制传声器拾取风噪。该设计由渐变管道和填充泡棉的腔体两部分组成。渐变管道用来降低气流流速,填充泡棉的腔体用来充当声屏障。COMSOL有限元仿真验证了渐变管道降低流速的能力,风噪实验证明了该设计能有效地抑制风噪。讨论了关键因素对该结构抗风噪能力的影响：大的腔体,小的渐变管道等效直径和高的泡棉密度,都有利于抗风噪效果。最后,基于声传输线和等效电路理论,建立了声波经过该抗风噪结构的传递损失模型。基于该模型和高频不失真条件,提出了抗风噪结构的尺寸设计指标。     

次声噪声场的测量与分析

本文阐述了大气次声噪声场的测量和分析方法,得到一组风速为4m/s噪声的空间相关半径,它可以作为声阵设计的初步依据;同时,还测量和计算了风噪声的速度——声压关系曲线,得到声阵在接收次声信号时的抗干扰能力。     

水滴声台阶声景观软件模拟实验*

国内外发现了一种能够将脚步声或拍手声转变成类似水滴声的水滴声台阶。为科学保护和实现主动设计这种水滴声台阶声景观,该文基于声学仿真软件对天子冢和天元山水滴声台阶声场特征进行模拟,讨论了模拟的精确性和水滴声台阶形成的复杂性。结果表明:当忽略台阶物理属性影响时,可以模拟出台阶几何形式对声音频谱有一定的筛选作用,模拟出的台阶上的声场特征与实地测试结果基本一致,但是无法准确模拟台阶上"水滴声"频谱的主导频率大小。最后提出水滴声台阶保护和设计建议。     

南海海域跨海沟环境的声场会聚特性

利用南海北部海域的声传播实验数据分析了跨海沟条件下的声传播特性。结果表明:由于负梯度声速剖面和海底地形的共同作用,导致声能量在开始随着海沟深度变化向更深层位置上弯曲传播,传播损失在海沟中心位置附近达到最大。在海深逐渐变浅的距离上,由于海底反射使得声能量逐渐会聚,声传播损失比单纯陆坡变到深海环境下要减小20 dB以上。当会聚效果小于扩散和海底反射等引起的损失时,声传播损失达到最小,之后随着距离增大而增大;在海沟最后一段,当海深在8 km范围内从850 m突然变浅到311 m,声场能量逐渐会聚效果再次凸显,使得声传播损失减小10 dB。利用射线理论和抛物方程近似数值分析,解释了海沟环境下的由于地形变化引起的声场会聚传播特性。      

音乐录音棚声学设计的新设想——音乐研究所音乐录音棚的声学设计

音乐录音棚声学设计的新设想是:(1)棚的声学条件可随录音工艺和各类音乐的要求而改变;(2)借助于声学屏障,有可能把棚分割成具有不同声学条件的小室(或声部区);(3)用不规则室形代替矩形平面,这不仅可以提高声扩散,同时又能充分利用使用面积. 本文通过音乐研究所音乐棚的工程实践,证实了实现上述设想的可能性.     

国外声学简讯

由于通常的超声换能器所产生的声脉冲持续时间较长,所以不宜用来测量小于100μm的材料厚度.最近,美国IBM研究实验室(IBM Research Laboratory)的谭姆(A·C·Tam)发展了一种产生和检测超短持续时间的声脉冲的方法,可以用来测量薄膜厚度.在厚度为12μm的不锈钢膜上测量的结果表明,精度可达1%.     

可用于户外的微穿孔吸声屏障通过产品鉴定

1996年12月12日由上海市轻工控股集团公司主持，对上海申华声学装备有限公司研究设计的SHP－W型微穿孔吸声屏障通过了产品鉴定，国家环保局、国家科委、上海市轻委、上海市环保局等领导以及北京、上海声学专家等90余人参加了会议。SHP－W型微穿孔共振吸声屏障根据马大献院士的微穿孔板吸声结构理论，采用了透明微穿也孔板和顶部扇形高效吸声体，结构新颖，声学性能优良，景观效果好，具有防雨水，防积尘，防反光等特点。该产品通过声学、力学等性能研究测试，完全满足高架道路使用要求，在上海延安路高架道路西段进行实际应用，取得了良好的效果，得到了用户的好评。鉴定会认为，将透明微穿孔吸声结构作为一种户外声屏障属国内外