南京同韵声学科技有限公司
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发布时间：2021-03-05
噪声控制主要步骤
1. 噪声源测试：
主要内容：根据验收标准，测试该设备噪声源的特性，声源位置；分析声源的产生机理，不同声源对接收点的贡献和声源传递途径。
2. 仿真分析：
主要内容：根据设备噪声源的产生机理和设备结构特性，计算声源到接收点的噪声传递特性，并与测试结果进行比对，从而确定各种声源的贡献和各种传递途径的贡献，为降噪方案设计提供必要的依据。同时，开展降噪方案效果的预估和降噪方案优化。
3. 降噪方案设计：
主要内容：根据声源的贡献和传递特性以及设备结构特性，开展具备可实施空间的降噪方案设计。如设计吸声材料、密封、隔声和阻尼的位置，并预估降噪效果，使降噪量达到目标要求，并满足设备的稳定运行。
这部分工作是噪声控制的核心。具体而言，首先是根据设备运行所要求的噪声限值要求（即噪声控制的目标）和设备运行时的实际噪声值和倍频程噪声特性。
4. 声学材料设计
主要内容：根据上述噪声源频谱特性，设计满足声学要求的吸声材料、阻尼材料和隔声材料；同时满足设备的工作温度、环保、保温/散热、耐腐蚀等具体要求。
5. 降噪方案实施
主要内容：根据降噪方案和声学材料，开展设备降噪实施。噪声控制的主要效果主要取决于降噪方案、声学材料设计和方案具体实施过程。
6. 降噪效果评估
主要内容：评价该产品在相同工况下，在实施降噪方案前后的声学特性，评价方案的降噪效果。如果降噪效果满足要求，申请相关**，形成知识产权。
高速列车室内噪声环境是决定乘客舒适度的重要因素之一。高速列车车内噪声源很多，主要的是轮轨噪声和气动噪声。高速列车运行时客室内噪声特性的测试结果表明：客室内低频噪声**。为改善高速列车的舒适性能，将车内噪声控制在乘客可以接受的范围之内已越来越受到重视。
1. 车内阻尼优化设计
轮轨噪声属于结构噪声，提高构件本身的振动衰减性能的一个重要方法是在构件上贴附粘弹性阻尼层。当阻尼材料与振动构件合成一个整体后，结构受外界激励而产生振动时，由于阻尼的作用，系统的一部分振动能量转变为热能，从而抑制系统的振动。当激励力补充的能量与损耗能量相等时，系统达到稳态振动。因此增加阻尼可以有效减小稳态振动的幅度，同时当结构表面振动幅度减小后，其辐射的噪声一般也随之减小，从而实现减振降噪。阻尼结构一般分为自由阻尼处理和约束阻尼处理。约束阻尼处理由于其衰减振动的能力强，而广泛应用于工程实际中。实际阻尼处理时，需要根据阻尼处理方式和结构振动特性开展优化设计，即局部阻尼处理。在局部阻尼处理时，应选择应变处，而对于约束阻尼处理，则应选择弯矩处进行。
声学设计
高速动车组阻尼优化设计分析
2. 转向架和受电弓噪声分析
高速列车气动噪声以速度的6次方左右快速增长，且列车行驶速度**过260Km/h 后气动噪声源将取代轮轨噪声成为主要噪声源，这意味着高速动车主要噪声源自于气动噪声。而转向架以及受电弓是产生气动噪声的主要部位。目前主要是针对这两个结构开展气动噪声分析，从而对它们结构进行相应的优化设计。
3. 列车吸隔声设计
列车内噪声很大一部分是转向架或受电弓产生的气动噪声通过空气-车壁板传递过来的。有效降低这部分噪声贡献的方法首先是提升列车车体的隔声量。由声学理论可知，对于均匀单层构件而言，其隔声量受制于质量定理，即通常情况下，质量或厚度增加一倍，隔声量提高6dB。因此工程实际中，往往采用复合三明治隔声结构，即在两层固体板件中，加入一定厚度的吸声材料。这时需要开展复合隔声设计。
车内吸声设计一般是比较简单的，由于车内座椅较多，因此一般车内吸声量是较为足够的。为了进一步提升车内舒适度，车内吸声一般只需要考虑车内空调噪声。空调噪声的频谱范围较宽，因此需要设计相应的宽频吸声材料以满足空调管路的消声要求。而多孔吸声材料高频吸声性能较为良好，但如果要提升其低频吸声性能，就需要增加材料厚度，这一方面提高了成本；同时也会大大增加空调管路的横向尺寸，这在实际应用中也是受限的。而共振吸声结构往往只是在其共振频率处具有较大的吸声性能，其吸声频带较窄，往往也不能满足实际要求。因此需要开展复合吸声材料设计，以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。
空气净化器噪声控制
1. 空气净化器噪声源与传递特性
现而今，空气净化器噪声已经成为影响空气净化器使用的主要因素。空气净化器噪声源主要还是其内部的风机所产生。其传递途径则包含三部分：进气端、端以及面板。因此对空气净化器噪声控制主要是围绕如何通过降低其内部风机通过上述三个途径的传递贡献。
2. 风机噪声基本特性
风机的噪声包括旋转噪声和涡流噪声，其中旋转噪声是由于工作轮旋转，轮上的叶片打击周围的气体介质、引起周围气体的压力脉动造成的。由压力脉动造成气流很大的不均匀性，从而向周围辐射噪声。旋转噪声频率fi为：
fi=nzi/60 (1)
式中：n为轮机转数r/min，z为叶片数，i为谐波序号
从旋转噪声强度看，基频噪声，随着谐波次数变高，噪声强度渐渐变小。对于离心风机，叶片出口处沿着工作轮周围，由于存在尾迹，气流的速度和压力都不均匀，这种不均匀的气流作用在蜗壳上，于是在蜗壳上形成了压力随时间的脉动，气流的不均匀性越强，噪声也越大。
而涡流噪声则主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及漩涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。
fc=Kvi/t (2)
式中：K为斯特劳哈尔数，在0.14到0.2之间；v为气体与叶片相对速度；t 为物体正表面宽度在垂直于速度平面上的投影。
由于涡流噪声频率主要取决于叶片与气流的相对速度，而相对速度与工作轮的圆周速度有关，则圆周速度是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。由此风机涡流噪声是一种宽频带连续谱噪声。
因此整体而言，风扇噪声特性是一种宽频连续谱噪声并在某些频率点显示出峰值。下图为一个典型的风机噪声频谱曲线。
风机噪声频谱
3. 空气净化器噪声控制设计方法
制氧机内部空间较为紧凑，同时风机的频谱范围较宽，因此需要根据风机运行时的噪声频谱特性，开展复合吸声材料设计，以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。再结合空气净化器的结构，开展消声通道的设计分析。
同时，如果对制氧机降噪量较大时，还需要净化器壳体的复合隔声设计。
后，对于制氧机内部振动较为**的部件，开展阻尼减振处理。
工业电机噪声概述
电机噪声一般包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。电机的气动噪声主要是由于电机在运行时需要散热，而加装了散热风机所产生；电机机械噪声和电磁噪声主要是由于电机运行时由于电磁激励和机械旋转所产生的噪声。
对于下图所示的箱式大功率工业电机而言，当电机运行时由于电机外壳的密封作用，使得电机运行时电机冷却系统的风扇气动噪声比机械噪声和电磁噪声高，成为主要噪声源，同时过大的气动噪声还将引起电机的整体噪声**标。
电机噪声控制，电机降噪
2. 电机的振动噪声控制
风扇运行时的噪声主要包括两部分。首先是主要的气动噪声，为电机运行时产生的结构振动。因此具体的降噪方案主要是开展风路的消声处理，降低空气动力噪声；其次是针对结构辐射噪声进行阻尼减振处理，降低噪声的辐射。
电机噪声控制，电机降噪
