噪聲源性質分析

我們姑且不去討論某種單一類型的工業(yè)設備，機械設備的噪聲發(fā)生機理大部分是相同的，無論何種設備，只要正確認識其共性，在降噪措施設計中有針對性即可。

噪聲產(chǎn)生的機理有機械噪聲、空氣動力噪聲和電磁噪聲等幾大類。

機械噪聲：是設備在運行時由機械部件產(chǎn)生的摩擦、振動、撞擊產(chǎn)生的噪聲；
空氣動力噪聲：是氣流產(chǎn)生的頻率混雜、毫無規(guī)則、振幅不均勻的噪聲；1952年，萊特希爾（Lighthill）在英國學會會刊上發(fā)表了一篇研究流體發(fā)聲機理的論文，標志著氣動聲學誕生。在氣動噪聲中，主要有三個階次的噪聲源，即單極子，偶極子，四極子。
電磁噪聲：電磁噪聲源于電磁振動，而電磁振動則由電機氣隙磁場作用域電機鐵芯產(chǎn)生的激振力所激發(fā)，氣隙磁場中高次諧波相互作用產(chǎn)生周期性的電磁力，導致定子鐵心周期性徑向變化從而產(chǎn)生電磁噪聲。

以下針對工業(yè)設備的噪聲治理進行通用性的闡述（一個符合實際的工業(yè)設備噪聲治理方案是需要聲學工程師現(xiàn)場實地勘察、仔細計算、制定出合理的方案）

噪聲治理的方法

噪聲治理的方法有很多，但可以分為幾類：吸聲、隔聲、減振、阻尼、有源降噪等
 降噪原理：噪聲聲波通過介質或入射到介質分界面上時聲能減少的過程。當噪聲在空氣中傳播時，由于空氣質點振動產(chǎn)生的摩擦作用，將聲能轉化為熱能從而導致聲音逐漸衰減的現(xiàn)象，叫做空氣吸收。當介質表面為材料時，材料的吸聲是由于粘滯性、熱傳導和分子吸收從而將聲能轉化為熱能消耗掉。

吸聲：通常用于解決噪聲的反射混響聲能，吸聲性能取決于材料的吸聲系數(shù)。吸聲材料大部分是多孔材料，但一些薄板材料比如薄木板、鐵板同樣能起到吸收低頻的作用，通常在劇場、錄音棚里會采用薄板共振的方式吸收低頻。

隔聲：通常用于噪聲的傳播路徑上降低噪聲聲能，隔聲性能取決于材料的質量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的降噪效果，比如厚度相同發(fā)兩塊鋼板并起來，隔聲量僅提高6分貝；因此聲學工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質材料，使得隔聲量大幅提升。

減振：通常用于降低噪聲源由于振動而引發(fā)的噪聲傳遞。通常金屬彈簧對中低頻有比較良好的減振效果，橡膠減振墊對高頻有比較好的減振效果。所以二者通常結合一起使用，從而有效降低全頻段的噪聲振動。

阻尼：通常用于噪聲源表面振動而激發(fā)的振動輻射噪聲，安裝阻尼材料將有效抑制振動的幅度，從而將降低噪聲聲能。

有源降噪：有源降噪的原理是采集噪聲源的聲頻信號，通過處理器運算激發(fā)信號發(fā)聲器產(chǎn)生一列振幅相同相位相反的聲波，與噪聲源的聲波相互抵消從而達到降噪的目的。這項技術有廣闊的應用前景，但目前的技術只能在低頻部分有比較好的效果，在中高頻效果比較差，而且對空間環(huán)境的要求有一些局限性。有源降噪耳機有比較好的降噪效果，但在開放的空間復雜的噪聲源的場景，效果有限。

消聲器：通常用于風機管道降噪，當氣流通過消聲器時，聲波與消聲器內表面材質接觸，引發(fā)多孔材料內的空氣質點振動，從而將聲能轉化為熱能消耗掉。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器，阻抗復合式消聲器等。用途較廣的時阻性消聲器，其降噪性能與風速、消聲器截面積、長度、填充吸聲棉的吸聲系數(shù)等因素有關。

聲屏障：城市高架橋或者高速公路、鐵路兩側經(jīng)常使用聲屏障用于降噪。但聲屏障僅在聲影區(qū)有降噪效果，一般不會超過20分貝。在廠界降噪中，也常用于冷卻塔、大面積、噪聲數(shù)值不是很高的噪聲源上降噪。需要注意的是，聲屏障的計算極其重要，稍不注意就會導致效果不達標。