在这里,有两幅图像。初看之下,它们似乎是在展示温度分布,但实际上,这些图像是在模拟声压分布的结果。要知道,这些声压就是来自列车通过时,车轮与铁轨之间产生的噪音。当列车经过时,红色区域代表着最大的噪声水平,而绿色和蓝色表示着较小的噪声水平,接近紫色的区域则是最安静的地方。比较这两幅图,我们会发现,即使消音板设置得更低,在更广泛的范围内,上面的情况显示出更加安静的情况。
神户制钢所和神钢建材开发制造了一种具有独特降噪性能的消音板。这部分内容包括了试制品照片。高效吸收声音的原因隐藏在这个消音板内部。在下面,我将详细解释其内部结构。
内部有四块极薄的材料(见图1)。从声音来源开始,从左侧依次为带有孔洞的一块铝板(a)、两个带有更细孔洞的一块铝板(b、c),以及一块没有孔洞或只有一层不透气材料(d)。这些构造也是上述模拟中使用到的新型消音板的一个特点。
相比之下,另一幅图使用的是一种原有的产品,该产品用于吸收直线传播的声音,并防止墙壁或车辆反射的声音扩散。这需要一个名为“吸音部分”的特殊设计。而新开发出的消音板仅仅包含带有孔洞的一块铝板。在试制品中,我们可以看到,每个孔洞大约是1毫米宽度,而b和c每个大约只有0.1毫米宽度。同时,b和c之间的大概间隔距离是2到3毫米。
关于吸音原理,如同第二张图所示,当空气被声音波推动并产生振动后,它穿过开口产生摩擦,同时转化为热能。一旦形成旋涡,则压力就会减少,这便是基本上的吸音原理。此外,由于存在空气层,加上穿过开口前后的压力差,使得吸油效果得到提升,同时也减少了开口大小,使得空气振动速度加快,从而增加了摩擦力提高了效率。而未经处理的大片区域起到了隔离作用。
通过这样的措施,比起原来版本,不同频段都能够降低3到5分贝(A),计算起来相当于减少了一半到三分之一的声音强度。此外,由于拥有先进模拟技术,神户制钢所对此做出了重要贡献。在确定该构造时,他们特别关注高频区,以500Hz以上作为目标设定了孔径及开放率等参数,全体消音性能因此显著提高(见第三张图)。
换句话说,只要调整这些条件,就可以适应所有类型的声音特性。如果我们以空气层进行模拟,可以改变每一层厚度来获得不同的结果,如第四张图片所示。
与使用玻璃棉旧款产品相比,即使采用相同或略微薄弱的材料,也能发挥类似甚至更好的效果,因此它还可能被用于除了通常用途以外的地方,比如新干线列车车身。如果这一应用成为现实,无论出行还是旅行,都能享受更加宁静的心境。本文来源:http://www.nonoise.com.cn/badmin/default.asp