人物如何理解消音板的消音原理以及高效吸音方法以此来解决水污染的三种现象

在这两幅图中,初看之下仿佛是温度分布,但实际上它们是在模拟声压分布的结果。这里讨论的是列车行驶时车轮与铁轨之间产生的噪声。红色区域表示噪声最为强烈,而绿色、蓝色的区域则逐渐减弱,最接近紫色区域的噪声就变得微小了。比较这两幅图所设定于车辆左右侧消音板不同,我们会发现意外之处,那就是在更广泛范围内显示出安静状态的上图,其消音板较低。

神户制钢所和神钢建材开发的一种特殊消音板展现出了独特的降噪性能。在以下照片中展示的是试制品。这款高效吸音的原因隐藏在其内部结构中,让我们来打开它,看看具体情况吧!

内部构造包括四块极薄板(见图1)。从声音来源一侧开始,一排是带有孔洞的铝板(a),然后是两个带有更细孔洞的铝板(b和c),最后是一张未开孔或仅开孔但没有孔洞的小型铝或钢板(d)。这些都是新型消音板具有的一种设计。

相比之下,原产品使用玻璃棉来吸收直线传播的声音,并防止墙壁或车辆反射声音以避免扩散。而这种新开发出的消音板只包含带有孔洞的铝片。根据试制品,它们各自厚度以及关键作用中的孔大小分别约为1毫米、0.1毫米,以及0.1毫米;而且,b和c之间大约有2到3毫米间隔。

吸音原理如同图2所示,当空气被振动后通过这些开口时,这些摩擦将导致声能转化为热能。此外,由于气流紊乱形成旋涡,在这些位置就会出现压力降低。这便是基本上的吸音原理。

此外,还有一层空气隔离,每次穿过一个开口前后产生不同的压力,从而提高了吸油性能,同时减少了每个开口,使得空气振动速度加快,加剧了摩擦,从而提升了吸油效率。而未经加工的小型铝或钢片则起到了隔离作用。

通过这样的措施,相比原来产品,该消音器能够减少3至5分贝(A)的声音水平,即计算成声能量,可以减少半数到三分之一的声音级别。

确定该设计对模拟技术起着重要作用。当试验品针对高频声音进行设置时,以改变每个开口及开放率等参数进行测试,就可以看到整个消 音器在500Hz以上高频区内表现出的改善效果,如同图3所示。但只要调整这些条件,便可适应所有类型的声音特性,比如改变每一层空气隔离厚度,就会呈现出如同图4所示完全不同的状态。

与使用玻璃棉原始产品相比,即使薄至此处,也能够发挥与之前相同甚至更好的吸油性能,因此也有望用于除了通常消油墙以外其他用途,比如应用于新干线铁路车辆。如果这一目的得以实现,无论是在通勤还是旅行中,都能享受到更加安静舒适的一刻。