有源消声技术与应用
摘要：近十几年来，有源消声技术成为噪声控制领域一个多学科交叉、渗透、延伸的研究热点，它以其体积小、重量轻、低频消声效果好等优点获得普遍的关注。本文简述有源消声的基本原理，对有源消声理论研究、实现技术、产品应用三个方面的国内外研究现状、进展和难点进行了详细的阐述和分析，较为完整地展示了当前该研究领域的全貌，最后进一步分析了有源消声走向工程化过程中存在的一些主要问题，提出了有源消声技术的几个重点发展方向。
关键词：噪声控制；有源消声；降噪；自适应控制
噪声作为环境污染的第三大公害，一直困扰着人们。研究[1]表明，噪声在50~60dB 范围，会使人感觉烦恼，在60~65dB ，会使烦恼度大大增加，在65dB 以上，则人体健康有可能受到危害。对于厂矿企业的工作人员，应保证不超过85dB。噪声影响人们的身心健康、损伤听力及相关的系统、降低工作效率，严重的甚至造成安全事故。因此，人们探索出“多管齐下”的噪声综合治理方法[2][3]：首先是从声源着手，改进结构设计，减少声源发出的噪声等级，这是最为有效的方法，但有时由于技术、成本等方面的限制，还不能从根本上杜绝噪声源；其次是隔声、吸声等被动消除噪声的方法（也称为无源法），它对高频噪声的消声效果很好，但是对低频噪声效果不明显，而且消声装置体积庞大，安装维护困难；其三是有源消声技术，它对低频噪声效果很好，相对被动消声方法而言，还具有系统小、重量轻、控制易等优点，随着现代控制技术的发展和控制芯片成本的下降，有源消声的实现也越来越容易，已成为噪声控制的一个研究热点。
有源消声[3]也称有源降噪、有源噪声控制、有源噪声抵消、有源声衰减，英文名称也有多种，含义相差不大。目前学术界用得最多的还是有源消声（ANC）这一说法。就是根据两个声波相消性干涉或声辐射抑制的原理，通过抵消声源（次级声源）产生与被抵消声源（初级声源）的声波大小相等、相位相反的声波辐射，相互抵消，从而达到降低噪声的目的[2]。有源消声的概念是由德国人Paul
Lueg 提出，1934年申请专利，1936年撰文阐明其基本原理，但是由于电子技
术等方面的限制，制造不出所需的电子控制系统，因此该技术长期得不到发展，直到60年代末，随着电子技术的发展，ANC的研究才又重新兴起。有源消声的研究主要分为有源消声的理论研究、实现技术和产品应用三部分。下面本文将就这三个方面的国内外研究现状和难点分别进行述评。
一．有源消声理论研究
有源消声理论研究可以大致分为四个方面：有源消声机理的研究、管道有源消声的理论研究、空间有源消声的理论研究、次级声源和传声器的最优化研究。有源消声的机理研究随着有源消声研究的发展，对有源消声机理的认识要求也越来越迫切，希望以此从声场理论方面对有源消声给予指导，另外消声效果的进一步提高，也有待于人们对有源消声机理的更为深刻的理解。一般认为存在三种消声机制：声辐射抑制机制、声能量吸收机制、抗性能量存储机制。不过除了
能量吸收机制在管道有源消声中得到验证之外，其余两种机制在学术界尚未统一认识[4]。管道中的噪声控制，以往主要采用阻性和抗性消声器的方法：阻性消声器对低频噪声效果很差；随着噪声频率的降低，抗性消声器的体积变得庞大，造价随之增加。管道中安装了上述两种消声器后，会产生一定的阻力，引起压力损失，影响出力和供风，给风机增加额外的负载，反而使风机的噪声升高。有源消声在低频段性能优越，以很小的体积就可以获得很好的消声效果，而且不会造成气流
的压力损失。这是ANC率先在管道中得到应用的一个重要原因，另外一个原因就是在管道中，一般均假设初级噪声频率小于管道截止频率，则初级声场就是平面波声场，因而声场分析就大大简化了。文献［3］从理论上研究了管道有源消声的原理，得出结论：当初级声源和次级声源由无限远处逐步靠近时，能量机制逐渐以空间转移的形式向多极子场过渡，对于单次级声源管道有源消声，当次级声源为单指向性声源时，消声机制主要表现为对次级声源能量的吸收。文献［5］、［6］对管道有源消声的理论分析模型作了详细的探讨，建立了气流管道有源消声器声学性能分析的理论模型，该理论模型对气流管道的有源消声器的设计具有指导作用。
二．有源消声实现技术
有源消声研究的最终落脚点在应用，因此ANC 实现技术的研究是ANC 研究领域的重点，其中的核心内容是有源消声控制器的自适应控制算法。目前ANC系统实现结构主要分为基于模拟电路的简易ANC系统、基于微机的通用ANC系统。这二种结构形式各有特点。
2.1基于模拟电路的有源消声控制器
早期的有源消声控制器是由模拟电路来完成信号处理任务，它通过求取声学通道传递函数，建立数学模型，然后依据经典控制理论，采用低阶模拟电路进行控制［8］。模拟电路有源消声控制器的优点是成本低、体积较小，但是模拟电路系统的不足很明显：消声效果和性能受限制，系统运行不稳定，易受多种环境因素干扰而产生自激啸叫，控制算法和参数较为固定，不易灵活更改，控制性能受电路阶数限制，提高阶数会导致系统体积增大；另外系统缺乏跟踪能力，自适应系统由于稳定性问题阻碍了它的进一步实用。
2.2基于微机的有源消声控制器
通用微机有源消声是一种既经济又有效的途径。微机控制技术的优点在于可以方便、灵活地实现初步的自适应功能，对参数不断地进行动态调整，维持系统的最佳消声状态，适用于有源消声的实验研究和实际应用中对便携性要求不高的场合。文献［9］、［10］在空间有源消声中取得了较好的效果，运用LMS算法、模糊控制算法、神经网络算法进行消声控制，取得的单频噪声消声量最高达40dB窄带噪声最高消声量可达25dB；文献［6］运用PID 算法进行控制，分别采用单次级声源和双次级声源系统在消声室中进行实验，取得了单频噪声30dB左右、1/3倍频程噪声20dB左右的消声效果。
三．有源消声应用及产品
有源消声经过近20 年的发展，在有源消声耳机、管道有源消声、局部空间有源消声等领域成功应用，国内外陆续有相应的专利和产品问世。
3.1有源消声耳机与耳罩
有源消声耳机与耳罩可以应用于很多场合，如发动机实验室和生产车间、飞机驾驶舱和客舱、火车驾驶室和乘客车厢、坦克驾驶舱、工厂厂矿、高噪声环境中的无线对讲通讯系统及其他存在连续低频噪声的场合。有源消声耳罩可以看作是有源消声技术在空间一个点上的应用，是空间有源消声的一种简单化模型，目前最有可能产品化。国外对有源消声耳罩的研究已经比较完善，目前已有较为成熟的产品出售[11]，国内在该领域虽取得了一定的研究成果、申请了发明专利，但还没有真正进行产品的实用化推广。有源消声耳机控制器有模拟式和数字式两大类型，其中模拟式控制器具有体积小、成本低、实现易等特点，但是同时也存在稳定性欠佳、不易调节、适应性较差等不足。目前国内有源消声耳罩控制器主要采用模拟电路。清华大学张耿等人［8］以频率特性函数和传递函数为基础，采用二阶模拟电路实现前馈加反馈的有源消声复合控制器，该结构已获国家专利。
3.2管道有源消声实例
管道有源消声可以应用于建筑物供热管道、通风管道、空调管道、烟囱或其它大型管网中的消声，也可以应用于汽车、摩托车排气管道的消声。许多汽车制造厂家正在研究车用排气管
道的有源消声器，虽然目前造价高于传统消声器，但是它不会增加排气阻力，可省油5% ，还能减少废气的排放量。这对于今后新型汽车的环保要求无疑是非常有吸引力的。另外，空气压缩机、泵中管道的有源消声研究已经较为成熟，正在陆续投入使用。国内关于该领域的研究起于80 年代初，采用基于数字信号处理系统的自适应滤波器，可以在很宽的频率范围实现较为复杂的相频和幅频特性，而且即使管道系统的一些物理参数发生变化，滤波器的参数会自适应调整，以保证管道下游的消声效果最好。
四．有源消声技术存在的问题和发展方向
有源消声技术虽然在声学理论、实现技术和方法等方面取得了长足进步，并且随着数字信号处理器和现代控制算法的进步，其研究与应用在深度和广度上日益发展，但仍存在诸多难点有待解决：
（1）空间有源消声：从总的情况来看，三维空间有源消声的研究仍处于实验室阶段，几乎没有成功的实际应用实例，这主要是由于以下一些问题尚待解决：（a）空间有源消声的机理研究不够深入彻底，例如消声过程的能量转化机理等；（b）空间消声的基本单元及其消声的空间特性，尚缺乏满足实际应用要求的简单、有效的消声结构；（c）复杂的外界环境条件对消声效果的影响，这些外界条件包括声学环境、物理条件、声学器件特性等，而且目前的自适应控制算法尚未在实际应用中很好地解决该问题。
（2）时变噪声信号的控制：现在空间有源消声的实验报道大多数是针对单频或窄带噪声信号，一旦初级声源是非线性、时变信号，其自适应控制算法就不能保证消声系统的稳定性和较好的消声量，往往造成控制系统不能收敛，引起啸叫，所以针对实际应用中常常出现的时变噪声信号，如何有效地进行控制是空间有源消声走向实用的一个重要问题。
（3）产品实用工程化中的稳定性问题：目前有源消声实用化程度较高的产品是有源消声耳机和管道有源消声设备，但是都在不同程度上存在稳定性问题，在受到一些意外的环境干扰时，产品常常不能正常工作，影响了产品的进一步推广。例如国外的开放式有源消声耳机，当声级过高时有可能造成信号过载；而且在高声级的低频噪声环境中会出现明显的“挤压”现象。
五．结语
虽然有源消声技术还存在上述问题和困难，但是有理由相信，人们对高品质生活的不懈追求和日益进步的科技水平最终会克服这些技术障碍，带给人们一个更加宁静、舒适的新世纪。参考文献：
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J4.1SM0001 1/8 秦山核电二期扩建工程 消声器设计说明书 河南核净洁净技术有限公司
目录 1 总则 (3) 2 设计条件 (3) 2.1 依据文件 (3) 2.2 设计遵循规范、标准 (3) 3 设备设计主要技术参数 (3) 3.1 设备运行环境条件 (3) 3.2 设备主要技术参数 (3) 3.3 设备设计寿命 (4) 3.4 设备承受载荷 (4) 4 设备设计 (4) 4.1 设计原则 (4) 4.2 材料的选择 (4) 4.3 结构设计 (4)
1 总则 本设计说明书是根据秦山二期扩建工程DVD系统消声器设备订货合同及技术 协议书规定编写，适用于秦山核电二期扩建工程3、4 号机组DVD系统消声器设备的设计说明。 2 设计条件 2.1 依据文件 2.1.1 秦山核电二期扩建工程《DVD系统消声器设备订货合同》及技术协议书 2.1.2 秦山核电二期扩建工程《DVD系统消声器设备技术规格书》(核工业第二研究设计院编制,文件编号:0401G0008 A版)。 2.2 设计遵循规范、标准 RCC-M 压水堆核电厂核岛机械设备设计和制造规则 ANSI/ASME N509， Nuclear power plant Air Cleaning unit and Component. ANSI/ASME N510， Testing of nuclear air treatment system ANSI/ASME AG-1 Code on Nuclear Air and Gas Treatment ERDA-76-21 空气净化手册 HAF003 核电厂质量保证安全规定。 GB50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范 GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 13306 标牌 3 设备设计主要技术参数 3.1 设备运行环境条件 春季潮湿多雨，夏季炎热，多台风暴雨，秋冬季干燥。地处海边，空气中含盐份，腐蚀性强。室温控制范围：0℃～50℃，大气压力：1006.58～1025.25mbar,年平均相对湿度为81％, 年平均降雨量1494.5mm。 3.2 设备主要技术参数 设备主要技术参数见表1。
排气消声系统设计技术规范 目录 一、主题与适用范围 1、主题 2 、适用范围 二、排气消声系统的总称说明及功用 三、设计应用 1 、设计规则和输入 2 、设计参数的设定 2.1 尺寸及重量 2.2 排气背压 2.3 功率损失比
2.4 净化效率 2.5 加速行驶车外噪声 2.6 插入损失及传递函数 2.6.1 插入损失 2.6.2 传递函数 2.7 尾管噪声 2.8 定置噪声 2.9 振动 3 、系统及零部件的设计
3.1 系统布置 3.1.1 布置原则 3.1.2 间隙要求 3.1.3 吊钩位置的选取 3.1.4 氧传感器孔的布置 3.2 消声器的容积确定 3.3 排气管径的选取 3.4 消声器 3.4.1 消声器的截面形状 3.4.2 消声器内部结构 3.5 补偿器 3.5.1 波纹管 3.5.2 球形连接 3.6 橡胶吊环 3.7 隔热部件 3.8 材料选择 3.8.1 排气管、消声器内组件 3.8.2 消声器外壳体四、参考文献列表
一、主题与适用范围 1、主题: 本指南规定了与汽车发动机相匹配的排气消声系统的系统匹配，零部件设计。 2、适用范围: 本指南适用于装汽油M1 、N1 类车的排气消声系统设计。 二、排气消声系统的总成说明及功用 排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。一般地，排气系统具有以下一些功用： (1) 引导发动机排气，使各缸废气顺畅的排出； (2) 由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响，排气气流呈脉动形式，排气门打开时存在一定的压力，具有一定的能量，气体排出时会产生强烈的排气噪声，气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低
《传感器技术与应用第3版》习题参考答案 习题1 1.什么叫传感器？它由哪几部分组成？ 答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。 2. 传感器在自动测控系统中起什么作用？ 答：自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量，提供给测量电路处理。 3. 传感器分类有哪几种？各有什么优、缺点？ 答：传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测输入量来分，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等；另一种是按传感器的工作原理来分，如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。还有按能量的关系分类，即将传感器分为有源传感器和无源传感器；按输出信号的性质分类，即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。 按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者根据其用途选用；缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异，不便使用者掌握其基本原理及分析方法。 按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚，有利于专业人员对传感器的深入研究分析；缺点是不便于使用者根据用途选用。 4. 什么是传感器的静态特性？它由哪些技术指标描述？ 答：传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。 5. 为什么传感器要有良好的动态特性？什么是阶跃响应法和频率响应法？ 答：在动态（快速变化）的输入信号情况下，要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的变化。因此，需要传感器具有良好的动态特性。 测试和检验传感器的动态特性有瞬态响应法和频率响应法。阶跃响应法即瞬态响应法，是给传感器输入一个单位阶跃函数的被测量，测量其输出特性。动态特性优良的传感器的输出特性应该上升沿陡，顶部平直。 频率响应法是给传感器输入各种频率不同而幅值相同，初相位为零的正弦函数的被测量，测量其输出的正弦函数输出量的幅值和相位与频率的关系。动态特性优良的传感器，输出的正弦函数输出量的幅值对于各频率是相同的，相位与各频率成线性关系。
第一部分：柴油机消声器设计原理 一、阻性消声器的原理 阻性消声器是利用吸声材料的吸声作用，使沿管道传播截面积的改变或旁接共振腔等在声传播过程引起声阻抗的改变，产生声能的反射与消耗，从而达到消声目的的消声装置。 其主要原理是利用多孔吸声材料来降低噪声。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。阻性消音器器就好像电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高频消声效果奸、对低频消声效果较差。 阻性消声器形式种类很多，目前用在机房低噪声工程上的主要由直管式消声器和片式消声器两种。其消声性能主要与通道形式、长度及吸声材料的性能有关。直管式消声器是阻性消声器中最简单的一种。 二、阻性消声器设计技术要点： 2.1、正确合理选择阻性消声器的结构形式 对大风量大尺寸进排风要求场合宜选用片式消声器,对消声量要求较高,风压余量较大的进排风场合宜选用折板式或多室式消声器,对确少安装空间的场合可选用百页式消声器。 2.2、正确选用阻性吸声材料 选择阻性消声器内的多孔吸声材料除了应满足吸声性能要求之外,还应注意防潮、耐湿、耐气流冲刷及净化等工艺要求。通常采用离心玻璃棉和矿棉作为吸声材料，如有净化及防纤维吹出要求，则可采用阻燃聚氨脂声学泡沫塑料，对某些地下工程砖砌风道消声，则可选用膨胀珍珠岩吸声砖作为阻性吸声材料。 2.2.1 合理确定阻性消声器内吸声层的厚度及密度 对于一般阻性直管式及片式消声器的吸声片厚度宜为50~100mm,对于低频噪声成分较多的管道消声,则消声片厚度可取150~200mm,而靠消声器外壳的吸声层厚度一般可取消声片厚度的一半;为减少阻塞比,增加气流通道面积,也可将片式消声器的消声片设计成一半为厚片,一半为薄片。消声片内的离心玻璃棉或矿棉的密度通常应选24~48kg/m3,密度大一些对低频消声有利。而阻燃聚氨脂声学泡沫塑料的密度宜为30~40kg/m3。 2.2.2 合理确定阻性消声器内气流通道的断面尺寸 阻性消声器的断面尺寸对消声器的消声性能及空气动力性能均有直接关系。下表为阻性消声器通道断面尺寸控制值,超过该控制值,消声器将呈高频失效状态。
安装给排水、采暖预算知识点 1、给排水管道界线划分 （1）给水管道的室内外界限：以建筑物外墙皮外为分界点，若入口外设有阀门的以阀门为分界点。给水管道与市政管道的界限：给水管道以计量表为界，无计量表的与市政管道碰头点为界 （2）排水管道的室内外界限：以排水管出户第一个检查井为分界点，检查井与检查井之间的管道为室外排水管道。排水管道与市政管道的界限：排水管道以室外排水管道最后一个检查井为界，无检查井的以与市政管道碰头点为界 （3）采暖管道的室内外界限：以建筑物外墙皮为分界点，若入口处设有阀门的以阀门为分界点。室外采暖管道与市政管网的界限：由市政管网统一供热的按各供热站为界，由室外管网至供热站外墙皮处的主管为市政工程。由供热站往外送热的管道以外墙皮处为分界，分界点以外的为采暖工程 2、记取有关费用的规定： （1）设置在管道间（指高层建筑中专为安装管线设置的竖向通道，也称“管道井”）、管廊（指借用宾馆或饭店内封闭的天棚安装管道）内的管道施工的增加费：设置在管道间或管廊内的管道、阀门、法兰、支架，其定额人工乘以系数。（2）高层建筑增加费：指高度在六层或20m以上的工业与民用建筑的增加费，按各册定额规定的系数计取费用 （3）超高增加费：定额中操作物高度均以为界限，如超过时(指至操作物高度)，其超过部分的定额人工乘以下列系数 （4）安装与生产同时进行增加费：按人工费的10%计取，全部为人工费 （5）在有害身体健康环境中施工增加费：按人工费的10%计取，全部为人工费（6）采暖工程系统调整费：按采暖工程人工费的15%计算，其中人工工资占20%。采用工程量清单计价模式的工程项目，采暖工程系统调整在分部分项工程量清单中单独列项，单价可参考采暖工程系统调试费 （7）脚手架搭拆费：按分部分项工程人工费的5%计算，其中人工工资占25%。采用工程量清单计价模式的项目，脚手架应列入措施项目清单，单价可参照脚手架搭拆费 3、配水附件：指装在给水支管末端，供给各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备 控制阀门：指控制水流方向，调节水量、水压以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修和各类阀门 4、识读给排水平面图必须掌握的内容： （1）查明卫生器具、用水设备及升压设备的类型、数量、安装位置、定位尺寸。（2）弄清楚给水引入管和污水排出管的平面位置、走向、定位尺寸、管径、坡度以及与室外管网的连接方式等 （3）查明给水排水干管、立管、支管的平面位置、走向、管径及立管编号 5、识读给排水系统图必须掌握的内容：
有源噪声控制调研报告 一、噪声即噪音。是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。 我们国家制定的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中把超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。声音的分贝是声压级单位，记为dB。用于表示声音的大小。《中华人民共和国城市区域噪声标准》中则明确规定了城市五类区域的环境噪声最高限值：疗养区、高级别墅区、高级宾馆区，昼间50dB、夜间40dB；以居住、文教机关为主的区域，昼间55dB、夜间45dB；居住、商业、工业混杂区，昼间60dB、夜间50dB；工业区，昼间65dB、夜间55dB；城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路主、次干线两侧区域，昼间70dB、夜间55dB，（夜间指22点到次日晨6点）。 按照国家标准规定，住宅区的噪音，白天不能超过50分贝，夜间应低于45分贝，若超过这个标准，便会对人体产生危害。那么，室内环境中的噪声标准是多少呢？国家《城市区域环境噪声测量方法》中第5条4款规定，在室内进行噪声测量时，室内噪声限值低于所在区域标准值10dB。 二. 城市环境噪声的来源 现代城市中环境噪声有四种主要来源: ①交通噪声:主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的，干扰范围大。 ②工业噪声:主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速运转设备。
③建筑施工噪声:主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种动力机械，要进行挖掘、打洞、搅拌，要频繁地运输材料和构件，从而产生大量噪声。 ④社会生活噪声:主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声，以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声，这类噪声一般在80分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为50--80分贝，电风扇的噪声为30～65分贝，空调机、电视机为70分贝。 三．有源噪声控制的提出 传统的控制噪声的声学措施只要有吸声、隔声、以及使用消声器等方法，这些方式统称为“无源”噪声控制，一般来说，塔门仅对中高频噪声的控制有效。 1933年，德国物理学家PaulLeug分别向德国和美国的专利局提出专利申请：名称“消除声音震荡的过程”，开创了有源噪声控制（Active Noise Control）研究的先河。 管道中的噪声由A产生，传声器M检测信号并将其转化为电信号，电信号由V放大并实现一定的相位移，然后激励L发声，图中S1、S2分别是由A和L产生的。 Leug原理图示意图
消音器设计计算书 由于中国当前对消音器的设计, 还没有统一的标准规范能够遵照执行, 大多数厂家均根据自己的经验来设计制作, 且技术又相对保密的。因此本消音器的设计, 经查阅大量资料, 采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为: 蒸汽排放绝对压力: 40 kg/ cm2, 排汽温度: 390℃, 蒸汽比容ρ: 0.0721 m3/ kg, 排汽流量 Q: 8t/h; 噪声达到110dB以上, 要求消音器的噪声小于85dB 的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压, 预先消耗部分声能, 再dB与小孔降噪相结合, 达到较高的消声量; 其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理, 经过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 从发声机理上使它的干扰噪声减少, 由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比, 若喷口直径变小, 喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频, 于是低频噪声被降低, 高频噪声反而增高, 当孔径小到一定值
( 达到mm级) , 实验表明, 当孔径≤4mm时具有移频作用, 喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围( 听觉最敏感的区域250~5000赫兹) ; 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替, 便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑, 孔径不能选得过小, 因为过小的孔径不但难于加工, 同时易于堵塞, 影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小, 适当设计通流截面, 使高压气体经过节流孔板时, 压力都能最大限度地降低到临界值。这样经过多级节流孔板串联, 就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例, 因此把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空, 这样能使消音器内流速控制在临界流速下, 不致产生激波噪声, 压力在最大限度地降到临界值, 使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小, 小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄, 这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力一般是给定的, 当排放压力较高时, 为了取得所需的消声值, 经过几次节流降压, 使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计; 一般情况下, 节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降, 设节流孔板级数为n, 临界压力比为q (q＜1) , 可得:
` 噪声污染控制工程设计说明 1．0原始资料 1．1 环境噪声的基本情况 某厂一大型离心风机位于工业厂场附近、距风机出口左侧100m 处有一座办公楼，右侧及前方为菜地。由于出气口噪声很高，影响工程技术人员及人们的工作效率；另外，风机房内噪声也很高，但操作者经常呆在隔声间内，故机壳和电机的噪声危害不大，可以不予考虑。鉴于上述情况，可对排气噪声采取控制措施。风机、办公楼的平面布置图如图1-0。 图1-0：风机、办公楼的平面布置图 在办公楼窗前1m 处测得的环境噪声如下表所示： 1．2 离心风机的基本情况 大型离心风机K2－73－02No32F 风机的性能参数：功率为2500 kw ，风量为9500 m 3 /h ，风机叶片数＝12，转数n 为600 r/min 。出风口为直角扩散弯头，出口呈3 m × 3 m 的正方形。在风机排风口左侧45°方向1m 处，测得A 声级为109 dB ，其倍频带声压级如下表所示。 1．3 有关标准和设计规范说明
本设计重所参考的标准同设计规范均以《工业企业噪声设计规范》GBJ87-85、《城市区域环境噪声标准》GB3069-2008为基准。 1．4 设计任务 1)设计一消声器使得风机排风口左侧45°方向1m 处的A 声级降为75dB 。 2)根据环境标准的要求，检验在办公楼窗前1m 处，根据所采用的消声器能否满足该功能区的声环境要求。 ; 2．0 消声器的设计计算 2．1 消声器的选择 阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低噪声的消声器。片式消声器适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。从本设计的风量Q=9500m 3 /h 、频率来看，可选定片式的阻性消声器。 2． 2 消声量的计算 根据ISO 提出的用A 声级作为噪声评价标准，当A 声级Lp 大于75dB （A ）时： 5 575570Lp NR NR Lp dB =+=-=-=因为 所以 根据NR ＝70查NR 曲线，找各倍频处的声压级，将结果写于噪声设计表的第二行 / 2．3 消声器的面积与通道结构的确定 根据设计数据气流速度宜小于8m/s,所以本设计选取V=6m/s 消声器的总面积：m V Q S 44.06 36009500 =?== 设计选用3个通道，则单个气流通道面积S 1： m 147.03 44.0n S S 1=== 2 根据经验片式消声器的片距宜取100～200mm ，片厚宜取100～150mm,在本设计中设片距b 1＝110mm 、片厚b 2＝150mm 。计算气流通道的结构参数如下：
有源消声技术与应用 摘要：近十几年来，有源消声技术成为噪声控制领域一个多学科交叉、渗透、延伸的研究热点，它以其体积小、重量轻、低频消声效果好等优点获得普遍的关注。本文简述有源消声的基本原理，对有源消声理论研究、实现技术、产品应用三个方面的国内外研究现状、进展和难点进行了详细的阐述和分析，较为完整地展示了当前该研究领域的全貌，最后进一步分析了有源消声走向工程化过程中存在的一些主要问题，提出了有源消声技术的几个重点发展方向。 关键词：噪声控制；有源消声；降噪；自适应控制 噪声作为环境污染的第三大公害，一直困扰着人们。研究[1]表明，噪声在50~60dB 范围，会使人感觉烦恼，在60~65dB ，会使烦恼度大大增加，在65dB 以上，则人体健康有可能受到危害。对于厂矿企业的工作人员，应保证不超过85dB。噪声影响人们的身心健康、损伤听力及相关的系统、降低工作效率，严重的甚至造成安全事故。因此，人们探索出“多管齐下”的噪声综合治理方法[2][3]：首先是从声源着手，改进结构设计，减少声源发出的噪声等级，这是最为有效的方法，但有时由于技术、成本等方面的限制，还不能从根本上杜绝噪声源；其次是隔声、吸声等被动消除噪声的方法（也称为无源法），它对高频噪声的消声效果很好，但是对低频噪声效果不明显，而且消声装置体积庞大，安装维护困难；其三是有源消声技术，它对低频噪声效果很好，相对被动消声方法而言，还具有系统小、重量轻、控制易等优点，随着现代控制技术的发展和控制芯片成本的下降，有源消声的实现也越来越容易，已成为噪声控制的一个研究热点。 有源消声[3]也称有源降噪、有源噪声控制、有源噪声抵消、有源声衰减，英文名称也有多种，含义相差不大。目前学术界用得最多的还是有源消声（ANC）这一说法。就是根据两个声波相消性干涉或声辐射抑制的原理，通过抵消声源（次级声源）产生与被抵消声源（初级声源）的声波大小相等、相位相反的声波辐射，相互抵消，从而达到降低噪声的目的[2]。有源消声的概念是由德国人Paul Lueg 提出，1934年申请专利，1936年撰文阐明其基本原理，但是由于电子技 术等方面的限制，制造不出所需的电子控制系统，因此该技术长期得不到发展，直到60年代末，随着电子技术的发展，ANC的研究才又重新兴起。有源消声的研究主要分为有源消声的理论研究、实现技术和产品应用三部分。下面本文将就这三个方面的国内外研究现状和难点分别进行述评。 一．有源消声理论研究 有源消声理论研究可以大致分为四个方面：有源消声机理的研究、管道有源消声的理论研究、空间有源消声的理论研究、次级声源和传声器的最优化研究。有源消声的机理研究随着有源消声研究的发展，对有源消声机理的认识要求也越来越迫切，希望以此从声场理论方面对有源消声给予指导，另外消声效果的进一步提高，也有待于人们对有源消声机理的更为深刻的理解。一般认为存在三种消声机制：声辐射抑制机制、声能量吸收机制、抗性能量存储机制。不过除了 能量吸收机制在管道有源消声中得到验证之外，其余两种机制在学术界尚未统一认识[4]。管道中的噪声控制，以往主要采用阻性和抗性消声器的方法：阻性消声器对低频噪声效果很差；随着噪声频率的降低，抗性消声器的体积变得庞大，造价随之增加。管道中安装了上述两种消声器后，会产生一定的阻力，引起压力损失，影响出力和供风，给风机增加额外的负载，反而使风机的噪声升高。有源消声在低频段性能优越，以很小的体积就可以获得很好的消声效果，而且不会造成气流
消音器设计计算书 由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h； 噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移
到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）； 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q (q＜1) ，可得： n g P P q （1）后前 根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可
消音器的种类 概述 消音器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。 阻性消音器 主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。当声波进入阻性消音器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消音器的声波减弱。阻性消音器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消音器称为阻性消音器。阻性消音器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。(主要应用于发电机机组消音) 抗性消音器 是由突变界面的管和室组合而成的，好象是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消音器适用于消除中、低频噪声。 阻抗复合式消音器 由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。 微穿孔板消音器 一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔，穿孔率为1%一3%。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消音器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。
噪声污染控制工程设计说明 1．0原始资料 1．1 环境噪声的基本情况 某厂一大型离心风机位于工业厂场附近、距风机出口左侧100m 处有一座办公楼，右侧及前方为菜地。由于出气口噪声很高，影响工程技术人员及人们的工作效率；另外，风机房内噪声也很高，但操作者经常呆在隔声间内，故机壳和电机的噪声危害不大，可以不予考虑。鉴于上述情况，可对排气噪声采取控制措施。风机、办公楼的平面布置图如图1-0。 图1-0：风机、办公楼的平面布置图 在办公楼窗前1m 处测得的环境噪声如下表所示： 1 ．2 离心风机的基本情况 大型离心风机K2－73－02No32F 风机的性能参数：功率为2500 kw ，风量为9500 m 3 /h ，风机叶片数＝12，转数n 为600 r/min 。出风口为直角扩散弯头，出口呈3 m × 3 m 的正方形。在风机排风口左侧45°方向1m 处，测得A 声级为109 dB ，其倍频带声压级如下表所示。
1．3 有关标准和设计规范说明 本设计重所参考的标准同设计规范均以《工业企业噪声设计规范》GBJ87-85、《城市区域环境噪声标准》GB3069-2008为基准。 1．4 设计任务 1)设计一消声器使得风机排风口左侧45°方向1m 处的A 声级降为75dB 。 2)根据环境标准的要求，检验在办公楼窗前1m 处，根据所采用的消声器能否满足该功能区的声环境要求。 2．0 消声器的设计计算 2．1 消声器的选择 阻性消声器是利用气流管道内的不同结构形式的多孔吸声材料吸收声能来降低噪声的消声器。片式消声器适用风量大，结构简单，中高频消声性能优良，气流阻力也小。从本设计的风量Q=9500m 3 /h 、频率来看，可选定片式的阻性消声器。 2． 2 消声量的计算 根据ISO 提出的用A 声级作为噪声评价标准，当A 声级Lp 大于75dB （A ）时： 5 575570Lp NR NR Lp dB =+=-=-=因为 所以 根据NR ＝70查NR 曲线，找各倍频处的声压级，将结果写于噪声设计表的第二行 2．3 消声器的面积与通道结构的确定 根据设计数据气流速度宜小于8m/s,所以本设计选取V=6m/s 消声器的总面积：m V Q S 44.06 36009500 =?== 设计选用3个通道，则单个气流通道面积S 1：
2008届毕业设计(论文) 论文题目:有源降噪研究 学院: 信息与电子工程学院 专业: 电子信息工程 班级: 2004级041班 学号: 学生姓名: 曹玲瑛 指导教师: 施祥
二○○八年六月
摘要 本论文主要通过三种不同的调控方式对中低频占主导地位的噪声进行频域上的调控（直接对原始噪声的某些频段进行调控;在原始噪声的基础上加入实际噪声），并通过成对比较法比较了不同调控方法和调控强度调控后噪声的主观烦恼变化情况；还有通过有源消声调控（直接对原始噪声加入反相器）。结果表明：所有调控方法在5种不同调控强度下主观烦恼排序基本一致，强度越强，烦恼度越高；在原始噪声中加入较低频率成分比加入较高频率成分更烦恼；加入自然背景声总体上比添加其他成分烦恼度更低。加入反相器后，明显消声。研究结果给主要通过改变噪声的频域特性来改善人们对噪声的主观感觉提供了研究基础。 关键词：声调控，频域，主观烦恼
ABSTRACT This paper mainly regulated and controlled the frequency for dominant low-frequency noise through three kinds of different methods (regulating and controlling some of the original band directly; adding noise on the basis of the actual noise in the original noise), and adopted into Compared to the comparison of different control methods and control the intensity of the noise after changes in the subjective annoyance; Active Noise Control was also available method (directly by adding inverse noise of the original). The results showed that all-control methods were basically the same sort of subjective annoyance under five different intensity control, the more strength, the higher the degree of trouble. Adding noise in the low frequency components was more trouble than adding noise in the higher frequency components; on the whole adding the natural background sound was lower than adding other ingredients annoyance. By adding the inverter is obviously silence. The results primarily provided a research base to improve people's subjective sense through changing the noise frequency. Keywords: Voice control, frequency-domain, subjective annoyance
消音器计算说明书 位号：HX-6465计算书 一、以知数据 以知设计参数 名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g) 蒸汽消声器41371170.1 以知声频率带功率级 二、设计计算结果 1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。根据相关环保卫士标准，我们需要将消声器后A声级降到85dB（A)以下。所需消音量如下： △LA=90-85=5dB(A)；及消声器最低消音量不得小于5dB（A)。消声片长度我们设计为L=1.0m； 根据△LAo=ψ×a o×（P/S）×L △LAo=1.2×0.8×（1.33/0.085）×1=18.4dB(A)＞5dB(A)。 消声后：△Lo=90-18.4=71.6dB(A) 故消音量满足设计要求。 2、消声器外筒钢板采用5mm厚的钢板；根据质量定理可以计算出隔音量为28dB（A)；28dB（A)＞5dB(A)满足消声器设计要求。 3、消声器上限频率：消声器通道宽度我们设计为0.15m,经计算消声器上限截止频率为3594H Z。倍频带为4000~8000的声功率为80dB（A)＜85dB（A)；故消声器宽度符合设计要求。 4、消声器下限频率：吸声片宽度我们设计为0.1m,经计算消声器下限截止频
率为78H Z。计算发现消声器对频率低于78H Z倍频带消音效果稍差；但是我们可以通过提高消声器的整体消音量（18.4dB(A)）来满足低频消音量的要求。 5、气体流速对消声量影响：消声器总流通面积为0.17m2,计算流速为10.8m/s。 △Lo"=△Lo(1+M)-2 △Lo"=71.6(1+0..032)-2=72.8dB(A)。△Lo"＜85dB(A) 故消声器满足设计要求。 位号：HX-6402计算书 一、以知数据 以知设计参数 名称流量（kg/hr）温度(℃)压力(kg/cm2g) 蒸汽消声器63406229.60.5 以知声频率带功率级 二、设计计算结果 1、根据声率级表格数据可知；该噪音源八个倍频带总声压级为90dB（A)。根据相关环保卫士标准，我们需要将消声器后A声级降到85dB（A)以下。所需消音量如下： △LA=90-85=5dB(A)；及消声器最低消音量不得小于5dB（A)。消声片长度我们设计为L=1.3m； 根据△LAo=ψ×a o×（P/S）×L △LAo=1.2×0.8×（9.47/0.66）×1.3=17.9dB(A)＞5dB(A)。 消声后：△Lo=90-17.9=72.1dB(A)
《R F I D技术与应用》试题库（含答案） 一、填空题（共7题，每题2分，共14分）【13选7】 1．自动识别技术是一个涵盖【射频识别】、【条码识别技术】、【光学字符识别（OCR）】技术、磁卡识别技术、接触IC卡识别技术、语音识别技术和生物特征识别技术等，集计算机、光、机电、微电子、通信与网络技术为一体的高技术专业领域。 2．自动识别系统是应用一定的识别装置，通过与被识别物之间的【耦合】，自动地获取被识别物的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的数据采集系统，加载了信息的载体（标签）与对应的识别设备及其相关计算机软硬件的有机组合便形成了自动识别系统。 3．条码识别是一种基于条空组合的二进制光电识别，被广泛应用于各个领域，尤其是【供应链管理之零售】系统，如大众熟悉的商品条码。 4．RFID技术是20世纪90年代开始兴起的一项自动识别技术，即利用【射频】信号通过空间【耦合】（交变磁场或电磁场）实现【无】接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 5．国际标准（国际物品编码协会GS1），射频识别标签数据规范1.4版（英文版），也简称【EPC】规范。6．射频识别标签数据规范给出包括【“标头”】和【“数字字段”】的标签通用数据结构，所有的RFID标签都应该具有这种数据结构。 7．ISO14443中将标签称为邻近卡，英语简称是【PICC】，将读写器称为邻近耦合设备，英文简称是【PCD】。8．ISO15693与ISO14443的工作频率都是【13.56】Mhz。 9．ISO15693标准规定标签具有【8】字节的唯一序列号（UID）。 10．对于物联网，网关就是工作在【网络】层的网络互联设备，通常采用嵌入式微控制器来实现网络协议和路由处理。 11．控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。一般读写器的I/O接口形式主要有【RS-232串行接口】、【RS-485串行接口】、【以太网接口】、【USB接口】。 12．电子标签按照天线的类型不同可以划分为【线圈型】、【微带贴片型】、【偶极子型】。 13．125KHz RFID系统采用【电感耦合】方式工作，由于应答器成本低、非金属材料和水对该频率的射频具有较低的吸收率，所以125KHz RFID系统在【动物识别】、工业和民用水表等领域获得广泛应用。 二、判断题（叙述完全正确请在题前括号内填入“对”字或打上“√”符号，否则填入“错”字或打上“╳” 符号）（共20题，每题1分，共20分）【30选20】 1．【对】自动识别技术是物联网的“触角”。 2．【对】条码与RFID可以优势互补。 3．【错】IC卡识别、生物特征识别无须直接面对被识别标签。 4．【错】条码识别可读可写。 5．【对】条码识别是一次性使用的。 6．【错】生物识别成本较低。 7．【对】RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。 8．【错】长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几百米，如自动收费或识别车辆身份等。 9．【对】只读标签容量小，可以用做标识标签。 10．【错】可读可写标签不仅具有存储数据功能，还具有在适当条件下允许多次对原有数据进行擦除以及重新写入数据的功能，甚至UID也可以重新写入。 11．【错】一般来讲，无源系统、有源系统均为主动式。 12．【对】低频标签可以穿透大部分物体。 13．【错】微波穿透能力最强。 14．【错】应答器需要天线而阅读器不需要天线。 15．【对】擦写就是清除标签中原来储存的数据，写入新数据，UID是不可以擦写的。 16．【错】UID码，即标签身份代码（是RFID标签的产品型号及序列号等标签自身属性数据）与标识对象有
计算并设计一消声器，用于频率为100Hz的发动机排气消声器，消声量不小于30dB，需选定已知内壁管壁厚，开孔个数，每个孔直径，扩张室直径，排气管道直径为5cm，用三维软件画出设计图。 消声器类型消声原理主要应用 阻性消声器(中高频)多孔性吸声材料的吸收 风机、通风空调、燃气轮机 等设备的进、排气噪声 抗性消声器(低频好)管道阻抗变化所产生的声反 射和耗损 空压机的进气噪声、内燃 机、汽车的排气噪声等 阻抗复合型消声器联合阻性消声器和抗性消声 器的消声机理 采用阻性消声器、抗性消声 器的场所 扩散消声器改变喷注结构、降低喷口的压 力和流速 高温、高压、高速气流等高 声强噪音 噪声按声音的频率可分为：＜400Hz的低频噪声、400～1000Hz的中频噪声及＞1000Hz的高频噪声。根据设计要求及各种消声器的适用范围，选用抗性消声器进行设计改进。 抗性消声器 消声原理：通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性消声器不同，它不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔，声波在管道截面的突然扩张(或收缩)，造成通道内声阻抗突变，使声波传播方向发生改变，某些频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、干涉等现象，从而在消声器的外测，达到了消声的目的。
消声的频率特性：具有中、低频消声性能。 适用范围：消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（气体流速较高气速的情况） 抗性消声器具有的特点： （1）不需要使用多孔吸声材料 （2）耐高温、抗潮 （3）流速较大，洁净 （4）对低频、窄带噪声有较好的效果。 常用抗性消声器的类型： （1）扩张室式消声器 （2）共振腔消声器 （3）干涉式消声器 按共振腔消声器进行设计： （1）倍频带消声量不小于30dB，由式： K L+ 102 ? = lg 20 ) 1( 302 K + 10 = lg 20 ) 1( 查表 不同频带下的消声量△L 与K值的关系 频带 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 8 10 15 类别 倍频 1.1 1.2 2.4 3.6 4.8 7.5 9.5 12.8 1 5.2 17 18.6 20 23 27 带 1/3倍 2.5 6.2 9.0 11.2 1 3.0 16.4 19 22.6 25.1 27 28.5 31 33 36.5 频带 2 / 4
消声器 科技名词定义 中文名称： 消声器 英文名称： muffler silencer 定义： 安装在进、排气系统用于降低噪声的装置。 所属学科： 电力(一级学科) ；环境保护(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录[隐藏] 消声器种类 消声器选购衡量指标 消声器的选用 消声器的应用及适用领域 产品结构及特点 吊运、贮存 消声器 Muffler 消声器是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施。消声器是安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。消声器能够阻挡声波的传播，允许气流通过，是控制噪声的有效工具。 [编辑本段]
消声器种类 消声器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器和有源消声器。 阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。阻性消声器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消声器称为阻性消声器。阻性消声器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。 抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的，好象是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消声器适用于消除中、低频噪声。 把阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合起来，就构成了阻抗复合式消声器。 微穿孔板消声器一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔，穿孔率为1％一3％。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消声器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。 小孔消声器的结构是一根末端封闭的直管，管壁上钻有很多小孔。小孔消声器的原理是以喷气噪声的频谱为依据的，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时、喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。 有源消声器的基本原理是在原来的声场中，利用电子设备再产生一个与原来的声压大小相等、相位相反的声波，使其在一定范围内与原来的声场相抵消。这种消声器是一套仪器装置，主要由传声器、放大器、相移装置、功率放大器和扬声器等组成。 [编辑本段] 消声器选购衡量指标 衡量消声器的好坏，主要考虑以下三个方面： 1、消声器的消声性能；（消声量和频谱特性）