噪声的危害主要有哪些方面
噪声的危害主要有哪些方面,当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染,而且噪音的危害是很大的,我和大家一起来看看噪声的危害主要有哪些方面的相关资料。
噪声的危害主要有哪些方面11、引起人体其他疾病。一些实验表明噪声对人的神经系统、心血管系统都有一定影响、长期的噪声污染可引起头痛、惊慌、神经过敏等,甚至引起神经官能症。噪声也能导致心跳加速、血管痉挛、高血压、冠心病等。极强的噪声(如170分贝)还会导致人死亡。
2、干扰人的正常工作和学习。当噪声低于60分贝时,对人的交谈和思维几乎不产生影响。当噪声高于90分贝时,交谈和思维几乎不能进行,它将严重影响人们的工作和学习。
3、影响睡眠和休息。噪声会影响人的睡眠质量,当睡眠受干扰而不能入睡时,就会出现呼吸急促、神经兴奋等现象。长期下去,就会引起失眠、耳鸣、多梦、疲劳无力、记忆力衰退等。
4、损害人的听力。噪声可以造成人体暂时性和持久性听力损伤。一般来说,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而超过100分贝时,将有近一半的人耳聋。
研究表明,当噪音为90分贝时,人们视网膜中视杆细胞区别光亮度的敏感性开始下降,识别弱光的反应时间延长达到95分贝时,瞳孔会扩大达到115分贝时,眼睛对光亮度的适应性会降低207。
此外,长期接触噪音的人,最易发生眼疲劳、眼痛、视物不清和流泪等现象。
噪声的危害主要有哪些方面2(一)、噪声的定义
从物理学的观点出发,噪声就是各种不同频率和强度的声音的无规律的杂乱组合。从生理学观点讲,凡是使人烦躁的、讨厌的、不需要的声音都叫噪音。
(二)、噪声源
按产生噪声的振动源,可以将工业噪声分为三大类即:空气动力性噪声,机械性噪声和电磁性噪声。
1、空气性噪声是由于气体震动产生的,当气体中有了涡流或发生了压力突变等,引起气体的扰动,就产生了空气动力性噪声。
2、机械性噪声是由于固体震动而产生的一般起源于设备的连接点和运转区单个的或周期性的撞击。在撞击、摩擦等机械应力作用下,引起机床零件和被加工材料弹性变形,并以震动形式表现出来,这就产生了机械噪声。
3、电磁性噪声是由于电机隙中交变力相互作用而产生的。
(三)、噪声的危害
噪声污染以成为当今世界上一项重要的公害,越来越引起人们的关注。
一、生产性噪声的危害
1、对神经系统的影响:产生头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦失眠、心慌、记忆力减退等神经衰弱征候群。
2、对心血管系统的影响:交感神经紧张、心跳加快、心律不齐、心电图T波改变、传导阻滞。血压变化。
3、对视觉器官的影响:眼痛、视力减退。
4、对消化系统的影响:食欲不振、恶心、胃张力减低。
二、噪声性耳聋
噪声性耳聋:指操作者在强噪声环境下工作引起的耳聋。噪声性耳聋不易被早期发现,因为人耳的听力范围在20~20000HZ,但对2000~8000HZ的高频声音灵敏度较高。早期损失主要在高频范围内。国际化标准组织(ISO)确定听力损失25 dB为耳聋标准。人耳正常听力普通交谈55 ~65dB,个别可低致15 dB,一般认为听力损失在25~40 dB为轻度耳聋,40~55为中度耳聋,70~90为重度,90以上为极端耳聋。
四、声控制与治理
噪声控制与治理的原则:从声源上根治噪声,从传播途径上控制,在接受点采取防护措施。
1、声源控制
A、减少冲击性工艺和高压气体排空工艺,尽可能以焊代铆、以液压代冲压、以液动代汽动。
B、选用低噪声设备,使用哑音材料降低噪声冲击、对产生较大振动的设备、管道与基础、支架之间采用柔性连接。提高设备加工精度和装配质量。
C、采用机械化、自动化程度高的生产工艺和生产设备,实现远距离的监视操作。
D、改进加工精度和装配精度
2、从噪声传播途径控制:
A、厂区合理布局:将高噪声车间与低噪声车间分开布置,对特别强烈的声源,可设置在厂区偏僻地区。同一车间内的机械设备,在工艺条件容许的情况下,高低噪声设备应分区排放。
B、利用屏障阻止噪声传播
3、从声源或传播途径上控制噪声仍然达不到要求时,可进一步采取消声、隔声、吸声隔振、阻尼等声学技术措施解决。
4、个人防护:采取噪声控制措施后,工作场所噪声仍不能达到标准要求时,应为劳动者提供适宜的防护用品(如耳塞、耳罩)。(技术、管理手段不可行时使用,不必要采取技术手段时)
噪声的危害主要有哪些方面3噪音的对人体的危害
听力损伤:
噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的'场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。
神经衰弱疾病:
因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其它系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。
心血管疾病:
长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。
其他影响:
噪声对视觉器官、生殖功能、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响,在高噪声中工作和生活的人们,一般健康水平逐年下降,对疾病的抵抗力减弱,诱发一些疾病,但也和个人的体质因素有关,不可一概而论。
防止噪音的方法
为了防止噪音,中国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪音的危害和标准,提出了三条建议:
(1)为了保护人们的听力和身体健康,噪音的允许值在75~90分贝。
(2)保障交谈和通讯联络,环境噪音的允许值在25~50分贝。
(3)对于睡眠时间建议在35~50分贝。
心理学界认为,控制噪音环境,除了考虑人的因素之外,还须兼顾经济和技术上的可行性。充分的噪音控制,必须考虑噪音源、传音途径、受音者所组成的整个系统。控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。
噪音控制的内容包括
(1)降低声源噪音,工业、交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺,或者改变噪音源的运动方式(如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动)。
(2)在传音途径上降低噪音,控制噪音的传播,改变声源已经发出的噪音传播途径,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理规划城市和建筑布局等。
(3)受音者或受音器官的噪音防护,在声源和传播途径上无法采取措施,或采取的声学措施仍不能达到预期效果时,就需要对受音者或受音器官采取防护措施,如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。
居家防止噪音方法
1、门改造
如果你们家现在正在受着噪声的污染,家里用的只是普通的木制门窗,那么现在有专门出产的防火隔音门,每平方米大约1200元左右,据经销商讲,装上隔音门噪声大约可以降低大约36分贝。如果您家旁边是长期性的噪声源,就么就建议你及时换掉你们家的门,可以先了解商场的大约价格,再到厂商那里定购,以免花冤枉钱。
2、窗改造
改造窗子需要更换整个窗体,所说的隔音窗就是中空玻璃,在两面玻璃中间抽真空加入氮气,厚度大约为8mm。整体的换,窗加玻璃大约每平方米2000元左右。价格还取决于框架的木材 ,实木的相对来说比较贵。一般隔音窗的玻璃材质大都采用厚度5mm以上的透明玻璃,建议在一般情形下采用5~8mm厚的透明玻璃,采用隔音窗后大约可以降低噪声30分贝以上。还有一种办法就是不拆卸原有的窗子,在原有的基础上再装上一层窗子,既可以防尘又可以隔音。
3、墙壁改造
改造墙壁有两种方法:第一种适合于大户型的住户,方法是加装一层石膏板来降低噪声,详细操纵是:首先用木 龙骨 把墙壁 隔断 ,分成格,然后用3厘米的岩棉填充填满,用石膏板封住,最后再刷上墙漆即可。这种方法造价较低,每平方米仅需90元,但占用的空间较大,每一面墙就能损失4厘米的长度。另一种适合于小户型的住户,方法即使用软木笼盖在墙壁上,先用实木不等距呈几何图形地分隔墙壁,卧室装修效果图再用软木笼盖。这种办法造价较高,每平方米300元,但厚度仅为3毫米的软木几乎不占用室内空间。改造墙壁后,噪声大约可降低50多分贝。提示:一但改造了墙壁,室内面积就要相对减少。
4、吊顶改造
可以采用两种方法来降音,一、在屋顶的龙骨上加隔音棉或矿棉板,这两个材料比较便宜,大约每平方米20多元。二、选用铝扣的隔音材料也叫吸音板,根据龙骨 是明的仍是暗的,选择不同的吸音板,国产的价格大约在70-200元,入口的大约200-700元。在客厅里装的铝扣隔音板可以采用曲线,有造型的,既可以隔音又可以装饰客厅。吊顶改造后大约可以降低20分贝。
噪声对人体的危害是全身性的,既可以引起听觉系统的变化,也可以对非听觉系统产生影响。这些影响的早期主要是生理性改变,长期接触比较强烈的噪声,可以引起病理性改变。此外,作业场所中的噪声还可以干扰语言交流,影响工作效率,甚至引起意外事故。
噪声对听觉器官的影响是一个从生理移行至病理的过程,造成病理性听力损伤必须达到一定的强度和接触时间。长期接触较强烈的噪声引起听觉器官损伤的变化一般是从暂时性听阈位移逐渐发展为永久性听阈位移。
(1)暂时性听阈位移。暂时性听阈位移是指人或动物接触噪声后引起暂时性的听阈变化,脱离噪声环境后经过一段时间听力可恢复到原来水平。
①听觉适应:短时间暴露在强烈噪声环境中,感觉声音刺耳、不适,停止接触后,听觉器官敏感性下降,脱离接触后对外界的声音有“小”或“远”的感觉,听力检查听阈可提高10~15dB,离开噪声环境1min之内可以恢复,这种现象称为听觉适应。
②听觉疲劳:较长时间持续暴露于强噪声环境或多次接受脉冲噪声,引起听力明显下降,离开噪声环境后,听阈提高超过15~30dB,需要数小时甚至数十小时听力才能恢复,称为听觉疲劳。一般在十几小时内可以完全恢复的属于生理性听觉疲劳。在实际工作中常以16h为限,即在脱离接触后到第二天上班前的时间间隔,在此期间内恢复至正常水平。随着接触噪声的时间继续延长,如果前一次接触引起的听力变化未能完全恢复又再次接触,可使听觉疲劳逐渐加重,最终听力不能恢复而变为永久性听阈位移。听觉适应和听觉疲劳均属于可逆性听力损伤,可以被视为生理性保护效应。听觉适应和听觉疲劳发生时,听力下降,能听到声响的阈值提高,从而减轻噪声的伤害。
(2)永久性听阈位移。永久性听阈位移指噪声或其他有害因素导致的听阈升高,不能恢复到原有水平。出现这种情况是听觉器官具有器质性的变化。永久性听阈位移又可分为听力损失、噪声性耳聋以及爆震性声损伤。
①听力损失:是指长期处于超过听力保护标准的环境中[>85~90dB(A)],听觉疲劳难以恢复,持续累积作用的结果,可使听阈由生理性移行至不可恢复的病理过程。主要表现在高频(3000Hz、4000Hz、6000Hz)任一频段出现永久性听阈位移大于30dB,但无语言听力障碍,又称高频听力损失。高频听力损失(特别是在3000~6000Hz)可作为噪声性耳聋的早期指标。
②噪声性耳聋:当高频听力损失扩展至语言频率三频段(500Hz、1000Hz、2000Hz),造成平均听阈位移大于25dB,伴有主观听力障碍感,称噪声性耳聋。并且在4000Hz处有一听力突然下降的听谷存在。噪声性耳聋是由于长期遭受噪声刺激所引起的一种缓慢性、进行性的感音神经性耳聋。
③爆震性耳聋:又称爆震性声损伤。是在一次强噪声作用下造成的听力损伤,如爆破作业、火器发射或其他突然发生的巨响所形成的强脉冲噪声和弱冲击波的复合作用,使外耳道气压瞬间达到峰值,强大的压强可使鼓膜充血、出血或穿孔,严重时可致听骨链骨折。瞬间高压传入内耳,造成内淋巴强烈振荡至基底膜损伤、出现听力障碍,并可由于前庭受到刺激而伴有眩晕、恶心、呕吐等症状。此时生理保护结构所起的反应已经完全不起作用,因此必须加强听觉器官的个体防护。
(3)耳蜗形态学的改变。噪声引起的听觉系统损伤是物理(机械力学)、生理、生化、代谢等多因素共同作用的结果。在这些因素的共同作用下,可使听毛细胞受损伤,严重时Corti器(柯替氏器)全部消失或破坏。损伤部位常发生在距卵圆窗9~13mm处。
噪声对其他系统的影响
(1)对神经系统的影响。噪声对神经系统的影响与噪声的性质、强度和接触时间有关。噪声反复长时间的刺激,超过生理承受能力,就会对中枢神经系统造成损害,使脑皮层兴奋与抑制平衡失调,导致条件反射的异常,使脑血管功能紊乱,脑电位改变,从而产生神经衰弱综合征,可出现头痛、头昏、耳鸣、易疲倦以及睡眠不良等表现,还可以引起暴露者记忆力、思考力、学习能力、阅读能力降低等神经行为效应。在强声刺激下可引起交感神经紧张,引起呼吸和脉搏加快、皮肤血管收缩、血压升高、发冷、出汗、心律不齐、胃液分泌减少、抑制胃肠运动、影响食欲。
(2)对内分泌系统的影响。噪声可通过下丘脑-垂体系统,促使促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素、性腺激素以及促甲状腺激素等分泌的增加,从而引起一系列的生化改变。
(3)对心血管系统的影响。噪声对心血管系统的影响主要表现为交感神经兴奋,心率、脉搏加快,噪声越强,反应也越强烈,导致心输出量显著增加,收缩压有某种程度的升高。但随噪声作用时间的延长,机体这种“应激”反应逐渐减弱,继而出现抑制,心率、脉搏减缓,心输出量减少,收缩压下降。一般认为,心血管系统改变的程度与噪声的性质、参数以及接触时间的长短有关。
(4)对视觉器官的影响。噪声对视觉器官会造成不良影响。在高噪声环境下工作的工人常主诉眼痛、视力减退、眼花等。噪声与振动还能引起眼睛对运动物体的对称平衡反应失灵,其原因是由于中枢神经系统在噪声刺激下产生抑制作用后的结果。一般来说,噪声强度越大,视力清晰度稳定性越差。由于视力清晰度降低,会使劳动生产率下降。同时,噪声还会使色觉、视野发生异常,调查发现噪声对红、蓝、白三色视野缩小80%。
(5)对消化系统的影响。在噪声的长期作用下,可引起胃肠功能紊乱,表现为食欲不振、恶心、消瘦、胃液分泌减少、胃蠕动无力、胃排空减慢等。
噪声的非特异性效应
(1)对睡眠、休息的干扰。噪声会影响人的睡眠质量,强烈的噪声甚至使人无法入睡,心烦意乱或使人多梦、惊醒,而老年人和病人对噪声的干扰更为敏感。
(2)对心理的影响。噪声引起的心理影响主要是烦恼,使人激动、易怒,甚至失去理智。噪声也容易使人疲劳,因此往往会影响精力集中和工作效率,尤其是对一些做非重复性动作的劳动者,影响更为明显。噪声的掩蔽效应,往往掩盖一些危险信号的声响示警,故吵闹的施工区域或生产场所易出现工伤事故。
(3)噪声对胎儿和儿童的影响。研究表明,噪声会使母亲产生紧张反应,引起子宫血管收缩,以致影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气。噪声还影响胎儿的体重。此外,因儿童发育尚未成熟,各组织器官十分娇嫩和脆弱,不论是体内的胎儿还是刚出世的婴儿,噪声均可损伤听觉器官,使听力减退或丧失。噪声还会影响少年儿童的智力发育,有调查显示,吵闹环境下儿童智力发育比安静环境中的低20%。
(4)对女性的健康影响。噪声对女性的月经机能会产生影响,常表现为周期异常(周期不规律),经期延长,血量异常(血量增多者多于血量减少),痛经等。当女性接触高强度噪声,特别是接触100dB以上强度噪声时,其妊娠高血压综合征发病率可明显增高。孕妇长期接触噪声,生出低体重儿发生率增加,对神经系统先天畸形可能也有轻度影响。
1.1 噪声的危害20世纪50年代以来,随着现代工业、交通运输的发展,噪声污染问题日益严重,已成为世界范围内公认的四大主要环境污染(噪声污染、水污染、大气污染以及固体废弃物污染)之一,严重威胁着人类的身心健康及生存环境。有资料显示,长期暴露在高噪声环境下,人们会出现听觉疲劳(如临床上报道的噪声聋)、疲乏无力、焦虑烦躁等症状。噪声会使神经系统功能紊乱、加速心脏衰老,甚至直接导致某些疾病的发生(如神经系统、心血管系统疾病等)。在工业领域,强烈的噪声会导致机器、设备及某些工业结构的声疲劳,长期作用将会缩短其使用寿命,甚至发生生产事故。另外,噪声的影响在军事领域也一直备受关注,噪声问题将会影响某些技术兵器的作战性能。例如,对于鱼雷、水雷、潜艇、水面舰艇等武器,过大的自噪声不仅影响自身神呐系统的工作,降低其有效作用距离,而且其辐射噪声降低了自己的隐蔽性,是导致受到敌方攻击的最主要因素。
2010年5月5--7日在上海举办的全球华人科学家环境论坛上,方丹群、田静、张斌、孙家麒等噪声控制专家一致认为“十二五”环境保护规划应当重视噪声问题。经大家反复讨论,起草了国内外噪声控制专家对国家环境保护“十二五”规划中关于加强环境噪声管理和控制的建议和呼吁。呼吁中指出:随着现代工业和交通运输业的发展,噪声污染越来越严重,已经成为现代重要公害之一。纽约、伦敦、东京等城市都曾有过噪声投诉量在每年各类环境污染方面的案件中占首位的报告,中国的噪声污染也相当严重。根据《2008年中国环境统计年表》中2001-2008年环境信访工作情况的统计数据表明,2001-2006年噪声与振动信访数量居首位,2007-2008年,噪声与振动信访稍低于大气污染信访排名第二位。因噪声污染问题引发的纠纷和冲突、群体性抗议时有发生,甚至导致人员伤亡事件。据2009年《中国环境状况公告》中公布的“公众对环境状况满意度调查”结果显示:“受访公众对城市和农村环境状况满意度最高的均是饮用水质量,最低的分别为环境噪声和垃圾处理”。因此,噪声问题不再单纯是城市的环境问题,在农村地区同样存在较为严重的问题,噪声问题已发展成为制约人们生活质量提高、影响和谐社会建设的社会问题。
2010年12月15日,国家环境保护部、国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、住房城乡建设部等国务院11个部门联合发布《关于加强环境噪声污染防治工作改善城乡声环境质量的指导意见》。文件指出:随着经济社会发展,我国环境噪声污染影响日益突出,环境噪声污染纠纷频发。解决环境噪声污染问题是贯彻落实科技发展观、建设生态文明的必然要求,是探索中国环保新道路的重要内容。文件第二十三条强调:应加强科技研究与开发,加大对声环境质量改善技术研发的支持,通过科技计划,依托行业主管部门,充分利用相关科研机构、高校、企业噪声振动研究基础,研究噪声控制技术。
因此,无论在军事领域还是民用领域,噪声控制都是一个值得关注的研究方向,如何有效地减小控制环境噪声,是我们所面临的一个迫切需要解决的问题。
1.2 噪声的无源控制方法
所谓噪声控制,就是针对控制对象的性质、工作环境和控制要求,运用各种噪声控制原理来减小或消除有害噪声效应。从策略上来讲,噪声控制可以从噪声源、噪声传播途径和噪声接受者三个方面入手。传统的噪声控制采用无源控制方式,诸如吸收、隔离、阻尼以及结构消声等方法,其降噪机理在于通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用来实现声能的衰减,称为无源噪声控制。
1.2.1 吸声降噪
吸声降噪主要用于室内降噪,是指采用吸声材料或者吸收声能,从而降低噪声强度的方法。通常用吸声材料或结构的吸声性能,其定义为吸收的声能与入射的总声能之比,即a=E a/E i 式中 E i —入射声能;Ea —被材料或结构吸收的声能。
吸声系数a始终是小于1的。A越大,吸收的声能越多,表明材料或结构的戏声性能越好。
常见的吸声材料主要指多孔吸声材料,如玻璃棉、岩棉、及泡沫塑胶等。其吸声机理在于多孔材料具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞。当声波入射到多孔材料上,声波能顺着孔隙进入材料内部,引起孔隙中空气分子的振动。由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦,声能转化为摩擦热能而吸声。
对于吸声结构来说,所用材料本身可以不具有明显的吸声特性,但材料经打孔、开缝等简单的机械加工和表面处理后,制成某种结构儿具有吸声性能。如穿孔石膏板、空间吸声体及吸声尖劈等。
在车间、厂房、机场大厅等场合,声波在室内传播时,被墙壁、天花板、地板等障碍物反射,形成混响声场。通过在室内布置吸声材料,可以使混响声被吸掉,降低室内噪音。吸声降噪最多可以获得10~15dB的降噪量。
1.2.2 隔声降噪
把产生噪声的机器设备等噪声源封闭在一个小的空间,使它与周围环境隔开,以减少噪声对环境的影响,这种做法叫做隔声。隔声屏障和隔声罩是主要的两种设计,其他隔声结构还有:隔声室、隔声墙、隔声幕、隔声门等。
隔声屏障主要用于阻挡直达声的传播。在声源和接收者之间插入一个设施,使声波传播有一个显著的附加衰减,从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响。隔声屏障主要用于室外。随着公路交通噪声污染日益严重,有些国家大量采用各种形式的屏障来降低交通噪声。铁路旁的隔声屏障设施,可减低列车通过的产生的噪声对居民的影响。
隔声罩是用来阻隔机器设备等噪声源向外辐射噪声的罩子,可以和机器的外壳结合在一起,也可以是和机器分开的单独罩。隔声罩通常是具有隔声、吸声、阻尼、隔振和通风、消声等功能的综合体。隔声罩主要由罩板、阻尼涂料和吸声层构成,其结构可以是完全封闭的,可以留有必要的开口、活门或观察孔。小的隔声罩只有几厘米大小,而最大的可高达几十米。工厂车间的隔声罩设施将产生噪声的机器封闭在特定的空间内,降低机器噪声对车间内从事作业工人的听力损伤。
1.2.3 消声器降噪
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。消声器通常安装在空气动力设备(如鼓风机、空压机、锅炉排气口、发电机、水泵等排气口再说较大的设备)的气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。
根据消声机理,无源消声器可以分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、小孔消声器等。
①阻性消声器主要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,是通过消声器的声波减弱。
②抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的,好像是一个声学滤波器,每一个带管的小室是滤波器的一个网孔,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扣,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。
③阻抗复合式消声器由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。
④微穿孔板消声器一般是用厚度小于1mm的纯金属板制作,在薄板商用孔径小于1mm的钻头穿孔,穿孔率为1%~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。
⑤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。
1.3 噪声的有缘控制方法
一般来说,上述的无源控制方法对中、高频噪声具有较好的控制效果,但对低频噪声效果不大,并且这些方法不同程度地存在着安装维护、设备笨重、体积庞大等缺点。为此,人们开始寻找新的控制方法以弥补无源控制方法的不足,于是有源噪声控制(Active Noise Control,ANC)技术应运而生。从理论上说,有源噪声控制(又称主动噪声控制)在低频范围内可以达到很高的降噪量。同时可以使整个系统体积很小,便于设计和控制,具有很大的优越感。
1.3.1 有源噪声控制的基本原理
有源噪声控制的基本原理是基于声波的相消干涉原理,由德国物理学家Paul L e u g 在1933年率先提出的,并于1933年N、1936年分别在德国及美国获得了专利。
L e u g专利中的管道噪声有源控制,依据声波的相消干涉原理,利用人为附加的次级声源,使其发出的声波与原有初级噪声源发出的声波形成相消干涉实现噪声衰减。传声器,用于检测噪声并将其转换为电信号,电信号由放大器放大,然后激励扬声器发生。扬声器产生一个与初级声波辐值相等、相位相反的次级声波。二者相互抵消。这样,在管道下游形成一个局部静音区。
为了获得良好的消噪效果,需准确确定声波从传声器传播至扬声器所需要的时间,且放大器应具备良好的辐频和相频特性。一般认为,L e u g的系统是最早的前馈有源噪声控制系统,为有源消声的蓬勃发展奠定了理论基础。但是,在20世纪30年代,当时的电子技术水平难以满足上述要求,因此L e u g的理想未能付诸实现,在此后近20年的时间里被束之高阁。
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