东中国海夏季海洋环境噪声特性分析

海洋环境噪声不仅是水中目标探测的背景干扰声场之一,还可用以反演海洋物理参数。文章基于实测东中国海某海区夏季海洋环境噪声数据,分析其时频特性、统计特性以及风关特性。研究结果表明,试验期间该海区100 Hz以下频段的海洋环境噪声级约为110 dB,频率为100和300 Hz的海洋环境噪声级分别服从自由度为8和6的卡方分布,频率为1 kHz和3 kHz的噪声级服从正态分布;海况对低频海洋环境噪声级概率分布无明显影响,但是对高频段噪声级正态分布的均值和方差会产生一定影响;随着频率的增加,海洋环境噪声级与风速对数间的相关系数逐渐增大,1 kHz以上相关系数在0.6～0.7之间;100 Hz以上频段的噪声谱级基本不随深度发生变化。文中的结果可以为水中目标的探测以及浅海海洋环境噪声的应用研究提供技术支持。     

远离航道海域低频海洋环境噪声垂直指向性

海洋环境噪声垂直指向性是声呐背景场的典型空间特性之一,既可体现噪声源的空间特性及其传播特性,还可用来反演海洋环境的特征参数。分析了南海某岛礁海域实测海洋环境噪声的垂直指向性,发现当接收阵远离航道时,低频海洋环境噪声垂直指向性的主瓣集中在-30°～30°范围内(0°对应水平方向),且水平方向不存在凹槽。基于舰船自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)航船分布数据得到简化航道区域航船噪声源模型,利用3D射线声传播算法,结合实际岛礁海域地形数据,计算的低频海洋环境噪声垂直指向性与实测数据处理结果相符。研究结果表明,当接收阵距航道较远时,由航道航船引起的低频海洋环境噪声以接近水平方向入射垂直接收阵,研究结果可为声呐在远离航道海域的性能提高提供技术支持。     

基于光纤矢量水听器的浅海噪声矢量场特性研究

基于简正波理论分析了浅海噪声矢量场声压和质点振速的强度特性,仿真了浅海声压和质点振速的噪声强度在深度和频率上的变化特性,噪声矢量场强度特性仿真结果与实验测量结果一致。针对声场测量的有效性,给出了加速度通道自噪声谱级和灵敏度必须满足的关系式,并提出了降低自噪声对接收系统影响的两种措施。最后分析并对比了系统自噪声谱级和海洋环境噪声谱级,结果表明,声压通道的自噪声比环境噪声谱级低20 d B左右,Y通道和Z通道的自噪声比环境噪声低3.5 d B以上,X通道的自噪声谱级在200 Hz附近与环境噪声谱级最为接近,约比环境噪声低1.5 d B。     

基于矢量水听器的南海海洋背景噪声测试

矢量声压振速联合处理建立在信号的声压和振速相位基础上,海洋环境边界影响将改变矢量声场声压振速的幅度和相位特性．首先根据南海环境条件结合水下目标辐射噪声测量,采用声场矢量简正波理论估算海面非相干偶极子噪声和水下点声源矢量强度随深度的变化,然后设计了可用于深海海域噪声测量的矢量水听器测试系统,获取了南海海域典型深度上的背景噪声矢量强度并进行了特性分析．结果表明：深海背景噪声谱级在500Hz以下基本上不随深度变化,在500Hz～3kHz频段浅深度背景噪声谱级略高于较深深度的背景噪声;振速垂直分量的背景噪声要小于声压和振速水平分量的噪声谱级．     

一种计算航船对近海海洋环境噪声贡献的算法

为了研究浅海中低频段的海洋环境噪声，文章构建了一种计算航船对近海海洋环境噪声贡献的算法，利用某海域航船信息，结合实际水文参数，对该海域的航运噪声进行了仿真计算。航船信息通过访问船舶自动识别系统数据库获取。主要关注50~400 Hz的中低频段，将仿真计算结果和实验数据进行对比，验证了算法的可靠性，并进行了误差分析。利用该算法可获取接收点处航船噪声的水平方向分布特点，并可初步定量分析航船噪声对海洋环境噪声的贡献。     

住宅内固定设施低频噪声特征及评价方法探讨

通过对室内噪声的成因分析、室外声经地面传递至室内的各频段声级衰减特征以及典型固定设施噪声在房间内的噪声传递特征分析,认为对于上海市的住宅室内固定设施噪声的研究定义频段应在20～250 Hz以内,以低频噪声为主;为客观反映室内人的主观感受,参照国内外文献,结合对本市不同区域的实测室内声环境“dB(C)～dB(A)”差值对比,建议在制定上海市住宅室内固定设施噪声排放限值标准时采用"dB(C)～dB(A)的差值超过15 dB"指标预判是否存在低频噪声影响,进而再对20～250 Hz间的频谱进行限值控制。通过对低频为主的固定设备噪声特征分析,为本市住宅建筑内固定设施的噪声制定提出限值建议,为住宅室内环境治理及监管提供科学依据。     

内燃机车司机室内部噪声特性分析

应用噪声与振动测试分析系统对内燃机车司机室内部噪声进行测试与分析,得出结果为：司机室内部存在的主要是中、低频噪声,在100～160 Hz和1 250～2 000 Hz两个频段出现峰值,特别是1 600 Hz附近较明显;当机车运行速度低于120 km/h时,运行速度大小对司机室内噪声值影响不大;对于双司机室机车而言,靠近冷却室端的第二司机室的噪声值比远端第一司机室的噪声值高大约2～4 dB(A);相同工况下机车定置时司机室内噪声值比机车运行情况下的测试值要小约2～5 dB(A)。研究结果为内燃机车司机室的减振降噪设计提供依据。     

40 t锅炉低频消声器的设计

40 t燃气锅炉的低频噪声在频率63 Hz及12 5Hz尤为突出,是影响环境噪声达标的关键成分。通过对吸声材料声学特性的调研,根据相关纤维材料在上述低频段的声学基本常数[γ]和Z c;分析不同流阻率的多孔材料层背衬刚壁时,相关低频吸声系数的变化。同时按燃气锅炉排烟消声器的流阻要求,进而对阻性消声器的构造开展综合研究,设计一种内置整流体的圆筒状消声器。声学测量表明：5 m长、φ 2.4 m外径、通道直径φ 1.6 m内置整流体0.6 m的圆筒状排烟消声器,在31.5到250 Hz低频段有10～16 dB的降噪量,解决锅炉运转时低频噪声超标问题,使当地环境噪声达标。     

综合交通枢纽站内环境噪声特性分析

综合交通枢纽站内环境噪声水平直接影响工作人员和旅客的舒适性,关系着铁路站区综合开发的可持续发展。以某综合交通枢纽为工程背景,实测站内不同结构层的声压级水平,并进行时域和频域分析,研究不同类型列车和地铁进出站对站台、候车厅环境噪声的影响。得到以下结论(:1)站台层小时等效声级为65.4 dB(A)～70.2 dB(A)。候车厅高峰时间段小时等效声级为72.8 dB(A),相对于平峰时段高出4.6 dB(A),40 Hz～200 Hz频段范围内噪声实测高于舒适度限值。(2)不同类型列车进出站引起的站台层噪声响应存在最大声压级和响应时间的差异,但频谱响应的优势频段均为400 Hz～2 500 Hz。(3)列车制动进站过程,站台层、候车大厅的低频噪声响应基本不变,列车轮轨碰撞、制动等引起的较高频段的噪声响应迅速增强,主频向高频移动。其中站台层等效A声级为73.8 dB(A),候车大厅为75.3dB(A)。(4)随着与列车通行线路中心线距离的增大,站台关键点噪声响应呈现对数形式的衰减。(5)地铁的通行,对候车大厅的噪声环境影响不大。     

隧道内地铁列车车内噪声预测分析

为研究隧道内地铁列车车内噪声特性,建立了隧道-车体有限元-边界元声学分析模型。基于地铁B型车车轨耦合模型和现场试验获取车体二系悬挂力激励和轮轨噪声激励,将激励施加到车体计算分析车内噪声,以广州轨道交通7号线列车噪声试验数据对仿真分析结果进行验证,并研究了结构声和空气声对车内噪声的影响规律。分析结果表明:车内各标准点声压级图变化趋势基本一致,峰值中心频率集中在630 Hz处,主要频段为200～1 600 Hz,车体转向架上方A声级比车体中心高约1.02～2.35 dB(A);结构声对车内噪声的主要影响频段在20～200 Hz,空气声对车内噪声的主要影响频段在200～5 000 Hz,其中500～5 000 Hz频段最为显著;60 km/h车速下,结构声荷载作用下车厢中心处A声级比空气声荷载作用下相同位置高约21 dB(A)。该研究成果可为降低列车车内噪声,改善车内声学环境提供理论依据。     

货梯曳引机结构传播的噪声治理

以某商住两用高层建筑内对居民影响较大的大型超市货梯曳引机噪声治理为例,在测量分析货梯机房及受影响住宅室内振动与噪声信号基础上,结合声源识别,提出对货梯曳引机采取隔振设计,降低结构传播至住宅室内噪声的工程措施,并对工程实施后的降噪效果进行实测。结果表明,隔振处理后,除共振区外,在5～1 000 Hz各1/3倍频程上隔振器上、下振动加速度级差为15.0～32.4 dB,隔振效率为82.2 %～97.6 %;机房内曳引机通过建筑结构传播至住宅室内的噪声,在63～2 000 Hz各倍频程上声压级降低8.9～21.4 dB,其中以250 Hz所在倍频程声压级降低量为最大,最终消除了居民相关噪声投诉。     

人车混行城市隧道交通噪声对行人影响的实验研究

为研究人车混行城市隧道内机动车噪声对行人的影响,文章在洞山隧道内部、口部、外部等间距布置8个测点,利用RTA840双通道实时分析仪测试了20 min内的交通噪声等效声压级、频谱和车辆从行人旁边经过时3 s内的交通噪声瞬时声压级、频谱。测得：(1)隧道内部的交通噪声等效声压级为82 dB(A),比隧道外等效声压级高10 dB(A)。(2)隧道外部、口部、内部的交通噪声频谱曲线特征相同,在20～2 000 Hz范围内声压级较高且呈“M”形。(3)当车辆在隧道内部从行人旁通过时,交通噪声瞬时声压级达到86 dB(A);瞬时噪声频谱相比于背景噪声频谱在20～8 000 Hz频段范围内声压级均有明显增大。最后结合测试结果和洞山隧道实际从吸声、隔声、管理三方面总结隧道内声环境改善措施。     

亥姆霍兹消声器自适应控制方法研究

为弥补传统亥姆霍兹消声器消声频带较窄,无法适应噪声频率多变的实际环境的缺点,提出了一种具有自适应调节功能的亥姆霍兹消声器。采用步进电机与曲柄连杆驱动亥姆霍兹消声器腔体的背板移动,从而改变消声频率;利用MATLAB软件进行了数值分析,获得了最优结构;基于LabVIEW软件进行自主降噪控制编程。实验结果表明,当噪声频率从385 Hz变化到860 Hz时,所设计的消声器可以实时调节腔体体积,实现有效消声,且降噪量最高可达24 dB。与传统消声器相比,自适应亥姆霍兹消声器不仅实现了有效消声,而且实现了自适应频率可调,消声能力得到了显著改善。     

薄膜型声学超材料的管道消声特性研究

针对管道低频流噪声难于有效控制的弊端,设计了一种薄膜型声学超材料及其性能测试装置,根据声波传递理论计算了管道内薄膜在声压作用下的振动特性。利用COMSOL软件的声固耦合模块研究了薄膜的消声特性,并进行了对比试验。结果表明:薄膜在低频范围内有较好的消声性能,薄膜的共振频率即为其消声工作频率;薄膜的振幅越大,传递损失值越高,最高达54 dB;薄膜参数的变化对超材料的消声性能有调节作用,通过改变施加在薄膜上的预应力和薄膜厚度,分别实现了传递损失峰值频率偏移120 Hz与110 Hz;通过改变附着质量块大小,实现了100 Hz及以下超低频消声。相关研究为主动声学超材料以及紧凑型管道消声器的设计提供了依据。     

公路隧道噪声降噪案例研究

隧道型公共设施的声环境,可以使用大量具有高吸声系数的吸声构造,铺设于隧道拱壁及轨道铺面,以降低混响时间及噪声。文中以在湖南省常张高速公路关口哑隧道吸声安装工程为例,在铺设吸声构造后,其混响时间在装吸声构造后在各1／3倍频带约减少64％～84％,预估降噪量则为4．7～8．5dB之间,在200Hz～800Hz之间,降噪量则有7．1dB～8．5dB之间,降噪效果显著。如以实际公路噪声特性预估,降噪量约有6．3dB（A）,SIL（speech interference level）则有6．6dB改善效果。