噪声污染控制新技术

噪声控制新技术1402032026孙小飞环境工程（2）班摘要：我国噪声控制技术的研究起步较晚，但发展很快，取得了许多有益的成果及技术，并得到了较好的应用。本文综述了我国噪声控制技术的发展现状，从噪声测量技术、无源噪声控制技术、有源噪声控制技术、声学材料的发展等四个方面详细介绍了噪声控制技术的研究现状，这将对噪声控制技术的研究起到一定的参考作用。关键词：噪声；控制；有源噪声；无源噪声；现状噪声控制技术在五十年代初已引起学者们的注意并开展了研究，我国起步较晚，但进展较快，近二十年来，我国对噪声控制技术进行了较为系统的研究，取得了可喜的成果，在某些方面还有突破性的进展。一．噪声测量技术噪声测量技术是控制技术的重要组成部分，是编制控制设计方案的前提，通过测量来了解噪声源的特性及传播规律，有针对性地采取治理措施。八十年代以来，计算机和信号处理技术有了很大的发展，从而使噪声测量技术出现了一个崭新的局面二．声强测量技术声强测量技术始于七十年代末，到九十年代已出现了手提式声强测量系统。这使得过去只能在特定的试验室例如消声室、混内室、隔声室等）内进行的声学测量，现在可以在一般环境中进行。声强测量可以在现场快速而准确地进行声源识别，测量声功率，进行大梁、楼板等结构声的研究。我国声强测量技术的研究与应用，目前还只局限于少数科研设计单位和大专院校，国产声强测量仪器还未商品化，与发达国家相比差距较大。随着便携式声强仪的普及和应用，将在更大的范围内取代传统的测量方法，使用领域将更加广泛。三．智能化、小型化测试仪器以及噪声测试工作站目前很多噪声测量仪器已具备了自动采集数据、数据存储、数据处理等功能，有的可进行实时分析，呈现出智能化的特点；为便于现场测量，很多仪器朝小型化、袖珍化方向发展；有的仪器集多种功能于一体，将噪声的常规测量和信号处理分析系统组合于一个仪器内，由于其功能多，故有工作站之称。这种工作站有的是便携式，十分适用于现场测量和数据处理。目前我国已能生产满足环境噪声测量所需的智能化、小型化测量仪器，噪声测量工作站也正在建立当中。四．无源噪声控制技术无源噪声控制技术包括隔声、吸声、消声、隔振和阻尼减振，也称为常规控制技术或传统的控制技术。无源控制技术日趋成熟，是目前对噪声源和振动源进行控制的员主要的也是最有效的手段，其发展状况概述如下：1.采用CAtiS行优化设计，可以做到针对性强、多方案比较，以最简单的结构和最少的费用，达到比较满意的效果。例如消声器的设计采用CAP其结构形式更加简化，消声效果得到提高；2.低频吸声、隔声、消声等难题有所突破；3.新开发的建筑材料、化工材料应用于噪声控制工程。例如建筑板材应用于隔声，塑钢门窗应用于隔声窗，p〇tS应用于声屏障等；4.某些结构向元件化、拼装化、装饰化方向发展；5..无纤维吸声材料、洁净吸声材料已有应用并在深入研究；6.根据著名声学专家中科院院士马大猷教授的微穿孔板理论而设计的具有许多优越性的微穿孔板吸声、消声结构，应用范围已由室内扩展到室外，正在酝酿突破性的进展；7.大型设备隔振技术应用更为广泛；8.阻尼减振技术已从军用转为民用。无源控制技术我国与发达国家相比，在原理方面来讲没有什么差距，发展方向也大体是以上八个方面。某些控制技术，例如微穿孔板吸声技术，我国已处于国际领先地位。但在无源控制技术的工艺制造方面差距较大，CAE在无源控制方面的应用、普及、深入研究差距也很大。五．有源噪声控制技术有源噪声控制技术（AN在本世纪三十年代就有人提出，但发展缓慢。直到七十年代，由于计算机和信号处理技术的发展，有源控制才得到了迅速发展。进入八十年代，对有源控制的原理和方法有了更深入的研究，同时与ANdH套的高恒定功率扬声器、次级声源、换能器以及相关信号处理装置有了很大发展，致使ancS入了实用阶段。与无源噪声与振动控制技术相比，ANC的优点在于能解决无源控制中难以解决的低频问题，针对性强，装置体积小，灵活方便，可减少被控制对象的结构改动。目前ANC已投入应用的领域主要有：1．管道有源消声，例如在中央空调的送、排风管道，各种空气动力设备的进出口管上加装有源消声器等；2．有源护耳器、有源抗噪声送、受话器等，在局部空间有源降噪，有利于个人防护和语言通讯；3.简单的分离谱噪声例如变压器噪声等）的有源控制；机械设备基础传递中有源阻尼器的控制；4.低频强噪声自由或半自由空间的有源控制。六．声学材料的发展随着材料工业发展，越来越多的各类声学材料出现在市场。在建材行业，已有一批较先进和已形成规模化生产能力的企业，特别是纤维性吸声材料及护面材料、轻质隔声材料和隔声结构等。噪声控制工程师可以更有余地选用标准化、系列化的声学材料，包括吸声材料、隔声材料、阻尼材料及其复合材料。七．环保型和安全型声学材科大量的环境和人居场所的污染和化学、物理危害因素调查工作表明，人们应注意使用坏保型和安全型声学材料，包括无毒无害、阻燃防火等，一些用户甚至要件使用天然”和功能性的声学材科。特别是居住场所、人员集中工作场所、有特殊要求的场所对环保型和安全型声学材料要求呼声更高。世界各国在环保型和安全型声学材料领域的研究工作非常活跃。微穿孔板吸声结构和微穿孔消声器在国内外地成功应用是一个典型的实例。八．复合型声学材料汽车、火车、飞机等交通运输工具。各类工程机械、家用电器设备的噪声发射已列入重要产品质量评价指标，由于考虑重量和空间的限制，大量不同类型复合声学材料被采用，已成功应用在这些噪声源控制中的复合声学材料有阻尼^及声复合材科、阻尼^及声-隔声复合材料等。九.多功能声学材料在一些情况下，希望声学材料集多种功能于一体，除吸声、隔声、阻尼等声学能外，还具有其他功能，如电磁屏蔽、射线屏蔽、防火阻燃以及其它防护功能。这类多功能声学材料在特种车辆、建筑施工等设备和场所得到应用，并受到欢迎。研究声源控制技术，最主要的就是要研制出低噪声产品和装置，替代高噪声设备。从八十年代开始，国际上就提出从声源和振动源上进行控制是最积极最有效的方法，是治本技术，同时噪声和振动的降低往往也意味着制造精度的提高或结构的改变或运行效率的提高。我国在声源控制技术的研究方面进展较快，目前可提供的低噪声产品种类有2除个。例如低噪声风机、低噪声冷却塔、低噪声空压机、低噪声电机、低噪声木工机械等。但由于产品的低噪声化涉及多个学科，与整个工业技术水平有关，因此在声源控制技术方面与国外的差距还是比较大的，需要进一步的深入研究与探索，才能使噪声控制技术在国际上占有重要的一席。参考文献[1]贺启环.环境噪声控制工程[M].北京：清华大学出版社，2011:1[2]MackenzieL.Davis,SusanI.Masten.环境科学与工程原理[M].北京：清华大学出版社，2007:631[3]许兆义，李进.环境科学与工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2010:660~662[4]毛东兴，洪宗辉.环境噪声控制工程[M].北京：高等教育出版社，2010:5[5]朱蓓丽.环境工程概论[M].北京：科学出版社，2011:182~183[6]曲向荣，李辉，吴昊.环境工程概论[M].北京：机械工业出版社，2011:131~134[7]孔昌俊，杨风林.环境科学与工程概论[M].北京：科学出版社，2004:240~241[8]王光辉，丁忠浩.环境工程导论[M].北京：机械工业出版社，2006:218[9]郑正.环境工程学[M].北京：科学出版社，2004:601[10]蒋展鹏.环境工程学[M].高等教育出版社，1992:508~512