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新法制时报 时间:2020年10月26日 21:56

  从邻居家震耳欲聋的音响到低空飞行的轰鸣的飞机,噪声无处不在。从某种意义上说,现代科技是这些噪声的真正元凶,因此人们准备以其人之道还治其人之身,利用高新技术来消除噪声。

  如何来对付噪声呢?一是采用一种被动的方法,即寻求更好的声音隔离。但这是治标不治本。人们更感兴趣的是一种防患于未然的方案,一种抗噪音智能材料应运而生。英国南安普顿大学声学与振动研究所信号处理与控制小组负责人近年来一直在研究一种所谓有源噪声控制的方法。这种方法利用麦克风探测到噪声源,并产生与之对应的反相波。由于大多数噪声并非来自点源的单一不变的频率,而是不断变化的复合频率波,因此为了产生抵消信号,就必须实时地分析噪声并预测其未来行为。80 年代末期,艾略特和他的小组研究出这种复杂的电子控制机械,并将其试用于 BA748 飞机中,结果对低频噪声的衰减较为明显。目前已有多家航空公司计划采用上述降噪声装置。

  针对综合噪声,已有几家公司推出了所谓的“有源”耳机,供商业及军用飞机驾驶员使用。它还可以减少背景噪声,提高音乐清晰度。

  另一种降噪方法是阻止噪声源的振动。这一方法已用于汽车悬架及轮船发动机房中。艾略特小组试图减小喷气式飞机内部的隆隆声,他们注意到,噪声起源于机身外与之作用的空气,并经内部翼板放大。艾略特计划用传感器探测出振动,并将测量结果传到机翼的压电陶瓷致动器中产生反振动以消除噪声。目前这一计划正在组织实施中,若能成功,将对整个航空运输业带来极大影响。

  对于大型喷气式飞机而言,噪声有两个来源,一是起飞时燃烧产生的轰鸣,另一是风扇推动空气发出的啸鸣声。为此,美国弗吉尼亚理工学院的专家研制出一排 12 个有源翼板置于发动机两侧,由压电陶瓷致动器驱动,发出消声波。虽然此技术还未用于大型客机,但已走出了实验室,在一些商用飞机上试用,可使发动机噪声衰减 10 倍。

  以用这种材料制造机翼,还可将之作为“声学墙布”安装在建筑物中,以阻挡来自外界的噪声。这种智能建筑,其外部就如人的皮肤,可通过传感器感知外来的噪声,并通过自身主动的振动来消除之。这一设想一旦付诸实现,将对整个建筑界带来巨大影响。

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