CN201395770Y - 干涉型降噪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁路或公路交通的经过空气传导的噪音的吸收或反射装置，尤其涉及一种通过干涉方法降噪的装置。本实用新型的干涉型降噪装置包括多面体的筒体，筒体内部中空形成腔室，筒体上设有入射口与干涉口，入射口、干涉口分别与腔室连通，声源传播的声波由入射口进入腔室，由干涉口传出。本装置重量轻，刚性强，强度高，偏心矩小、抗冲击、耐腐蚀、耐老化、绝缘、吸水率低、可循环利用、不具有盗取价值。

Description

干涉型降噪装置

技术领域

本实用新型涉及一种铁路或公路交通的经过空气传导的噪音的吸收或反射装置，尤其涉及一种通过干涉方法降噪的装置。

背景技术

在现代的技术经济条件下，从源头上控制噪声使其达到噪声排放标准是难以实现的，通用的有效治理措施是在靠近噪声源处设置声屏障，其声屏障的工程声学效果通常以声屏障的高度所决定。

目前声屏障应用中存在如下不足：1)其高度受到各种条件限制，对绕过声屏障上缘的绕射声难于治理，声屏障上缘成为二次嘘声源；2)治理交通噪声的声屏障工程中，超过旅客视线高度的声屏障阻隔旅客视野，使旅客产生视觉乏味、疲劳及不适感；3)高速运行的交通工具、尤其是高速运行的列车产生的空气动力学噪声和气动力(速度风)与不通透的声屏障墙体相互作用，影响结构安全和噪声控制；尤其是高速运行的列车产生的下部噪声在相对声屏障和列车侧面之间多次反射，在声屏障上部形成集中声源，上部的集中声源可绕过声屏障顶端，这样就大大降低了声屏障的实际降噪效果。

现有技术中也有采用干涉方式降噪的，如2008年5月7日公开的中国专利申请，公开号为CN101175887A，其公开了一种隔音装置，将具有按照规定的角度弯曲而向声源一侧开口的多面体的长条状的隔音部件，依次层叠在按照规定间隔立着的支柱之间，构成具有适当的高度的隔音壁，使从声源传来的声波通过多面体多次反射，通过相互干涉，从而使得噪声减少。其降噪效果虽然较好，但跟现有的降噪声屏障没有什么区别，仍然存在声屏障上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种干涉型降噪装置，其可以很好的将声源传播的噪声降低。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括多面体的筒体，筒体内部中空形成腔室，筒体上设有入射口与干涉口，入射口、干涉口分别与腔室连通，声源传播的声波由入射口进入腔室，由干涉口传出。

入射口设有一个频导板或一个以上的频导板。本装置区别于目前使用的隔声降噪类产品，本干涉型降噪装置基于声波干涉原理，应用声程差机理，使噪声源中部分噪声通过腔室再回到原噪声场中干涉消声，是属于无源干涉消声的降噪器。干涉型降噪器在声场传播路径上装设不同声程的多组旁通路，使部分声波岔入旁通路中。旁通路的长度比主通路(原声场路径)长度大一个数值，使这个数值恰好等于拟消声波波长的一半(或半波长的奇数倍)，当主通路和旁通路的声波在干涉口位置的声场相遇时，由于某个频率声波相位恰好相反，互相抵消，达到消声的目的。

干涉消声的条件为声场中相遇的不同声源的声波应频率相同、传播方向相同、相位相反。干涉型降噪装置在噪声入射口设置声程不同的多组频导板组成的频道口，干涉型腔室几何形状依据f＝C/4L*X(X＝1，3，5，7......)的干涉消声公式设计而成，其中f代表声频、C代表声速、L代表声波长、X为声波长奇倍数的系数。噪声源发出的声场的部分声波所经过的干涉型降噪器腔室内路径的长度等于奇数倍声波的半波长，在干涉口处声波与声源继续发出的同频率声波的相位相差180°，使两个相位相差180°的声波相遇形成干涉而抵减消声。

频导板的间距为2-12CM，声波由相邻的频导板间隔处进入腔室内。频导板为L型，L型频导板弯折处的夹角为90°-150°，弯折处夹角面向声源方向，且其夹角从左到右依次增大。频导板的长边的长度为10-50CM，且其长度从左到右依次减小。频导板的短边与入射口平面的夹角为40°-110°，且其夹角从左到右依次增大。频导板的长边的延长线与入射口平面的夹角为30°-60°，且其夹角从左到右依次减小，频导板的长边位于腔室内。筒体最左侧为筒体的基准面。入射口平面与基准面夹角为90°-110°，干涉口平面与入射口平面夹角为45°-65°，干涉口平面与入射口平面相邻设置。

筒体与现有的声屏障组合使用，将筒体设置在声屏障顶端，筒体基准面与声屏障结合，可通过螺栓或直接焊接或通过其他方式连接。筒体与声屏障可以有多种组合角度使用，即筒体基准面可与声屏障平行设置，直接将筒体基准面与声屏障完全接触；也可以将筒体基准面倾斜与声屏障设置一定的夹角或垂直设置。不管采用上述那种方式，只要能保证声源的声波能充分通过入射口进入腔室即可。基准面内部可以采用中空形成空腔的结构，空腔可以吸收部分噪声，进一步实现降噪效果并可以代替部分声屏障实现吸声功能。筒体的下侧面设有与腔室贯通的排水口，排水口可将进入腔室内的水充分排出，可有效避免积水对筒体的损坏或对声波的影响。

我国列车运行噪声源频谱特性以宽频为主，铁路噪声能量集中在一定的频率范围内。找出宽频谱中影响噪声强度的主要频率作为干涉降噪频率，即可实现降噪的目的。目前，本装置只能对某段频率内的声波可以有效地干涉降噪，对铁路噪声声能比较集中的125Hz-8kHz之间的倍频程中心频率均有不同的干涉效果，低频干涉降噪最好。

本干涉型降噪装置有别于现在的有源消声产品，没有电子回路等复杂系统，干涉噪声取之于原噪声源，经干涉型降噪装置转换其相位，返回原声场中干涉消声；结构简单，无需维护或维护简单；无能源消耗，声学效果不受气候影响。特别适宜列车高速运行产生的空气动力噪声的控制，可降低列车风对结构装置的负面影响。在不提高声屏障高度时，提高了2dB以上的降噪效果，相当于间接提高了声屏障的高度。

在高度适宜的声屏障上缘安装干涉型降噪装置能有效提高声屏障的降噪效果。经多项综合试验检测，干涉型降噪装置的降噪效果主要表现在位于声影区和亮区之间的过渡区域(亦称灰色区域)和125Hz～8000Hz频率范围内，在现场试验条件下：离噪声源水平距离15米、受声点高度9米范围内，附加降噪效果在2.0dB以上，同时有效降低风动力对声屏障安全的负面影响，可为旅客提供充分的观光视觉条件。同时实现降噪、车窗通透、降风压的目的，是治理交通噪声的理想产品，可广泛应用在铁路、公路等降噪工程。

本装置重量轻，刚性强，强度高，偏心矩小、抗冲击、耐腐蚀、耐老化、绝缘、吸水率低、可循环利用、不具有盗取价值。干涉型降噪器产品以粉煤灰和废旧塑料为主要材料，将两种废弃物经专用设备混合熔融，制备成树脂基复合材料，再经模具注塑成型，也可以通过其它轻质、耐用材料制成，只要采用本结构，都可以实现干涉降噪效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述：

图1为本实用新型的外形立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的侧面示图；

图3为本实用新型实施例1的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的侧面示图；

图5为本实用新型实施例3的内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例4的内部结构示意图；

图7为本实用新型实施例5的内部结构示意图；

图8为本实用新型实施例5的与声屏障结合结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本装置包括多面体的筒体，筒体内部中空形成腔室5，筒体上设有入射口1与干涉口3，入射口1、干涉口3与腔室5分别连通，声源传播的声波由入射口1进入腔室，由干涉口3传出，在干涉口3的位置与未进入腔室1内的原声场中的声波进行干涉，达到降噪目的。

筒体的基准面2竖直设置，基准面2固定在声屏障6的背面，基准面2为单层的实体结构。入射口1间隔设有五个频导板，分别为1a、1b、1c、1d、1e。频导板的间距分别为10CM。频导板为L型，L型频导板弯折处的夹角分别为90°、97°、113°、129°、139°，弯折处的夹角面向声源方向即筒体的基准面2的方向设置，其夹角从左到右依次增大。

频导板的长边的长度分别为45CM、39CM、28CM、21CM、13CM，其长度从1a到1e依次减小。频导板的短边与入射口平面的夹角分别为45°、55°、73°、90°、101°，其夹角从1a到1e依次增大。

频导板的长边的延长线与入射口平面的夹角为44°、42°、40°、39°、38°，其夹角从左到右依次减小。筒体正对声源的一侧为筒体的基准面2，基准面2竖直设置。入射口平面与基准面2的夹角为100°。干涉口平面与入射口平面的夹角为59°。

筒体的下侧面设有排水口4。

下面的表格为本装置的工程现场实验降噪效果：(测试点离噪声源水平距离为13m)

实施例2

筒体的基准面2与声屏障6之间的夹角为20°，保证了声源位置较低时，声波能够充分通过入射口1进入腔室内5。其它同实施例1。

实施例3

入射口1设有一个频导板1a，频导板1a为L型，L型频导板弯折处的夹角为为100°。频导板的长边的长度为30CM。频导板的短边与入射口平面的夹角为60°。其它同实施例1。

实施例4

筒体的基准面2与声屏障6垂直设置，保证了声源位置较低时，声波能够充分通过入射口1进入腔室内5。其它同实施例1。

实施例5

基准面2内部中空形成空腔7，空腔7利用双层隔板和双层隔板形成的中空可以实现隔声效果，并可以代替声屏障6的部分高度。其它同实施例1。

Claims (11)

1.一种干涉型降噪装置，其特征在于包括多面体的筒体，筒体内部中空形成腔室，筒体上设有入射口与干涉口，入射口、干涉口分别与腔室连通，声源传播的声波由入射口进入腔室，由干涉口传出。

2.根据权利要求1所述的干涉型降噪装置，其特征在于入射口设有一个或一个以上的频导板。

3.根据权利要求2所述的干涉型降噪装置，其特征在于设有一个以上频导板的装置中频导板间隔设置，相邻频导板的间距为2-12CM。

4.根据权利要求3所述的干涉型降噪装置，其特征在于频导板为L型，L型频导板弯折处的夹角为90°-150°，弯折处夹角面向声源方向，且其夹角从左到右依次增大。

5.根据权利要求4所述的干涉型降噪装置，其特征在于频导板的长边位于腔室内，频导板的长边的长度为10-50CM，且其长度从左到右依次减小。

6.根据权利要求5所述的干涉型降噪装置，其特征在于频导板的长边的延长线与入射口平面的夹角为30°-60°，且其夹角从左到右依次减小。

7.根据权利要求4所述的干涉型降噪装置，其特征在于频导板的短边与入射口平面的夹角为40°-110°，且其夹角从左到右依次增大。

8.根据权利要求1所述的干涉型降噪装置，其特征在于筒体的最左侧为筒体的基准面，基准面的延长线与入射口平面的延长线的夹角为90°-110°。

9.根据权利要求8所述的干涉型降噪装置，其特征在于干涉口平面与入射口平面相邻设置，干涉口平面与入射口平面的夹角为45°-65°。

10.根据权利要求8所述的干涉型降噪装置，其特征在于基准面内部中空形成空腔。

11.根据权利要求1所述的干涉型降噪装置，其特征在于筒体的下侧面设有与腔室贯通的排水口。

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