成果推介：南京大学声学研究所——建筑物开口的有源噪声控制建筑物开口的有源噪声控制

遵守公共场所的噪声控制标准 #生活知识# #社会生活# #社会规则#

建筑物开口的有源噪声控制 

项目联系人

邹海：南京大学声学研究所，副研究员

技术简介

（一）有源噪声控制定义

噪声影响人们的工作、娱乐和休息，引发多种疾病，有时被称为生活中的“无形杀手“。

有源噪声控制技术：

定义：人为加入控制声源产生声场，作用于原噪声源或其声场，达到噪声控制的方法和技术。涉及声学和信息处理领域。

方法：利用先进的数字信号处理芯片 ，采用电声器件主动和噪声相互作用达到噪声降低目的。

特点：使用灵活、体积小、重量轻和降噪效果好。

近三十多年，随着电子信息技术的发展，取得较大进展。在学术上，国内外有近百本相关专著问世，声学国际学术会议热烈讨论。在应用上，申请了大量专利，工业上工程应用，有源噪声控制产品。

现今的工业应用包括：有源降噪耳罩、通风管道的有源降噪、机舱的有源降噪、汽车的有源降噪、有源声屏障、自然通风隔声窗、通信机箱，等等。

应用领域

应用背景

1、建筑物通风、透光与噪声的矛盾

开口：门、窗户、通风孔

影响健康和舒适性！

2、建筑物开口的噪声控制需求

开口的噪声控制的缺点：

中高频噪声效果明显

低频噪声效果不佳

降低低频噪声困难大、代价高

3、有源隔声窗

由于普通的自然通风隔声窗采用传统的被动降噪手段在低频效果较差，利用有源控制技术的有源降噪通风隔声窗降噪效果好的同时也能保证足够的通风量，近年来许多国家都开展了研究。

应用案例

（一）自然通风隔声窗 

绿色建筑用窗，节能，环保

团队提出的有源降噪隔声窗如图所示，双层窗的交错结构保证了通风需求，同时也带来了噪声，尤其中低频噪声明显。

实验室演示系统

使用了无源和有源相结合的噪声控制技术，无源结构或材料降低中高频噪声，有源降噪系统降低中低频噪声，二者结合降噪效果好。通风结构可以横向划分为多个通风通道，如此所要求的有源降噪系统通道数少，系统复杂度低，并有很好的鲁棒性。

在某大城市快速路旁的高层小区搭建系统进行演示，结果表明，有源降噪隔声窗的在打开通风通道并开启有源控制系统的情况下，等效于关闭通风通道单层窗户的降噪效果，演示环境室内噪声可从约50 dBA（通风通道的开口打开，有源控制系统关闭）降低至40 dBA以下（通风通道开口打开有源控制系统开启）。 

深圳北环大道旁x小区16楼实地演示

（二）虚拟声屏障

大型开口的虚拟声屏障：使用扬声器阵列、麦克风阵列、控制器构成可以通风透光，但阻隔噪声的“虚拟的”声屏障。

在汕头某变电站的15通道虚拟声屏障系统成功降低了变压器噪声的低频嗡嗡声，虚拟声屏障系统起到了原有窗户的隔声作用，但提供了通风散热的开口，起到了”虚拟屏障”的作用。

变电站15通道系统,汕头, 2015

变电站44通道系统,桂林, 2015

多通道有源噪声控制器

变压器户外的降噪效果（100 Hz和200 Hz）

应用前景

有源噪声控制技术基础研究成熟，在具体的各个领域有尝试应用，在若干领域有成熟的商业应用，还有许多领域有应用需求。

有源噪声控制技术在军事、工业、民用领域均有广阔的应用前景。

南京大学声学研究所在有源噪声控制以及声信号处理方面的研究在国际上领先。

团队立志于推动声学新技术的进步与应用，欢迎各方面的合作以促进技术应用。

 

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