五、微穿孔板消聲器

　　微穿孔板消聲器是利用微穿孔板吸聲結構制成的消聲器。在厚度小于1mm的板材（金屬板或其他板材）上，開(kāi)適量孔徑為1mm左右的微孔，穿孔率一般為1%~3%，在穿孔板后留有一定的空腔，即成為微穿孔板吸聲結構。

　　微穿孔板吸聲結構是一種高聲阻、低聲質(zhì)量的吸聲元件。

　　微穿孔板消聲器的結構形式類(lèi)似于阻性消聲器，按氣流通道的形狀，可分為直管式、片式、折板式、聲流式等。

　　微穿孔板消聲器的設計方法與阻性消聲器基本相同，不同之處在于用穿孔板吸聲結構代替了阻性吸聲材料。其消聲量也可參照彼洛夫公式進(jìn)行計算。在低頻范圍使用時(shí)，當聲波的波長(cháng)大于空腔尺寸時(shí)，可用共振式消聲器的消聲量公式計算。

　　為了保證在寬頻帶有較高的吸聲，一般均采用雙層吸聲結構。在多層時(shí)，空腔厚度可以按不同的吸聲頻帶確定。前后兩層空腔的厚度可以相同，也可以不同，接觸氣流的第一層穿孔板率可以適當高于后面一層。

　　為了防止聲波在空腔內沿管長(cháng)方向的傳播，可以在適當部位加若干橫向擋板。

　　微穿孔板消聲器主要有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

　�。�1）空氣動(dòng)力性能好，適用于要求阻損小的設備。

　�。�2）氣流再生噪聲低，可以允許有較高的氣流速度。

　�。�3）不使用阻性吸聲材料，沒(méi)有纖維、粉塵的泄漏，可用于衛生條件要求嚴苛的醫藥、食品等行業(yè)。

　�。�4）穿孔板可用普通金屬板制成，也可以用不銹鋼或鋁板制成，或者對板材進(jìn)行防腐處理，可用于高溫、潮濕、腐蝕或有短暫火焰的環(huán)境中。

　　在選用微穿孔板消聲器時(shí)，如果要求阻損小，可以采用直管式；如果阻損要求不太嚴格時(shí)，也可考慮采用聲流式或其他形式的消聲器。

　　六、高壓排氣消聲器

　　高壓排氣或放空所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲，也稱(chēng)噴注噪聲，是環(huán)境噪聲中的強聲源之一，例如電廠(chǎng)的鍋爐放空排氣和安全閥、冶金和化工行業(yè)的高速高壓氣體排放等均是這類(lèi)噪聲源。消聲器的消聲機理是降低氣流速度，降低排放壓力，改變噴注的結構。消聲器主要采用小孔噴注、多孔擴散、節流降壓等形式。

　　1、節流降壓消聲器

　　根據氣流降壓原理，當高壓氣流通過(guò)具有一定通流面積的節流板時(shí)，壓力可以得到降低。通過(guò)多級節流孔板的串聯(lián)，就可以將原來(lái)高壓氣體直接排空的一次大的突變壓降分散為若干小的漸變壓降，這兩種不同降壓下的排放，其各自的干擾聲功率將有很大差異。節流消聲器就是利用這個(gè)原理來(lái)達到消聲目的的。節流降壓消聲器各級壓力降的關(guān)系： 式中： —第 級節流板后的壓力，Pa； —節流板前的壓力，Pa； —節流板級數； —壓強比，即某節流板后壓力與板前壓力之比。

　　2、小孔噴注消聲器

　　小孔噴注消聲器的特點(diǎn)是通過(guò)很多小的噴口取代一個(gè)大的噴口，使噪聲的主要頻率移向高頻，從而降低可聽(tīng)閾的噪聲能量。主要用于空壓機排氣以及熱電廠(chǎng)中不同壓力的鍋爐蒸氣排空。

　　噴注噪聲是寬頻帶噪聲，其峰值頻率為： 式中： ——噴流速度， ； ——噴口直徑， .

　　在速度不變的條件下，峰值頻率與噴口直徑成反比。

　　小孔噴注消聲器是一根直徑與排氣管直徑相同，末端封閉的管子，管壁上鉆眾多小孔，小孔的孔徑越小，降低噪聲的效果就越好。

　　從實(shí)際應用的角度出發(fā)，小孔的孔徑不易先得過(guò)小，過(guò)小的孔徑即難以加工，又易于堵塞，影響排氣量。一般為1~3mm.

　　設計小孔噴注消聲器時(shí)，應注意保證小孔之間有足夠大的距離，各個(gè)小孔的噴注才能被看作是相互獨立的。為了保證安裝消聲器后不影響原設備的排氣，一般要求小孔的總面積應比排氣口截面積大20%~60%，因此，相應的實(shí)際消聲氣量要低于計算值。

　　3、多孔擴散消聲器

　　多孔擴散消聲器是根據氣流通過(guò)多孔裝置擴散后，速度及駐點(diǎn)壓力都會(huì )降低的原理設計制作的一種消聲器。

　　多孔擴散消聲器的消聲值與擴散截面比S/A以及排氣管中的駐點(diǎn)壓力比 有關(guān)。其中是S是消聲器出流面的總截面積；A是出流的有效通路截面積； 是駐點(diǎn)壓力； 是大氣壓。

　　小的孔隙對氣流通過(guò)有一定的阻力，因此使用中一定要注意其壓降。

　　設計多孔擴散消聲器應注意兩個(gè)方面，一是要滿(mǎn)足所要求的降噪量；二是不能因安裝消聲器而影響氣流排放。

　　設計的程序主要有下面幾個(gè)步驟：

　�。�1）由給定的排氣管口的駐點(diǎn)壓力（或儲氣罐壓力），在圖5-2-66中查出滿(mǎn)足給定噪聲降值的擴截面比S/A.

　�。�2）在表5-2-27和表5-2-28中查出滿(mǎn)足這個(gè)截面比的材料型號，用排氣管的截面積乘上這個(gè)擴散截面比，即為多孔擴散消聲器出流面的總面積。

　�。�3）根據所確定的截面積，并考慮消聲器的強度、加工、實(shí)用等方面的要求進(jìn)行消聲器的制作。

　　七、干涉型消聲器和有源消聲器

　　1、干涉型消聲器

　　干涉型消聲器是根據聲波的干涉原理制作的。最簡(jiǎn)單的干涉型消聲器是把聲波分成兩路，兩個(gè)通道的有效長(cháng)度應滿(mǎn)足下式： 式中： —旁通路的長(cháng)度，m； —主通路的長(cháng)度，m； —波長(cháng)，m；n=1、2、3…

　　聲波通過(guò)不同長(cháng)度的傳播途徑，在主通道的匯合處，振幅相等，相位相反的兩個(gè)聲波，彼此相互干涉，從而降低了噪聲的輻射。這各類(lèi)型的消聲器對單頻或頻率范圍較窄的低頻噪聲有較好的消聲效果，對于寬頻帶的噪聲則沒(méi)有什么效果。

　　2、有源消聲器

　　有源消聲器是利用電子線(xiàn)路和功率放大設備產(chǎn)生與原噪聲相位相反的聲音，來(lái)抵消原噪聲，從而達到降噪目的的一種裝置。

　　由傳聲器、放大器、反相器、功率放大器、揚聲器組成的系統，是一種能夠減少傳聲器鄰區聲壓的電聲反饋系統。

　　有源消聲器的工作原理是：傳聲器通過(guò)聲—電轉換將接收到的聲壓轉變?yōu)橄鄳�的電壓，通過(guò)放大器把電壓信號放大到反相器所要求的輸入電壓，經(jīng)過(guò)反相器后，這個(gè)電壓信號被相移 ，然后送到功率放大器，經(jīng)過(guò)功率放大后推動(dòng)揚聲器，使其產(chǎn)生與源聲壓大小相等而相位相反的聲壓，兩聲壓彼此相互抵消，從而達到了降低噪聲的目的。

　　由于聲場(chǎng)中各點(diǎn)聲壓的幅值、位相差別很大，同時(shí)受到電聲系統中元器件的制約，目前，有源消聲器較適用于低中頻范圍內比較窄的頻帶。