高铁噪声怎么“消失”的?以毒攻毒,以声消声

  高铁如今已是人们常用的出行工具 。

  5月18日 , 在中科院海洋信息技术创新研究院暨声学研究所举办的第15届公众科学日活动上 , 讲解人员讲授《如何让高铁上的振动噪声“消失”》时 , 现场一下子安静下来 。

  讲解是从一段趣味小视频开始的 。 高铁上振动噪声很大 , 但神奇的降噪头靠降低了高铁上部件振动的噪声 。

  孙悟空画了一个保护圈 , 可以使师父唐僧不受妖怪骚扰 。 讲解员将降噪头靠比作孙悟空 , 也可以形成一个保护区 , 学名叫降噪区域 。 当“师父们”在降噪区时 , 可以不受噪声干扰 , 也就是说 , 听到的噪声会明显减小 。

  降噪头靠是如何形成降噪区的呢?讲解员解释 , 降噪头靠借助了扬声器 , 也就是喇叭 。 在座椅周围放置多个扬声器 , 发出特定的声波 , 可抵消噪声 。 通俗地说 , 降噪头靠是以毒攻毒 , 以声消声 。

  声波为什么会消除声波呢?讲解人员解释 , 这是因为声波会发生相消干涉的现象 , 但只有两列频率相同、相位相反的声波叠加 , 声能量才会减小 。

  孙悟空碰到打不过的妖怪 , 就请菩萨帮忙 。 降噪头靠不用请帮手 , 它的核心控制器懂知识、会自适应算法 , 可以针对不同噪声 , 设计发出不同声波 , 更好地降噪 。

  在一段实验视频中 , 降噪前高铁上噪声实测的分贝仪显示为73分贝 , 开启降噪后是63分贝 。

  “可不要小瞧这10分贝 。 ”讲解员解释 , 降噪10分贝 , 相当于声能量从100降到10 , 表现已经非常优秀了 。 有了降噪头靠 , 大家坐高铁出行 , 可以不受噪声干扰 。

  作为公众科学日的特色活动 , 真人表演科普舞台剧《沙粒舞曲》、科普讲解《如何让高铁上的振动噪声“消失”》《轨道医生出诊记》等 , 以艺术化的形式展示科学魅力 , 多种多样的科普表演尤其激发了青少年对科学的兴趣 。

  《轨道医生出诊记》的讲解是从托马斯小火车动画片开始的 。 如果轨道缺陷藏在里面 , 通过望、听没找出来 , 怎么办?超声检测可以给钢轨做一个B超 。

  “大家看 , 正常情况下仪器上会显示两个波 , 当探头挪动 , 遇到缺陷 , 信号会被反弹回来 , 多一个波 , 也就是说这个地方有问题 。 ”讲解者提示 , 轨道医生还有小伙伴 , 包括专门给高铁看病的“黄医生” 。 “黄医生是全身酷炫金黄色的和谐号列车 , 全称是高速综合检测车 , 能够同时检测二十几个项目 , 包括轨道的平稳程度、信号系统、电力系统、通信系统等 。 ”

  (原题为《公众科学日活动专家现场讲解——以毒攻毒 , 高铁噪声是这样“消失”的》)


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