1950 년대 이후 현대공업과 교통의 발전과 함께 소음오염 문제가 날로 심각해지면서 세계 4 대 환경오염 (소음오염, 수질오염, 공기오염, 고체폐기물 오염) 중 하나로 인류의 심신 건강과 생활환경을 심각하게 위협하고 있다. 고소음 환경에 장기간 노출되면 청력 피로 (예: 임상보도의 소음성 청각 장애), 피로, 불안, 과민성 등의 증상이 나타날 수 있다는 자료가 있다. 소음은 신경계 기능을 문란하게 하고, 심장 노화를 가속화하고, 심지어 신경계나 심혈관 질환과 같은 특정 질병을 직접적으로 유발할 수 있다. ). 공업 분야에서는 강한 소음이 기계, 설비 및 일부 공업 구조의 음향 피로를 초래하고, 장기적인 작용은 수명을 단축시키며, 심지어 생산사고까지 초래할 수 있다. 또한 소음의 영향은 군사 분야에서 계속 주목을 받고 있으며, 소음 문제는 일부 기술 무기의 작전 성능에 영향을 미칠 수 있다. 어뢰, 수뢰, 잠수함, 수면함 등의 무기에 쓰인다. 과도한 자체 소음은 자신의 신 시스템 작업에 영향을 줄 뿐만 아니라, 유효 사정거리도 낮추고, 은폐성도 낮추는 것이 적의 공격을 초래하는 가장 중요한 요인이다.
방단군, 다정, 장빈, 손가치 등 소음통제전문가는 20 10 년 5 월 5 일부터 7 일까지 상하이에서 열린 글로벌 중국인 과학자 환경포럼에서' 12 5' 환경보호계획이 소음 문제를 중시해야 한다는 데 의견을 같이했다. 반복적인 토론을 거쳐' 국내외 소음통제 전문가 국가 환경보호' 12 5 계획에서 환경소음관리와 통제를 강화하는 건의와 호소' 를 작성했다. 현대공업과 교통의 발전에 따라 소음 오염이 날로 심각해지면서 현대의 중요한 공해 중 하나가 되었다고 호소한다. 뉴욕, 런던, 도쿄 등 도시들은 매년 각종 환경오염 사건 중 소음 신고량이 1 위를 차지하며 우리나라의 소음 오염도 상당히 심각하다고 보도했다. 2008 년 중국 환경통계연표 중 200 1-2008 년 환경민원 통계에 따르면 200 1-2006 년 소음과 진동민원 수가 1 위, 2007-2008 년 2 위를 차지했다. 소음 오염으로 인한 분쟁, 충돌, 집단 항의가 때때로 발생하며, 심지어는 인명 피해까지 야기한다. 2009 년' 중국 환경상황공고' 가 발표한' 환경상황에 대한 공공 만족도 조사' 결과 "응답자들은 도시와 농촌의 환경상황에 대한 만족도가 가장 높은 것은 식수수질이고, 가장 낮은 것은 환경소음과 쓰레기 처리였다" 고 밝혔다. 따라서 소음 문제는 더 이상 단순한 도시 환경 문제가 아니라 농촌 지역의 심각한 문제이다. 소음 문제는 이미 사람들의 삶의 질 향상을 제약하고 조화로운 사회 건설에 영향을 미치는 사회 문제로 발전하였다.
20 10 12 15 환경보호부, 국가발전개혁위원회, 과학기술부 이 문서는 경제사회가 발전하면서 중국의 환경소음오염의 영향이 날로 두드러지고 환경소음오염분쟁이 빈번하게 발생한다고 지적했다. 환경소음오염 문제를 해결하는 것은 과학기술 발전 이념을 실천하고 생태문명을 건설하는 필연적인 요구이자 중국 환경보호의 새로운 길을 탐구하는 중요한 내용이다. 문서 제 23 조 강조: 과학 기술 연구 개발 강화, 음향 환경 품질 개선 기술 연구 개발에 대한 지원 강화, 과학 기술 프로그램을 통해 업계 주관부에 의존, 과학 연구 기관, 고교, 기업의 소음과 진동 연구 기초를 최대한 활용하고 소음 제어 기술을 연구하다.
따라서 군사 분야든 민간 분야든 소음 통제는 주목할 만한 연구 방향이다. 제어 환경에서 소음을 효과적으로 줄이는 방법은 우리가 직면한 긴급한 문제이다.
1.2 소음의 수동 제어 방법
소음 제어란 통제 대상의 특성, 작업 환경 및 제어 요구 사항에 따라 다양한 소음 제어 원리를 사용하여 유해한 소음 영향을 줄이거나 제거하는 것입니다. 전략적으로 소음 제어는 소음원, 소음 전파 경로, 소음 수신인의 세 가지 측면에서 시작할 수 있습니다. 전통적인 소음 제어는 흡수, 격리, 댐핑 및 구조적 소음 감소와 같은 수동 제어 방법을 사용합니다. 소음 감소 메커니즘은 소음 음파와 음향 재료 또는 구조의 상호 작용을 통해 음향 에너지를 감쇠하는 데 있습니다. 이를 수동 소음 제어라고 합니다.
1.2. 1 흡음 소음 감소
흡음 소음 감소는 주로 실내 소음 감소에 사용되며, 흡음재를 이용하거나 음향 에너지를 흡수하여 소음 강도를 낮추는 방법을 말합니다. 일반적으로 흡음재 또는 구조의 흡음 성능은 총 입사 음향 에너지에 대한 흡수된 음향 에너지의 비율, 즉 공식 a=E a/E I 의 EI- 입사 음향 에너지로 정의됩니다. EA- 재료 또는 구조에 의해 흡수 된 음향 에너지.
흡음 계수 a 는 항상 1 보다 작습니다. A 가 클수록 흡수되는 음향 에너지가 많을수록 재질이나 구조의 음향 성능이 더 좋다는 것을 알 수 있다.
흔히 볼 수 있는 흡음재는 주로 유리면, 암면, 스티로폼 등과 같은 다공성 흡음재를 가리킨다. 흡음 메커니즘은 다공성 재질에 서로 연결된 작은 구멍과 구멍이 많이 있다는 것입니다. 음파가 다공성 재질에 입사할 때 음파는 구멍을 따라 재질 내부로 들어가 구멍 속의 공기 분자의 진동을 일으킬 수 있습니다. 공기의 점성 저항과 공기 분자와 구멍 벽의 마찰로 인해 소리는 마찰열로 변환되어 소리를 흡수할 수 있다.
흡음 구조의 경우 재질 자체에는 명백한 흡음 특성이 없을 수 있지만 간단한 기계가공 및 펀치, 노치 등의 표면 처리 후 흡음 성능을 가진 구조로 재질을 만듭니다. 천공 석고 보드, 공간 흡음기, 흡음 쐐기 등.
작업장, 공장, 공항홀 등에서 음파가 실내에서 전파될 때 벽, 천장, 바닥 등의 장애물에 반사되어 반향음장을 형성한다. 실내에 흡음재를 배치함으로써 반향소리를 흡수하여 실내 소음을 줄일 수 있다. 최대 소음 감소량은 10~ 15dB 까지 가능합니다.
1.2.2 방음 소음 감소
소음을 내는 기계 설비와 같은 소음원을 작은 공간에 밀봉하여 주변 환경과 격리하여 소음의 환경에 미치는 영향을 줄이는 것을 방음이라고 한다. 방음 장벽과 방음 커버는 두 가지 주요 설계이며, 다른 방음 구조에는 방음실, 방음 벽, 방음 커튼, 방음 문 등이 있습니다.
음향 장벽은 주로 직접 소리의 전파를 막는 데 사용된다. 음원과 수신기 사이에 시설을 삽입하여 음파 전파에 상당한 추가 감쇠를 가하여 수신기가 있는 영역의 소음 영향을 줄입니다. 방음 장벽은 주로 야외에서 사용됩니다. 교통 소음 오염이 날로 심해지면서 일부 국가들은 각종 형태의 장벽을 채택하여 교통 소음을 줄였다. 철도 옆의 방음 장벽 시설은 기차가 통과할 때 발생하는 소음이 주민에게 미치는 영향을 줄일 수 있다.
방음 커버는 기계 설비 등 소음원에서 나오는 소음을 차단하는 데 사용된다. 그것은 기계의 껍데기와 결합될 수도 있고, 기계와는 독립적인 뚜껑일 수도 있다. 방음 커버는 일반적으로 방음, 흡음, 댐핑, 방진, 환기 및 소음의 조합입니다. 방음 커버는 주로 덮개, 댐핑 페인트 및 흡음층으로 구성되며, 구조는 완전히 폐쇄될 수 있으며 필요한 개구부, 밸브 또는 관찰 구멍을 남길 수 있습니다. 소형 방음 커버의 크기는 몇 센티미터에 불과하지만, 가장 큰 것은 수십 미터에 달할 수 있다. 공장 작업장 내의 소음 방지 폐쇄 시설은 소음을 발생시킨 기계를 특정 공간에 폐쇄하여 작업장 내에서 작업을 하는 노동자들에 대한 기계 소음의 청력 손상을 줄인다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 공장명언)
1.2.3 머플러 소음 감소
소음기는 소리의 전파를 막고 기류가 통과할 수 있도록 하는 장치이며 공압소음을 제거하는 중요한 조치이다. 소음기는 일반적으로 송풍기, 공기압축기, 보일러 배출구, 발전기, 펌프 등의 배기구 및 기타 대형 장비와 같은 공기 동력 장비의 공기 흐름 통로나 흡기 시스템에 설치되어 소음을 줄입니다.
머플러 메커니즘에 따라 수동적인 머플러는 저항식 머플러, 반응식 머플러, 임피던스 복합머플러, 마이크로천공판 머플러, 작은 구멍 머플러 등으로 나눌 수 있다.
1 저항성 소음기는 주로 다공성 흡음재를 이용하여 소음을 줄인다. 흡음재는 공기 흐름 통로의 내벽에 고정되거나 일정한 방식으로 파이프에 배치되어 저항 소음기를 구성합니다. 음파가 저항성 소음기에 들어가면 일부 음향이 다공성 재료의 틈에서 마찰되어 열 소모로 전환되어 소음기의 음파에 의해 약화될 수 있다.
② 반응식 소음기는 돌연변이 인터페이스가 있는 관강으로 이루어져 있으며, 음향 필터와 비슷하다. 파이프가 있는 각 포켓은 필터의 그리드이며 고유한 고유 진동수를 가집니다. 다양한 주파수 성분의 음파가 첫 번째 단관에 들어갈 때, 첫 번째 그물의 고유 진동수에 가까운 특정 주파수의 음파만이 그물을 통해 두 번째 관문에 도달할 수 있고, 다른 주파수의 음파는 그물을 통과할 수 없다. 작은 방에서만 앞뒤로 반사할 수 있기 때문에 음파에 대한 필터링 기능이 있는 이 구조를 음향 필터라고 합니다. 적절한 파이프와 공동을 선택하면 일부 주파수 성분의 소음을 필터링하여 소음을 제거할 수 있습니다.
③ 임피던스 복합 소음기는 저항 구조와 리액턴스 구조가 일정한 방식으로 결합되어 있다.
④ 마이크로천공판 소음기는 일반적으로 두께가 1mm 보다 작은 순수 금속판을 사용하며, 상용 구멍 지름이 1mm 보다 작은 드릴로 구멍을 뚫으며 천공률은 1%~3% 입니다. 서로 다른 천공률과 구멍 깊이를 선택하여 소음기의 스펙트럼 성능을 제어하여 필요한 주파수 범위 내에서 좋은 소음 감소 효과를 얻을 수 있습니다.
⑤ 작은 구멍 소음기의 구조는 한쪽 끝이 닫힌 직선 파이프로, 관벽에 구멍이 많이 뚫려 있다. 오리피스 머플러의 원리는 제트 소음의 스펙트럼을 기반으로합니다. 노즐의 전체 면적을 그대로 유지하는 경우 많은 작은 노즐로 전환하면 공기 흐름이 스프레이 구멍을 통과할 때 스프레이 소음의 스펙트럼이 고주파수 또는 초고주파로 이동하여 스펙트럼의 가청 성분이 크게 줄어들어 사람에 대한 간섭과 손상을 줄일 수 있습니다.
1.3 잡음 에지 제어 방법
일반적으로 이러한 수동 제어 방법은 중고주파 소음에 대한 제어 효과가 뛰어나며 저주파 소음에는 거의 영향을 주지 않으며 설치 유지 관리, 장비가 육중하고 부피가 크다는 단점이 있습니다. 따라서 수동 제어 방법의 부족을 보완하기 위한 새로운 제어 방법을 찾기 시작하면서 능동 소음 제어 (ANC) 기술이 등장했습니다. 이론적으로 능동 소음 제어 (활성 소음 제어라고도 함) 는 저주파 범위 내에서 높은 소음 감소를 가능하게 합니다. 동시에 전체 시스템을 작게 만들고, 설계와 제어가 쉽고, 우월감이 크다.
1.3. 1 활성 소음 제어의 기본 원리
능동 소음 제어의 기본 원리는 음파 제거 간섭 원리에 기반을 두고 있으며, 독일 물리학자 Paul L e u g 가 1933 년에 먼저 제기하고 1933 N 과 1936 이 독일과 미국에서 각각 특허를 획득했습니다.
L e u g 특허의 파이프 소음 능동 제어는 음파 제거 간섭 원리에 따라 인위적으로 추가된 2 차 음원을 이용하여 원래의 1 차 소음원에서 나오는 음파와 간섭하여 소음 감쇠를 실현한다. 마이크는 소음을 감지하고 전기 신호로 변환하여 증폭기로 확대한 다음 스피커에 의해 발생합니다. 스피커는 1 차 음파 진폭은 같지만 위상은 반대인 2 차 음파를 생성합니다. 그들은 서로 상쇄한다. 이렇게 하면 파이프의 하류에 국부적으로 소리 없는 구역이 형성되었다.
노이즈 제거 효과를 높이기 위해서는 음파가 마이크에서 스피커로 전파되는 데 필요한 시간을 정확하게 결정해야 하며 증폭기는 방사 주파수와 위상 주파수 특성이 좋아야 합니다. L e u g 시스템은 최초의 사전 공급 능동 소음 제어 시스템으로, 능동 소음의 왕성한 발전을 위한 이론적 토대를 마련한 것으로 알려져 있다. 그러나 1930 년대에는 당시 전자기술 수준이 아직 상술한 요구에 미치지 못했기 때문에 L e u g 의 이상은 실현되지 않아 거의 20 년 동안 보류되었다.