以毒攻毒,高鐵噪聲是這樣“消失”的
2019-05-20 來源:中國軌道網(wǎng)
本文摘要:5月18日,在中科院海洋信息技術(shù)創(chuàng)新研究院暨聲學(xué)研究所舉辦的第15屆公眾科學(xué)日活動上,講解人員講授《如何讓高鐵上的振動噪聲“消失”》時,現(xiàn)場一下子安靜下來。
高鐵如今已是人們常用的出行工具。
5月18日,在中科院海洋信息技術(shù)創(chuàng)新研究院暨聲學(xué)研究所舉辦的第15屆公眾科學(xué)日活動上,講解人員講授《如何讓高鐵上的振動噪聲“消失”》時,現(xiàn)場一下子安靜下來。
講解是從一段趣味小視頻開始的。高鐵上振動噪聲很大,但神奇的降噪頭靠降低了高鐵上部件振動的噪聲。
孫悟空畫了一個保護圈,可以使師父唐僧不受妖怪騷擾。講解員將降噪頭靠比作孫悟空,也可以形成一個保護區(qū),學(xué)名叫降噪?yún)^(qū)域。當(dāng)“師父們”在降噪?yún)^(qū)時,可以不受噪聲干擾,也就是說,聽到的噪聲會明顯減小。
降噪頭靠是如何形成降噪?yún)^(qū)的呢?講解員解釋,降噪頭靠借助了揚聲器,也就是喇叭。在座椅周圍放置多個揚聲器,發(fā)出特定的聲波,可抵消噪聲。通俗地說,降噪頭靠是以毒攻毒,以聲消聲。
聲波為什么會消除聲波呢?講解人員解釋,這是因為聲波會發(fā)生相消干涉的現(xiàn)象,但只有兩列頻率相同、相位相反的聲波疊加,聲能量才會減小。
孫悟空碰到打不過的妖怪,就請菩薩幫忙。降噪頭靠不用請幫手,它的核心控制器懂知識、會自適應(yīng)算法,可以針對不同噪聲,設(shè)計發(fā)出不同聲波,更好地降噪。
在一段實驗視頻中,降噪前高鐵上噪聲實測的分貝儀顯示為73分貝,開啟降噪后是63分貝。
“可不要小瞧這10分貝。”講解員解釋,降噪10分貝,相當(dāng)于聲能量從100降到10,表現(xiàn)已經(jīng)非常優(yōu)秀了。有了降噪頭靠,大家坐高鐵出行,可以不受噪聲干擾。
作為公眾科學(xué)日的特色活動,真人表演科普舞臺劇《沙粒舞曲》、科普講解《如何讓高鐵上的振動噪聲“消失”》《軌道醫(yī)生出診記》等,以藝術(shù)化的形式展示科學(xué)魅力,多種多樣的科普表演尤其激發(fā)了青少年對科學(xué)的興趣。
《軌道醫(yī)生出診記》的講解是從托馬斯小火車動畫片開始的。如果軌道缺陷藏在里面,通過望、聽沒找出來,怎么辦?超聲檢測可以給鋼軌做一個B超。
“大家看,正常情況下儀器上會顯示兩個波,當(dāng)探頭挪動,遇到缺陷,信號會被反彈回來,多一個波,也就是說這個地方有問題。”講解者提示,軌道醫(yī)生還有小伙伴,包括專門給高鐵看病的“黃醫(yī)生”。“黃醫(yī)生是全身酷炫金黃色的和諧號列車,全稱是高速綜合檢測車,能夠同時檢測二十幾個項目,包括軌道的平穩(wěn)程度、信號系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。”
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