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科技日報:公衆科學日活動專家現場講解——以毒攻毒,高鐵噪聲是這樣“消失”的
2019/05/21 | 【 【打印】【關閉】

  高鐵如今已是人們常用的出行工具。

  518日,在中科院海洋信息技術創新研究院暨聲學研究所舉辦的第15屆公衆科學日活動上,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,學名叫降噪區域。當“師父們”在降噪區時,可以不受噪聲幹擾,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區的呢?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。

  聲波爲什麽會消除聲波呢?講解人員解釋,這是因爲聲波會發生相消幹涉的現象,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、會自適應算法,可以針對不同噪聲,設計發出不同聲波,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爲73分貝,開啓降噪後是63分貝。

  “可不要小瞧這10分貝。”讲解员解释,降噪10分貝,相當于聲能量從100降到10,表現已經非常優秀了。有了降噪頭靠,大家坐高鐵出行,可以不受噪聲幹擾。

  作爲公衆科學日的特色活動,真人表演科普舞台劇《沙粒舞曲》、科普講解《如何讓高鐵上的振動噪聲“消失”》《軌道醫生出診記》等,以藝術化的形式展示科學魅力,多種多樣的科普表演尤其激發了青少年對科學的興趣。

  《軌道醫生出診記》的講解是從托馬斯小火車動畫片開始的。如果軌道缺陷藏在裏面,通過望、聽沒找出來,怎麽辦?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,軌道醫生還有小夥伴,包括專門給高鐵看病的“黃醫生”。“黃醫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,包括軌道的平穩程度、信號系統、電力系統、通信系統等。”

 
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