自噪聲的案例
使用自噪聲監測系統管理聲學隱身
為了確保這種新型戰艦的聲學隱身，BAE系統公司需要一個世界級的自噪聲監測系統。
世界級的海軍工程
BAE系統公司是一家全球性的國防、航空航天和安全公司，其員工遍布40多個國家/地區，與技術嫻熟的合作伙伴有著密切的合作。BAE系統公司在空中、海上、陸地以及網絡世界中提供競爭優勢，設計、制造和支持復雜的水面艦艇、潛艇、魚雷、雷達以及指揮和作戰系統。
26型護衛艦是一艘旨在保護強大的新型航空母艦的新型戰艦，將取代英國的23型反潛戰（ASW）護衛艦。8艘26型護衛艦的設計使用壽命至少為25年，將成為20世紀60年代皇家海軍水面艦隊的支柱。
管理船舶的聲學特征
聲隱身的重要性在苛刻的海洋條件下不容小覷，因為海上的生命取決于其未被發現的時間。由于其ASW角色，T26護衛艦必須保護艦隊免受潛在入侵潛艇的影響，因此船舶安靜并且機組人員能夠精確監控產生的噪聲與振動非常重要。聲學特征，即船舶及其船上設備和系統在水中產生的噪聲與振動，是此類船舶的關鍵要求，必須盡可能低，以避免被發現。
基本監控
為保持聲學上的自由行動權，應考慮船舶的所有噪聲源，包括人員、船上設備和空化以及整個船舶的輻射噪聲特征。降低船舶的輻射噪聲特征是其戰術部署的關鍵因素，而自噪聲監測系統對于管理船舶的聲學特征至關重要。
BAE系統公司非常重視聲學隱身，隨著早期幾個項目的成功，再次選擇由Brüel & Kj?r為前三艘26型護衛艦提供商用現貨（COTS）自噪聲監測系統（SNMS），也稱為船體振動監測設備（ HVME）。
26型供應鏈總監Chris Curtis說：“Brüel & Kj?r之前為BAE系統公司提供高質量產品的歷史記錄支持了HVME的合同簽訂。
展開 船舶應用 | 如何使用自噪聲監測系統管理聲學隱身？
為了確保這種新型戰艦的聲學隱身，BAE系統公司需要一個世界級的自噪聲監測系統。
世界級的海軍工程
BAE系統公司是一家全球性的國防、航空航天和安全公司，其員工遍布40多個國家/地區，與技術嫻熟的合作伙伴有著密切的合作。BAE系統公司在空中、海上、陸地以及網絡世界中提供競爭優勢，設計、制造和支持復雜的水面艦艇、潛艇、魚雷、雷達以及指揮和作戰系統。
26型護衛艦是一艘旨在保護強大的新型航空母艦的新型戰艦，將取代英國的23型反潛戰（ASW）護衛艦。8艘26型護衛艦的設計使用壽命至少為25年，在2060年之前都將作為皇家海軍水面艦隊的中堅力量。
“聲學探測和識別技術正變得越來越先進和復雜，我們必須確保獲得符合T26嚴苛要求的尖端解決方案。”
——Andy Kellett，英國MOD的T26需求經理
管理船舶的聲學特征
聲隱身的重要性在苛刻的海洋條件下不容小覷，因為海上的生命取決于其未被發現的時間。由于其ASW角色，T26護衛艦必須保護艦隊免受潛在入侵潛艇的威脅，因此船舶安靜并且機組人員能夠精確監控產生的噪聲與振動非常重要。聲學特征，即船舶及其船上設備和系統在水中產生的噪聲與振動，是此類船舶的關鍵要求，必須盡可能低，以避免被發現。
基本監控
為保持聲學上的自由行動權，應考慮船舶的所有噪聲源，包括人員、船上設備和空化以及整個船舶的輻射噪聲特征。降低船舶的輻射噪聲特征是其戰術部署的關鍵因素，而自噪聲監測系統對于管理船舶的聲學特征至關重要。
BAE系統公司非常重視聲學隱身，基于早期幾個項目的成功經驗，BAE再次選擇由Brüel & Kj?r為前三艘26型護衛艦提供商用現貨（COTS）的自噪聲監測系統（SNMS），也稱為船體振動監測設備（ HVME）。
展開 船舶噪聲仿真分析
船舶噪聲來源主要有三個，分別是艙室噪聲、水下輻射噪聲以及自噪聲，分別介紹如下：
01
艙室噪聲
艙室噪聲是由船舶的結構噪聲和空氣噪聲共同引起的。除空氣聲源艙室和鄰近艙室中的艙室噪聲主要由空氣噪聲決定外，其它艙室的艙室噪聲主要由結構噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時引起的水下輻射噪聲，主要由機械設備振動產生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動壓力作用在艉部結構產生的水下噪聲和水動力噪聲組成。
03
自噪聲
自噪聲是指聲納接收換能器所接收到的其載體產生的噪聲和聲納設備本身產生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計算船體設備的振動引起的聲輻射、水下艦艇的聲輻射、阻尼與隔振等問題，并可以通過合理地優化船舶總體結構與各部件，達到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應用示例。
展開 聲學仿真：船舶噪聲仿真分析
來源：舟山虛擬仿真驗證平臺
船舶噪聲來源主要有三個，分別是艙室噪聲、水下輻射噪聲以及自噪聲，分別介紹如下：
01
艙室噪聲
艙室噪聲是由船舶的結構噪聲和空氣噪聲共同引起的。除空氣聲源艙室和鄰近艙室中的艙室噪聲主要由空氣噪聲決定外，其它艙室的艙室噪聲主要由結構噪聲決定。
02
水下輻射噪聲
船舶在海上航行時引起的水下輻射噪聲，主要由機械設備振動產生的水下噪聲、螺旋槳噪聲、螺旋槳脈動壓力作用在艉部結構產生的水下噪聲和水動力噪聲組成。
03
自噪聲
自噪聲是指聲納接收換能器所接收到的其載體產生的噪聲和聲納設備本身產生噪聲的總和。
目前噪聲仿真分析技術已擁有聲振耦合分析功能，適用于仿真計算船體設備的振動引起的聲輻射、水下艦艇的聲輻射、阻尼與隔振等問題，并可以通過合理地優化船舶總體結構與各部件，達到減振降噪的目的。圖中是水下某艦艇聲輻射仿真分析應用示例。
展開 
STAR-CCM+乘用車冷卻風扇氣動噪音研究
引言
純電動汽車的不斷普及，在消除了內燃機噪聲的同時，使得冷卻風扇的氣動噪聲問題受到更大的重視。并且，在具體的冷卻模塊設計中，為了滿足特定的通風量要求，或者為了將雙風扇合并為單風扇，往往涉及到風扇直徑的增大。但是，冷卻風扇氣動噪聲值和風扇直徑之間存在著重要的關系[1]，大直徑的風扇意味著更大的氣動噪聲。
另一方面，近代仿生學研究表明，將如圖1所示的鳥類翅膀的宏觀非光滑外形，應用于機翼及風扇葉片等氣動機械造型中，有利于降低其氣動噪聲值[2-3]。所以，將仿生學成果應用于電動汽車冷卻風扇，進行風圖 1 鳥類翅膀非光滑形態示意圖扇氣動噪聲的優化，或者在風扇直徑增大時降低其氣動噪聲，無論是在理論研究和工程實際之中都具有重要的意義。
本文以 CFD（Computational Fluid Dynamics）理論為基礎，以商用CFD軟件star CCM?為主要研究工具，建立了軸流風扇氣動噪聲計算方法。并應用該方法對小直徑普通風扇和大直徑仿生風扇的氣動噪聲值進行了計算，而且對仿生葉片風扇的降噪機理進行了深入的研究。
1. 風扇氣動噪聲計算方法
1.1 計算幾何模型及網格
研究顯示，軸流風扇的噪聲源包括干涉噪聲和自噪聲兩部分[4]。其中，干涉噪聲是指旋轉葉片與固定部件之間的流體干涉，以及風扇上游部件導致的進口湍流產生的噪聲；自噪聲的主要噪聲源為風扇葉片的氣流分離、尾渦脫落和葉尖窩等。
針對乘用車冷卻風扇而言，如圖2所示，風扇由輪轂、葉片、和葉圈組成，葉圈與葉片固連在一起共同運動。風扇外部有風扇框架，風扇框架上與葉圈相對應的部分為護風圈。另外在散熱器風扇上游存在發動機艙入口格柵、散熱器、冷凝器等部件，風扇下游還有動力總成及其附件等結構。所有這些結構，都會對散熱器風扇的氣動噪聲值產生不同程度的影響。
展開 韓梅等：水下聲學浮標南中國海海洋環境噪聲實測分析
一
數據來源與試驗說明
⒈水下聲學浮標
本文通過在現有中船710所“HM2000”多剖面浮標平臺基礎上集成聲學測量系統，研制出了一種具有海洋環境噪聲監測能力的“G-Argo”水下聲學浮標平臺，結構示意圖如圖1所示，主要由北斗天線、矢量水聽器、水聲信號處理機、浮標主體和浮標底座組成，其中水聲信號處理機主要完成矢量水聽器接收信號的采集、存儲和處理，由浮標主體控制其工作策略。圖2實線給出了水下聲學浮標聲學測量系統聲壓通道(本文所處理數據為聲學系統聲壓通道采集)自噪聲譜級，為了比較，圖中同時給出了Knudsen曲線在海況0級(SS0)、1級(SS1)、3級(SS0)和6級(SS6)條件下的海洋環境噪聲譜級，由圖2可以看出，水下聲學浮標聲學測量系統在整個頻率范圍內自噪聲譜級均小于0級海況海洋環境噪聲，因此聲學系統采集數據可有效評估海洋環境噪聲特性。圖3給出了“G-Argo”水下聲學浮標海洋環境噪聲監測流程圖，水下聲學浮標可多次上浮、下潛，具備原位坐底和定深漂流兩種工作模式，其海上連續工作時長則與海洋環境噪聲采樣策略和自動上浮通信周期有關，一般能夠實現海上連續觀測時長多達幾個月。
展開 網絡課程 | 4月14日聲學、振動傳感器與適調放大培訓，點擊立刻報名！
培訓內容
介紹電容傳聲器聲學和振動加速度計的工作原理、及所配套的適調放大器和數據采集器，解釋傳感器的技術參數，包括靈敏度、動態范圍、頻率范圍、自噪聲，并討論傳感器安裝和校準，以幫助用戶選擇合適的傳感器、適調放大器和數據采集器。
培訓時間
4月14日（周二）10:00-11:00AM
培訓對象
對聲學、振動測量感興趣的所有用戶
費用 免費
備注
培訓將通過網絡授課的方式進行，請自備具備上網條件的電腦
報名方式
點擊這里，即可報名！
HBK支持BAE系統公司開發26型全球戰斗艦
所有8艘26型護衛艦都將配備全新的自噪聲監測軟件，以確保它們能夠準確管理自身的聲學特征。
26型護衛艦的任務之一是抵御潛在的入侵潛艇，因此必須監測并盡可能降低自身的聲學信號（即艦艇及其艦載設備和系統投射到水中的噪聲和振動）。
HVME由現成的商用設備組成，包含傳感器、數據采集、振動測量和分析功能。該套件根據每艘船舶的布局量身定制，可在噪聲或振動過大時觸發特定位置的警報，以便船員采取行動降低噪聲或振動。
新《HBK聲學與振動產品簡明目錄》
已新鮮出爐
點擊這里，查看 / 下載該目錄
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：cn.info@hbkworld.com
網址：www.bksv.com/zh
電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
點擊這里，咨詢B&K產品信息：https://www.bksv.com/zh/request-a-quote
展開 聲學、振動傳感器與適調放大培訓
培訓內容
介紹電容傳聲器聲學和振動加速度計的工作原理、及所配套的適調放大器和數據采集器，解釋傳感器的技術參數，包括靈敏度、動態范圍、頻率范圍、自噪聲，并討論傳感器安裝和校準，以幫助用戶選擇合適的傳感器、適調放大器和數據采集器。
課程對象
對聲學、震動測量感興趣的所有用戶
培訓時長
1.5小時
培訓時間
4月14日10:00
主講講師簡介
沈良偉
HBK航空航天與國防市場業務拓展，2002年碩士畢業于吉林大學，并加入B＆K技術支持團隊，2014年起擔任技術支持培訓經理，2019年起擔任HBK航空航天與伙房業務拓展工作。
費用：免費
點擊圖片或點擊報名鏈接報名http://www.yqgqt.org.cn/live/10722
展開 全頻域聲學仿真分析軟件Wave6行業應用
航空航天與國防
l 飛機、旋翼飛機和電磁場的內部噪音
l 機身阻尼處理的優化,考慮到壓力、應力加勁和非均勻溫度
l 隔聲器和音響包的設計
l 語音傳輸率和語音清晰度全頻譜模型的設計
l 地面人員接觸噪音的全頻譜評估方法
l 發動機船艙內襯設計,考慮不均勻溫度、壓力、密度和平均流量
l 非均勻平均流環形管道事故聲波源模型
l 推進器噪聲源模型,既考慮厚度,也考慮負載噪聲,內部和外部聲學,包括輸入非定常時域CFD數據
l 環境控制系統中的噪聲源、傳播和衰減模型
l 采用嚴格的波傳播和散射模型對機身和整流罩進行先進的基于波的SEA建模
l 航天器和運載火箭的聲學鑒定測試
l 用于航天器和運載火箭大型全耦合有限元邊界元模型的先進加速邊界元方法，包括在現代高性能計算(HPC)集群上求解大型模型
l 廣泛的負載庫，用于模擬來自起飛，氣動載荷和隨機漫射聲場激勵的激勵
l 先進的揚聲器和揚聲器陣列模型,用于建模直接場聲測試,包括來自聲學研究系統的集成校準揚聲器
l 沖擊源和沖擊響應全光譜建模的新方法,包括煙火裝置和脆性接頭建模、通過建立結構進行沖擊傳播和衰減以及敏感部件的沖擊響應特性描述
船舶及近海工程
l 船舶和潛艇噪聲和振動的全譜系統級模型
l 通過主路徑和側翼路徑對船體結構的噪聲和振動建模
l 管道系統中流體傳播波的建模
l 模擬齒輪箱和泵的聲輻射
l 設計隔離和吸收,以盡量減少來自機械部件的空氣和結構噪音
l 水下輻射噪聲計算重載效應的系統和分量級模型
l 聲納系統建模，包括聲納自噪聲
l 模擬大型涂層船體結構的聲散射,包括多重散射的影響
l 確保豪華游輪和游艇的內部安靜
交通運輸
l 動力總成組件的聲輻射
展開 艦船、潛艇、魚雷的輻射噪聲特性及其測量方法
艦船、潛艇和魚雷的輻射噪聲，是被動聲納的聲源信號。
艦船輻射噪聲的危害：
破壞了艦船的隱蔽性；
可能引爆某些水中兵器；
干擾本艦的水聲設備(自噪聲)。
艦船、魚雷輻射噪聲特點：噪聲源繁多、集中，噪聲強度大，頻譜成分復雜。
1、艦船輻射噪聲的聲源級和噪聲譜
艦船輻射噪聲聲源級：在遠場測得噪聲級后，在修正傳播損失，歸算到離聲源聲中心1米處，并計算出1Hz帶寬內的聲強，則聲源級(譜級)為：
式中，Δf是換能器工作帶寬，I0為參考聲強，IN為距聲源聲中心1米處的噪聲聲強。
噪聲譜基本類型：連續譜、線譜。艦船輻射噪聲為線譜和連續譜的迭加。
2、艦船輻射噪聲源及其特性
艦船輻射噪聲源分為三大類：機械噪聲、螺旋槳噪聲和水動力噪聲。
(1) 機械噪聲
機械噪聲是航行或作業艦船上的各種機械的振動，通過船體向水中輻射而形成的噪聲。產生機理：
不平衡的旋轉部件(電機電樞等)；
重復的不連續性(齒輪、渦輪機葉片等)；
往復部件(汽缸的爆炸)——產生線譜噪聲，其成分是振動基頻及其諧波分量 ；
流體空化和湍流及排氣(泵、管道、凝汽器等)；
機械摩擦(軸承等)——產生連續譜噪聲。
展開 
聲吶技術及其應用
被動聲納工作原理如下：被動聲吶技術是指聲吶被動接收艦船等水中目標產生的輻射噪聲和水聲設備發射的信號，以測定目標的方位和距離。它由簡單的水聽器演變而來，它收聽目標發出的噪聲，判斷出目標的位置和某些特性，系統的核心部件是用來測聽目標聲波的水聽器。由于被動聲波技術在海水中只是單程傳播，特別適用于不能發聲暴露自己而又要探測敵艦活動的潛艇。
水聲換能器是聲納系統的重要部件，根據工作狀態的不同，可分為兩類：一類稱為發射換能器，它將電能轉換為機械能，再轉換為聲能;另一類稱為接收換能器，它將聲能轉換為機械能，再轉換為電能。實際應用中的水聲換能器兼有發射和接收兩種功能，現代聲納技術對水聲發射換能器的要求是：低頻、大功率、高效率以及能在深海中工作等特性。根據水聲學的研究，人們發現用低頻聲波傳遞信號，對于遠距離目標的定位和檢測有著明顯的優越性，因為低頻聲波在海水中傳播時，被海水吸收的數值比高頻聲波要低，故能比高頻聲波傳播更遠的距離，這對增大探測距離非常有益。
二、聲波的傳播影響因子
影響聲吶工作性能的因素除聲吶本身的技術狀況外，外界條件的影響很嚴重。比較直接的因素有傳播衰減、多路徑效應、混響干擾、海洋噪聲、自噪聲、目標反射特征或輻射噪聲強度等，它們大多與海洋環境因素有關。例如，聲波在傳播途中受海水介質不均勻分布和海面、海底的影響和制約，會產生折射、散射、反射和干涉，會產生聲線彎曲、信號起伏和畸變，造成傳播途徑的改變，以及出現聲陰區，嚴重影響聲吶的作用距離和測量精度。
聲波衰減是聲能在水體縱向上因水分子吸收、球形擴散和散射而造成的能量損失。吸收是海水縱向方向上的一些水分子離合的結果。海水中的氯化鎂是吸收的最主要因素。吸收的快慢取決于海水的物理化學特性和聲波的發射頻率。一般而言，發射頻率大于100kHZ其吸收系數隨溫度的增加而增加。
展開 國產高精度運算放大器替換ADI的AD8551、AD8552、AD8628、OP07等型號
芯片兼容性：
MS8551 pin對pin 替換ADI AD8551
MS8552 pin對pin 替換ADI AD8552
芯片特征：
1、低失調電壓：4UV(TYP)
2、軌到軌的輸入輸出擺幅
3、單電源2.5V到5.5V的工作范圍
4、電壓增益：145dB(TYP)(工作電壓5V)
5、電源抑制比：110dB(TYP)
6、共模抑制比：105dB(TYP)
7、極低輸入偏置電流：10pA
8、低的工作電流：930uA(TYP)
9、過載恢復時間：60us(工作電壓5V)
10、無需額外的外部電容
11、 封裝形式SOP8
高精度運算放大器 - MS8628均為輸出幅度軌到軌、寬帶寬、低噪聲、自穩零放大器，具有超低失調、漂移和偏置電流特性。它采用1.8V至5V單電源(±0.9V至±2.5V雙電源)供電。具有以前昂貴的自穩零或斬波放大器才具有的特性優勢，此外，還大大降低了大多數斬波穩定放大器存在的數字開關噪聲。MS8628超低的失調電壓、失調電壓漂移和噪聲使得器件在工作溫度范圍內的漂移接近零，對位置和壓力傳感器、醫療設備以及應變計放大器應用極為有利。許多系統都可以利用 MS8628提供軌到軌輸入和輸出擺幅能力，以降低輸入偏置復雜度，并使信噪比達到MS8628的額定溫度范圍為-40℃至125℃擴展工業溫度范圍。
展開 HBK小課堂 | 手機、音箱音質如何判斷？一文讀懂電聲測量
關鍵參數，決定聲音品質
想要真實還原聲音，以下幾類參數至關重要：
靈敏度：揚聲器“電轉聲”或麥克風“聲轉電”的轉換效率；
頻率響應：設備對不同頻率聲音的處理能力，影響音色的平衡度；
非線性失真：包括諧波失真、互調失真等，反映聲音的保真程度；
指向性：揚聲器發聲或麥克風收聲的方向特性；
阻抗曲線：主要針對揚聲器，反映其在不同頻率下的電阻抗變化；
電噪聲：如麥克風底噪、有源揚聲器的自生噪聲等。
電聲測量，如何賦能智能設備？
從智能手機、平板電腦，到智能音箱、真無線耳機，各類集成電聲功能的產品層出不窮。要在激烈市場中脫穎而出，音頻性能必須過硬。
? 確保高品質聲音還原
借助自動化測試與數據分析，研發團隊能夠系統評估電聲設備在開發階段所產生或捕捉的聲音表現，確保最終產品音質達標。
? 模擬真實通話場景
智能手機通常配備多個麥克風，并搭載復雜算法，用以在嘈雜環境中降噪、增強人聲。要測試這類性能，必須依賴精密的電聲測量系統。
? 滿足通信標準要求
通信設備、智能手機及VoIP終端必須符合國內外多項法規及運營商標準，以確保語音清晰度與通信質量。我們的測試系統已集成如ITU-T、ETSI、3GPP等標準方法，助你輕松合規。
展會預告
2025/11/8-9
HBK將出席第十屆電聲技術國際研討會ISEAT
HBK展位號：D01
點擊這里，即可報名
全新《HBK電聲測量解決方案》現已發布！
展開 使氣流噪聲對傳聲器的影響降到更低的方法
因此矩陣對角線上的單元代表每個傳聲器的自功率譜。
我們現在假設如下：
一個傳聲器引起的流動噪音未被任何其他傳聲器采集
不同傳聲器產生的氣流噪聲信號是不相干/獨立的
這意味著，在一個足夠長的平均時間之后，氣流噪聲貢獻在矩陣對角線以外將是微不足道的，而它們將保持在對角線上，即在自譜中。理論和實踐經驗表明，這兩個假設在很大程度上是成立的。
風罩被推到一邊的單個傳聲器特寫
當在DAS波束成形中使用平均CSM時，可以避免使用CSM對角線的數據，這種技術稱為對角線去除。不幸的是，采用對角線去除技術也有副作用，例如低估源強度；此外，DAS在有限的動態范圍（旁瓣）方面存在嚴格的限制，在低頻時分辨率比較差。其他波束形成方法通常需要使用完整的CSM，包括對角線。所引用的技術評論文章描述了一種方法，用于精確去除CSM對角線導致的額外（流動）噪聲，假設在對角線以外沒有（流動）噪聲貢獻。這種叫作對角線去噪（DD）的方法效果非常好，只要（車輛上）重要的獨立/不相干目標源的數量實際上小于傳聲器的數量——此假設與基于使用平均CSM的所有陣列方法一致。
使用Clean-SC生成的源圖
然而，在實際測量中，由于用于獲得CSM的平均時間有限，所以會存在來自不相干氣流噪聲信號的非對角線剩余貢獻。這些非對角線貢獻將限制DD可實現的自譜中的流噪降低。基于在所有通道中添加了相同噪聲水平的模擬測量，開發了一個近似的影響經驗模型。根據該模型，將自譜噪聲降低一個系數a所需的平均數大約為a-2(M-1)1.25，其中M為傳聲器的數量。因此，所需數量的平均值隨著傳聲器數量的增加而增加。根據這篇論文，這似乎是因為傳聲器的數量增加時，CSM中的非對角線單元的數量增加比對角元素的數量更快。例如，對于一個由100個傳聲器組成的陣列，要求減小a=0.1(10dB)，所需的平均數量約為31,000。
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