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776 2018 年 9 月

成单层边界虚拟声屏障，可最大程度地减小对 降噪量的整体变化趋势是逐渐减小；随着次级源数
自然通风采光的影响 [30] 。单层边界虚拟声屏障 量增加，如从 12 个增加到 22 个，降噪量提高，但当
中次级源布放位置示意图见图 5(a)，图中所有次 其数量增加到一定程度后，再增加次级源对降噪量
级源位于同一高度，均位于开口边界附近。以 没有明显的提升，图 5(b) 中 36 个和 48 个次级源对
l x = 0.432 m、l y = 0.670 m、l z = 0.598 m，初级源 应的曲线基本重合。故单层边界次级源的全局降噪
位于 (0.1, 0.1, 0.1) m 为例，代价函数为总辐射声功 效果存在上限，只能在较低频率实现对开口声辐射

率，当不同数量的次级源均匀分布在 z = 0.448 m 的全局控制。但在不需要进行全局控制的场合，该
平面边界时，降噪前后系统辐射声功率级随频率变 种单层边界虚拟声屏障可实现有效局部控制，创建

化曲线见图5(b) [33] 。由图5(b)可知，随着频率升高， 局部静区 [30] 。

100
൓ጟູ
80
ܦҪဋጟ/dB
z 60
y
x 40
ᬌ٪Ғ
ᬌ٪Ց, 12˔൓ጟູ
20 ᬌ٪Ց, 22˔൓ጟູ
ᬌ٪Ց, 36˔൓ጟູ
ᬌ٪Ց, 48˔൓ጟູ
0
200 400 600 800 1000 1200 1400
ᮠဋ/Hz
(a) ӭࡏ᣸ႍ൓ጟູᇨਓڏ (b) ӭࡏ᣸ႍᘿલܦࡖᬪᬌ٪ҒՑᣣ࠱ܦҪဋጟ
图 5 单层边界次级源示意图及其降噪量
Fig. 5 Schematic diagram of a single-layer secondary source system at the edge of the opening and
its noise reduction performance

2.3 双层边界虚拟声屏障实现方法及和单层边界 由图 8(a) 可知，和单层边界虚拟声屏障相比，
虚拟声屏障的对比 双层边界虚拟声屏障的降噪量明显提升；双层边界

为提高边界次级源的降噪量，提出在边界处布 虚拟声屏障的降噪量整体小于平面型虚拟声屏障，
放2 层次级源，构成双层边界虚拟声屏障，如图 6 所 但平面型虚拟声屏障存在无法有效控制某些频率
示 [31] 。图6 中的双层次级源在 x-y 平面内的位置相 声辐射的缺点，而双层边界虚拟声屏障没有这一缺
同，所在的高度不同。以l x = 0.432 m、l y = 0.670 m、 点，可对所有频率噪声进行有效控制。
l z = 0.598 m，初级源位于 (0.1, 0.1, 0.1) m 为例，每
൓ጟູ
层16个次级源，位置如图7(a)所示，2层次级源分别
位于z = 0.448 m和z = 0.548 m平面。代价函数为
总辐射声功率，降噪前后系统辐射声功率级随频率 z
y
变化曲线见图 8(a)，图 8(a) 中还包括了相同次级源 x
数量的单层边界和平面型虚拟声屏障的结果以方
便对比 [33] 。单层边界和平面型虚拟声屏障中 32 个
次级源均位于 z = 0.448 m平面，其在 x-y 平面内的
位置见图 7(b) 和图 7(c)，其中第 1∼16 个次级源的 图 6 双层边界次级源示意图
位置和双层边界虚拟声屏障中的位置完全相同，见 Fig. 6 Schematic diagram of a double-layer sec-
图7中“◦”，而“×”对应第17∼32个次级源的位置。 ondary source system at the edge of the opening