現在咱們家裡養魚,魚缸的裝備是越來越多了,水泵、氣泵、沖水聲等交雜在一起確實比較吵,而其中以氣泵的聲音最有殺傷力。論壇上很多方法比如種草等都是關閉氣泵,實際效果值得商榷。我這兩天研究了一下氣泵的物理降噪方法,效果不錯,給廣大魚友介紹一下。
氣泵的噪聲來源主要有兩個,一是泵體震動(嗡嗡嗡),二是出氣管的脈衝聲(突突突)。
泵體震動基本沒有辦法,好在廠家都做了減震,實測強度也不是太大,忽略了吧。
氣管的脈衝聲勢氣泵的主要噪音來源,尤其在魚缸里會變得更為明顯。出氣口加擴展帶可以小幅抑制這一聲音,但是對其中的高頻分量(達達達)作用有限。我的方法根據聲學半波長疊加相消的原理,主要目的是濾除這一高頻分量。
首先,用電腦錄下出氣管的脈衝聲存成wav文件,保存格式盡量選採樣率高的;然後用軟件分析頻譜(不要被嚇壞,其實很簡單易用),我用的分析軟件是Spectrogram15(網上有下載)。一般的主頻率不會超過1k(電機沒有那麼高的轉速,幾百赫茲的估計也是旁瓣,不過可以了)。
第二部,計算波長,一般聲音在空氣里的波速是340米/秒,在管道里速度會快一些,我們按照400米秒的速度來計算,不合適的話可以截短。用400米除以頻率就會得到這個震動的波長,然後我們將這個數除以2,算出半波長。
第三部,實際操作,找兩個三通,T形的豎部作為進氣出氣口,兩臂互相連接做為迴路。迴路一端20cm,另一端20cm加上你剛才算出的半波長。將管子接好你就會發現聲音明顯變化,高頻部分極度減弱,加上擴散條後放入水中,基本只能聽到泵體的嗡嗡聲和氣泡聲。
第四部,微調。剛才我們算聲速時用了一個很大的值400,主要目的用作後期微調。我們剪斷迴路中長的部分,每次1cm,用耳朵聽,確定最佳的長度。(氣泵的聲音頻帶很寬,所以在很大範圍內效果都差不多,不用過分求精。)
以上就是我的方法,自認為效果很好,大家不妨一試。本人不是學聲學的,可能有些原理上的誤解,懇請各位不吝賜教。
我的管子有限所以短的一端基本只有不到1cm,實際因該是兩端長度越接近越好,所以短的一端不宜過短。
出氣聲音大主要是壓力不連續造成的,聲波本身就不連續的壓力波震動耳膜使我們能聽到聲音。比如汽車的排氣管,由於氣缸排氣是不連續的所以排氣管壓力也不連續,有節奏的變大變小,所以我們聽到突突突的聲音。氣球放氣的時候,由於壓力是連續的,所以只有風聲,沒有脈衝生。所以如果壓力連續的話,就不會有惱人的噪音了。
我這個方法說白了就是看兩個支路的長度不一樣,到匯合的時候總是一路高壓一路低壓,匯合后壓力一直比較恆定,所以突突突的聲音就沒有了。 當然不可能全部消掉聲音,第一是氣泵的出氣聲不是單一頻率的,第二兩邊路徑不一樣長,長的路途中阻力會大些,所以壓力會比短一端的小些,疊加后還是會有小幅的震動不能消除。