風機噪聲這個名詞是很多人都會條件反射般感到厭惡的。風機噪聲雖然說令人厭煩，但是就算是趕也趕不走。那么風機的噪聲的原理是怎樣的呢?又能有什么樣的應用呢?下面日本風機品牌就為大家介紹風機噪聲基礎和應用。
一、概述
聲音的本質是波動。受作用的空氣發生振動，當震動頻率在20-20000Hz時，作用于人的耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體(液體和氣體)的振動。下面介紹下幾個聲音相關的物理量。
1)聲功率級
任何一個聲源在運轉時都會向外輻射聲能，在穩定工況下單位時間內輻射的聲能稱為聲功率W，以瓦(W)為單位。通常聲學上以聲功率級表示，即
2)聲強級和聲壓級
聲源的聲功率無法直接測定，而使通過測定聲源的聲壓或聲強后計算出聲功率。聲壓P或聲強I同樣以聲壓級LP或聲強級LI表示，即
3)倍頻程與聲音頻譜特性
人類能聽到的聲音一般指頻率為20~20000Hz 范圍內的聲波。為了測量方便，往往將這個頻率范圍劃分成若干個小的頻帶或頻程。在噪聲測量中最常用的是倍頻程和1/3 倍頻程。倍頻程是指兩個相鄰頻率之比為2：1 確定的頻程，國際I多羅星 規格縮規定的常用倍頻程如表1 所表示。1/3 倍頻程就是將一個倍頻程再劃分為三段。
頻譜為聲壓級或聲功率級隨著頻率的變化的圖形，通風機噪聲可以粗略地分為三類：頻譜中最高聲壓級的中心頻率低于500HZ 的為低頻噪聲，最高聲壓級的中心頻率在500~1000Hz 為中頻噪聲，最高聲壓級的中心頻率大于1000Hz 為高頻噪聲。通風機的頻譜一般用頻譜分析儀測量得到。
二、聲音的測試方法
聲壓級和聲強級可以用聲級計或聲強儀進行測定。聲級計是常用的測量儀器，聲強儀的使用目前尚未普及。
除了以上三個衡量聲音的基本參數之外，還需要了解聲音的頻率成分，這就需要對聲音進行頻譜分析。常用的聲音頻譜為倍頻程頻譜和1/3 倍頻程頻譜。聲音頻譜由精密聲級計或專用的頻率分析儀測定。
通過聲音頻譜的測定，可以分析聲源的頻率成分，對其采取相應的降噪措施，使之減少向外輻射的聲功率級。
聲功率雖然可以由測定聲壓級的方法間接求得。但是，聲壓級測定時往往受到測試環境的影響而不易準確得出，為了使測試環境的影響降低至最小程度，創造了兩種接近理想狀態的實驗室測試方法：自由聲場法和混響聲場法。
聲源在一個特定空間內運行時，它所輻射的聲能全部為邊界所吸收而沒有反射，在這個空間內形成特定的聲波傳播規律。這個特定空間稱之為自由聲場。模擬自由聲場的實驗室常用的是全消聲室或半消聲室。反之，若這個特定空間的邊界是全反射而無聲能的吸收，同樣在此特定空間內也存在特定的聲波傳播規律。這個特定空間稱之為混響聲場，模擬混響聲場的實驗室常用的是混響室。
這里主要介紹下混響室法。
如果在以封閉的空室(混響室)內設置以聲源，經過一段時間后，在該室內產生一恒定的聲壓級。
在切斷聲源后，聲音并不立即消失，儲存在空間的聲能逐漸衰減，這一過程為擴散聲場或混響聲場。混響時間定義為聲能密度衰減到60dB(即原有值的
10-6 倍)所需的時間。
在混響室中，測量充分擴散的聲場，稱為擴散聲場法。若擴散聲場的平均聲壓級為LP，則相應的聲功率級為
事實上，實驗室的邊界對所有頻率不可能做到完全吸收或完全反射，這種差異性規定了在實驗室測定聲功率級的精度要求(對聲壓級來說即為允許偏差的要求)，這就必需有一個統一的測試規定即測試方法的標準。這里有兩種，一種是以國際標準化組織指定的標準(即ISO 標準);另一種是美國AMCA 或ASHRAE 指定的標準屬于行業性質的標準。兩者的標準之間是存在一些區別的。
三、聲音的計算
如前所述，當聲音信號進入A 計權網絡時，低頻的聲音按比例衰減通過，而1000Hz 以上的聲音無衰減地通過。這種被A 網絡計權后的聲壓級，就稱為A 聲級LA。它的單位為dB。A 聲級可以直接測量，也可以由8 個倍頻程聲壓級計算得到，其數學表達式為：
通風機的A 聲級不僅與風機尺寸大小與轉速有關，而且還取決于流量和壓力的大小。為了比較不同型號及不同性能參數的通風機的噪聲特性，可以引入比A 聲級LSA，通風機測試工況點比A 聲級的數學表達式：
在實際工作中進行聲音疊加時，可查曲線值來計算。見圖1。
兩個噪聲相加，Lp 總=Lp1+Lp2，規律總結如下：
a) 總聲壓級不會比其中任一個大3 分貝以上;
b) 兩個聲壓級相差10 分貝以上時，疊加增量可忽略不計。
c) 兩個聲壓級相差10 分貝以下時，查表確定增加量，再與大的疊加。
d) 對于多個聲源，只需兩兩逐次疊加即可，和順序沒有關系。
四、通風機噪聲產生的原因
通風機的噪聲主要包括空氣動力所產生的噪聲、機械振動所產生的噪聲和兩者共同作用產生的噪聲3 個方面。
1) 空氣動力所產生的噪聲
(a) 沖擊噪聲
葉輪高速旋轉時，葉片作周期性運動，空氣質點受到周期性力的作用，沖擊壓強波以聲速傳播所產生的噪聲。
(b) 渦流噪聲
葉輪高速旋轉時，因氣體邊界分離而產生的渦流所引起的噪聲
2) 機械振動性噪聲
回轉體的不平衡及軸承的磨損、破壞等原因所產生的振動必然會產生噪聲，當葉片剛性不足，氣流作用使葉片振動，也會產生噪聲。
3) 兩者相互作用而產生的噪聲
葉片旋轉引起自身振動通過管道傳遞，往往在管道彎曲部發生沖擊和渦流，造成振動加劇使噪聲增大，特別是當氣流壓強聲波的頻率與管道自身振動相同時，將產生強烈的共振，噪聲會突然增大，嚴重時將導致通風機破壞。
五、通風機噪聲的控制
1) 設計良好的通風機，在設計時，為了防止或減少本身噪聲源的產生，應盡量減少氣流的沖擊，避免尖銳突出和流道的急劇轉彎。合理選擇風機的轉速大小，注意控制葉輪和蝸舌的間隙，此間隙越小，噪聲越大。
2) 消聲器
消聲器一般可以通過吸收噪聲源和進出風口產生的噪聲來隔音降噪。不同類型的風機用的消聲器各有不同。
綜上所述，日本風機品牌對于風機噪聲的原理和應用的介紹是非常清晰的，在行業內都算是對基礎問題研究的很透徹的。風機噪聲的成因很多，解決的方法也有不少，我們需要明確的就是風機噪聲的基礎知識究竟能為我們帶來多大用處。
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