Open Ray手記:變電站噪音

昨日談過主動式消噪耳筒(Active Noise Reduction),以聲滅聲,比單純密封式耳筒減噪更有效。主動式消噪技術多被用在耳筒上,戴上後,可以減少飛機、火車或地鐵行駛時的低頻噪音。不過,這技術也可以用於嘈吵的室內環境,以減少噪音。其中一個應用,是在電力變電站內消減變壓器的噪音,頗為有效。

首先,以聲滅聲的原理是先用咪接收噪音,然後即時產生一組與噪音振幅大小相同、相位相差180度的反相噪音,當兩組噪音一「撞」,便會互相抵銷,達至抑制噪音的效果。不過,主動式消噪只適用於低頻噪音,即500Hz以下的聲音。頻率太高,音波的波長(Wavelength)便太短,很難令噪音及反噪音的音波結合。如果結合時相位有誤差,不但不能互相抵銷,反而令噪音更大。

原來電力變電站內的巨型變壓器在操作時,會產生頗大的噪音。加上散熱風扇旋轉的聲音,噪音其實頗大。在深夜時分有可能影響民居,於是部分變電站會應用到主動式消噪技術。使用時,變電站內會設有喇叭,接收噪音的同時會播放反噪音波,把噪音中和。一般而言,主動式消噪並不能完全滅絕噪音,可減去5db到10db左右,算是好過冇吧。

由於涉及音波波長和抵銷時相位的準確性等問題,「以聲滅聲」只能在狹小的環境下進行,例如在耳筒中進行便可以,在變電站的狹小空間內也勉強可以。假如想在飛機艙內或港鐵車廂中直接播放「反噪音」來滅聲,便不可能做到了。

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鍾偉民(Ray)