噪声源定位分析一，概述现今高速列车迅速发展，高速列车运行时噪声备受关注。目前，掌握高速列车技术的法国、德国、日本、意大利和西班牙等国家都开张一系列的高速列车噪声测试试验，对列车进行声源识别和声谱分析等对列车的优化设计以及提高旅客乘坐舒适度都十分有意义，因此对列车运行噪声进行实时测试就显得十分必要。由Korail运营的高速列车KTX-Sancheon2010年开始投入使用，它是完全由韩国自身的技术完成建设的。由于列车最高运行时速高达300km/h（186mph），对环境噪声的影响相当显著，这些噪声包含滚动噪声（例如推进系统或机械噪声），车轮与铁轨接触的机械噪声，以及列车运行时车体周围空气流动形成的气流噪声等。为了全面减小这些噪声，我们需要对其噪声源进行分析，通过分析，我们采取一定的措施来减弱这些噪声。二，主要内容以及分析1)噪声的产生高速铁路由于具有高速、高架、电气化等特点，其辐射噪声与普通铁路有所不同，主要体现在噪声及其辐射强度等方面。高速铁路的噪声主要由轮轨噪声、机电系统噪声、空气动力噪声等组成。1.1轮轨噪声轮轨噪声是高速铁路的主要噪声源，它产生的噪声由三个方面：（1）车轮通过钢缝、道岔以及擦伤后的车轮在钢轨上滚动时产生的冲击声。（2）车轮与钢轨粗糙的接触面相互作用后所产生的轮轨震动轰鸣声。（3）车轮通过曲线时，轮缘挤压外轨以及内侧车轮踏面在钢轨上滑动锁产生的摩擦噪声1.2集电系统噪声（气动噪声）：凡是由动车组受电弓引发的声音，统称为集电系统噪声，他的噪声来自三个方面：（1）受电弓沿接触网导线滑动而引发的机械滑动声（2）受电弓离线时产生的电弧放电噪声（拉弧声）顺时最大可达100db(A)，他与接触网吊弦弧度的大小有关。（3）整个受电弓与导线滑动过程中产生的风场声，他与导线的张力有关。1.3空气动力噪声在高速铁路上行驶的动车组，会使车体表面出现空气流中断，因此引起涡流，从而产生空气动力噪声。这种噪声与列车的行驶速度、车体表面的粗糙程度以及车体前端是否流线化等等因素有关。2）噪声源识别方法传统的噪声源识别方法有：主观评价法、分部运转法、铅包覆法、近场测量法、表面速度测量法、表面强度法、声强法等。自从上世纪八十年代开始，基于可视化方法的噪声源识别技术得以逐步推广。可视化噪声源识别方法是通过测量二维全息面上的声压，运用各种重构算法来重建包围声源表面的三维声场，最后将声场以图形或动画的形式显示出来。与其他噪声源识别方法相比，可视化技术不仅利用了声的强度信息，而且还利用了生的相位信息，结果特别直观，可以很容易地对噪声源进行定位，量化，并能显示噪声的传播途径。结合频谱分析，对结果进一步处理，还可以显示噪声源的主要频率成分，为噪声控制和声学故障诊断提供可靠的依据。三、试验原理与方法对于噪声源的测量，我们采取波束形成方法，下面我先对这个方法的基本思想与试验过程做以说明波束形成方法，采用由一组在空间固定位置上分布的传感器组成的阵列对空间声场进行测量，通过对每个固定位置上的传感器测得的声亚脉动信号进行特殊的处理，就可以获得详细的有关声场的声源信息。在信号处理学科，这种队传感器阵列的处理方法称为“波束形成”，而传声器阵列的聚焦方向称为“波束”。其中，“延迟与求和”波束形成算法是一种很简便、很实用的阵列信号处理算法。该算法是基于单极子声波的传播分析，其基本思想为;一个传播的信号被传声器阵列所接收，那么阵列中所有传声器信号之间的关联峰值就是把每个传声器信号用对应的声传播时间延迟后的叠加值，这种叠加实际上就是让所有的传声器在延迟时间感受到指定声源的同一个瞬时波前。相对于噪声或其他位置的干扰信号，”延迟与求和”波束形成算法得到的阵列输出信号聚焦到了指定声源，并加强了指定声源点的信号。声波的叠加，小振幅波满足叠加原理，即两列声波合成声场的声压等于每列声波的声压之和。设有两个声源共同作用，在声场中某点由个声源单独产生的声压分别为p1和P2,则总声压为P=p1+p2总声压的时间均方根值为：222001211()TTppdtppdtTT??222010012112TTTpdtpdtppdtTTT????22120122TppppdtT??其中21p表示2p...
