根據(jù)2023年城市軌道交通運(yùn)營數(shù)據(jù)速報(bào)數(shù)據(jù)顯示，截至2023年12月，31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)共有55個城市開通運(yùn)營城市軌道交通線路306條，運(yùn)營里程達(dá)10165.7公里。隨著軌道交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，噪聲與振動相關(guān)的測試與監(jiān)測技術(shù)，也在持續(xù)不斷的應(yīng)用和創(chuàng)新。通過聲學(xué)和振動測量，可以獲取車輛在實(shí)際運(yùn)行中的車廂噪聲、鋼軌及輪對粗糙度等性能數(shù)據(jù)，可以更好的評估和監(jiān)控結(jié)構(gòu)的健康狀況，這對于研究測試、故障監(jiān)測、產(chǎn)品創(chuàng)新、乘客舒適度等方面至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)來源：交通運(yùn)輸部《2023年城市軌道交通運(yùn)營數(shù)據(jù)速報(bào)》

1、區(qū)域主動降噪：高鐵VIP車廂

主動噪聲控制系統(tǒng)的基本原理是降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而達(dá)到降噪的目的。參考麥克風(fēng)獲取噪聲的參考信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)處理（自適應(yīng)濾波）后產(chǎn)生控制信號輸出到次級聲源，驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出抵消聲音，使誤差麥克風(fēng)出的噪聲信號最小。此視頻案例是在動車組車內(nèi)搭建噪聲主動控制系統(tǒng)，包括揚(yáng)聲器陣列及主動控制器，主動降噪控制區(qū)域?yàn)檐噧?nèi)長1.8m，寬2.5m（側(cè)壁間距），高0.5～1.8m的空間區(qū)域。在VIP車廂實(shí)現(xiàn)大片區(qū)域主動噪聲控制，已實(shí)現(xiàn)全頻段（80-3150Hz）靜態(tài)總聲壓級降噪5-8dBA。

方案組成：傳聲器+聲源+數(shù)據(jù)采集儀+分析軟件+算法 

2、區(qū)域主動降噪：高鐵VIP座椅主動降噪

利用聲學(xué)測量技術(shù)和主動噪聲控制技術(shù)（又稱ANC或Active Noise Control），使用人工頭（又稱聲學(xué)頭模）、揚(yáng)聲器和傳聲器，可設(shè)計(jì)出具有明顯降噪效果的座椅，被廣泛應(yīng)用于高鐵、汽車、輪船、飛機(jī)等交通場景。本視頻中實(shí)車為復(fù)興號高鐵試驗(yàn)車，車速最高為340 km/h，靜態(tài)降噪量6~7dBA，動態(tài)降噪量2~3dBA。

方案組成：傳聲器+聲源+數(shù)據(jù)采集儀+分析軟件

3、高鐵風(fēng)笛研制開發(fā)

利用聲學(xué)測量技術(shù)，使用風(fēng)笛和傳聲器，可協(xié)助高鐵研發(fā)設(shè)計(jì)人員，優(yōu)化火車頭風(fēng)笛的聲學(xué)設(shè)計(jì)，研制出鳴笛聲穿透力更強(qiáng)的風(fēng)笛。

嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TBT 3051.2-2016《機(jī)車、動車組用電笛、風(fēng)笛第2部分：風(fēng)笛》，動車組用風(fēng)笛需滿足工作頻率和A聲級的要求。制作風(fēng)笛3D模型，進(jìn)行仿真分析。在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，對風(fēng)笛的腔體、膜片、喇叭筒進(jìn)行聲學(xué)仿真測試、材料分析，對喇叭筒結(jié)構(gòu)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，并采用頻率可調(diào)結(jié)構(gòu)，以保證最終滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

4、軌底故障監(jiān)測定位系統(tǒng)（異常信號采集）

故障監(jiān)測定位系統(tǒng)，采用60通道的傳聲器陣列，可進(jìn)行高指向性拾音（定向拾取目標(biāo)方向聲音），并去除環(huán)境噪聲干擾。該系統(tǒng)可根據(jù)增強(qiáng)后的聲信號，進(jìn)行故障判斷，并采用聲定位技術(shù)，進(jìn)行故障定位。

方案組成：傳聲器陣列+數(shù)據(jù)采集儀+分析軟件+算法

方案參數(shù)：

1、采用16位60通道模擬量輸入，每通道采樣率為48kHz。信號增強(qiáng)每幀處理時間：20ms。

2、麥克風(fēng)陣采取15×2的陣列排布方式，間距為11mm，測試數(shù)據(jù)的頻帶：2k~15kHz，定位精度(8k~15kHz)在10度以內(nèi)。

3. 采集信號的聲壓級范圍：40dB~120dB。

方案優(yōu)勢：

1、具有多通道聲學(xué)信號采集功能?？筛鶕?jù)列車通道信號，自動啟動或停止采集存儲信號，具有水平面（鐵軌所在平面）方向定位功能；

2、具有波束形成信號增強(qiáng)功能；

3、具有原始信號存儲和增強(qiáng)后信號存儲功能。