工程聲學/特定應用-汽車消聲器
關於汽車消聲器的基本資訊
消聲器是汽車排氣系統的一部分，起著至關重要的作用。它需要具有遠離發動機工作頻率的模式，無論發動機是怠速還是以每秒最大轉數執行。對汽車產生負面影響的消聲器會導致汽車發動機執行時產生噪音或不適。在消聲器內部，你會發現一組看似簡單的帶有孔洞的管子。這些管子和腔室實際上像樂器一樣經過精細的調校。它們的設計是為了以這樣一種方式反射發動機產生的聲波，使它們部分地相互抵消。( 引用自 www.howstuffworks.com )
在汽車上安裝消聲器非常重要。加利福尼亞州排氣噪音的法律限值為 95 dB(A) - CA. V.C. 27151。沒有消聲器，典型汽車的排氣噪音將超過 110 dB。傳統的汽車消聲器能夠將噪音限制在大約 90 dB。主動降噪消聲器可以消除各種頻率的排氣噪音。
汽車消聲器設計中最簡單和最主要的組成部分是使用低通濾波器。它通常利用橫截面積的變化，可以製成腔室來過濾或減少發動機產生的聲波。
低通濾波器是一種電路，它允許低頻訊號透過，但阻止高頻訊號透過。一旦使用者在特定截止頻率處設定了低通濾波器，低於該頻率的所有頻率都將透過濾波器，而高於該頻率的頻率的幅度將被衰減。該電路由無源元件（電阻、電容和電感）組成，能夠實現這一目標。 File:Inductive law pass filter.jpg
使用的公式
當這些壓力脈衝到達您的耳朵時，耳膜會來回振動。您的大腦將這種運動解釋為聲音。聲波的兩個主要特徵決定了我們如何感知聲音
1.聲波頻率。2.空氣波壓力幅度。
事實證明，可以將兩個或多個聲波加在一起，從而獲得更小的聲音。
關於聲波的關鍵一點是，您耳朵聽到的結果是所有此時此刻擊中您耳朵的聲波的總和。如果您正在聽一個樂隊演奏，即使您可能聽到幾個不同的聲源，擊中您耳膜的壓力波仍然加在一起，因此您的耳膜在任何給定時刻只感受到一個壓力。現在最酷的部分來了：可以產生一個與另一個聲波完全相反的聲波。這就是您可能見過的那些降噪耳機的原理。請看下圖。頂部的波和第二個波都是純音。如果這兩個波同相，它們加起來就形成一個頻率相同但幅度是兩倍的波。這被稱為相長干涉。但是，如果它們完全異相，它們加起來就等於零。這被稱為相消干涉。當第一個波處於最大壓力時，第二個波處於最小壓力。如果這兩個波同時擊中您的耳膜，您將聽不到任何聲音，因為這兩個波總是加起來等於零。
1. 使用主動消聲器，可以輕鬆地調整、放大或幾乎消除排氣噪音。
2. 可以基本上消除傳統消聲器的背壓，從而提高發動機效能和效率。
3. 透過提高發動機效率和效能，可以減少燃油消耗，降低排放。
它可以被視為最簡單的吸聲消聲器形式。將吸聲材料貼在管道裸露的壁面上（在汽車上就是排氣管）。吸聲材料的厚度越大，衰減效能越好。
衰減曲線就像一個傾斜的鐘形。增加壁厚將使最大衰減頻率降低。對於更高頻率，更薄的吸聲層是有效的，但較大的間隙允許噪音直接透過。因此，薄層和窄通道在高頻下更有效。為了在最寬的頻率範圍內獲得良好的吸收，最好使用厚的吸聲層和窄通道。
將管道分成幾個通道，或將流道轉彎，使擋板之間沒有直線視線。通常，材料會排在通道上。衰減效能隨著吸聲材料厚度和擋板長度的增加而提高。襯墊彎管可用於提供更大的衰減，並且在高頻下衰減效果最佳。相比之下，在低頻下，可以透過增加襯墊厚度來提高衰減。
它們是相對較大的容積室，通常由金屬板製成，連線兩個管道。容積室內部襯有吸聲材料，以衰減管道內的噪音。如果氣流的溫度和速度條件過於惡劣，可能還需要保護性襯裡材料。
容積室的效能可以透過以下方式提高：1. 增加吸聲襯裡的厚度 2. 阻擋從容積室入口到出口的直線視線。3. 增加容積室的橫截面積。