工程声学/特定应用-汽车消声器
关于汽车消声器的基本信息
消声器是汽车排气系统的一部分，起着至关重要的作用。它需要具有远离发动机工作频率的模式，无论发动机是怠速还是以每秒最大转数运行。对汽车产生负面影响的消声器会导致汽车发动机运行时产生噪音或不适。在消声器内部，你会发现一组看似简单的带有孔洞的管子。这些管子和腔室实际上像乐器一样经过精细的调校。它们的设计是为了以这样一种方式反射发动机产生的声波，使它们部分地相互抵消。( 引用自 www.howstuffworks.com )
在汽车上安装消声器非常重要。加利福尼亚州排气噪音的法律限值为 95 dB(A) - CA. V.C. 27151。没有消声器，典型汽车的排气噪音将超过 110 dB。传统的汽车消声器能够将噪音限制在大约 90 dB。主动降噪消声器可以消除各种频率的排气噪音。
汽车消声器设计中最简单和最主要的组成部分是使用低通滤波器。它通常利用横截面积的变化，可以制成腔室来过滤或减少发动机产生的声波。
低通滤波器是一种电路，它允许低频信号通过，但阻止高频信号通过。一旦用户在特定截止频率处设置了低通滤波器，低于该频率的所有频率都将通过滤波器，而高于该频率的频率的幅度将被衰减。该电路由无源元件（电阻、电容和电感）组成，能够实现这一目标。 File:Inductive law pass filter.jpg
使用的公式
当这些压力脉冲到达您的耳朵时，耳膜会来回振动。您的大脑将这种运动解释为声音。声波的两个主要特征决定了我们如何感知声音
1.声波频率。2.空气波压力幅度。
事实证明，可以将两个或多个声波加在一起，从而获得更小的声音。
关于声波的关键一点是，您耳朵听到的结果是所有此时此刻击中您耳朵的声波的总和。如果您正在听一个乐队演奏，即使您可能听到几个不同的声源，击中您耳膜的压力波仍然加在一起，因此您的耳膜在任何给定时刻只感受到一个压力。现在最酷的部分来了：可以产生一个与另一个声波完全相反的声波。这就是您可能见过的那些降噪耳机的原理。请看下图。顶部的波和第二个波都是纯音。如果这两个波同相，它们加起来就形成一个频率相同但幅度是两倍的波。这被称为相长干涉。但是，如果它们完全异相，它们加起来就等于零。这被称为相消干涉。当第一个波处于最大压力时，第二个波处于最小压力。如果这两个波同时击中您的耳膜，您将听不到任何声音，因为这两个波总是加起来等于零。
1. 使用主动消声器，可以轻松地调整、放大或几乎消除排气噪音。
2. 可以基本上消除传统消声器的背压，从而提高发动机性能和效率。
3. 通过提高发动机效率和性能，可以减少燃油消耗，降低排放。
它可以被视为最简单的吸声消声器形式。将吸声材料贴在管道裸露的壁面上（在汽车上就是排气管）。吸声材料的厚度越大，衰减性能越好。
衰减曲线就像一个倾斜的钟形。增加壁厚将使最大衰减频率降低。对于更高频率，更薄的吸声层是有效的，但较大的间隙允许噪音直接通过。因此，薄层和窄通道在高频下更有效。为了在最宽的频率范围内获得良好的吸收，最好使用厚的吸声层和窄通道。
将管道分成几个通道，或将流道转弯，使挡板之间没有直线视线。通常，材料会排在通道上。衰减性能随着吸声材料厚度和挡板长度的增加而提高。衬垫弯管可用于提供更大的衰减，并且在高频下衰减效果最佳。相比之下，在低频下，可以通过增加衬垫厚度来提高衰减。
它们是相对较大的容积室，通常由金属板制成，连接两个管道。容积室内部衬有吸声材料，以衰减管道内的噪音。如果气流的温度和速度条件过于恶劣，可能还需要保护性衬里材料。
容积室的性能可以通过以下方式提高：1. 增加吸声衬里的厚度 2. 阻挡从容积室入口到出口的直线视线。3. 增加容积室的横截面积。