潛艇有沒有使用主動降噪技術？能不能？為什麼？

01-06

汽車中已經有運用主動降噪的例子了，潛艇能否使用呢？

大家都知道，潛艇降噪需求非常迫切。

畢竟軍事秘密行動最重要的就在於不被人發現，然而如果潛艇的雜訊巨大，大老遠就能被對方的聲納探測到（就好比姚明攜一群郭敬明向你迎面走來，並以為你看不到他），那場面就會比較尷尬。

那麼，潛艇上一般是如何降噪的呢？咱不妨還是從潛艇雜訊的源頭來說起。

對了，這裡不得不提到一句，因為潛艇按其動力來源分成柴油、核反應堆、AIP（Air-Independent Propulsion）三類。其中，核潛艇作為功率最大的自身也最受雜訊問題的困擾。下面為了簡便，我們就只以核潛艇為例進行雜訊介紹（沒錯，偷懶也可以如此光明正大）。

核潛艇基本的工作原理，就是利用核裂變反應產生的熱量來產生蒸汽，最終轉化為潛艇前進的動力。

粗略來看，核潛艇的雜訊分三塊兒：

首先，我們來講講冷卻雜訊。

核反應堆本身雖然沒啥雜訊，但是輔助它的冷卻系統卻是雜訊重災環節。為了達到降溫目的，自然水循環的冷卻裝置全程都要參與。當潛艇需要較高速前進時，冷卻更是必須要各種泵的參與。而它們正是雜訊的源頭之一。

然後，我們再來看看潛艇機械振動。

潛艇的機械振動雜訊包括很多部件，從發電機到減速齒輪，從驅動軸到各種連接部件，每個部分都可能會因為連帶振動而產生雜訊。值得注意的是，機械振動雜訊和潛艇本身的前進速度有很大關係。在雜訊和速度之間做trade-off，也就成了一個潛艇設計的重要課題。

最後，再講一嘴螺旋槳。

與其他兩種雜訊不同，螺旋槳因裝在潛艇外部，產生的雜訊因螺旋槳轉動引起故也是在艇體外的。螺旋槳雜訊主要由螺旋槳葉片振動產生雜訊和空泡現象（Cavitaion）雜訊兩部分組成。通常而言，潛艇速度越慢、下沉越深，空泡現象越弱。

目前的潛艇降噪主要針對外部輻射雜訊、艇內雜訊兩部分分別進行：輻射雜訊的降低意在不讓潛艇被輕易探測到，艇內降噪則是保護船員聽力及身心健康。

近年來，應用於潛艇輻射雜訊的降噪技術主要還是集中運用被動降噪手段。比如從雜訊源頭入手，針對機械雜訊，我們可以通過改造潛艇內部結構、增添屏蔽罩、屏蔽筏等方法從而減少共振；從傳播途徑入手，可以通過物理手段如在潛艇外部鋪設消聲瓦、放置吸隔聲材料等措施進行。

另外，隨著製造工藝精度的提高和越來越多計算機技術的參與，控制潛艇部件本身的精準度也降低了潛艇自身固有雜訊的量級。

至於主動降噪技術，則只在艇內雜訊的治理時才可能被採用。和汽車車廂內的ANC工程相近，以某一個封閉的潛艇艙室作為聲學研究對象，進行全面的聲場構建和模態分析，最理想情況下實現空間中的點降噪。

為什麼強調是「最理想情況」呢？因為聲波是一個球面波，會向四面八方傳播。

我們如果假設空間中只有一個點雜訊源，想要通過主動降噪麥克產生的反向聲波來將其抵消也必須放置好幾個麥克，才可能達到空間中部分位置的安靜。而切換到潛艇的艙內，在有很多個雜訊源的情況下，主動降噪更是難上加難。更別說人的走動會影響整個空間的聲場，影響主動降噪的效果了。

總而言之，封閉空間的主動降噪從技術上難實現、魯棒性差，未來在潛艇內部應用也比較受限。所以，比起針對船艙進行主動降噪，目前較為流行的是為船員們配備帶有通話功能的主動降噪耳機。

至於未來的潛艇發展趨勢，答主相信電力推進的這種動力驅動技術會愈發完備。屆時潛艇也會變得更加安靜。

原文請戳：科普 | 潛艇降噪怎麼搞？

對主動降噪或是答主我感興趣，戳：會聽聲學-專業的主動降噪技術（ANC）方案和耳機產品提供商。公眾號『會聽聲學』（id:huitingshengxue），全方位歡迎調戲。

第一次被邀請，很惶恐。

非該專業從業人士，只能試著答一答看。

首先查了下凱迪拉克那款車的降噪原理：「用車內麥克風采集噪音樣本，經系統分析處理之後，由車載音響的揚聲器播放相反的音頻，以抵消噪音波，營造更安靜的車內氛圍。」

也就是說，這種技術是用一種聲波抵消另一種聲波。而無論是原始聲波還是抵消聲波應該都有可能被敵方聲納檢測到，所以從安全形度講，這個可行性在現階段不高。

此外，潛艇的雜訊和汽車的雜訊完全不是一個量級的，想遮蓋住這個量級的噪音所需的能耗估計不是常規潛艇能夠擔負的起的。

不過從另一角度來看，人類在過去五十年乃至一百年間取得了無數讓我們祖先難以想像的科技成就，這些科技成就在當時都被認為是不可能的，但卻最終實現了。誰知道題主提的這個技術會在未來哪一個階段被實現呢？

非專業人士的一點瞎想，讓大家見笑了。

樓上那些系統研究過船舶的減震降噪嗎？不要瞎說誤導人好么。。。。

主動的降噪早就用到了，還是多處。有時間可以開個專題講講。。

我來簡單的介紹一下潛艇主動消音的技術吧，拋磚引玉，希望更多的專業朋友補充

1.可以從潛艇的艇身設計入手進行消音設計，例如潛艇的輪廓形狀，不同的輪廓在水中產生的噪音是不同的。

2.螺旋槳的設計，多葉片靜音螺旋槳可以降低螺旋槳產生的噪音。

3.艇身排水孔的多少和位置對消音也很重要，減少艇身開孔和合理布置孔位對消音也很有幫助

4.在發動機、傳動機和其他地方加裝減震消音裝置

以上都是主動消音的方法

朋友你好。汽車的主動降噪是讓裡面人聽不見外面聲音。潛艇降噪是不讓外面人聽見裡面聲音。答主搞反了。

有

德國和日本研究潛艇用電池，減少柴油機的使用

潛艇螺旋槳這麼多年來也改進了很多

早就用上了好么，甚至你可以認為ANC是軍轉民。

目前潛艇尚無主動降噪系統，但美國海軍驅逐艦倒是裝有「大草原」氣幕降噪系統。

這個問題可以@凱迪拉克~_~