有源噪声控制

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出版者:国防工业出版社
作者:陈克安
出品人:
页数:356
译者:
出版时间:2003-10
价格:30.0
装帧:精装
isbn号码:9787118032161
丛书系列:
图书标签:
  • 噪声控制
  • ,自适应
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  • ANC
  • 信号处理
  • 控制理论
  • 振动控制
  • 声学
  • 工程应用
  • 自适应滤波
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具体描述

本书全面系统地展示了30多年来国内外在有源噪声控制的基础理论、系统实现和工程应用等方面取得的丰硕成果。全书共分9章,第1章评述了有源噪声控制的发展历程和主要技术特点。第2章和第3章分别给出了研究和应用有源噪声控制技术所必需的声学、结构振动声辐射、自适应滤波和反馈控制等方面的基础知识。第久章给出了自适应有源控制系统结构和相应的自适应算法。从第5章到第8章,分别研究了有源噪声控制涉及到的各主要应用领域,如自由空间噪声有源控制、有界空间噪声有源控制、结构声辐射噪声有源控制、有源隔声、有源吸声、有源声学结构,等等。第9章介绍了有源噪声控制技术在实际工程中的应用情况。

本书集学术性和实用性为一体,不仅对从事噪声与振动控制、信号处理及自动控制等工作的专业人员、高等院校教师和研究生有重要参考价值,而且对有志于声学产品开发的人士有直接帮助。

图书名称:电磁兼容设计与测试 内容简介 本书深入探讨了现代电子系统设计中至关重要的电磁兼容性(EMC)领域,旨在为工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一套全面、实用的理论基础与实践指导。随着电子设备集成度不断提高、工作频率持续攀升,电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)问题日益突出,直接关系到产品的可靠性、安全性和市场准入。 第一部分:电磁兼容基础理论 本部分系统梳理了电磁兼容性的基本概念、历史发展和重要性。我们将从电磁场理论的视角出发,解析电磁干扰的产生、传播和接收机理。 1. 电磁干扰的源、路径与受体模型: 详细分析了噪声源(如开关电源、高速数字电路、时钟信号等)的特性,探讨了噪声通过传导和辐射两种主要路径在系统内部和系统间传播的物理过程。重点阐述了互连线、印刷电路板(PCB)走线、连接器和电缆等作为耦合路径的关键作用。 2. 电磁兼容标准与法规: 全面介绍了国际(如CISPR、IEC)、区域(如欧盟CE、FCC)和国家层面的EMC标准体系。解析了不同产品类别(如信息技术设备、工业、医疗、汽车电子)对传导发射、辐射发射、静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌(Surge)和工频磁场抗扰度的具体要求,帮助读者理解合规性的技术门槛。 3. 基础测量技术: 阐述了电磁兼容测试环境的构建,包括电波暗室、屏蔽室和测量接收机的使用规范。详细介绍了电压探头、电流探头、近场探头、天线等关键测量工具的工作原理和正确使用方法,为后续的测试和故障诊断奠定基础。 第二部分:抑制电磁干扰的硬件设计技术 本部分聚焦于在电子系统硬件设计阶段如何主动预防和控制EMI,这是实现高EMC性能的根本。 1. 印刷电路板(PCB)的电磁设计: 平面分割与接地设计: 深入分析了多层板中信号层、电源层和地平面的相互关系。详细介绍了信号完整性与电源完整性对EMC的影响,强调了地平面连续性、避免分割和提供低阻抗返回路径的重要性。探讨了“星形接地”和“环路面积最小化”的设计原则。 元器件布局与走线控制: 讲解了高频器件的去耦电容选型、放置位置和回路面积的优化。针对高速信号线,提出了差分信号布线、阻抗匹配、串扰抑制和串扰路径控制的实用技巧。 电源系统EMC: 详细分析了开关模式电源(SMPS)产生的低频和高频噪声特性。介绍了输入滤波、输出滤波、磁性元件(如共模扼流圈、变压器)的选择与布局,以及瞬态抑制器件(TVS/MOV)在保护电路和抑制传导噪声中的应用。 2. 屏蔽技术: 屏蔽机理与材料选择: 阐述了电磁波被反射、吸收的机理,并对比了不同屏蔽材料(如铜、铝、镍等)的性能。 外壳与箱体的屏蔽: 讲解了如何设计有效的金属外壳,包括接缝处理(如导电衬垫、屏蔽垫片)和穿过屏蔽体的接口(如电缆屏蔽、连接器屏蔽)的处理方法,确保屏蔽的连续性。 3. 滤波技术: 传导EMI滤波: 详细分析了共模和差模噪声的特性,重点介绍了无源滤波器的设计,包括电容、电感、铁氧体磁珠的选择,以及Y电容、X电容在电源输入端的正确使用。 瞬态防护器件的应用: 深入探讨了ESD、EFT和浪涌对敏感电路的影响,并详细分析了压敏电阻(MOV)、瞬态电压抑制二极管(TVS)、气体放电管(GDT)的选型原则、钳位特性和安装位置。 第三部分:电缆、连接器与系统集成中的EMC 电缆和连接器往往是系统中最主要的辐射和接收路径。本部分重点关注这些关键的接口控制。 1. 电缆与连接器的EMC管理: 阐述了电缆屏蔽层的有效连接(360度连接)的重要性。对比了屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线的抗干扰能力。分析了连接器在高频下的寄生参数影响。 2. I/O接口防护: 针对USB、以太网、串口等外部接口,提供了具体的EMC设计方案,包括共模扼流圈、共模变压器和接口端子的瞬态保护电路设计。 3. 散热设计与EMC的耦合: 探讨了金属散热片、热管等导热结构可能引入的辐射耦合问题,以及如何通过合理布局和接地来避免其成为噪声发射天线。 第四部分:电磁兼容的测试、分析与故障排除 本部分侧重于对产品进行系统化的EMC测试和现场故障排查。 1. 预一致性测试(Pre-compliance Testing): 介绍了如何在研发阶段使用简单的工具(如近场探头、频谱分析仪)进行初步的辐射和传导测试,以快速发现并定位潜在的EMC问题,节约正式测试的时间和成本。 2. 传导发射与抗扰度测试实践: 详细介绍了LISN(人工电源网络)的使用方法,以及如何规范地连接测试接收机进行传导发射测试。针对传导抗扰度(如EFT/Surge),讲解了注入网络和耦合钳的应用。 3. 辐射发射与抗扰度测试实践: 深入讲解了半电波暗室和全电波暗室的测试流程,包括天线架设、转台操作、频率扫描策略和数据记录。对于辐射抗扰度,阐述了场强分布的均匀性和调制方法的控制。 4. 故障诊断与整改: 提供了系统性的EMC故障排除流程图。通过分析测试报告中的峰值和频率特征,指导读者快速判断问题是来源于电源噪声、时钟信号、还是数字逻辑开关。针对已发现的问题,提供了从PCB修改到屏蔽加固的层级化整改建议。 总结 本书内容紧密结合工程实践,配有大量的原理图、PCB布局示例和实际测试数据分析,力求将抽象的电磁兼容理论转化为工程师可立即实施的设计规范和故障排除策略,是电子产品开发过程中不可或缺的参考手册。

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用户评价

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我一直觉得,好的技术书籍应该像一个良师益友,既能在你迷茫时指明方向,也能在你得意时点出不足。这本书的最后一部分,专门讨论了**噪声控制法规的演变与未来趋势**,这一点是其他很多纯技术书籍所忽略的。作者将视角拉回到宏观层面,探讨了全球环境治理对工业设计提出的新要求,以及“静音化”作为产品竞争力的重要性。这种将工程技术与宏观政策、市场需求紧密结合的论述角度,极大地拓宽了我的思维边界。它不再仅仅是一本关于如何降低分贝数的书,而是关于如何在日益严格的社会规范下,设计出更具可持续性和市场竞争力的产品的指南。合上书本时,我感觉自己不仅掌握了解决现有噪音问题的工具,更对未来声环境技术的发展方向有了更清晰的预判,这才是专业书籍所能给予读者的最高价值。

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这本书的装帧设计确实很新颖,封面那深邃的蓝色调,配上那种略带磨砂质感的纸张,初拿到手时就给人一种沉甸甸的专业感。我本来是冲着它那个听起来就很酷炫的名字来的,以为内容会是那种高屋建瓴、充满未来感的理论探讨。然而,当我翻开前几页,才发现这完全不是我预想的那种“玄学”读物。它更像是一本深入工厂车间、直面生产线噪音问题的实战手册。作者的叙事方式非常务实,大量运用了实际案例分析,比如针对特定机械的振动模式是如何建模的,以及在有限的空间内,如何通过巧妙的材料组合来实现吸声和隔音效果的最大化。特别是其中关于**低频噪声**处理的那几个章节,简直是宝藏,详细拆解了傅里叶变换在噪声源识别中的应用,那种将复杂数学工具转化为工程实践的描述,让人茅塞顿开。我尤其欣赏它对不同行业标准(如ISO和ANSI)的引用,这让书本的权威性大大增强,绝非纸上谈兵之作。它不光告诉你“要降噪”,更细致地展示了“怎么降噪”的具体步骤和权衡取舍。

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读完这本书,我最大的感受是,作者对“声学环境的舒适性”有着近乎偏执的追求,但这绝不是空泛的理想主义,而是基于严格的物理学原理和经济成本考量的结果。书中花了很大篇幅去探讨**主动控制系统**的局限性与适用边界。例如,它没有盲目推崇最先进的数字信号处理技术,反而花了不少笔墨去解释,在某些高动态、高随机性的噪声场景下,依赖于**被动吸声材料**的优化反而可能是更稳健、更具性价比的解决方案。这种务实的态度,在很多同类书籍中是很少见的,那些书往往急于展示最新、最炫的传感器和算法。这里的论述更像是与一位经验丰富的老工程师在促膝长谈,他会告诉你,别光顾着追求那个理论上的完美降噪百分比,关键是要确保系统在日常的温湿度变化、灰尘污染等恶劣环境下依然能稳定运行。对于负责系统集成和维护的人员来说,这部分内容简直是醍醐灌顶,避免了许多不必要的项目返工。

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这本书的结构布局非常清晰,它采取了一种“由宏观到微观,再回归系统”的递进式讲解。开篇并没有急于进入复杂的声波方程,而是从“噪声的感知与人体生理影响”这一社会学和医学的交叉点切入,成功地为接下来的技术讨论奠定了情感和现实基础。这使得即便是对纯粹的声学理论不甚了解的管理者也能迅速理解降噪的迫切性。接着,它非常系统地梳理了**噪声的传播路径分析**,从声源、传播介质到接收者,每一个环节的耦合效应都做了细致的推演。我特别喜欢它在讨论材料学特性时,引入了**有限元分析(FEA)**的概念,用直观的图示展示了材料内部的应力分布如何影响其对特定频率声能的吸收效率。这种跨学科的整合能力,让整本书的知识密度非常高,但又不会让人感到晦涩难懂,因为每当理论变得深奥时,总有一个具体的工业应用场景会跳出来,将理论“锚定”在现实世界中。

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坦白说,这本书的阅读体验并非一路平坦,某些涉及到**非线性声学**和**随机过程分析**的章节,需要读者具备扎实的微积分基础和概率论知识。我不得不承认,在啃读到关于**“自适应滤波”**算法在噪声抵消中的最新进展时,我需要频繁地查阅相关的信号处理教科书进行辅助理解。但这恰恰是这本书的价值所在——它没有为了取悦非专业读者而稀释核心内容。它明确地指向了那些希望在噪声控制领域深耕、致力于研发新一代降噪技术的工程师和研究生。书中提供的许多实验设计思路和参数设置的“陷阱”警告,都是作者多年实践中踩过的坑,这些经验性的教训,比任何理论推导都来得珍贵。对于希望在这一领域做出真正创新的人来说,这绝对是一本值得反复研读、并在案头备查的参考书。

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