對(duì)于這種傳統(tǒng)的消聲器來(lái)說(shuō)，一個(gè)重要的問(wèn)題是它的傳輸損失太低。如果需要增加這種消聲器的隔音特性，需要增加其長(zhǎng)度。對(duì)于普通機(jī)器來(lái)說(shuō)，這往往很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫M(jìn)氣和出氣通道的長(zhǎng)度往往非常有限。這直接導(dǎo)致風(fēng)扇的噪聲在許多情況下往往占到機(jī)器整體噪聲的50%以上。迷宮消聲器(Labyrinthbafffles)可以用來(lái)提高消聲器的效果。迷宮消聲器的特點(diǎn)是它可以提供相對(duì)較高的吸聲性能，但同時(shí)，它也會(huì)給風(fēng)扇帶來(lái)更高的壓降。因此，在設(shè)計(jì)這種消聲器時(shí)，通常建議同時(shí)進(jìn)行CFD模擬(計(jì)算流體力學(xué))，以確保吸聲器和風(fēng)扇性能都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。然而，這已經(jīng)超出了這篇文章的范圍，有興趣的讀者可以閱讀以下論文1。

對(duì)迷宮型消聲器（如上圖所示）而言，在低頻會(huì)出現(xiàn)一系列氣體氣體積突變（如上圖所示紅影）。這些體積突變會(huì)導(dǎo)致聲阻抗不匹配（impedancematch），從而導(dǎo)致噪聲的反射（reflective）。當(dāng)這些噪聲的反射波與入射波相互干涉時(shí)，可能會(huì)在特定頻率下形成破壞性干擾（impedancewave），聲能會(huì)集中在進(jìn)氣箱中，因此，較少的聲能會(huì)傳遞到進(jìn)氣格柵。在較高頻率時(shí)，聲障板模塊能反射相當(dāng)大一部分聲波，并在不同模塊之間形成混響?？梢允褂妙~外的吸音泡棉來(lái)降低混響噪聲的聲壓，從而降低傳遞到進(jìn)氣格柵的聲能。

首先我們來(lái)對(duì)比一下這種迷宮消音器的隔音特性曲線和傳統(tǒng)的分路衰減器，我們采用完全相同的聲障板模塊進(jìn)行對(duì)比。

效應(yīng)器應(yīng)該是圖例中的消音器

我們可以看到，迷宮消音器的傳輸損耗（或傳輸損耗）分路衰減器的平均比值在10-15dB之間。同樣有意思的是，傳輸損耗峰值在980hz左右。下圖我們顯示的是進(jìn)氣箱內(nèi)的980hz的壓力分布，從圖中可以看到，聲屏障板模塊正好位于駐波模態(tài)的反節(jié)點(diǎn)處。所以，吸音泡棉會(huì)吸收更多的聲能。

接下來(lái)，我們對(duì)迷宮消聲器的幾何參數(shù)對(duì)隔音效果的影響進(jìn)行研究。這里，我們研究的幾何參數(shù)包括聲屏障板模塊間的間隙和模塊的數(shù)量。下圖顯示了使用不同迷宮消聲器的不同型。

，我們將對(duì)兩個(gè)聲障板模塊間的間隙對(duì)隔音性能的影響進(jìn)行評(píng)估。

可以看到，在中高頻時(shí)，所有三種配置（約18dB）的傳輸損失幾乎相同。在這些頻率中，這三種結(jié)構(gòu)的區(qū)別是出現(xiàn)在衰減峰值中的頻率。對(duì)于這三種結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣室通道中的壓力分布如圖所示，

我們可以看到，當(dāng)聲屏障板模塊處在高階駐波模態(tài)的壓力場(chǎng)的反節(jié)點(diǎn)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)的衰減，在這樣的情況下，聲和能耗散達(dá)到了值。這就導(dǎo)致了，對(duì)于這三種不同的構(gòu)式，聲屏障消散的峰出現(xiàn)在不同的頻率，可惜的是，因?yàn)榱Ⅲw效應(yīng)，所以不容易預(yù)測(cè)駐波模態(tài)，所以預(yù)測(cè)這種迷宮消音器性能簡(jiǎn)單有效的方法就是有限元法。

使用兩個(gè)聲障板模塊時(shí)，仍然可以輻射噪聲輻射的直接傳播路徑。為了阻斷聲波的直接傳播路徑，需要增加第三個(gè)聲障板模塊。這個(gè)隔板需要足夠高，才能阻斷進(jìn)氣格柵底部和第二個(gè)擋板頂部的延長(zhǎng)線（見下圖）。

另一種選擇是統(tǒng)一的葉片設(shè)計(jì)(如設(shè)計(jì)(e)所示)，使用模塊化。下圖顯示了傳輸損失的比較三種構(gòu)型。

在這個(gè)迷宮消聲器中使用三聲屏障板模組時(shí)，消聲器的傳輸損耗會(huì)增大。當(dāng)額外聲屏障板不夠高時(shí)，由于部分駐波仍可傳至左側(cè)葉片，因此中高頻的性能變化不大。但在低頻時(shí)，平面波的傳播（屏障板）會(huì)受阻。因此，噪聲的輻射較低。在高頻時(shí)，墻面的噪聲主要以混響噪聲為主。當(dāng)額外聲屏障板足夠高時(shí)，額外的吸音泡棉能更好地將噪聲轉(zhuǎn)換為熱能，因此我們可以看到更高的傳輸損耗。

在工業(yè)領(lǐng)域，人們總是要求使用更簡(jiǎn)單的噪聲吸收策略，這是由于節(jié)省成本和安全。因此，我們還研究了使用單個(gè)聲屏障板模塊的可能性。下圖顯示了設(shè)計(jì)A、F和G的傳輸損耗比較。

如果進(jìn)氣格柵沒有完全被聲屏障板模組所阻擋，模組將失去其有效性。所有直接傳輸噪聲的路徑都會(huì)隨著進(jìn)氣格柵尺寸的減少而受阻。單個(gè)聲屏障板模組的傳輸損失可與兩個(gè)模組的配置相似。此外，由于進(jìn)氣格柵關(guān)閉40%時(shí)傳輸損失沒有顯著改善，因此大多數(shù)能量吸收是由吸聲泡棉引起的，與進(jìn)氣格柵的大小無(wú)關(guān)。

綜上所述，迷宮消音器相對(duì)于分路式衰減器來(lái)說(shuō)，可以提供比較高的聲衰減。在低頻時(shí)，降噪是由于噪聲的直接傳播路徑受阻造成的。在中高頻下，當(dāng)聲障板模組處于高階駐波模態(tài)的反節(jié)點(diǎn)時(shí)，就會(huì)達(dá)到的衰減。盡管迷宮消音器能提供非常有效的噪聲衰減程度。但是，它所造成的風(fēng)機(jī)的壓降是相當(dāng)高的。要提供足夠的冷卻氣流，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也需要相應(yīng)的增加。因此，對(duì)于風(fēng)機(jī)的噪聲衰減，可能是極其有限的。為了克服這個(gè)問(wèn)題，在下篇文章中，我們給出幾種形狀復(fù)雜、幾何的吸音器。對(duì)于這些消音器，一個(gè)重要的目的就是要更好地引導(dǎo)氣流，從而減少風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的壓降。