漏水檢測指通過各種檢測技術(shù)準確判斷漏水位置，地面拾音檢測是最為常用的漏水檢測技術(shù)。主要儀器是探知機，它的設(shè)計借鑒醫(yī)學儀器的原理，利用高靈敏聲電換能器——探頭，拾取經(jīng)由地下介質(zhì)傳播到地面的漏水時,高壓水流摩擦管道、沖擊土壤所形成的流體動力噪聲，轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)過主機的濾波電路、增益電路處理，最終耳機將處理后的信號以聲波的形式輸出給檢測人員，從而判斷漏水位置。這一技術(shù)以其簡單、準確、高效的特點被廣泛應(yīng)用于漏水檢測工作中。

　　

　　一名經(jīng)驗豐富的檢測人員利用地面拾音檢測技術(shù)在安靜的環(huán)境下甚至僅用十多秒的時間就能將漏點確定，但事實證明那只是個美妙的特例，多數(shù)情況檢測過程要持續(xù)幾十分鐘，幾小時，甚至更久，主要原因在于檢測工作中往往會遇到各種噪聲的干擾。這里引入一個通信領(lǐng)域的術(shù)語，信噪比SNR（SIGNAL-NOISE RATIO)，它是指一個電子設(shè)備或者電子系統(tǒng)中信號與噪聲的比例。借用到漏水檢測過程中就是漏水噪聲與環(huán)境噪聲的比例，信噪比越高，漏水噪聲越明顯；信噪比越低，漏水噪聲越模糊，甚至會被環(huán)境噪聲淹沒。

　　

　　檢測過程中常見的噪聲有以下幾類：非穩(wěn)態(tài)噪聲，發(fā)生隨機，強度大，如交通噪聲、施工噪聲、風聲等；穩(wěn)態(tài)噪聲，影響持續(xù)，頻率固定，如機械噪聲、水流落差聲等；空氣傳播的噪聲，多發(fā)于鬧市、人流相對密集的區(qū)域；無線電信號干擾，強無線電發(fā)射設(shè)備附近容易受到影響。本文將圍繞以上四類噪聲展開討論，對噪聲成因、影響、控制進行探究。

　　

　　2、非穩(wěn)態(tài)噪聲

　　

　　非穩(wěn)態(tài)噪聲是最為常見的干擾噪聲類型，它是指噪聲強度隨時間而有起伏波動（聲壓變化大于3dB）。除上面影響較大的兩個例子外, 有的呈周期性噪聲，如錘擊, 施工噪聲；有的呈無規(guī)律的起伏噪聲，如交通噪聲、風聲等均能對檢測帶來諸多不便。由于噪聲源不一，噪聲頻率多樣，傳統(tǒng)探知機濾波功能并不能過濾這種噪聲。

　　

　　非穩(wěn)態(tài)噪聲的特點是發(fā)生時間不可預(yù)測，持續(xù)時間短，噪音強度大，下圖A-1為一組噪聲的波形圖，橫坐標為時間，縱坐標為振幅，可以看到很多持續(xù)時間非常短，振幅很大的波形，這些就是非穩(wěn)態(tài)噪聲。

　　

　　由于非穩(wěn)態(tài)噪聲發(fā)生是瞬時的，隨機的，聲強在很短時間迅速升高到很大的程度，而漏水噪聲是持續(xù)的，不具備聲強劇烈變化的特點，本文利用它們的這些差異，探討使用限幅電路抑制這種噪聲。探知機的探頭為一個聲電換能器，以應(yīng)用廣泛的壓電陶瓷換能器為例，通過探頭接觸地面感應(yīng)振動，壓電陶瓷片將機械能轉(zhuǎn)化為電能，從而把地面震動的振幅和頻率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號的電壓和頻率數(shù)值傳送給探知機主機，振幅與電壓呈正相關(guān)。在探頭輸出端加上一個限幅電路，設(shè)定一個門限，使高于門限電壓的信號增益為零，低于門限電壓的信號增益正常，如果能把門限值控制在漏水噪聲引起地面震動振幅的上限，就能有效濾除非穩(wěn)態(tài)噪聲。

　　

　　門限值的設(shè)定可以采用手動和自適應(yīng)兩種模式：手動設(shè)置需要檢測人員在檢測過程中手動調(diào)節(jié)門限值，使之既不影響探測漏水噪聲，又能更大限度的過濾非穩(wěn)態(tài)噪聲。自適應(yīng)方式需要在相對安靜時監(jiān)測一個小的時間單位探頭輸出電壓的最小值，并把該數(shù)值作為此次探測限幅電路的門限值，再進行路面聽音探測，下一個路面聽音點需要重復(fù)該過程。兩種模式各有利弊，手動模式要經(jīng)過多點反復(fù)調(diào)節(jié)找到適當門限值后，可以對該區(qū)域進行連續(xù)路面聽音檢測，但由于漏水噪聲在各個地面檢測點有不同的振幅，過濾范圍不會太準確；自適應(yīng)模式因為每次探測都需要校準門限值，準確的過濾門限會有更好的檢測效果，但校準過程勢必會帶來一定的延時。

　　

　　不過令人遺憾的是，限幅電路僅可以過濾門限值以上的非穩(wěn)態(tài)噪聲，減小它帶來的不適，使之變得柔和，在門限以下還會殘留微弱的脈沖噪聲，并不能把這種噪聲完全消除。

　　

　　3、穩(wěn)態(tài)噪聲

　　

　　穩(wěn)態(tài)噪聲包括環(huán)境噪聲、水泵噪聲、空調(diào)噪聲、機房噪聲、附近管道噪聲等等。通常采取的降噪方式是改變?yōu)V波，把干擾噪聲所處的頻段過濾掉，對于固定濾波頻率的探知機這幾乎是不可能的。即使是對可管理濾波頻率的探知機來說，準確找到需要過濾的干擾頻段也并不是一件容易的事。干擾噪聲來自工地上的不同機器，它們所發(fā)出的噪聲并不是同一頻率，要想把它們?nèi)窟^濾掉，傳統(tǒng)探知機就鞭長莫及了。

　　

　　傳統(tǒng)探知機濾波功能通常以漏水噪聲作為濾波考量對象，采用高通濾波、低通濾波、帶通濾波方式濾除干擾噪聲，本文探討將噪音源作為考量對象使用自適應(yīng)帶阻濾波器解決該類問題，帶阻濾波器（band stop filters， BSF）與帶通濾波器的概念相對，是指能通過大多數(shù)頻率分量，但將阻帶范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器。通過探知機遠離漏水區(qū)域，靠近噪音源來拾取干擾噪聲，通過頻率分析電路記錄噪聲頻率分布，作為帶阻濾波器的抑制帶寬參數(shù)，從而將干擾噪聲濾除。如遇到多個噪聲源可采用多次拾取噪聲源頻率多重濾波的形式。

　　

　　4、空氣傳播的噪聲

　　

　　有些漏水發(fā)生在鬧市區(qū)、商業(yè)區(qū)、車站附近，這里行人車輛眾多，沿街攤販嘈雜，檢測過程中遇到的噪聲除了來自地面，還有很大部分來自空氣傳播的噪聲。降低這類噪聲的傳統(tǒng)方法是借助全包圍式耳機的耳杯和隔音棉，通過聲波在疏松和空腔介質(zhì)中衰減嚴重的特性，經(jīng)過全包圍耳機的反射和吸收作用，可以降低部分噪聲，傳統(tǒng)降噪手段顯然有些力不從心，很多發(fā)生在這些地方的危害較小的漏水，只能將檢測工作的時間安排在深夜。

　　

　　相較傳統(tǒng)被動降噪技術(shù)而言，近些年已經(jīng)逐漸平民化的主動降噪技術(shù)（Active Noise Control，ANC）使人眼前一亮。1989年商用Acoustic Noise Cancelling 耳機推出，可提供高效降噪效果和通信質(zhì)量，變革了飛行員的飛行體驗。經(jīng)過近三十年的發(fā)展，主動降噪技術(shù)日益成熟，如今的各大耳機廠商和車載音響提供商均有相應(yīng)的ANC產(chǎn)品，筆者有幸接觸過一款某品牌主動降噪頭戴耳機，當時在喧鬧的商場，打開耳機上的主動降噪功能，整個世界都安靜了。

　　

　　主動降噪又叫有源消聲，不同于傳統(tǒng)被動降噪將噪聲反射、吸收消極防御的模式，而是采用“以毒攻毒”的主動出擊模式。所有的聲音都由一定的頻譜組成，如果可以找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣，只是相位剛好相差180°就可以將這噪聲完全抵消掉。假設(shè)噪音為一個波形為正弦曲線的簡諧波，噪聲監(jiān)測麥克風拾取了噪聲的波形，并傳輸給降噪芯片，通過計算，耳機內(nèi)側(cè)的降噪揚聲器發(fā)出一個與噪聲振幅相等，頻率相等，相位相差180°的聲波，通過和噪聲的疊加，產(chǎn)生了振幅為零的新的波形，對于人耳來說，就像按下了“靜音鍵”。

　　

　　5、無線電干擾噪聲

　　

　　該類型噪聲多見于城市廣播電臺或無線發(fā)射設(shè)備附近區(qū)域，高頻電磁波信號在傳播過程中被探知機耳機線纜橫切，在線纜中形成高頻電流，從而直接在耳機中形成噪聲，由于噪聲產(chǎn)生于耳機線纜，探知機無法過濾這類噪聲。

　　

　　解決這種噪聲問題我們可以借鑒網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)中的屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair，STP)技術(shù)，該技術(shù)要求在傳輸數(shù)據(jù)的線芯與外層絕緣封套之間包裹一層連續(xù)的金屬屏蔽層（鋁箔或編制銅網(wǎng)），再用正確的方法將屏蔽層接地。該技術(shù)初衷在于屏蔽線纜向外輻射電磁信號，從而防止傳輸?shù)男畔⒈桓`聽，而這層金屬屏蔽層同樣能屏蔽外部電磁信號對內(nèi)部線纜的干擾。根據(jù)楞次定律，線纜在橫切電磁波磁場的時候，會在金屬屏蔽層形成一個感應(yīng)電流，感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，簡而言之，屏蔽層上形成的感應(yīng)電流會形成一個與外部電磁波磁場大小相等，方向相反的磁場（不考慮熱交換，輻射等損耗），通過疊加效應(yīng)，在屏蔽層內(nèi)部削弱或抵消掉了外部電磁波磁場的干擾，再通過探知機探頭端將金屬屏蔽層接地，金屬屏蔽層使內(nèi)部達到靜電平衡，形成全屏蔽，不受外部電場和磁場干擾，更加保護了探知機內(nèi)部信號的傳輸。