复合型消音声屏障手段分析
（一）方向
西方发达国家在上世纪90年代就开始推广使用声屏障声影区和亮区分界线及声波绕射线三位一体环节的新技术，效果等于将声屏障的高度增加2米。为此，美国将联邦公路局（FHWA）90年代前竖立在道路边缘的平面反射型障板称作“传统声屏障”。
中国马大猷院士1964年提出“微穿孔板”吸声结构，只增加孔的声阻，不必外加多孔材料即得到满意的吸声系数；采用不同穿孔率和孔径的多层结构，可展宽频率范围和提高吸声效果(图14，缺点是无共振区)。国外正在将这种技术应用在高速铁路及各种减震降噪领域。
实际应用环节中，穿孔板材料振动吸声理论、板振动吸声频谱受到实际结构的诸多限制，导致实测结果与设计差异较大，尤其存在较低的反共振吸声系数，经验不足时，难以拓展吸声频带范围。但是利用机器人工作站等高度自动化工艺，实现稳定统一的产品质量，就能更接近试验确定的声学方案，靠近理想声学技术指标。
将声屏障提高2米的技术非常适合我国的高速铁路，因为高速列车噪声总量的40%左右，是由列车顶部的集电系统产生。
技术方向在于博采众长，借助中国的“微穿孔板”吸声技术，以及前述将声屏障刚性体转化成弹性体的机械学技术，与声学的板材振动吸声相结合，根据有源消声原理，通过实验找到控制实际声场的措施，创造声波在无源时叠加时发生干涉、相互抵消减弱声强的条件。
（二）技术措施分析
声屏障的声学技术主要取决于试验确定的满足结构动力学的减噪手段，其中关键是要弄明白理论与试验相的矛盾现象。
例如，某种结构共振材料质量增加，共振频率随之增加。如果按照微孔吸音的理论，穿孔率不变时，吸声系数不可能改变。可事实是在共振区，材料质量增加后的吸声系数明显高于未增加时的吸声系数。
针对这种现象，采用布置在振动材料几何中心的1个应变测点，配套德国 HBM 公司产的 SPIDER8 应变仪（属于通过与 PC 打印机端口简单连接就可使用的 PC 仪表），每个通道均提供到传感器、放大器、滤波器和自己的数模转换器的激励。这样，通过实验就能找到共振频率。在共振频率下，能够从测点不同频率的应变相对值，得到相应的最大应力，验证选用的振动材料是否在屈服强度极限内振动。值得注意的是，这样在共振频率下的试验不经点拨很难进行。
这个变化说明：在这种特定的结构下，是穿孔板板材振动产生了吸声作用。而通常声波不可能推动板材，只有在系统共振时，才能引起板材振动，才能将能量吸收掉。反映穿孔板的吸声作用是承受大多数声压的板材表面体现出的功能，而不是少数的孔在起作用。
事实上，穿孔率确实决定着吸声系数的大小，因为当穿孔率过大时，空腔内受压迫的空气很容易从孔板中排出。此时，对有争议的“穿孔面材的穿孔率是否20%”要视具体情况而定。在空腔距离较小和共振频率较高时，共振吸声曲线会出现第二个峰值。
这说明，无论使用穿孔板还是微穿孔板的实用技术，试验的手段是要从中取得最有价值数据，建立薄板的面密度、空气层厚度、共振频率三者关系式，将声学要素用工程语言表示出来，才能使产品形成优势互补，实现事半功倍的效果。
（三）产品方案
针对上述实验结果，为了减少重复性的争议，在设计改变脉动力作用的正弦曲线后，《高速铁路声屏障设计规范》将声屏障结构分为：
1. 针对高速气流的低频噪音工作区；
2. 针对中高频噪声的阻性吸声材料工作区；
3. 针对噪声总量40%左右的车顶集电系统的声波绕射线工作区。
为了实现中国人以四两拨千斤的哲学，《设计规范》明确了具体仿生学的行为基础。例如，从控制声场入手，限制速度较高的声波突然改变传播的几何路径，产生破坏性声爆，及其对脉动力的推波助澜作用，使声屏障反射波和透射波均在叠加时发生干涉、相互抵消减弱声强；充分发挥高声阻的微穿孔板共振吸声特点，以及在低频具有较好吸声性能的薄板共振吸声特征，合理利用突变界面，使产品三维数学模型、产品图纸、产品技术要求、材料力学以及有限元分析，基于统一的数据平台，应用靶向物质引导进入多孔材料声能的转换，增加“赛宾”值，得到结构动力学保证的宽频带高吸收效果声屏障。