消聲室性能

消聲室的性能是否符合使用要求，一般用檢定自由場(chǎng)的方法來檢驗(yàn)，即點(diǎn)聲源在其中產(chǎn)生的聲壓應(yīng)與到聲源的距離成反比，實(shí)測(cè)聲場(chǎng)與理想自由場(chǎng)的偏差，是用以衡量消聲室性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。在一般的聲學(xué)測(cè)試中，要求此偏差不大于±1dB;對(duì)于傳聲器校準(zhǔn),則要求在校準(zhǔn)距離附近此偏差不大于±0.1dB。

消聲室除了應(yīng)滿足自由場(chǎng)的要求外，還要求有較低的本底噪聲。故在消聲室與基礎(chǔ)之間，還需采取一定的隔振措施。

對(duì)于第一次進(jìn)入消聲室的人來說，在這里面實(shí)在是太不習(xí)慣了，和外界的聽覺感觸完全不一樣，擊掌說話沒有任何回聲，走動(dòng)時(shí)衣褲摩擦的聲音卻前所未有的清晰，在不說不動(dòng)的情況下這里安靜的似乎能聽到自己血液流淌的聲音。在這種極度安靜的環(huán)境下，第一次接觸消聲室的人都會(huì)馬上感覺到孤獨(dú)和輕微的恐懼。

消聲室的設(shè)計(jì)

消聲室不僅是聲學(xué)測(cè)試的一個(gè)特殊實(shí)驗(yàn)室，而且是測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，實(shí)際上它也是聲學(xué)測(cè)試設(shè)備之一，其聲學(xué)性能指標(biāo)直接影響測(cè)試的精度。 消聲室的主要用途是測(cè)試抗噪聲送、受話器的靈敏度、頻響和方向性等電聲性能。這種送、受話器的頻率范圍要保證語言通信清晰，一般為200-4000Hz左右。

根據(jù)消聲室用途及原有房間條件，聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)如下:

( 1 )設(shè)計(jì)的消聲室為一間全消聲室，并要求設(shè)置工作地網(wǎng)。

( 2 )隔聲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本底噪聲指標(biāo)。

( 3 )吸聲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自由聲場(chǎng)指標(biāo)，要求測(cè)量誤差在±1dB以內(nèi)，或者有測(cè)量聲源方向等特殊要求。

( 4 )消聲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)性能。

( 5)隔振設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)隔離全消聲室周圍產(chǎn)生的低頻振動(dòng)。

(一)隔聲和隔振

通過現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和實(shí)地考察，確定待建消聲室位置附近的低頻噪聲源和環(huán)境噪聲，根據(jù)采集結(jié)果分析確定設(shè)計(jì)方案，為了提高隔聲和隔振效果，一般采取與原有建筑完全分離的"房中房"式隔聲結(jié)構(gòu)。

(二)浮筑地面

為了隔絕因撞擊引起的固體聲，采用彈性墊層的浮筑地面進(jìn)行隔振。其做法是在原地面上鋪上一層15cm厚(經(jīng)壓實(shí)后為10cm)的玻璃棉保溫板作為隔振彈性墊層，在它的上面再做一層厚20cm的鋼筋混凝土地板，與外墻留有5cm的問隙，以防止與外墻的剛性連接，隔絕大樓內(nèi)和戶外固體聲的傳入。

(三)隔墻

在浮筑地面上砌一層厚24cm的磚墻作為內(nèi)墻，與外墻之間留有20cm的間隙，砌墻磚縫要求砂漿飽滿，以防縫隙漏聲。

(四)隔聲吊頂

考慮到施工和減輕隔聲平頂?shù)闹亓?，采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰，中間留有10cm空氣層的隔聲平頂，其特點(diǎn)是隔聲量高、重量輕。為了使消聲室能獲得盡量大的有效高度，支承樓板的大梁讓其部分向下凸出。

(五)隔聲門

消聲室門具有隔聲和吸聲功能，它由隔聲門和吸聲尖劈門組成，設(shè)在與儀器室之間的分隔墻上，安裝有兩道單開鋼質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔聲門以及內(nèi)壁的吸聲扯門。其特點(diǎn)是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門所占的空問位置，而且開關(guān)也很方便。由于消聲室設(shè)計(jì)采用了短吸聲尖劈，為此將靠壁面的一組吸聲尖劈朝內(nèi)安裝，留空檔解決扯門位置。

(六)吸聲尖劈

吸聲尖劈的設(shè)計(jì)是保證消聲室聲場(chǎng)特性和測(cè)試下限頻率的決定因素。為了盡可能增大有效空間，尖劈的長(zhǎng)度由截止頻率暨1/4波長(zhǎng)理論決定，具體的計(jì)算方法為L(zhǎng)=1/4*(340/Fc)。其中Fc為截止頻率;340為聲波在空氣中的傳播速度，單位為m/s;L則為要達(dá)到截止頻率的吸音消聲尖劈理論上的長(zhǎng)度。用4mm的冷拔鋼絲做骨架，內(nèi)填充環(huán)保型無甲醛吸音消聲材料，采用定制模具切割，切割后整體填充，確保每一個(gè)尖劈的外型一致而美觀，無碎棉和棉渣，確保玻璃棉不外漏、內(nèi)層面采用新型高織數(shù)白色玻璃布整體套裁，接縫處用魔術(shù)貼粘接;外層面采用防火的灰白阻燃洞布，整體套裁確保規(guī)格統(tǒng)一，最后接縫處都處于尖劈底部，手工封口。

(七)地網(wǎng)結(jié)構(gòu)

為了測(cè)試方便，消聲室設(shè)有一工作地網(wǎng)。根據(jù)消聲室的高度，地網(wǎng)設(shè)在離地面64cm處。工作地網(wǎng)一方面應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保安全;另一方面不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場(chǎng)特性。為此，選用4高強(qiáng)度鋼絲，兩端分別連在固定于墻圈梁上的花籃螺絲和拉鉤上，利用花籃螺絲把鋼絲收緊，使地網(wǎng)保持平直，鋼絲間距為10cm。

地網(wǎng)在靠墻角處設(shè)計(jì)有一個(gè)1m×1m的人孔，以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈，必要時(shí)可進(jìn)入地網(wǎng)以下部空間進(jìn)行維修。

簡(jiǎn)介

消聲室

anechoic chamber

指一間沒有反射的房間。在消聲室的墻壁上均鋪設(shè)得有吸聲性能良好的吸聲材料。因此，室內(nèi)便不會(huì)有聲波的反射。消聲室是專門用來測(cè)試音箱、喇叭單元等。

消聲室所用的吸聲材料，要求吸聲系數(shù)大于0.99。一般使用漸變吸收層，常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu)，以玻璃棉作吸聲材料，也有用軟泡沫塑料的。例如一個(gè)10×10×10m的實(shí)驗(yàn)室，每面敷設(shè)1m長(zhǎng)的吸聲尖劈，其低頻截止頻率可達(dá)50Hz。在消聲室中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)試的對(duì)象或聲源等置于中央的尼龍絲網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)上，由于此類網(wǎng)能承受的重量有限，故只能測(cè)試重量輕、體積小的聲源等。

在設(shè)計(jì)消聲室時(shí)應(yīng)注意:

(1)純音信號(hào)的測(cè)試項(xiàng)目與寬帶噪聲信號(hào)的測(cè)試項(xiàng)目對(duì)界面吸聲系數(shù)的要求有較大差別。

當(dāng)界面吸聲系數(shù)a=0.99，即|R|=0.1時(shí).偏差△L=1dB的范圍為r<O.2L，△L=-1dB的范圍為r<0.18L。揚(yáng)聲器電聲參數(shù)的測(cè)試，多半用純音信號(hào).所以一般要求界面吸聲系數(shù)大于0.99，才能在足夠大的測(cè)試距離上滿足聲場(chǎng)偏差小于±10%的要求。若要求△Ln<1dB，則即使r=L/2，即測(cè)點(diǎn)接近界面，也只要a=0.88就夠了。特別在半消聲室中進(jìn)行機(jī)器輻射噪聲功率級(jí)的測(cè)定，允許自由聲場(chǎng)偏差≤±2 dB或±3 dB，所以對(duì)界面吸聲系數(shù)不必要求達(dá)到0.99。

(2)隨之而來的是關(guān)于吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

對(duì)于要求吸聲系數(shù)≥0.99的吸聲結(jié)構(gòu)，一般采用尖劈形狀。因?yàn)槎嗫仔圆牧系奈暀C(jī)理，是材料內(nèi)部有大量氣流連通的空氣隙，形成細(xì)管甚至毛細(xì)管，當(dāng)聲波傳人時(shí)，聲波在細(xì)管中的振動(dòng)因內(nèi)摩擦而轉(zhuǎn)化為熱能被吸收。吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達(dá)96%左右)、流阻及材料的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。同時(shí).吸聲的頻率特性與材料厚度有關(guān)，即吸聲最大值的下限頻率大約是其厚度相對(duì)應(yīng)的1/4波長(zhǎng)的頻率。要使低頻吸聲好，就得增加多孔性吸聲材料的厚度。但由于材料的流阻，不能任意增大厚度來延伸低頻吸收，各種多孔性材料都有其有效厚度。

因此，要使高吸聲特性向低頻擴(kuò)展，就把多孔性材料做成尖劈形狀。從尖劈結(jié)構(gòu)的截面來看.是從空氣媒質(zhì)逐漸過渡到多孔性材料，聲阻抗有漸變過程，使聲波能傳人尖劈結(jié)構(gòu)深部并被轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。

當(dāng)然，要設(shè)計(jì)達(dá)到0.99以上的吸聲系數(shù).除與材料本身的參數(shù)有關(guān)外，還與尖劈的形狀(尖劈的角度和劈部與尖部的比例)有關(guān)。尖劈的總長(zhǎng)度決定最大吸聲系數(shù)的最低頻率(一般稱吸聲系數(shù)大于0.99的最低頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長(zhǎng)度相應(yīng)為1/4波長(zhǎng)的頻率。如果利用尖劈基部與尖劈后空腔深度的共振吸聲結(jié)構(gòu).則截止頻率還可稍向低頻延伸。

在寬帶噪聲信號(hào)的測(cè)試情況，尤其半消聲室中噪聲源聲功率級(jí)的測(cè)定，很多情況下就不一定采用尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。如，在為某企業(yè)設(shè)計(jì)大型電機(jī)的聲功率測(cè)定進(jìn)行半消聲室設(shè)計(jì)時(shí)，采用三層布幕的多共振吸聲結(jié)構(gòu)，在低頻駐波管中試驗(yàn)不同材質(zhì)的防火布，改變與剛性壁的安放距離，獲得100Hz以上吸聲系數(shù)大于0.86的結(jié)果，很節(jié)省地完成了半消聲室的設(shè)計(jì)任務(wù)。

(3)關(guān)于消聲室大小和形狀的考慮。

一般消聲室的建筑造型幾乎不用球狀、柱狀或圓弧面的形狀。因?yàn)槿绻暯Y(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)完全大于0.99，則殼體形狀的影響不大;但在吸聲系數(shù)甚低于0.99的情況，至少在吸聲結(jié)構(gòu)的截止頻率以下，吸聲系數(shù)急遽下降，則大的凹面會(huì)產(chǎn)生聚焦的聲缺陷，完全不可能獲得近似的自由聲場(chǎng)。

對(duì)于機(jī)器輻射噪聲功率的測(cè)試，一般測(cè)點(diǎn)都要在設(shè)備的四周空間布置，所以多為設(shè)計(jì)成方形或長(zhǎng)方形的半消聲室.其長(zhǎng)寬和高度均可估算，即按有關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)所要求的測(cè)量距離、測(cè)量位置、允許與自由聲場(chǎng)的偏差，來確定邊長(zhǎng)及高度的尺寸，當(dāng)然會(huì)適當(dāng)留有余地，還要考慮今后可能有的設(shè)備大小。

對(duì)于電聲器件的參數(shù)測(cè)量，則如果聲源(揚(yáng)聲器)放在消聲室中心.傳聲器沿軸向或平面對(duì)角線方向放置(一般測(cè)試距離1m，對(duì)于大尺寸的音箱及線陣列等揚(yáng)聲器系統(tǒng)，需要較大的測(cè)試距離)，則消聲室尺寸就較大。一般考慮是將聲源與傳聲器測(cè)試線的中心設(shè)在消聲室的中心，并且測(cè)試線沿平面對(duì)角線方向，消聲室的形狀是長(zhǎng)方形.這樣安排使消聲室空間最為節(jié)省。建成后進(jìn)行自由聲場(chǎng)鑒定時(shí)，除聲源放在消聲室中心進(jìn)行測(cè)量，得到這種情況下一定偏差(為±ldB，±2dB等)內(nèi)自由聲場(chǎng)的范圍，另外將測(cè)試聲源放在將來安放被測(cè)揚(yáng)聲器的位置.檢測(cè)在(平面對(duì)角線方向)多遠(yuǎn)測(cè)試距離上，與理想自由聲場(chǎng)的偏差為多大。

● 全消聲室

● 半消聲室

● 簡(jiǎn)易消聲室

吸聲材料類型

● 玻璃棉尖劈

● 金屬尖劈

● 金屬吸聲板(用于平板消聲室)

隔聲板類型

● 金屬隔聲板

● 金屬隔聲吸聲板

隔振器類型

● 彈簧隔振器，橡膠隔振器，玻璃棉隔振器

全消聲室地網(wǎng)類型

● 鋼絲軟地網(wǎng)，鋼筋硬地網(wǎng)

● 截止頻率可低至63Hz

● 本底噪聲不高于20dBA

● 滿足ISO3745 GB 6882及各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求

● 汽車、機(jī)電或電聲等各行業(yè)

●各產(chǎn)品的聲學(xué)檢測(cè)用消聲室、半消聲室、手機(jī)或其它通訊產(chǎn)品檢測(cè)用消聲室、消聲箱