消聲室和混響室的聲學(xué)設(shè)計(jì)原理

混響室一詞在聲學(xué)領(lǐng)域和電磁學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用，其實(shí)，電磁學(xué)領(lǐng)域混響室一詞是源于聲學(xué)領(lǐng)域的，但是現(xiàn)在這兩個(gè)領(lǐng)域的很多人都直接用混響室一詞而不加區(qū)分。在這里，為了區(qū)分二者，將聲學(xué)領(lǐng)域的混響室稱為聲學(xué)混響室，將電磁學(xué)領(lǐng)域的混響室稱為電波混響室。

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(yǔ)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(guò)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(wèn)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(mén)

消聲室門(mén)具有隔聲和吸聲功能，它由隔聲門(mén)和吸聲尖劈門(mén)組成，設(shè)在與儀器室之間的分隔墻上，安裝有兩道單開(kāi)鋼質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔聲門(mén)以及內(nèi)壁的吸聲扯門(mén)。其特點(diǎn)是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門(mén)所占的空問(wèn)位置，而且開(kāi)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(mén)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(wú)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(wú)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(méi)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(mén)用來(lái)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。