消声室不仅是声学测试的一个特殊实验室,而且是测试系统的重要组成部分,实际上它也是声学测试设备之一,其声学性能指标直接影响测试的精度。 消声室的主要用途是测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。这种送、受话器的频率范围要保证语言通信清晰,一般为200—4000Hz左右。
根据消声室用途及原有房间条件,声学设计指标如下:
( 1 )设计的消声室为一间全消声室,并要求设置工作地网。
( 2 )隔声设计实现本底噪声指标。
( 3 )吸声设计实现自由声场指标,要求测量误差在±1dB以内,或者有测量声源方向等特殊要求。
( 4 )消声设计实现空气动力学性能。
( 5)隔振设计实现隔离全消声室周围产生的低频振动。
(一)隔声和隔振
通过现场数据采集和实地考察,确定待建消声室位置附近的低频噪声源和环境噪声,根据采集结果分析确定设计方案,为了提高隔声和隔振效果,一般采取与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构。
(二)浮筑地面
为了隔绝因撞击引起的固体声,采用弹性垫层的浮筑地面进行隔振。其做法是在原地面上铺上一层15cm厚(经压实后为10cm)的玻璃棉保温板作为隔振弹性垫层,在它的上面再做一层厚20cm的钢筋混凝土地板,与外墙留有5cm的问隙,以防止与外墙的刚性连接,隔绝大楼内和户外固体声的传入。
(三)隔墙
在浮筑地面上砌一层厚24cm的砖墙作为内墙,与外墙之间留有20cm的间隙,砌墙砖缝要求砂浆饱满,以防缝隙漏声。
(四)隔声吊顶
考虑到施工和减轻隔声平**的重量,采用双层钢丝网水泥抹灰,中间留有10cm空气层的隔声平**,其特点是隔声量高、重量轻。为了使消声室能获得尽量大的有效高度,支承楼板的大梁让其部分向下凸出。
(五)隔声门
消声室门具有隔声和吸声功能,它由隔声门和吸声尖劈门组成,设在与仪器室之间的分隔墙上,安装有两道单开钢质复合结构隔声门以及内壁的吸声扯门。其特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的空问位置,而且开关也很方便。由于消声室设计采用了短吸声尖劈,为此将靠壁面的一组吸声尖劈朝内安装,留空档解决扯门位置。
(六)吸声尖劈
吸声尖劈的设计是保证消声室声场特性和测试下限频率的决定因素。为了尽可能增大有效空间,尖劈的长度由截止频率暨1/4波长理论决定,具体的计算方法为L=1/4*(340/Fc)。其中Fc为截止频率;340为声波在空气中的传播速度,单位为m/s;L则为要达到截止频率的吸音消声尖劈理论上的长度。用4mm的冷拔钢丝做骨架,内填充环保型无甲醛吸音消声材料,采用定制模具切割,切割后整体填充,确保每一个尖劈的外型一致而美观,无碎棉和棉渣,确保玻璃棉不外漏、内层面采用新型高织数白色玻璃布整体套裁,接缝处用魔术贴粘接;外层面采用防火的灰白阻燃洞布,整体套裁确保规格统一,后接缝处都处于尖劈底部,手工封口。
全消室声学技术设计需考虑的关键环节
选址:全消室的建造环境对工程造价、全消室自由场空间有决定性的影响,因此在选定一个合适的场地来建造消声室时,尽可能遵循以下几点:
A、 远离噪声源和振动源:比如交通干道、电梯井、生产线、高噪声设备、厕所等
B、 物理空间需要足够满足自由场的尺寸:根据被测物品的外观尺寸确定自由场全径,再结合截至频率,全消室的隔声量来确定全消室的物理空间长宽高。特殊情况下,如果空间狭小,可考虑采用平板式吸声结构来达到设计目的。
减振:解决全消室受到外部的结构传声干扰;
隔声:控制全消室的本底噪声关键性环节,在造价上占有相当大的比重。这也是考验声学工程师功力的一道重要关口。
吸声:控制全消室的截至频率。常规采用吸声尖劈来控制;如果空间有限,可以考虑采用平板吸声来实现。尖劈和平板各有优缺点,需要根据实际情况选择。
通风:保证全消室正常的积季节性换气,在南方地区避免室内发霉发潮
电气:全消室内必须要配置的电气线路、插座、信号线、监控、电源插座等
消声室性能
消声室的性能是否符合使用要求,一般用检定自由场的方法来检验,即点声源在其中产生的声压应与到声源的距离成反比,实测声场与理想自由场的偏差,是用以衡量消声室性能优劣的主要指标。在一般的声学测试中,要求此偏差不大于±1dB;对于传声器校准,则要求在校准距离附近此偏差不大于±0.1dB。
消声室除了应满足自由场的要求外,还要求有较低的本底噪声。故在消声室与基础之间,还需采取一定的隔振措施。
对于次进入消声室的人来说,在这里面实在是太不习惯了,和外界的听觉感触完全不一样,击掌说话没有任何回声,走动时衣裤摩擦的声音却**的清晰,在不说不动的情况下这里安静的似乎能听到自己血液流淌的声音。在这种较度安静的环境下,次接触消声室的人都会马上感觉到孤独和轻微的恐惧。
消声室适用于精确噪声水平计量,材料&部件的隔声特性、声品质分析,听觉特性(心理&生理声学类)测试、声传递路径分析;在汽车、轨道交通、航空航天、船舶、工业&工程机械、电子电器、兵器、质量认证、医疗器械等领域应用广泛。
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