由于实际需要,自70年代起发展了一种称为半消声室的声学实验室。此半消声室除要求地面为硬质刚性反射面外,其余与消声室相同。当声源或接收器置于地面上时,声源和接收器之间只有直达声而没有反射声,故在地面上的半空间中有同消声室中那样的自由场。半消声室的优点是由于地面是硬的,能承受较大的重量,适宜测量如车辆、大型机器、设备等的噪声功率且使用方便,造价比消声室低廉;缺点是当声源的等效声中心或接收器高出地面较多时,声反射的影响使声场严重偏离自由场,这种现象在频率高时更为显著,因此半消声室存在有高频限。
消声室是一个相邻的三个面为硬反射面,另三个面上装有吸声尖劈的实验室。三个反射面形成三面镜子,如声源或接收器置于此三反射面的交点上,则声源和接收器之间和半消声室相同,只有直达声而没有反射声,使在其中形成自由场。由于声源或接收器只能置于交点上,故在实际使用中将受到很大限制。
全消声室应能提供频率范围从63hz–8000hz的近似自由场环境, 所用的吸声材料要求吸声系数大于0.99,确保消声室从设计到完成都遵循一系列国际通用的技术规范和行业标准。可根据客户不同的本底噪声,设计相应的隔振系统、消声系统及照明电路系统等,保证满足自由场的要求,并确底噪声的测试数值,为测试人员提供明亮、健康和安全的工作环境。
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
消声室即室内模拟自由声场的建筑:内壁敷设高效吸声结构,将反射声的影响降至标准规定的允差范围内;房体具有足够的隔声量及合理的减振措施,屏蔽外界噪声的干扰;声环境稳定、可控,试验可重复性好。消声室是一种常用的声学测量工具(提供满足要求的声环境),其精度水平直接影响测试结果的可信赖度。
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