一、基本概念
消声室又称消声室/无响室/静音室/隔声室/混响室。它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。消声室(或半消声室)是声学实验和噪声测试中非常重要的实验场所,其作用是提供一个自由场或半自由场空间的低噪声测试环境,其主要功能为:
A、提供声学自由场环境
B、提供低噪声测量环境
1、自由场空间
消声室的主要功能是为声学测试提供一个自由场空间或半自由场空间,自有场是指声波在无限大空间里传宝时,不存在任何反射体和反射面
2、背景噪声
消声室需要提供一个低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。
根据国标 GB6882-86《声学 噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法》,在测试频率范围内,背景噪声的声压级至少要比被测声源的声压级低6dB,最好低12dB。
3、截止频率
消声室是要在室内模拟自由场或半自由场空间,所以要求墙面吸声系数为99%以上,半自由场地面的反射系数为95%以上。设计一种能做到全频带(20Hz-20000Hz)的100%吸声体是不可能的,因为通用的材料对高频声波很容易被吸收,二低频吸收则和材料的厚度(尖劈的长度)有关。截止频率是指在此频率以上,墙面的吸声系统能保证99%的吸声系数。实际工程中的(半)自有场空间是指对截止频率以上的声波,消声室内为(半)自由场空间,截止频率越低,尖劈的长度要求就越大。一般而言,尖劈的长度适用于1/4波长理论。
在截止频率以上,消声室是满足自由场条件的,在截止频率以下,消声室不能保证满足自由场条件,再测量是需要根据GB6882进行自由场修正。
二、设计基本要点
1、消声室(半消声室)的体型的确定
主要根据使用情况来确定,通常选用接近正方形或矩形的形式,前者适用于测量笨重机械设备的噪声级和声源的指向性,后置则为通用的形式
2、消声室(半消声室)的规模或者空间大小
主要是根据被测试件的大小和测试距离而定,与允许测试误差的大小、下线截止频率、壁面吸声系数都有一定的关系,在方案设计过程中都需要综合考虑确定
3、消声室(半消声室)围护结构的隔声方案的设计
隔声方案主要是满足消声室(半消声室)的背景噪声要求,与测试对象和周围环境噪声情况有关。
1)外围护结构
外围护结构通常可用实行黏土砖、高密度实心切块等,但,如考虑对低频250Hz以下的隔声,则需要采用双层带空气夹层的重维护结构
2)内维护结构
考虑隔振情况,通常需要采用“浮筑结构”,特别是当所建消声室(半消声室)室外环境中有强振源时更应该充分考虑。“浮筑结构”通常的做法使用钢弹簧和橡胶组合的隔振装置,将消声室的六个面全部“悬浮”起来。
4、消声室(半消声室)吸声结构方案的设计
根据自由场半径和截止频率的基础数据,来设计吸声结构,通常吸声结构有平面强吸声结构和尖劈吸声结构,通常采用尖劈吸声结构。