消聲室設(shè)計時需要注意哪些

　　消聲室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)便不會有 聲波的反射。消聲室是專門用來測試音箱、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10×10×10m的實驗室，每面敷設(shè)1m長的 吸聲尖劈，其低頻截止頻率可達50Hz。在消聲室中進行試驗時，被測試的對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，故只能測試重量輕、體積小的聲源等。

　　消聲室不僅是聲學(xué)測試的一個特殊實驗室，而且是測試系統(tǒng)的重要組成部分，實際上它也是聲學(xué)測試設(shè)備之一，其聲學(xué)性能指標直接影響測試的精度。消聲室分全消聲室和半消聲室。消聲室的吸聲處理是保證消聲室建成后取得良好的自由聲場性能的關(guān)鍵，大多采用具有強吸聲能力的吸聲尖劈或平板式薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。

　　在設(shè)計消聲室時應(yīng)注意：

　　(1)純音信號的測試項目與寬帶噪聲信號的測試項目對界面吸聲系數(shù)的要求有較大差別。

　　當界面吸聲系數(shù)a=0.99，即|R|=0.1時.偏差△L=1dB的范圍為r <0.18l。揚聲器電聲參數(shù)的測試，多半用純音信號.所以一般要求界面吸聲系數(shù)大于0.99，才能在足夠大的測試距離上滿足聲場偏差小于±10%的要求。若要求△ln<1db，則即使r=l ，即測點接近界面，也只要a="0.88就夠了。特別在半消聲室中進行機器輻射噪聲功率級的測定，允許自由聲場偏差≤±2 dB或±3 dB，所以對界面吸聲系數(shù)不必要求達到0.99。 <0.18l。揚聲器電聲參數(shù)的測試，多半用純音信號.所以一般要求界面吸聲系數(shù)大于0.99，才能在足夠大的測試距離上滿足聲場偏差小于±10%的要求。若要求△ln<1db，則即使r=l>

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

　　對于要求吸聲系數(shù)≥0.99的吸聲結(jié)構(gòu)，一般采用尖劈形狀。因為多孔性材料的吸聲機理，是材料內(nèi)部有大量氣流連通的空氣隙，形成細管甚至毛細管，當聲波傳人時，聲波在細管中的振動因內(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96%左右)、流阻及材料的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。同時.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應(yīng)的1/4波長的頻率。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。

　　當然，要設(shè)計達到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)。大約為尖劈總長度相應(yīng)為1/4波長的頻率。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。

　　在寬帶噪聲信號的測試情況，尤其半消聲室中噪聲源聲功率級的測定，很多情況下就不一定采用尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如，在為某企業(yè)設(shè)計大型電機的聲功率測定進行半消聲室設(shè)計時，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。因為如果吸聲結(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，則大的凹面會產(chǎn)生聚焦的聲缺陷，完全不可能獲得近似的自由聲場。

　　對于機器輻射噪聲功率的測試，一般測點都要在設(shè)備的四周空間布置，所以多為設(shè)計成方形或長方形的半消聲室.其長寬和高度均可估算，即按有關(guān)測試標準所要求的測量距離、測量位置、允許與自由聲場的偏差，來確定邊長及高度的尺寸，當然會適當留有余地，還要考慮今后可能有的設(shè)備大小。

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