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精密级全消音室

 

 

全消声室是声学实验和噪声测试中极其重要的实验场所。其作用是提供一个全自由场空间的低噪声测试环境。全消声室的主要功能：

●提供声学全自由场环境

●低噪声测量环境

 

 

全消声室的主要功能是为声学测试提供一个全自由场空间。全自由场是指声波在无限大空间传播时，不存在任何反射体（面）。

自然界中的全自由场空间是将声源吊在空中，远离任何反射物，声波可以自由地向360度全方位角传播。

 

声波在全自由场空间里传播有特定的物理定义为：

●对点声源声压随距离衰减，这就是声能的反平方律；

●声压级在常温压下等于声强级。这是在消声室里测量声功率的理论基础。

 

全消声室另一个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。根据ISO3745Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure. Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms、ANSI S12.55-2006 Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure -Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms和国标GB6882《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比被测声源的声压级低6dB，最好是低12dB。

 

全消声室是要在室内模拟全自由场空间，所以要求室内每个面吸声系数为99%以上。设计一种能做到全频带（20Hz-20000Hz）的100%的吸声体是不可能的。因为通用的材料对高频声波很容易被吸收，而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。实际工程中的全自由声场空间是指对截止频率以上的声波，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，全消声室是满足自由场条件的，在截止频率以下，全消声室不能保证满足自由场条件，在测量时需要根据GB 6882进行自由场修正。

 

在实际工程中，声场自由空间是鉴定消声室好坏的关键依据。ISO 3745、.ANSI S12.55和国标GB 6882提供了鉴定全消声室自由空间的鉴定方法。

另外，本底噪声是全消声室的另一个重要指标。测量中得到的本底噪声是仪器的本底噪声加消声室的本底噪声。

 

 

※全消声室设计标准ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882

※截止频率125Hz（可根据要求扩展至50Hz）

※本底噪声16dB(A)（采取特殊设计可达到11dB(A)

※外部尺寸

※内部尺寸：根据需要和标准进行设计

※可用空间

 

2.1吸声性能

所提供用于安装的尖劈满足吸声系数在截止频率上为0.99（以截止频率125Hz尖劈为

频率（Hz）吸声系数

125   0.99

250   0.99

500   0.99

1000  0.99

2000  0.99

4000  0.99

8000  0.99

 

2.2消声性能

 

全消声室能提供频率范围从125Hz到8000Hz的近似全自由场环境，其反平方律性能偏差满足以下列国际标准ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882的要求：测量要求是用单频信号，选在1/3倍频程的中心频率。

 

 

1.在隔声和隔振方面，为了提高消声室对固体声和空气声的隔声效果，消声室设计为与原有建筑完全分离的“房中房”式的隔声结构。

 

2.地板浮筑设计方面，采用弹性垫层的浮筑地面进行隔振来隔绝因撞击引起的固体声。

 

3.隔墙方面，在浮筑地面上铺砌一层厚24cm的砖墙作为内墙，与外墙之间留有20cm的间隙，墙砖之间不能留有间隙，要求砂浆饱满，防止缝隙漏声。

 

4.隔声吊顶方面，采用双层钢丝网水泥抹灰，以减轻隔声平顶的重量，中间部分留有10cm空气层的隔声平顶，特点是隔声量高，重量轻，支撑楼板的大梁让其部分向下凸出，以使消声室获得尽量大的有效高度。

 

5.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。尖劈长度应控制在45cm，后留5cm空，以尽可能增大消声室的有效空间。经实验研究吸声尖劈尺寸，取基部为40cmX40cmX10cm，劈部长30cm。用钢丝做骨架，内填容重100kg/m3的中粗酚醛玻璃纤维作为尖劈的吸声材料，另有一层玻璃纤维布护套，为装饰和保护，尖劈外表面还套有一层塑料窗纱。

 

6.由隔声门和吸声尖劈门组成的消声室门具有隔声吸声功能，设在与仪器室之间的分隔墙上，安装有两道单开钢制复合结构隔声门以及内壁的吸声扯门。特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的空间位置，且开关方便。由于消声室设计采用了短吸声尖劈，长度仅45cm，而门宽为96cm大于墙面尖劈的长度，为此将靠墙壁的一组吸声尖劈朝内安装，留空档解决扯门位置。

 

7.地网结构方面，为测试方便，消声室设有工作地网，根据消声室的高度，地网设在离地面64cm处，工作地网一方面应有足够的强度和刚度，以保证安全：另一方面，不允许地网声反射影响声场特性，为此，选用高强度钢丝，两端分别连在固定于墙圈梁上的花篮螺丝和拉钩上，利用花篮螺丝把钢丝收紧，使地网保持平直，钢丝间距为10cm。地网在靠墙角处设有一个1m*1m的人孔，以便安装网下地面上的尖劈，必要时可进入地网下部空间进行维修。