消聲室和混響室的聲學設計原理

混響室一詞在聲學領域和電磁學領域都有應用，其實，電磁學領域混響室一詞是源于聲學領域的，但是現(xiàn)在這兩個領域的很多人都直接用混響室一詞而不加區(qū)分。在這里，為了區(qū)分二者，將聲學領域的混響室稱為聲學混響室，將電磁學領域的混響室稱為電波混響室。

消聲室的設計

消聲室不僅是聲學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，實際上它也是聲學測試設備之一，其聲學性能指標直接影響測試的精度。 消聲室的主要用途是測試抗噪聲送、受話器的靈敏度、頻響和方向性等電聲性能。這種送、受話器的頻率范圍要保證語言通信清晰，一般為200-4000Hz左右。

根據(jù)消聲室用途及原有房間條件，聲學設計指標如下:

( 1 )設計的消聲室為一間全消聲室，并要求設置工作地網(wǎng)。

( 2 )隔聲設計實現(xiàn)本底噪聲指標。

( 3 )吸聲設計實現(xiàn)自由聲場指標，要求測量誤差在±1dB以內(nèi)，或者有測量聲源方向等特殊要求。

( 4 )消聲設計實現(xiàn)空氣動力學性能。

( 5)隔振設計實現(xiàn)隔離全消聲室周圍產(chǎn)生的低頻振動。

(一)隔聲和隔振

通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和實地考察，確定待建消聲室位置附近的低頻噪聲源和環(huán)境噪聲，根據(jù)采集結果分析確定設計方案，為了提高隔聲和隔振效果，一般采取與原有建筑完全分離的"房中房"式隔聲結構。

(二)浮筑地面

為了隔絕因撞擊引起的固體聲，采用彈性墊層的浮筑地面進行隔振。其做法是在原地面上鋪上一層15cm厚(經(jīng)壓實后為10cm)的玻璃棉保溫板作為隔振彈性墊層，在它的上面再做一層厚20cm的鋼筋混凝土地板，與外墻留有5cm的問隙，以防止與外墻的剛性連接，隔絕大樓內(nèi)和戶外固體聲的傳入。

(三)隔墻

在浮筑地面上砌一層厚24cm的磚墻作為內(nèi)墻，與外墻之間留有20cm的間隙，砌墻磚縫要求砂漿飽滿，以防縫隙漏聲。

(四)隔聲吊頂

考慮到施工和減輕隔聲平頂?shù)闹亓?，采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰，中間留有10cm空氣層的隔聲平頂，其特點是隔聲量高、重量輕。為了使消聲室能獲得盡量大的有效高度，支承樓板的大梁讓其部分向下凸出。

(五)隔聲門

消聲室門具有隔聲和吸聲功能，它由隔聲門和吸聲尖劈門組成，設在與儀器室之間的分隔墻上，安裝有兩道單開鋼質(zhì)復合結構隔聲門以及內(nèi)壁的吸聲扯門。其特點是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門所占的空問位置，而且開關也很方便。由于消聲室設計采用了短吸聲尖劈，為此將靠壁面的一組吸聲尖劈朝內(nèi)安裝，留空檔解決扯門位置。

(六)吸聲尖劈

吸聲尖劈的設計是保證消聲室聲場特性和測試下限頻率的決定因素。為了盡可能增大有效空間，尖劈的長度由截止頻率暨1/4波長理論決定，具體的計算方法為L=1/4*(340/Fc)。其中Fc為截止頻率;340為聲波在空氣中的傳播速度，單位為m/s;L則為要達到截止頻率的吸音消聲尖劈理論上的長度。用4mm的冷拔鋼絲做骨架，內(nèi)填充環(huán)保型無甲醛吸音消聲材料，采用定制模具切割，切割后整體填充，確保每一個尖劈的外型一致而美觀，無碎棉和棉渣，確保玻璃棉不外漏、內(nèi)層面采用新型高織數(shù)白色玻璃布整體套裁，接縫處用魔術貼粘接;外層面采用防火的灰白阻燃洞布，整體套裁確保規(guī)格統(tǒng)一，最后接縫處都處于尖劈底部，手工封口。

(七)地網(wǎng)結構

為了測試方便，消聲室設有一工作地網(wǎng)。根據(jù)消聲室的高度，地網(wǎng)設在離地面64cm處。工作地網(wǎng)一方面應有足夠的強度和剛度，以保安全;另一方面不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場特性。為此，選用4高強度鋼絲，兩端分別連在固定于墻圈梁上的花籃螺絲和拉鉤上，利用花籃螺絲把鋼絲收緊，使地網(wǎng)保持平直，鋼絲間距為10cm。

地網(wǎng)在靠墻角處設計有一個1m×1m的人孔，以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈，必要時可進入地網(wǎng)以下部空間進行維修。

簡介

消聲室

anechoic chamber

指一間沒有反射的房間。在消聲室的墻壁上均鋪設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，常用尖劈或圓錐結構，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。