消聲室聲學設計(文章來源微信公衆号聲環(huán)境課(kè)堂,如有侵權請聯系删除)
消聲室指一間(jiān)沒(méi)有反射的房間(jiān)
在消聲室的牆壁上均鋪設有吸聲性能良好的吸聲材料。因此,室内便不會有聲波的反射。消聲室是專門用來測(cè)試音箱、喇叭單(dān)元等。
消聲(shēng)室所用的吸聲(shēng)材料,要求吸聲(shēng)系數大於(yú)0.99。
一般使用漸變(biàn)吸收層(céng),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(cè)試的對象或聲源等置於(yú)中央的尼龍絲網或鋼絲網上,由於(yú)此類網能承受的重量有限,故隻能測(cè)試重量輕、體積小的聲源等。
消聲室作爲聲學測試的一個特殊實驗室,也是測試系統的重要組成部分,實際上它也是聲學測試設備(bèi)之一,其聲學性能指标直接影響著(zhe)測試的精度。
消聲室的主要用途是測(cè)試抗噪聲送、受話器的靈敏度、頻響和方向性等電(diàn)聲性能。這種送、受話器的頻率範圍要保證語言通信清晰,一般爲200—4O00Hz左右。下面以一消聲室具體案例說明之。
根據某消聲室用途及原有的房間(jiān)條件,其聲學設計(jì)指标如下:
(1)設計(jì)的消聲室爲一間全消聲室,並(bìng)要求設置工作地網;
(2)下限頻(pín)率爲(wèi)150Hz;
(3)在水平對角線方向,與理論值允許±1.55dB偏差的自由場(chǎng)範圍應大於(yú)1m;
(4)消聲(shēng)室内的本底噪聲(shēng)不大於(yú)30dBA;
(一)隔聲和隔振
由於(yú)該消聲室設在試驗大樓底層房間,西側(cè)毗鄰樓梯和電梯,南側(cè)爲大樓走道,受噪聲幹擾較大,尤其是上下樓梯的腳步聲和電梯運行時産生的固體聲。
爲瞭(le)提高消聲室對固體聲和空氣聲的隔聲效果,採(cǎi)取瞭(le)與原有建築完全分離的“房中房”式隔聲結構。
(二)浮築地面
爲瞭(le)隔絕因撞擊引起的固體聲,採(cǎi)用彈性墊層的浮築地面進行隔振。
其做法是在原地面上鋪上一層(céng)15cm厚(經壓實後爲10cm)的玻璃棉保溫闆作爲隔振彈性墊層(céng),在它的上面再做一層(céng)厚20cm的鋼筋混凝土地闆,與外牆留有5cm的間隙,以防止與外牆的剛性連接,隔絕大樓内和戶外固體聲的傳(chuán)入。
(三)隔牆
在浮築地面上砌一層(céng)厚24cm的磚牆作爲内牆,與外牆之間留有20cm的間隙,砌牆磚縫要求砂漿飽(bǎo)滿,以防縫隙漏聲。
(四)隔聲吊頂
考慮到施工和減輕隔聲平頂的重量,採(cǎi)用雙層(céng)鋼絲網水泥抹灰,中間留有l0cm空氣層(céng)的隔聲平頂,其特點是隔聲量高、重量輕。
爲瞭(le)使消聲室能獲(huò)得盡量大的有效高度,支承樓闆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牆上,安裝有兩道單(dān)開鋼質複合結構隔聲門以及内壁的吸聲扯門。其特點(diǎn)是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門所占的空間位置,而且開關也很方便。
由於(yú)消聲室設計採用瞭(le)短吸聲尖劈,長度僅45cm,而門寬爲96cm大於(yú)牆面尖劈的長度,爲此将靠壁面的一組吸聲尖劈朝内安裝,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(cè)試下限頻率的決定因素。爲瞭(le)盡可能增大有效空間,尖劈長度控制在45cm,後留5cm空。經試驗研究吸聲失劈尺寸,取基部爲40cm×40cm×15cm,劈部長30cm。
用鋼絲做骨架,内填容重l00kg/m3的中粗酚醛玻璃纖維作爲尖劈的吸聲材料,外有一層(céng)玻璃纖維布護套,爲瞭(le)裝飾和保護,尖劈外表面還套有一層(céng)塑料窗紗。
(七)地網結構
爲瞭(le)測試方便,消聲室設有一工作地網。根據消聲室的高度,地網設在離地面64cm處。工作地網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聲反射影響聲場特性。爲此,選用4高強度鋼絲,兩端分别連在固定於(yú)牆圈梁上的花籃螺絲和拉鈎上,利用花籃螺絲把鋼絲收緊,使地網保持平直,鋼絲間距爲10cm。
地網在靠牆角處(chù)設計有一個(gè)1m×1m的人孔,以便安裝網下地面上的尖劈,必要時可進入地網以下部空間進行維修。
綜上所述
爲瞭(le)消除室内的反射聲,消聲室内除瞭(le)沒有障礙(ài)物外,室内各界面上都要配置強吸聲材料。
使入射於(yú)界面的聲波,在一定頻率範圍内幾乎完全被吸收;爲瞭(le)消除外界的噪聲和振動的幹擾,消聲室必須有良好的隔聲和減振處理。這些是消聲室的基本要求。
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