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(shè)備之一,其聲學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。 房間的六個面全鋪設(shè)吸聲層的稱為全消聲室,一般簡稱消聲室。房間的六個面中只在五個面或者四個面鋪吸聲層的,稱為半消聲室。 消聲室的主要功能是為聲學測試提供一個自由聲場空間或半自由聲場空間。其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)。
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(shè)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—800Hz左右。
地網(wǎng)結(jié)構(gòu)
為了測試方便,消聲室設(shè)有一工作地網(wǎng)。根據(jù)消聲室的高度,地網(wǎng)設(shè)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;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(shè)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。
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),即吸聲值的下限頻率大約是其厚度相對應的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)。尖劈的總長度決定吸聲系數(shù)的頻率(一般稱吸聲系數(shù)大于0.99的頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長度相應為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。