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半消聲室設(shè)計

點擊數(shù): 更新日期: 2020-07-30 06:09:15

一、半消聲室概念

半消聲室是聲學(xué)實驗和噪聲測試中極其重要的實驗場所。其作用是提供一個半自由場空間的低噪聲測試環(huán)境。半消聲室的主要功能：

●提供聲學(xué)全自由場環(huán)境

●低噪聲測量環(huán)境

半自由場空間

半消聲室的主要功能是為聲學(xué)測試提供一個半自由場空間。半自由場是指聲波在無限大空間傳播時，除地面外，不存在任何反射體（面）。

自然界中的半自由場空間是指自由空間有一全反射面，聲波只能在180?半球方位自由傳播。常見的半自由場空間如水泥地面的大型露天停車場、室外藍球場、停機坪等。

聲波在半自由場空間里傳播有特定的物理定義為：

●對點聲源聲壓隨距離衰減，這就是聲能的反平方律；

●聲壓級在常溫壓下等于聲強級。這是在消聲室里測量聲功率的理論基礎(chǔ)。

背景噪聲

半消聲室的另一個功能是提供低背景噪聲的環(huán)境以適應(yīng)測試環(huán)境的要求。根據(jù).ISO3745-2003 Acoustics-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和國標(biāo)GB6882《聲學(xué) 噪聲源聲功率級的測定消聲室和半消聲室精密法》，在測試頻率范圍內(nèi)，背景噪聲的聲壓級至少比被測聲源的聲壓級低6dB，最好是低12dB。

截止頻率

半消聲室是要在室內(nèi)模擬半自由場空間，所以要求室內(nèi)每個面吸聲系數(shù)為99%以上。設(shè)計一種能做到全頻帶（20Hz-20000Hz）的100%的吸聲體是不可能的。因為通用的材料對高頻聲波很容易被吸收，而低頻吸收則和材料的厚度（尖劈的長度）有關(guān)。截止頻率是指在此頻率以上，墻面的吸聲系統(tǒng)能保證99%的吸聲系數(shù)。實際工程中的全自由聲場空間是指對截止頻率以上的聲波，截止頻率越低，尖劈的長度要求就越大。一般而言，尖劈的長度適用于1/4波長理論。

在截止頻率以上，全消聲室是滿足自由場條件的，在截止頻率以下，全消聲室不能保證滿足自由場條件，在測量時需要根據(jù)GB 6882進行自由場修正。

半消聲室的鑒定方法

在實際工程中，聲場自由空間是鑒定消聲室好壞的關(guān)鍵依據(jù)。ISO 3745、.ANSI S12.55和國標(biāo)GB 6882提供了鑒定全消聲室自由空間的鑒定方法。

另外，本底噪聲是全消聲室的另一個重要指標(biāo)。測量中得到的本底噪聲是儀器的本底噪聲加消聲室的本底噪聲。

二、半消聲室聲學(xué)性能參數(shù)

1.半消聲室的大小和主要技術(shù)指標(biāo)

※設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882

※截止頻率125Hz（可根據(jù)要求擴展至50Hz）

※本底噪聲16dB(A)（采取特殊設(shè)計可達到11dB(A)

※外部尺寸

※內(nèi)部尺寸根據(jù)需要和標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計

※可用空間

2.聲學(xué)性能參數(shù)

2.1吸聲性能

所提供用于安裝的尖劈滿足吸聲系數(shù)在截止頻率上為0.99（以截止頻率125Hz尖劈為例）

頻率（Hz）吸聲系數(shù)

125 0.99

250 0.99

500 0.99

1000 0.99

2000 0.99

4000 0.99

8000 0.99

2.2消聲性能

半消聲室能提供頻率范圍從125Hz到8000Hz的近似半自由場環(huán)境，其反平方律性能偏差滿足以下列國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882的要求：測量要求是用單頻信號，選在1/3倍頻程的中心頻率。

三、半消聲室設(shè)計

消聲室是聲學(xué)專業(yè)的實驗室用房，也是聲學(xué)測量研究領(lǐng)域的專業(yè)實驗室，隨著人們生活水平的提高，各類產(chǎn)品的噪聲污染問題已成為消費者和設(shè)備制造單位十分重視的問題。消聲室在電聲學(xué)產(chǎn)品的聲學(xué)性能檢測和機電設(shè)備的噪聲聲功率級測量中得到廣泛的應(yīng)用，消聲室的設(shè)計，應(yīng)在遵循聲學(xué)原理的基礎(chǔ)上，處理好使用要求與實驗室周圍的聲環(huán)境狀況以及建設(shè)造價等方面的關(guān)系問題。我們考慮消聲室設(shè)計中有關(guān)體積、體型、吸聲、隔聲等方面的技術(shù)問題，并結(jié)合消聲室建設(shè)的工程案例，最后可提供出經(jīng)測量，建成的半消聲室在聲學(xué)方面的各項指標(biāo)均滿足或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求的聲學(xué)設(shè)計。

四、半消聲室相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定

1、GB/T 6882-2016《聲學(xué) 噪聲源聲功率級的測定消聲室和半消聲室精密法》；

2、ISO 3745:2012 Acoustics -- Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure -- Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms即ISO3745《聲學(xué)-噪聲源聲功率級的測定-消聲室和半消聲室的精密測定法》；

3、JJF 1147消聲室和半消聲室聲學(xué)特性校準(zhǔn)規(guī)范；

4、GB/T 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

5、GBT4214.1-2000《家用電器及類似用途器具噪聲測試方法第1部分》；

6、GBJ118-88《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》；

7、GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》；

8、GB50356-2005《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》；

9、ANSI S12.55-2006 Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Precision methods for anechoic andhemi-anechoic rooms；

10、ISO3744 Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure. Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane