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消音室

前言:

  對於國內的多媒體音箱廠商來說,消音室幾乎已經成為衡量廠商實力的“標誌性建築”,一線大廠基本都有自己的消音室。那麽消音室是啥玩意?有什麽作用呢?它又是如何讓聲音有來無回的呢?下麵就為大家答疑解惑。

你需要了解的第一個問題是什麽是消音室?

  什麽是消音室?根據北京AG亞遊官網聲學技術有限公司的解釋,消音室或稱消聲室是指一種把內部聲音反射和外部的雜音減到最小的聲學實驗室,外部雜音是靠建築本生以及厚實的磚石牆和消音室裏通風管道中的消音器消除的(即使是消音室也要有讓空氣流動的出口,否則會危害到裏麵工作人員的健康)。


  消音室室表內麵用毯狀或製成水平和垂直的楔形吸聲材料覆蓋,讓聲音反射減小到一千分之一。消音室主要的目的是模擬自由空間無障礙的聲學條件。

消音室的另外兩種形態:

  室房間的六個界麵全鋪吸聲材料的,稱為全消室。而除了這種形式的消音室外,還有另外兩種消音室。

  70年代起發展出來的一種稱為半消聲室的聲學實驗室,此半消聲室除要求地麵為硬質剛性反射麵外,其餘與消聲室相同。當聲源或接收器置於地麵上時,聲源和接收器之間隻有直達聲而沒有反射聲,故在地麵上的半空間中有同消聲室中那樣的自由場。

  半消聲室的優點是由於地麵是硬的,能承受較大的重量,適宜測量如車輛、大型機器、設備等的噪聲功率且使用方便,造價比消聲室低廉;缺點是當聲源的等效聲中心或接收器高出地麵較多時,聲反射的影響使聲場嚴重偏離自由場,這種現象在頻率高時更為顯著,因此半消聲室存在有高頻限。

  卦限消聲室是一個相鄰的三個麵為硬反射麵,另三個麵上裝有吸聲尖劈的實驗室。三個反射麵形成三麵鏡子,如聲源或接收器置於此三反射麵的交點上,則聲源和接收器之間和半消聲室相同,隻有直達聲而沒有反射聲,使在其中形成自由場。由於聲源或接收器隻能置於交點上,故在實際使用中將受到很大限製。

消音室是如何消音的?


  消聲室所用的吸聲材料,要求吸聲係數大於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。

  從40年代開始應用逐漸過渡原理,把多孔性(或纖維性)材料做成錐形或尖劈狀吸聲體,統稱吸聲尖劈。當聲波從尖端入射時,由於吸聲層的逐漸過渡性質,材料的聲阻抗與空氣的聲阻抗能較好地匹配,使聲波傳入吸聲體,並被高效的吸收。迄今為止,國內外的高質量消聲室均采用尖劈結構作為吸聲體。

  吸聲尖劈的吸聲特性與尖劈長度、填充材料、空腔深度有關。同種材料下尖劈長度愈長,尖劈的低頻吸聲性能愈好。調節空腔深度,也可有效地提高尖劈結構的低頻吸聲特性。


  消聲室的性能是否符合使用要求,一般用檢定自由場的方法來檢驗,即點聲源在其中產生的聲壓應與到聲源的距離成反比,實測聲場與理想自由場的偏差,是用以衡量消聲室性能優劣的主要指標。在一般的聲學測試中,要求此偏差不大於±1dB;對於傳聲器校準,則要求在校準距離附近此偏差不大於±0.1dB。

  消聲室除了應滿足自由場的要求外,還要求有較低的本底噪聲。故在消聲室與基礎之間,還需采取一定的隔振措施。

消音室的特點:

  對於第一次進入消聲室的人來說,在這裏麵實在是太不習慣了,和外界的聽覺感觸完全不一樣,擊掌說話沒有任何回聲,走動時衣褲摩擦的聲音卻前所未有的清晰,在不說不動的情況下這裏安靜的似乎能聽到自己血液流淌的聲音。在這種極度安靜的環境下,第一次接觸消聲室的人都會馬上感覺到孤獨和輕微的恐懼。


  消聲室的特點主要體現在以下幾點:

  1.自由場空間

  自由場是指聲波在無限大空間裏傳播時,不存在任何反射體和反射麵。消聲室的主要功能是為聲學測試提供一個自由場空間或半自由場空間。

  自由場半徑是用於衡量自由場大小的指標,一個設計良好的消聲室,自由場半徑應從中心點到離尖劈1.0 m 的距離。

  2.背景噪聲

  消聲室另一個功能是提供低背景噪聲的環境以適應測試環境的要求。在測試頻率範圍內,背景噪聲的聲壓級至少要比被測聲源的聲壓級低6dB,最好低12dB。

  3.截止頻率

   在消聲室設計中,通常把尖劈吸聲係數為0.99的最低頻率稱為截止頻率。牆麵的吸聲係統能保證99%的吸聲係數時,可保證消聲室在截止頻率以上是滿足自由場條件的。在截止頻率以下的測量,可根據ISO 3746和ISO 3747 的標準進行修正測量。例如一個10×10×10m的實驗室,每麵敷設1m長的吸聲尖劈,其低頻截止頻率可達50Hz。

  截至頻率125Hz 可根據要求擴展至50Hz消聲室的鑒定方法,依據國家標準ISO 3745 Acoustics-Determination of sound power levels ofnoise sources---Precision methods for anechoic and semi-anechoicrooms  和國家標準GB6882-86 聲學---噪聲源聲功率的測定:消聲室和半消聲室精密法中規定的消聲室自由場鑒定方法進行測試。即在125Hz以下和4KHz以上采用1/3倍頻程中心頻率間隔單頻信號,在125Hz~4KHz之間采用1/1倍頻程中心頻率間隔單頻信號,測出實測聲壓級和理論聲壓級之間的差值。

  據此,根據ISO3745和GB6882-86規定的最大允許差值,可確定出允許的測量半徑和滿足標準的自由聲場空區域。ISO3745、GB6882中規定的測量聲級和理論聲級之間的最大允許差值。消聲室(半消聲室)聲學性能參數半消聲室設計標準ISO3745和GB6882-86截止頻率125Hz(可根據要求擴展至50Hz)本低噪聲16 dB(A) (采用特殊設計可達到11 dB(A) )外部尺寸、內部尺寸根據需要和標準進行設計。

消音室的應用範圍統計:

  城市區域民用建築、空調機房、車庫、展館、賓館、飯店、商場超市、醫院、寫字樓等場所環境的噪聲治理、隔聲防振工程。

  錄音室、攝影棚、演藝廳、音樂廳、劇院、電影院、琴房、教研室、多功能廳、體育館、會議室等建築的音效設計、施工及安裝工程。

  各式隔聲門、隔聲窗、隔聲室、隔聲罩、隔聲屏等隔聲工程。

  實驗室、消音室、消音箱、同聲傳譯室、聽力檢測室及各類電子、電器、醫療、機械設備、動力發動機、飛機引擎等檢測等超靜音無響實驗室工程。

  工業廠界的廠房、火電廠、機房、空調係統、泵房等設備噪聲及廠區的環境噪聲治理、隔聲、降噪、減振等綜合噪聲治理工程。

總結:

  消音室是AG亞遊官網對聲學進行研究的重要工具,其實讓聲音有來無回並不是其真正的建設目的,它的本質是創建近似於自由場空間的一個供工程師研究測試設備聲學特性的建築。

  這樣的一個建築物需要不小的投資,一般來說,20㎡左右的消音室的建設費用在40萬左右,空間越大成本也越高。所以目前來說,這樣的測試環境隻有在一線大廠才能有能力營建。這也是AG亞遊官網前言所說消音室是廠商“標誌性建築”的由來了。


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