声学实验室(声学试验室)是符合CNAS标准,依据ISO、GB及相关行业标准设计建造的用于测试产品声学技术指标的实验场所。声学实验室(声学试验室)可分为全消声室(全消音室)、半消声室(半消音室)、静音室、混响室等。主要适合于产品声学指标的测试,可和任何第三方权威机构的声学实验室内测试的数据作对比。
声学实验室(声学试验室)可分为全消声室(全消音室)、半消声室(半消音室)、消声室、消音室、无响室,静音室,混响室、隔音室等。
其主要作用是提供一个符合CNAS、ISO、GB及行业标准的要求,满足反平方法则的自由声场或半自由声场空间,其主要功能:●提供声学自由声场或半自由声场环境;●低噪声测量环境
声波在自由场空间里传播有特定的物理定义为:●对点声源声压随距离衰减,这就是声能的反平方律;●声压级在常温压下等于声强级。这是在消声室里测量声功率的理论基础。
背景噪声
根据.ISOAcoustics-Determinationofsoundpowerlevelsofnoisesourcesusingsoundpressure.Precisionmethodsforanechoicandhemi-anechoicrooms、.ANSIS12.55Acoustics-Determinationofsoundpowerlevelsofnoisesourcesusingsoundpressure-Precisionmethodsforanechoicandhemi-anechoicrooms和国标GB《声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法》,在测试频率范围内,背景噪声的声压级至少比被测声源的声压级低6dB,最好是低12dB。
截止频率
主要取决于是否要对被测产品发出的噪声进行声学频谱分析。设计一种能做到半频带(20Hz-Hz)的%的吸声体是不可能的。因为通用的材料对高频声波很容易被吸收,而低频吸收则和材料的厚度(尖劈的长度)有关。截止频率是指在此频率以上,墙面的吸声系统能保证99%的吸声系数。实际工程中的半自由声场空间是指对截止频率以上的声波,截止频率越低,尖劈的长度要求就越大。一般而言,尖劈的长度适用于1/4波长理论。在测量时需要根据GB进行自由场修正。
尺寸
声学实验室(声学试验室)的内部容积主要取决于被测物体大小和具体的测量方法。如根据ISO或GB的推荐,声学实验室(声学试验室)的内部容积至少应该是被测物体有效体积的倍。
组件专业吸声尖劈材料(专利号:720155131.2)采样超强绿色环保吸声棉,表面作胶水固化处理。玻璃棉与饰面之间采用防尘处理技术,使尖劈表面易于清理,确保长期稳定的声学性能参数。尖劈门(专利号:920279477.2)尖劈门采用金属穿孔吸声尖劈结构,使尖劈门与内部尖劈组成完整的吸声表面,尖劈门采用特制铰链,使门的开关容易,长久不变形,尖劈门在打开时,能设计成与内墙尖劈齿齿交错,节省空间。隔声门(专利号:920279477.2)
在声学实验室(声学试验室)的设计中,门是一个很重要的因素。一个好的隔声门应该具有良好的隔声性能和最优化的边缘效应。采用1.5mm厚冷轧钢板,内加成型吸声棉,铰链采用进口产品,开门时整门上浮。回门时高密度磁性封边条完半封闭,确保其声学处理能与周边其它部件的声学处理相配以尽可能消除边缘漏声,强度满足操作需求,长期使用不发生形变,同时外表面采用喷塑处理使顔色与尖劈相一致。
内墙内墙壁及天花板的结构可根据用户要求设计,常用的结构有:●混凝土结构---此结构隔声效果好,但重量大。对浮筑地面要求高。●“噪声盾”复合隔声结构---专利设计,由两层钢板构成,内层穿孔,夹层中充填高吸声系数吸声体,确保达到隔声效果。重量较轻,但价格稍贵。浮筑地面在外界噪声较高或要求测振动的情况下,通常采用浮筑结构以隔离外界的影响,在浮筑结构中起关键作用的减振材料,减振方法有:◆弹簧结构:隔振频率可以做到(1Hz,此种结构在低噪声要求很高时采用。但缺点为:造价高,维护困难,弹簧的防锈。◆橡胶减振垫结构:隔振频率可以做到(7Hz,此种结构在低噪声要求高时采用。◆玻璃棉毡减振结构:隔振频率可以做到<15Hz,此种结构造价低。在实际工程中,采用什么样的减振取决于:●要求的本底噪声●周围的环境、噪声源和振动源 照明提供可满足室内照明的白炽灯,白炽灯的本底噪声及声反射要求最小,同时也要考虑灯与室内整体设计的一致性和美观性。电路系统除照明灯外,所有电路导管、电线及控制均要求安装于尖劈后以避免声反射。走线管道走线管道满足所需线路通过且不对测试有任何影响。控制室控制室的设计应该充分考虑到用户的方面和使用功能,同时可以选择安装监控系统,以减少测量时人为影响。
一、混响室
在混响室内可以测定材料的吸声系数,空气中的声吸收,声源和机器的声功率频谱,测量扬声器的效率等,同时还可以对灵敏机件做噪声疲劳试验和产生人工混响等。混响室的容积一般在~m3之间,对于混响时间上限来说,高频率决定于空气中分子的吸收,低频率取决于墙面上的黏滞性吸收。对于不同面积的混响室,用途也有所不同。以中国科学院声学研究所的混响室为例,声学所混响室分为三种:体积为m3的一号大混响室可做专门研究;体积为m3二号标准混响室可用作经常性的吸收材料测试;体积为m左右的三号小混响室可用于测量墙与天花板的隔声量或一般性测试。
混响室的要求:1、加长空室的混响时间;2、保证室内声场的扩散状态。
二、隔声室
隔声室可用于测定楼板、墙板、门窗等对结构和空气声的隔声特性。从隔声室的构造上讲,通常由隔振垫(弹簧)、隔声板、隔声门、隔声窗、通风消声器等组成。根据隔声量的不同,会采用单层隔声室和双层隔声室。
1、隔振垫:根据设计要求的偏振系数、荷载等参数选择合适的隔振垫或隔振弹簧。选用的组数多为4组或5组;
2、组装式隔声板:隔声室的主体隔声板通常都是组装结构,隔声板的厚度多为50、75、mm等。隔声板的外层为镀锌钢板,内层为穿孔板,中间的吸声材料多用岩棉、玻璃棉等纤维性材料。当隔声室为双层结构,两隔声板中间间隙约在mm左右;
3、隔声门、窗:门、窗的隔声量通常要求较高,多为30、35或40dB。隔声窗多会采用双层隔声窗的结构,窗的整体厚度在mm以上;隔声室的隔声量依赖于各构件的综合隔声量,因此门、窗的隔声量以及隔声板的组合方式、密封方式是否合理,对隔声室的隔声量起着关键的作用。隔声室是以室内、外的声级差作为它的评价指标,根据隔声室的用途或室内声源噪声量的不同来确定隔声室的隔声量大小,通常在20至45dB不等。当高于35dB以上时,通常就需要双层隔声室结构才可以达到。
三、消声室
消声室简单来说是指一间不具有声学反射能力的房间。其原理是在消声室的墙壁上铺设吸声性能良好的吸声材料,以达到去除声波反射的效果。其主要用途为:测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。(如:测试音箱、喇叭单元等设备的具体参数及性能。)
从消声室所用的吸声材料来看,要求吸声系数大于0.99。一般使用渐变吸收层,常用尖劈或圆锥结构,以玻璃棉作吸声材料,也有用软泡沫塑料的。在消声室中进行试验时,被测试的对象或声源等置于中央的尼龙丝网或钢丝网上,由于此类网能承受的重量有限,故只能测试重量轻、体积小的声源等。
四、半消声室和卦限消声室
半消声室和卦限消声室是在一般消声室的基础上,利用矩形管中的两邻壁做吸声处理使管的有效尺寸加倍的原理建造的。卦限消声室是一个相邻的三个面为硬反射面,另三个面上装有吸声尖劈的实验室。三个反射面形成三面镜子,如声源或接收器置于此三反射面的交点上,则声源和接收器之间和半消声室相同,只有直达声而没有反射声,使在其中形成自由场。由于声源或接收器只能置于交点上,故在实际使用中将受到很大限制。半消声室则是以地板作为镜面、其他都装上尖劈的房间。
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