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消聲室聲學(xué)設(shè)計(jì)

作者:創(chuàng)雅聲學(xué)   發(fā)布時(shí)間:2021/3/6 2:40:32  閱讀數(shù):

消聲室聲學(xué)設(shè)計(jì)(文章來(lái)源微信公眾號(hào)聲環(huán)境課堂,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除)

消聲室指一間沒(méi)有反射的房間


在消聲室的墻壁上均鋪設(shè)有吸聲性能良好的吸聲材料。因此,室內(nèi)便不會(huì)有聲波的反射。消聲室是專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)試音箱、喇叭單元等。
消聲室所用的吸聲材料,要求吸聲系數(shù)大于0.99。
一般使用漸變吸收層,常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu),以玻璃棉作吸聲材料,也有用軟泡沫塑料的。例如一個(gè)10×10×10m的實(shí)驗(yàn)室,每面敷設(shè)1m長(zhǎng)的吸聲尖劈,其低頻截止頻率可達(dá)50Hz。


在消聲室中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),被測(cè)試的對(duì)象或聲源等置于中央的尼龍絲網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)上,由于此類(lèi)網(wǎng)能承受的重量有限,故只能測(cè)試重量輕、體積小的聲源等。
消聲室作為聲學(xué)測(cè)試的一個(gè)特殊實(shí)驗(yàn)室,也是測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分,實(shí)際上它也是聲學(xué)測(cè)試設(shè)備之一,其聲學(xué)性能指標(biāo)直接影響著測(cè)試的精度。
消聲室的主要用途是測(cè)試抗噪聲送、受話(huà)器的靈敏度、頻響和方向性等電聲性能。這種送、受話(huà)器的頻率范圍要保證語(yǔ)言通信清晰,一般為200—4O00Hz左右。下面以一消聲室具體案例說(shuō)明之。
根據(jù)某消聲室用途及原有的房間條件,其聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)如下:
(1)設(shè)計(jì)的消聲室為一間全消聲室,并要求設(shè)置工作地網(wǎng);
(2)下限頻率為150Hz;
(3)在水平對(duì)角線方向,與理論值允許±1.55dB偏差的自由場(chǎng)范圍應(yīng)大于1m;
(4)消聲室內(nèi)的本底噪聲不大于30dBA;

(一)隔聲和隔振

由于該消聲室設(shè)在試驗(yàn)大樓底層房間,西側(cè)毗鄰樓梯和電梯,南側(cè)為大樓走道,受噪聲干擾較大,尤其是上下樓梯的腳步聲和電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的固體聲。
為了提高消聲室對(duì)固體聲和空氣聲的隔聲效果,采取了與原有建筑完全分離的“房中房”式隔聲結(jié)構(gòu)。

(二)浮筑地面

為了隔絕因撞擊引起的固體聲,采用彈性墊層的浮筑地面進(jìn)行隔振。
其做法是在原地面上鋪上一層15cm厚(經(jīng)壓實(shí)后為10cm)的玻璃棉保溫板作為隔振彈性墊層,在它的上面再做一層厚20cm的鋼筋混凝土地板,與外墻留有5cm的間隙,以防止與外墻的剛性連接,隔絕大樓內(nèi)和戶(hù)外固體聲的傳入。

(三)隔墻

在浮筑地面上砌一層厚24cm的磚墻作為內(nèi)墻,與外墻之間留有20cm的間隙,砌墻磚縫要求砂漿飽滿(mǎn),以防縫隙漏聲。

(四)隔聲吊頂

考慮到施工和減輕隔聲平頂?shù)闹亓?,采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰,中間留有l(wèi)0cm空氣層的隔聲平頂,其特點(diǎn)是隔聲量高、重量輕。
為了使消聲室能獲得盡量大的有效高度,支承樓板的大梁讓其部分向下凸出。

(五)隔聲門(mén)

消聲室門(mén)具有隔聲和吸聲功能,它由隔聲門(mén)和吸聲尖劈門(mén)組成,設(shè)在與儀器室之間的分隔墻上,安裝有兩道單開(kāi)鋼質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔聲門(mén)以及內(nèi)壁的吸聲扯門(mén)。其特點(diǎn)是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門(mén)所占的空間位置,而且開(kāi)關(guān)也很方便。
由于消聲室設(shè)計(jì)采用了短吸聲尖劈,長(zhǎng)度僅45cm,而門(mén)寬為96cm大于墻面尖劈的長(zhǎng)度,為此將靠壁面的一組吸聲尖劈朝內(nèi)安裝,留空檔解決扯門(mén)位置。

(六)吸聲尖劈

吸聲尖劈的設(shè)計(jì)是保證消聲室聲場(chǎng)特性和測(cè)試下限頻率的決定因素。為了盡可能增大有效空間,尖劈長(zhǎng)度控制在45cm,后留5cm空。經(jīng)試驗(yàn)研究吸聲失劈尺寸,取基部為40cm×40cm×15cm,劈部長(zhǎng)30cm。
用鋼絲做骨架,內(nèi)填容重l00kg/m3的中粗酚醛玻璃纖維作為尖劈的吸聲材料,外有一層玻璃纖維布護(hù)套,為了裝飾和保護(hù),尖劈外表面還套有一層塑料窗紗。

(七)地網(wǎng)結(jié)構(gòu)

為了測(cè)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(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保安全;另一方面不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場(chǎng)特性。為此,選用4高強(qiáng)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(jì)有一個(gè)1m×1m的人孔,以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈,必要時(shí)可進(jìn)入地網(wǎng)以下部空間進(jìn)行維修。

綜上所述

為了消除室內(nèi)的反射聲,消聲室內(nèi)除了沒(méi)有障礙物外,室內(nèi)各界面上都要配置強(qiáng)吸聲材料。
使入射于界面的聲波,在一定頻率范圍內(nèi)幾乎完全被吸收;為了消除外界的噪聲和振動(dòng)的干擾,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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