消声室图片

产品描述

一、全消声室的基本概念

消声室又叫消音室。消声室是声学实验和产品设备的声学测量测试中极其重要的实验场所。其作用是提供一个全自由场空间的低噪声测试环境。

图1 尖劈类超声室

图2 超结构消声室

全消声室的主要功能如下：

1、提供声学全自由场环境

全自由场是指声波在无限大空间传播时，不存在任何反射体(面)。而自然界中的全自由场空间是将声源吊在空中，远离任何反射物，声波可以自由地向360°全方位角传播，显然这在实际应用中是很难达实现的。因此，为了营造出6个面无声波反射的空间声场，科学家发明了全消声室。

2、低噪声测量环境全自由场空间

全消声实验室另一个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。根据IS03745-2003 和国标GB6882《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15dB。

3、全消声室的鉴定方法

在实际工程中，通常把球面声源置于消声室的中心，沿声源到消声室八个顶角的连线测量声压级，把测得的结果与自由声场衰减的理论值进行比较。对于测量声源声功率的消声室，测量值与理论值的偏差应满足下表要求：

ISO 3745和国标GB 6882也提供了鉴定全消声室自由空间的鉴定方法。

二、全消声室性能参数

1.全消声室的尺寸

全消声室内部的强吸声体一般采用多孔尖劈材料制成，尖劈的吸声系数来自波长1/4吸收理论，按照截止频率为100Hz的波长计算，吸声材料尖劈的长度为：850mm；加上为控制消声室本底噪声的外部隔声围护结构厚度约400mm；因此全消声室的外部尺寸和内部净空尺寸差异较大，具体可参考下图：

图3 消声室尺寸

2、截止频率

在消声室建造中，把空间中吸声材料或构件的吸声系数≥0.99的对应的最低频率称为截止频率。在实际应用中尖劈的截止频率与尖劈的形状 、吸声材料的选取和填充方式等因素有关。

在截止频率以上，全消声室是满足自由场条件的，在截止频率以下，全消声室不能保证满足自由场条件。

3、本底噪声

本底噪声是全消声室的另一个重要指标。其表征的是全消声室内部所有设备在开启的情况下的声压级。测量中得到的本底噪声是仪器的本底噪声加消声室的本底噪声。

4、自由场半径

声波的传播满足自由场声压衰变规律的空间范围，定义为自由场半径。自由场半径是消声室鉴定时的重要输出，要求覆盖使用范围内的每一个1/3倍频带。

5、材料或结构的吸声性能

所提供用于安装的尖劈满足吸声系数在截止频率上为0.99(以截止频率100Hz尖劈为例)频率(Hz)吸声系数

5、隔声性能

全消声室的隔声特性是根据设计要求和周围环境决定。昱天声学的消声室的单层隔声性能满足如下数据：

三、全消声室组件

1、超结构平面吸声体或吸声尖劈

尖劈采用穿孔金属罩面材料和内部吸声棉填充作法，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。

平面超结构吸声体为多腔共振超单元组合材料，整体宏观结构为平面，易于安装且自由场半径更大，几乎为消声室内部的净尺寸空间。

图4 超结构平面吸声体

2、超结构平面吸声门或尖劈吸声门

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。

图5 尖劈结构吸声门

图6 超结构平面吸声门

3、外层隔声门

在消声室的设计中，门是整个消声室声薄弱点环节，因此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密封处理。内部特殊阻尼隔声薄壁结构和吸声材料，外层采用1.5mm厚冷轧钢板，门铰链采用进口加固产品，门扇开启时整体上浮。闭门时高密度磁性封边条完全封闭，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可长久防腐防锈。

4、内侧隔声墙

根据消声室对本底噪声和隔声需求，及对单层隔墙和双层隔墙的隔声性能分析，昱天声学公司研制了双层非等距多层超结构声学隔墙。

（1）、采用声学黑洞反声原理有效反射中低频段的声波。该结构是将声学黑洞单元以阵列的形式嵌入一块薄板中，当入射声波到该结构表面时，低频声波被声学黑洞耗散掉，高频声波在声学黑洞结构的楔形边缘处发生反射。从而达到较高的隔声量。

（2）、非等距双层空腔。结构形成“质量——弹簧——质量”阻尼系统，形成多腔体多次阻损结构，进一步有效阻损入射声波的声能量。

（3）、环保吸声材料。空腔中使用了一定容重的离心玻璃棉，填充于非等距双层空腔之中，有效消除空气腔中由气腔引起的共振与驻波造成的隔声低谷。

（4）、间隔约束阻尼板。面层使用黏性阻尼材料粘合在非等重刚性壁板上形成间隔约束阻尼层，通过将薄板运动的动能转换成热能来减小薄板的振动，当薄板进行弯曲振动时，阻尼层不断地受到自由的拉伸与压缩，从而耗散能量，达到减振隔声的效果。

（5）、龙骨阻尼减振垫。使用了高阻尼系数的减振垫有效切断声桥与隔板之间的振动链接，进而提升整个系统的隔声量。

图7 一维声学黑洞结构的楔形边缘

图8 双空腔非等距超结构隔声墙

5、浮筑地面

为抑制外界的高噪声或结构振动的情况，通常采用浮筑减振结构以隔离外界的振动影响，在浮筑结构中起关键作用的减振材料有：钢制螺旋弹簧结构、气浮减振器、橡胶减振垫、阻尼减振毡；隔振频率可以做到(3Hz~7Hz）。

在实际工程中，采用什么样的减振取决于消声室要求的本底噪声数值、周围的环境、噪声源和振动源等因素。地面的尖劈上方则采用不影响全自由声场的钢丝地网及金属支撑作为地面，供实验人员操作和设备的安置。

图9 地面承载钢索网

图１0 浮筑减振地面

6、照明

在保证满足满足室内照明需求的前提下选择低噪声LED射频灯具，光源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。

图11 静音LED照明

7、空调及通风排烟系统

在以气体压缩机械、旋转风机、内燃机械做测量时，待测机械往往需要有进排气的需求，因此在消声室内需要安装布置相应的进排气设施，在这些设施与消声室外部连同的部位需要安装消声器装置，以减少外界噪声对测量的影响。消声室内部的出风口也需要做静音处理，减弱气流噪声的影响。

8、线路管道

走线管道满足所需线路通过且不对测试有任休影响，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。

9、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。

10、特殊设计要求