一、半消聲室概念

 

 

半消聲室是聲學(xué)實(shí)驗(yàn)和噪聲測試中極其重要的實(shí)驗(yàn)場所。其作用是提供一個(gè)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(gè)半自由場空間。半自由場是指聲波在無限大空間傳播時(shí)，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(lán)球場、停機(jī)坪等。

 

聲波在半自由場空間里傳播有特定的物理定義為：

 

●對(duì)點(diǎn)聲源聲壓隨距離衰減，這就是聲能的反平方律；

 

●聲壓級(jí)在常溫壓下等于聲強(qiáng)級(jí)。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(gè)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(jí)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(jí)至少比被測聲源的聲壓級(jí)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(gè)面吸聲系數(shù)為99%以上。設(shè)計(jì)一種能做到全頻帶（20Hz-20000Hz）的100%的吸聲體是不可能的。因?yàn)橥ㄓ玫牟牧蠈?duì)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(shí)際工程中的全自由聲場空間是指對(duì)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(shí)需要根據(jù)GB 6882進(jìn)行自由場修正。

 

半消聲室的鑒定方法

 

在實(shí)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(gè)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882

 

※截止頻率125Hz（可根據(jù)要求擴(kuò)展至50Hz）

 

※本底噪聲16dB(A)（采取特殊設(shè)計(jì)可達(dá)到11dB(A)

 

※外部尺寸

 

※內(nèi)部尺寸 根據(jù)需要和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)

 

※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(hào)，選在1/3倍頻程的中心頻率。

 

三、半消聲室設(shè)計(jì)

 

消聲室是聲學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室用房，也是聲學(xué)測量研究領(lǐng)域的專業(yè)實(shí)驗(yàn)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(fèi)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(jī)電設(shè)備的噪聲聲功率級(jí)測量中得到廣泛的應(yīng)用，消聲室的設(shè)計(jì)，應(yīng)在遵循聲學(xué)原理的基礎(chǔ)上，處理好使用要求與實(shí)驗(yàn)室周圍的聲環(huán)境狀況以及建設(shè)造價(jià)等方面的關(guān)系問題。我們考慮消聲室設(shè)計(jì)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(xiàng)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(jì)。

 

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(jí)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(jí)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(jì)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(jì)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