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消聲室的建造對(duì)于噪聲測(cè)試的測(cè)試有什么影響

 艾弗爾聲學(xué) 2019-06-27

制作消聲室的使用用途有電聲器件電聲參數(shù)的測(cè)量、機(jī)器設(shè)備輻射噪聲功率的測(cè)定、樂器及其他發(fā)生器件聲學(xué)量的測(cè)試、測(cè)試用傳聲器的聲校準(zhǔn)、其他需要自由聲場(chǎng)條件下的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)。

其中,測(cè)試傳聲器的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)聲場(chǎng)有最嚴(yán)的偏差要求;半消聲室中測(cè)定機(jī)器輻射的噪聲功率,允許有較大的聲場(chǎng)偏差。

在進(jìn)行消聲室聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)量不確定度所要求的對(duì)自由聲場(chǎng)允許偏差的條件,綜合考慮消聲室的大小和界面吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能。如,有關(guān)揚(yáng)聲器電聲參數(shù)的測(cè)試。要求自由聲場(chǎng)的偏差小于10%.即略小于1dB;對(duì)于噪聲源聲功率級(jí)測(cè)定的精密法,消聲室內(nèi)自由聲場(chǎng)偏差:800~1500Hz允許±1.0dB。

關(guān)于消聲室制作的大小和形狀考慮。消聲室的建筑造型幾乎不用球狀、柱狀或圓一弧面的形狀。如果吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)完全大于0.99,則殼體形狀的影響不大;但在吸聲系數(shù)甚低于0.99的情況,至少在吸聲結(jié)構(gòu)的截止頻率以下,吸聲系數(shù)急遽下降,則大的凹面會(huì)產(chǎn)生聚焦的聲缺陷,完全不可能獲得近似的自由聲場(chǎng)。對(duì)于機(jī)器輻射噪聲功率的測(cè)試,一般測(cè)點(diǎn)都要在設(shè)備的四周空間布置,所以多為設(shè)計(jì)成方形或長方形的半消聲室。

對(duì)于要求吸聲系數(shù)≥0.99的消聲室吸聲結(jié)構(gòu),一般采用的是吸聲結(jié)構(gòu)的尖劈形狀。因?yàn)槎嗫仔圆牧系奈暀C(jī)理,是材料內(nèi)部有大量氣流連通的空氣隙,當(dāng)聲波傳人時(shí),聲波在細(xì)管中的振動(dòng)因內(nèi)摩擦而轉(zhuǎn)化為熱能被吸收。

消聲室吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達(dá)96%左右)、流阻及材料的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。

同時(shí),吸聲的頻率特性與材料厚度有關(guān),即吸聲最大值的下限頻率大約是其厚度相對(duì)應(yīng)的波長的頻率。要使低頻吸聲好,就得增加多孔性吸聲材料的厚度。但由于材料的流阻,不能任意增大厚度來延伸低頻吸收,各種多孔性材料都有其有效厚度。因此,要使高吸聲特性向低頻擴(kuò)展,就把多孔性材料做成尖劈形狀。

從消聲尖劈結(jié)構(gòu)的截面來看。是從空氣媒質(zhì)逐漸過渡到多孔性材料,聲阻抗有漸變過程,使聲波能傳人尖劈結(jié)構(gòu)深部并被轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。當(dāng)然,要設(shè)計(jì)達(dá)到0.99以上的吸聲系數(shù)。除與材料本身的參數(shù)有關(guān)外,還與尖劈的形狀(尖劈的角度和劈部與尖部的比例)有關(guān)。

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