資訊 | 聲學實驗室-全消音室
一、全消聲室基本概念
全消聲室是聲學實驗和噪聲測試中極其重要的實驗場所。其作用是提供一個全自由場空間的低噪聲測試環(huán)境。全消聲室的主要功能：
●提供聲學全自由場環(huán)境
●低噪聲測量環(huán)境
全消聲室的主要功能是為聲學測試提供一個全自由場空間。全自由場是指聲波在無限大空間傳播時，不存在任何反射體（面）。
自然界中的全自由場空間是將聲源吊在空中，遠離任何反射物，聲波可以自由地向360度全方位角傳播。
聲波在全自由場空間里傳播有特定的物理定義為：
●對點聲源聲壓隨距離衰減，這就是聲能的反平方律；
●聲壓級在常溫壓下等于聲強級。這是在消聲室里測量聲功率的理論基礎。
全消聲室另一個功能是提供低背景噪聲的環(huán)境以適應測試環(huán)境的要求。根據(jù)ISO3745Acoustics-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GB6882《聲學 噪聲源聲功率級的測定消聲室和半消聲室精密法》，在測試頻率范圍內(nèi)，背景噪聲的聲壓級至少比被測聲源的聲壓級低6dB，最好是低12dB。
全消聲室是要在室內(nèi)模擬全自由場空間，所以要求室內(nèi)每個面吸聲系數(shù)為99%以上。設計一種能做到全頻帶（20Hz-20000Hz）的100%的吸聲體是不可能的。因為通用的材料對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。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)。實際工程中的全自由聲場空間是指對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，在測量時需要根據(jù)GB 6882進行自由場修正。
在實際工程中，聲場自由空間是鑒定消聲室好壞的關鍵依據(jù)。ISO 3745、.ANSI S12.55和國標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重要指標。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、全消聲室聲學性能參數(shù)
1.全消聲室的大小和主要技術指標
※全消聲室設計標準ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882
※截止頻率125Hz（可根據(jù)要求擴展至50Hz）
※本底噪聲16dB(A)（采取特殊設計可達到11dB(A)
※外部尺寸
※內(nèi)部尺寸：根據(jù)需要和標準進行設計
※可用空間
2.聲學性能參數(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 | |
| 1000 | 0.99 |
| 2000 | 0.99 |
| 4000 | 0.99 |
| 8000 | 0.99 |
2.2消聲性能
全消聲室能提供頻率范圍從125Hz到8000Hz的近似全自由場環(huán)境，其反平方律性能偏差滿足以下列國際標準ISO 3745、.ANSI S12.55和GB 6882的要求：測量要求是用單頻信號，選在1/3倍頻程的中心頻率。
三、設計方案
1.在隔聲和隔振方面，為了提高消聲室對固體聲和空氣聲的隔聲效果，消聲室設計為與原有建筑完全分離的“房中房”式的隔聲結構。
2.地板浮筑設計方面，采用彈性墊層的浮筑地面進行隔振來隔絕因撞擊引起的固體聲。
3.隔墻方面，在浮筑地面上鋪砌一層厚24cm的磚墻作為內(nèi)墻，與外墻之間留有20cm的間隙，墻磚之間不能留有間隙，要求砂漿飽滿，防止縫隙漏聲。
4.隔聲吊頂方面，采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰，以減輕隔聲平頂?shù)闹亓浚虚g部分留有10cm空氣層的隔聲平頂，特點是隔聲量高，重量輕，支撐樓板的大梁讓其部分向下凸出，以使消聲室獲得盡量大的有效高度。
5.吸聲尖劈的設計是保證消聲室聲場特性和測試下限頻率的決定因素。尖劈長度應控制在45cm，后留5cm空，以盡可能增大消聲室的有效空間。經(jīng)實驗研究吸聲尖劈尺寸，取基部為40cmX40cmX10cm，劈部長30cm。用鋼絲做骨架，內(nèi)填容重100kg/m3的中粗酚醛玻璃纖維作為尖劈的吸聲材料，另有一層玻璃纖維布護套，為裝飾和保護，尖劈外表面還套有一層塑料窗紗。
6.由隔聲門和吸聲尖劈門組成的消聲室門具有隔聲吸聲功能，設在與儀器室之間的分隔墻上，安裝有兩道單開鋼制復合結構隔聲門以及內(nèi)壁的吸聲扯門。特點是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門所占的空間位置，且開關方便。由于消聲室設計采用了短吸聲尖劈，長度僅45cm，而門寬為96cm大于墻面尖劈的長度，為此將靠墻壁的一組吸聲尖劈朝內(nèi)安裝，留空檔解決扯門位置。
7.地網(wǎng)結構方面，為測試方便，消聲室設有工作地網(wǎng)，根據(jù)消聲室的高度，地網(wǎng)設在離地面64cm處，工作地網(wǎng)一方面應有足夠的強度和剛度，以保證安全：另一方面，不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場特性，為此，選用高強度鋼絲，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)在靠墻角處設有一個1m*1m的人孔，以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈，必要時可進入地網(wǎng)下部空間進行維修。
8.外形大方美觀，符合設計美學。