消聲室不僅是聲學(xué)測試的一個特殊實驗室,而且是測試系統(tǒng)的重要組成部分,實際上它也是聲學(xué)測試設(shè)備之一,其聲學(xué)性能指標直接影響測試的精度。消音室除了應(yīng)滿足自由場的要求外，還要求有較低的本底噪聲。半消音室的優(yōu)點是由于地面是硬的，能承受較大的重量，適宜測量如車輛、大型機器、設(shè)備等的噪聲功率且使用方便，造價比消音室低廉；缺點是當(dāng)聲源的等效聲中心或接收器高出地面較多時，聲反射的影響使聲場嚴重偏離自由場，這種現(xiàn)象在頻率高時更為顯著，因此消音聲室存在有高頻限。消音室是我們對聲學(xué)進行研究的重要工具，其實讓聲音有來無回并不是其真正的建設(shè)目的，它的本質(zhì)是創(chuàng)建近似于自由場空間的一個供工程師研究測試設(shè)備聲學(xué)特性的建筑。

消音室_消音室 -性能

消音室的性能是否符合使用要求，一般用檢定自由場的方法來檢驗，即點聲源在其中產(chǎn)生的聲壓應(yīng)與到聲源

的距離成反比，實測聲場與理想自由場的偏差，是用以衡量消音室性能優(yōu)劣的主要指標。在一般的聲學(xué)測試中，要求此偏差不大于±1dB；對于傳聲器校準,則要求在校準距離附近此偏差不大于±0.1dB。

消音室除了應(yīng)滿足自由場的要求外，還要求有較低的本底噪聲。故在消音室與基礎(chǔ)之間，還需采取一定的隔振措施。

對于第一次進入消音室的人來說，在這里面實在是太不習(xí)慣了，和外界的聽覺感觸完全不一樣，擊掌說話沒有任何回聲，走動時衣褲摩擦的聲音卻前所未有的清晰，在不說不動的情況下這里安靜的似乎能聽到自己血液流淌的聲音。在這種極度安靜的環(huán)境下，第一次接觸消音室的人都會馬上感覺到孤獨和輕微的恐懼。

消音室_消音室 -應(yīng)用價值

由于實際需要，自70年代起發(fā)展了一種稱為半消聲室的聲學(xué)實驗室。此半消音室除要求地面為硬質(zhì)剛性反射面外，其余與消音室相同。當(dāng)聲源或接收器置于地面上時，聲源和接收器之間只有直達聲而沒有反射聲，故在地面上的半空間中有同消音室中那樣的自由場。半消音室的優(yōu)點是由于地面是硬的，能承受較大的重量，適宜測量如車輛、大型機器、設(shè)備等的噪聲功率且使用方便，造價比消音室低廉；缺點是當(dāng)聲源的等效聲中心或接收器高出地面較多時，聲反射的影響使聲場嚴重偏離自由場，這種現(xiàn)象在頻率高時更為顯著，因此消音聲室存在有高頻限。

卦限消音室是一個相鄰的三個面為硬反射面，另三個面上裝有吸聲尖劈的實驗室。三個反射面形成三面鏡子，如聲源或接收器置于此三反射面的交點上，則聲源和接收器之間和半消音室相同，只有直達聲而沒有反射聲，使在其中形成自由場。由于聲源或接收器只能置于交點上，故在實際使用中將受到很大限制。

消音室_消音室 -注意事項

在設(shè)計消音室時應(yīng)注意：

(1)純音信號的測試項目與寬帶噪聲信號的測試項目對界面吸聲系數(shù)的要求可有較大差別。

當(dāng)界面吸聲系數(shù)a=0.99，即|R|=0.1時．偏差△L=1dB的范圍為r

(2)隨之而來的是關(guān)于吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

對于要求吸聲系數(shù)≥0.99的吸聲結(jié)構(gòu)，一般采用尖劈形狀。因為多孔性材料的吸聲機理，是材料內(nèi)部有大量氣流連通的空氣隙，形成細管甚至毛細管，當(dāng)聲波傳人時，聲波在細管中的振動因內(nèi)摩擦而轉(zhuǎn)化為熱能被吸收。吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達96%左右)、流阻及材料的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。同時．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應(yīng)的1.4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展，就把多孔性材料做成尖劈形狀。從尖劈結(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)計達到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)。尖劈的總長度決定最大吸聲系數(shù)的最低頻率(一般稱吸聲系數(shù)大于0.99的最低頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長度相應(yīng)為1/4波長的頻率。如果利用尖劈基部與尖劈后空腔深度的共振吸聲結(jié)構(gòu)．則截止頻率還可稍向低頻延伸。

在寬帶噪聲信號的測試情況，尤其半消音室中噪聲源聲功率級的測定，很多情況下就不一定采用尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如，在為某企業(yè)設(shè)計大型電機的聲功率測定進行半消音室設(shè)計時，采用三層布幕的多共振吸聲結(jié)構(gòu)，在低頻駐波管中試驗不同材質(zhì)的防火布，改變與剛性壁的安放距離，獲得100Hz以上吸聲系數(shù)大于0.86的結(jié)果，很節(jié)省地完成了半消音室的設(shè)計任務(wù)。

(3)關(guān)于消音室大小和形狀的考慮。

一般消音室的建筑造型幾乎不用球狀、柱狀或圓弧面的形狀。因為如果吸聲結(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，則大的凹面會產(chǎn)生聚焦的聲缺陷，完全不可能獲得近似的自由聲場。

對于機器輻射噪聲功率的測試，一般測點都要在設(shè)備的四周空間布置，所以多為設(shè)計成方形或長方形的半消音室．其長寬和高度均可估算，即按有關(guān)測試標準所要求的測量距離、測量位置、允許與自由聲場的偏差，來確定邊長及高度的尺寸，當(dāng)然會適當(dāng)留有余地，還要考慮今后可能有的設(shè)備大小。

對于電聲器件的參數(shù)測量，則如果聲源(揚聲器)放在消音室中心．傳聲器沿軸向或平面對角線方向放置(一般測試距離1m，對于大尺寸的音箱及線陣列等揚聲器系統(tǒng)，需要較大的測試距離)，則消音室尺寸就較大。一般考慮是將聲源與傳聲器測試線的中心設(shè)在消音室的中心，并且測試線沿平面對角線方向，消音室的形狀是長方形．這樣安排使消音室空間最為節(jié)省。建成后進行自由聲場鑒定時，除聲源放在消音室中心進行測量，得到這種情況下一定偏差(為±ldB，±2dB等)內(nèi)自由聲場的范圍，另外將測試聲源放在將來安放被測揚聲器的位置．檢測在(平面對角線方向)多遠測試距離上，與理想自由聲場的偏差為多大。

消音室_消音室 -最靜記錄

2012年4月4日，據(jù)英國《每日郵報》報道，美國制造的地球上最安靜場所卻靜得令人無法忍受，人在此種

環(huán)境中可以忍受的最長時間為45分鐘。

美國明尼阿波利斯南部奧菲爾德實驗室（Orfield）的“消音室”可以吸收99.99%的聲音，被吉尼斯世界紀錄列為世界上最安靜的地方。但是待在這里時間過長會令人產(chǎn)生幻覺。這間“消音室”的建造者史蒂文?奧菲爾德（Steven Orfield）說：“我們挑戰(zhàn)黑暗中坐在靜室中的時間，只有一名記者在那里待了45分鐘”“在安靜的環(huán)境下，耳朵會逐漸適應(yīng)。屋子里越安靜，耳朵聽到的東西越多。你會聽到心臟的跳動，甚至可以聽到你的肺和胃發(fā)出咕嚕聲。在消音室，你自己變成了噪音”他說，在這種靜室中，很容易令人迷失方向。

這間靜室曾被美國許多大公司使用，以測試聲音對他們產(chǎn)品的影響，比如閥門、汽車儀表板、手機等。美國宇航局曾利用其測試宇航員是否適合太空工作。奧菲爾德解釋稱，太空就像一個巨大的靜室，宇航員能在其中保持注意力集中非常關(guān)鍵。

消音室_消音室 -消音室的另外兩種形態(tài)

室房間的六個界面全鋪吸聲材料的，稱為全消室。而除了這種形式的消音室外，還有另外兩種消音室。

70年代起發(fā)展出來的一種稱為半消聲室的聲學(xué)實驗室，此半消聲室除要求地面為硬質(zhì)剛性反射面外，其余與消聲室相同。當(dāng)聲源或接收器置于地面上時，聲源和接收器之間只有直達聲而沒有反射聲，故在地面上的半空間中有同消聲室中那樣的自由場。

半消聲室的優(yōu)點是由于地面是硬的，能承受較大的重量，適宜測量如車輛、大型機器、設(shè)備等的噪聲功率且使用方便，造價比消聲室低廉；缺點是當(dāng)聲源的等效聲中心或接收器高出地面較多時，聲反射的影響使聲場嚴重偏離自由場，這種現(xiàn)象在頻率高時更為顯著，因此半消聲室存在有高頻限。

卦限消聲室是一個相鄰的三個面為硬反射面，另三個面上裝有吸聲尖劈的實驗室。三個反射面形成三面鏡子，如聲源或接收器置于此三反射面的交點上，則聲源和接收器之間和半消聲室相同，只有直達聲而沒有反射聲，使在其中形成自由場。由于聲源或接收器只能置于交點上，故在實際使用中將受到很大限制。

消音室_消音室 -消音室的特點

對于第一次進入消聲室的人來說，在這里面實在是太不習(xí)慣了，和外界的聽覺感觸完全不一樣，擊掌說話沒有任何回聲，走動時衣褲摩擦的聲音卻前所未有的清晰，在不說不動的情況下這里安靜的似乎能聽到自己血液流淌的聲音。在這種極度安靜的環(huán)境下，第一次接觸消聲室的人都會馬上感覺到孤獨和輕微的恐懼。

消聲室的特點主要體現(xiàn)在以下幾點：

1.自由場空間

自由場是指聲波在無限大空間里傳播時，不存在任何反射體和反射面。消聲室的主要功能是為聲學(xué)測試提供一個自由場空間或半自由場空間。

自由場半徑是用于衡量自由場大小的指標，一個設(shè)計良好的消聲室，自由場半徑應(yīng)從中心點到離尖劈1.0 m 的距離。

2.背景噪聲

消聲室另一個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。在測試頻率范圍內(nèi)，背景噪聲的聲壓級至少要比被測聲源的聲壓級低6dB，最好低12dB。

3.截止頻率

在消聲室設(shè)計中，通常把尖劈吸聲系數(shù)為0.99的最低頻率稱為截止頻率。墻面的吸聲系統(tǒng)能保證99%的吸聲系數(shù)時，可保證消聲室在截止頻率以上是滿足自由場條件的。在截止頻率以下的測量，可根據(jù)ISO 3746和ISO 3747 的標準進行修正測量。例如一個10×10×10m的實驗室，每面敷設(shè)1m長的吸聲尖劈，其低頻截止頻率可達50Hz。

截至頻率125Hz 可根據(jù)要求擴展至50Hz消聲室的鑒定方法，依據(jù)國家標準ISO 3745“Acoustics-Determination of sound power levels ofnoise sources---Precision methods for anechoic and semi-anechoicrooms” 和國家標準GB6882-86 “聲學(xué)---噪聲源聲功率的測定：消聲室和半消聲室精密法中規(guī)定的消聲室自由場鑒定方法進行測試。即在125Hz以下和4KHz以上采用1/3倍頻程中心頻率間隔單頻信號，在125Hz~4KHz之間采用1/1倍頻程中心頻率間隔單頻信號，測出實測聲壓級和理論聲壓級之間的差值。

據(jù)此，根據(jù)ISO3745和GB6882-86規(guī)定的最大允許差值，可確定出允許的測量半徑和滿足標準的自由聲場空區(qū)域。ISO3745、GB6882中規(guī)定的測量聲級和理論聲級之間的最大允許差值。消聲室（半消聲室）聲學(xué)性能參數(shù)半消聲室設(shè)計標準ISO3745和GB6882-86截止頻率125Hz（可根據(jù)要求擴展至50Hz）本低噪聲16 dB(A) (采用特殊設(shè)計可達到11 dB(A) )外部尺寸、內(nèi)部尺寸根據(jù)需要和標準進行設(shè)計。

消音室_消音室 -消音室的應(yīng)用范圍統(tǒng)計

城市區(qū)域民用建筑、空調(diào)機房、車庫、展館、賓館、飯店、商場超市、醫(yī)院、寫字樓等場所環(huán)境的噪聲治理、隔聲防振工程。

錄音室、攝影棚、演藝廳、音樂廳、劇院、電影院、琴房、教研室、多功能廳、體育館、會議室等建筑的音效設(shè)計、施工及安裝工程。

各式隔聲門、隔聲窗、隔聲室、隔聲罩、隔聲屏等隔聲工程。

實驗室、消音室、消音箱、同聲傳譯室、聽力檢測室及各類電子、電器、醫(yī)療、機械設(shè)備、動力發(fā)動機、飛機引擎等檢測等超靜音無響實驗室工程。

工業(yè)廠界的廠房、火電廠、機房、空調(diào)系統(tǒng)、泵房等設(shè)備噪聲及廠區(qū)的環(huán)境噪聲治理、隔聲、降噪、減振等綜合噪聲治理工程。

總結(jié)：

消音室是我們對聲學(xué)進行研究的重要工具，其實讓聲音有來無回并不是其真正的建設(shè)目的，它的本質(zhì)是創(chuàng)建近似于自由場空間的一個供工程師研究測試設(shè)備聲學(xué)特性的建筑。

這樣的一個建筑物需要不小的投資，一般來說，20

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