消音室是指一間沒有反射的房間。在消音室的墻壁上均鋪設(shè)得有吸聲性能良好的吸聲材料(注:墻壁、地板和天花板中均包含吸聲和降噪材料)使得室內(nèi)不會(huì)有聲波的反射。消聲室是聲學(xué)實(shí)驗(yàn)和噪聲測(cè)試中極其重要的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,具有強(qiáng)大研發(fā)能力的廠商才會(huì)有專門的消音室來測(cè)試耳機(jī)、音箱、麥克風(fēng)和喇叭單元等。
那么消音室是如何消音的呢?
消音室所用的吸聲材料,要求吸聲系數(shù)大于0.99。一般使用漸變吸收層,常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu),以玻璃棉作吸聲材料。消音結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)在于吸聲尖劈!其使用多孔性(或纖維性)材料做成錐形或尖劈狀吸聲體。
當(dāng)聲波從尖端入射時(shí),由于吸聲層的逐漸過渡性質(zhì),材料的聲阻抗與空氣的聲阻抗能較好地匹配,使聲波傳入吸聲體,并被高效的吸收。國(guó)內(nèi)外音響大廠的高質(zhì)量消聲室無(wú)不例外均采用尖劈結(jié)構(gòu)作為吸聲體。
吸聲尖劈的吸聲特性與尖劈長(zhǎng)度、填充材料、空腔深度有關(guān)。同種材料下尖劈長(zhǎng)度愈長(zhǎng),尖劈的低頻吸聲性能愈好。調(diào)節(jié)空腔深度,也可有效地提高尖劈結(jié)構(gòu)的低頻吸聲特性。
消聲室的消音確切的來說是消除反射聲的,而不是消除任何聲音,聲波在沒有到達(dá)墻面之前,依然是按照其正常特性在自由傳播的。讓聲音有來無(wú)回并不是消音室真正的建設(shè)目的,它的本質(zhì)是創(chuàng)建近似于自由場(chǎng)空間供研究測(cè)試設(shè)備聲學(xué)特性。
相關(guān)問答:
問:如何確立消音室截至頻率
答:消音室所用的吸聲材料,要求吸聲系數(shù)大于0.99。一般使用漸變吸收層,常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu),以玻璃棉作吸聲材料,也有用軟泡沫塑料的。例如一個(gè)10×10×10m的實(shí)驗(yàn)室,每面敷設(shè)1m長(zhǎng)的吸聲尖劈,其低頻截止頻率可達(dá)50Hz。在消音室中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),被測(cè)試的對(duì)象或聲源等置于中央的尼龍絲網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)上,由于此類網(wǎng)能承受的重量有限,故只能測(cè)試重量輕、體積小的聲源等。
問:消聲室的吸聲和隔聲處理通常都如何處理?
答:1)合理的實(shí)驗(yàn)室布置
消聲室與混響室及隔聲實(shí)驗(yàn)室一起組成了聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室,聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室是綜合實(shí)驗(yàn)樓的一部分,由于實(shí)驗(yàn)樓距城市交通干道僅50 m,且實(shí)驗(yàn)樓與交通干道之間是開闊的空地,圍墻為金屬欄桿,實(shí)驗(yàn)樓與公路之間無(wú)任何聲屏障。為了避免城市交通噪聲對(duì)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的干擾,將實(shí)驗(yàn)樓設(shè)計(jì)成內(nèi)走廊的平面形式,并把聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室布置在距城市交通干道較遠(yuǎn)的一側(cè),利用走廊及另一側(cè)房間的隔聲作用,使聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室周圍的環(huán)境噪聲有了很大的降低。
用聲級(jí)計(jì)測(cè)量的結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)樓與公路相鄰一側(cè)的窗外噪聲為65dB(A),而聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室一側(cè)的窗外噪聲僅為51 dB(A)。
在該項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)中,考慮到聲學(xué)實(shí)驗(yàn)的特殊性,把消聲室、混響室和隔聲實(shí)驗(yàn)室等聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室集中布置,用墻體厚度為24 cm的實(shí)心磚墻和通道兩端的防火隔聲門將聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)的其它房間及室外空間分隔開來,整體上提高了聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的能力,既能防止外界噪聲對(duì)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)的不利影響又能防止聲學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)有可能產(chǎn)生的高噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)其它室房間的噪聲干擾。
2)提高墻體的隔聲性能
消聲室的墻體采用雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu),外側(cè)是厚度24 cm的實(shí)心磚墻,兩面抹灰。內(nèi)側(cè)是厚度25 cm的現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻。為了在節(jié)省工程造價(jià)的情況下,合理利用雙墻之間空氣層的附加隔聲性能,取雙墻之間空氣層的厚度為18 cm。按聲學(xué)計(jì)算,此雙層墻體的平均隔聲量可以達(dá)到66 dB~68 dB。
在聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室背向公路一側(cè)的情況下,這樣的雙層墻結(jié)構(gòu)能滿足實(shí)驗(yàn)室的隔聲要求。
3)提高門的隔聲性能
消聲室的人口采用雙層隔聲門的技術(shù)處理措施,雙層隔聲門均為鋼板烤漆機(jī)制門,門的四周及兩個(gè)門扇之間設(shè)橡膠條密封。根據(jù)聲學(xué)計(jì)算,這樣的人口隔聲處理可使平均隔聲量達(dá)50 dB以上。