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什麼是消音室:
消聲室(Anechoic Chamber),顧名思義,指的是一間沒有反射的房間,通常其各個牆壁上均鋪設有吸聲性能良好的吸聲材料,使室內無聲波反射。
由廣州聲博士設計承建的宏程音響消音室
消音室吸聲材料:
消聲室所用的吸聲材料,要求吸聲係數大於0.99。一般使用漸變吸收層,常用尖劈或圓錐結構,以玻璃棉作吸聲材料,也有用軟泡沫塑料的。
從40年代開始應用逐漸過渡原理,把多孔性(或纖維性)材料做成錐形或尖劈狀吸聲體,統稱吸聲尖劈。當聲波從尖端入射時,由於吸聲層的逐漸過渡性質,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,並被高效的吸收。迄今為止,國內外的高質量消聲室均採用尖劈結構作為吸聲體。
宏程音響消音室吸聲尖劈均採用聲博士產品
吸聲尖劈的吸聲特性與尖劈長度、填充材料、空腔深度有關。同種材料下尖劈長度愈長,尖劈的低頻吸聲性能愈好。調節空腔深度,也可有效地提高尖劈結構的低頻吸聲特性。
聲博士吸聲尖劈
消聲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,即點聲源在其中產生的聲壓應與到聲源的距離成反比,實測聲場與理想自由場的偏差,是用以衡量消聲室性能優劣的主要指標。在一般的聲學測試中,要求此偏差不大於±1dB;對於傳聲器校準,則要求在校准距離附近此偏差不大於±0.1dB。
消聲室除了應滿足自由場的要求外,還要求有較低的本底雜訊。故在消聲室與基礎之間,還需採取一定的隔振措施。
消音室的特點:
對於第一次進入消聲室的人來說,在這裏面實在是太不習慣了,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裏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。
消音室在多媒體音箱中的應用
消聲室的特點主要體現在以下幾點:
1.自由場空間
自由場是指聲波在無限大空間裏傳播時,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。
自由場半徑是用於衡量自由場大小的指標, 一個設計良好的消聲室,自由場半徑應從中心點到離尖劈1.0 m 的距離。
2.背景雜訊
聲壓表
消聲室另一個功能是提供低背景雜訊的環境以適應測試環境的要求。在測試頻率範圍內,背景雜訊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
在消聲室設計中,通常把尖劈吸聲係數為0.99的最低頻率稱為截止頻率。牆面的吸聲系統能保證99%的吸聲係數時,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 可根據要求擴展至50Hz消聲室的鑒定方法,依據國家標準ISO 3745“Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources---Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms” 和國家標準GB6882-86 “聲學---雜訊源聲功率的測定:消聲室和半消聲室精密法中規定的消聲室自由場鑒定方法進行測試。即在125Hz以下和4KHz以上採用1/3倍頻程中心頻率間隔單頻信號,在125Hz~4KHz之間採用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。
據此,根據ISO3745和GB6882-86規定的最大允許差值,可確定出允許的測量半徑和滿足標準的自由聲場空區域。ISO3745、GB6882中規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)聲學性能參數半消聲室設計標準ISO3745和GB6882-86截止頻率125Hz(可根據要求擴展至50Hz)本低雜訊16 dB(A) (採用特殊設計可達到11 dB(A) )外部尺寸、內部尺寸根據需要和標準進行設計。
消音室的應用範圍統計:
城市區域民用建築、空調機房、車庫、展館、賓館、飯店、商場超市、醫院、寫字樓等場所環境的雜訊治理、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、會議室等建築的音效設計、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、醫療、機械設備、動力發動機、飛機引擎等檢測等超靜音無響實驗室工程。
工業廠界的廠房、火電廠、機房、空調系統、泵房等設備雜訊及廠區的環境雜訊治理、隔聲、降噪、減振等綜合雜訊治理工程。
總結:
消音室是我們對聲學進行研究的重要工具,其實讓聲音有來無回並不是其真正的建設目的,它的本質是創建近似於自由場空間的一個供工程師研究測試設備聲學特性的建築。
這樣的一個建築物需要不小的投資,一般來說,20㎡左右的消音室的建設費用在50萬左右,空間越大成本也越高。所以目前來說,這樣的測試環境只有在一線大廠才能有能力營建。這也是我們前言所說消音室是廠商“標誌性建築”的由來了。