详细介绍
消声箱只能提供近似的自由场,当需要严格按照GB6882—1986或ISO3744时,就需要建造消声室。消声室的主要技术指标有:本底噪声、截止频率、隔声量(空气声和撞击声)、声场衰减频率特性等。以下是我公司建造的一间消声室的技术总结:
1、工程概述
消声室是声学测量的基本实验室,可在其中进行各种声源与传声器声学特性的测量与鉴定、测量声学材料的吸声特性等各种声学试验。实验室本身对建筑声学有严格要求,需要严格按照相关技术和标准进行设计、施工方能达到测试目的。本工程拟将长宽高分别为6370×5340×4400mm的房间改建为一个消声室。
2、各分项完成情况
2.1 墙、顶、地面吸声尖劈设计
标准尺寸:400mm×400mm×800mm;非标尺寸:400mm×300mm×800mm。
图1 吸声尖劈现场实景图
图2 标准尺寸尖劈剖面图 图3 非标尺寸尖劈剖面图
2.2 隔声+吸声尖劈组合门设计
在消声室的设计中,一般情况下隔声门与全吸声的尖劈推车是分开设计的,鉴于现场条件限制及消声室内空间尺寸的限制,我们将隔声门与消声尖劈合二为一,实际效果如下图所示:
图4 尖劈门实景图 图5 尖劈门构造大样图
2.3全消声室地面钢丝网设计
地面钢丝网的设计中,为了更人性化,我们摒弃了以往常规做法的钢丝网设计方案,采用防滑的直径为6mm的钢筋来编织钢丝网,钢筋网的间距为100mm×100mm,钢筋网在编织前,进行除铁锈,刷2遍防腐漆处理;然后再钢筋网的上方,再铺设间距为10mm×10mm的细钢丝网,便于实验人员更舒适的操作及实验仪器的放置。
图6 粗钢筋网实景图 图7 细钢丝网实景图
2.4固定墙体、顶部、地面尖劈钢筋网设计
墙面、顶面钢筋网的设计主要作用为固定吸声尖劈,保证吸声尖劈底部与钢筋网紧紧连接在一起,确保在使用过程中的声学特性和安全性。
墙面、顶面的钢筋网均为横向布置,间距为400mm,与吸声尖劈的地面尺寸一致,以减小在施工中的误差;在固定横向拉筋的施工过程中,为保证使用中的安全性,我们在墙面的四个角分别固定10*4.5的槽钢,横、竖焊接固定,使整个室内空间组成一个框架结构,然后在槽钢框架上焊接直径为6mm的钢筋,钢筋两端用紧固器固定,拉直钢筋,保证其有一定的预应力,从而确保尖劈悬挂后外饰面的平整度。
图8 槽钢框架实景图 图9 钢筋紧固器及拉结实景图
2.5支架及障板
本消声室的主要功能为测试扬声器的声学特性,根据需要制作专用障板,配有可升降支架以满足各种测试需求,实际效果如下图所示:
图10 障板及支架实景图
2.6话筒升降、移动装置
为满足测试过程中对话筒位置的调整需求,话筒的吊杆设计为可垂直升降、水平移动的装置,实际效果如下图所示:
图11 话筒活动装置实景图1 图12 话筒活动装置实景图2
2.7消声室照明
本消声室设置灯位4个,以满足试验过程中的照明需求,实际效果如下图所示:
图13 照明灯实景图1 图14 照明灯实景图2
3、安装位置
3.1吸声尖劈
吸声尖劈安装位置分别为:消声室四周墙体(从地面到顶面);消声室整个顶部区域;消声室真个地面区域。
墙体部分安装采用尖劈底部设计特定挂钩有细钢丝与墙体拉筋绑接而成,顶部尖劈采用悬挂施工工艺,地面尖劈采用竖向平铺工艺。
3.2隔声尖劈门
隔声尖劈门的安装位置:墙体洞口部位;安装工艺与墙体安装吸声尖劈工艺相同。
3.3全消声室地面钢丝网
全消声室地面钢丝网安装:安装标高为室内地面±0.000位置,采用与四周墙体钢架焊接方式,钢筋网两段用紧固器拉紧、固定工艺。
3.4固定墙体、顶部、地面尖劈钢筋网
固定墙体、顶部、地面尖劈钢筋网工艺与3.3相同。
4、声学性能
4.1墙、顶、地面满铺吸声尖劈主要为满足整个室内声场环境不产生任何反射声,保证实验人员测试产品所得到数据的精确性。
4.2隔声+吸声尖劈组合门设计主要是防止外界噪声传入到消声室内,保证消声室内有一个非常低的背景噪声,便于测试数据的精确性,门的内部采用尖劈是为保证整个消声室内空间所有面均无反射面。
4.3全消声室地面钢丝网设计要粗细适中,从声学上考虑,主要是满足全消声室内无声学反射面的特性。
4.4固定墙体、顶部、地面尖劈钢筋网设计主要是为了满足结构的安全性,保证整个消声室使用的安全、耐久、舒适等。
5、声学检测结果
5.1混响时间
使用脉冲法,丹麦BK公司Dirac软件进行测试,测试后混响时间如下表所示:
频率/Hz |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
400 |
500 |
630 |
混响时间/s |
0.119 |
0.103 |
0.064 |
0.062 |
0.050 |
0.026 |
0.026 |
0.026 |
0.021 |
0.019 |
0.022 |
0.009 |
频率/Hz |
800 |
1000 |
1250 |
1600 |
2000 |
2500 |
3150 |
4000 |
5000 |
6300 |
8000 |
10000 |
混响时间/s |
0.009 |
0.009 |
0.004 |
0.004 |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
0.001 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
5.2截止频率
完工后,消声室内体积为91.6m3,表面积为97m2,根据依林公式
- 表示混响时间;
- 表示室内容积;
- 表示室内表面积;
α表示室内平均吸声系数。
一般情况认为,尖劈吸声系数达到0.99的频率为消声室的截止频率,将相关数值代入依林公式,可知截止频率下的室内混响时间为0.0328s,参照混响时间表可知,最低小于00328s的频率为160Hz,所以该消声室的截止频率不高于160Hz。
图15 脉冲曲线图