25 2019-10

消聲室建設(shè)中的聲學(xué)處理

　　消聲室為聲學(xué)用房，目標(biāo)為模擬自由或半自由聲場，聲學(xué)處理涉及隔聲、隔振、吸聲、消聲幾個方面，幾乎囊括了噪聲控制的所有主要處理途徑，個人覺得對于理解噪聲控制理論很有幫助，遂總結(jié)如下：

　　1. 隔聲處理

　　為滿足背景噪聲低的要求，整個房間應(yīng)具有良好的隔聲性能。一般采用房中房的建筑結(jié)構(gòu)：外墻為實心磚墻，內(nèi)墻為鋼筋混凝土，雙層墻之間的空隙寬度至少200mm，空隙中的混凝土外墻面上貼50mm厚玻璃棉。

　　房中房結(jié)構(gòu)施工難度較大，內(nèi)外墻之間不能有任何剛性連接，以免形成聲橋，影響隔聲效果。因此要求施工過程中盡量不掉入磚頭、鋼筋、砂漿等雜物，需要穿墻的管道都應(yīng)以軟管連接并硅膠封口。房中房結(jié)構(gòu)的外房與周圍地面不可剛性連接，須留縫用硅膠封口。

　　門窗面積盡量小，數(shù)量盡量少。門為專業(yè)隔聲門，由外層防火門、中間隔聲門和內(nèi)層吸聲門構(gòu)成。防火門安裝在外墻上，隔聲門和吸聲門都安裝在內(nèi)墻上。

　　2. 隔振處理

　　應(yīng)把整個房中房結(jié)構(gòu)放置在隔振器上。根據(jù)房間的載荷和單個隔振器的承載能力選擇隔振器的數(shù)量，根據(jù)房間總質(zhì)量和設(shè)計的隔振頻率(一般低于20Hz)選擇隔振器的剛度。隔振器水平均勻分布，間隙用玻璃棉填充。

　　房中房結(jié)構(gòu)外房混凝土地面與地基之間為隔振器和玻璃棉結(jié)構(gòu)，不允許有任何剛性連接，以免影響隔振效果。玻璃棉主要用于隔振器限位，并非吸聲。施工過程中，為防止?jié)仓炷恋孛鏁r落入砂漿，減振器上應(yīng)鋪設(shè)鋼模板，連接處焊接密封，或者錯縫鋪設(shè)雙層木模板。

　　3. 消聲處理

　　空調(diào)系統(tǒng)會給消聲室?guī)眍~外的噪聲，應(yīng)安裝消聲器。根據(jù)被測聲源的最大散熱量設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)的最大風(fēng)量，確定風(fēng)口面積大小和風(fēng)速，進(jìn)而設(shè)計消聲器。一般采用阻性消聲器和抗性消聲器聯(lián)合多級安裝。

　　4. 吸聲處理

　　吸聲處理有尖劈和平板兩種。截止頻率是吸聲處理的吸聲系數(shù)≥0.99的最低頻率下限。至于吸聲系數(shù)到底選擇哪種測量方法，存在爭論。

　　尖劈是利用其外形構(gòu)成的阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)，使傳入的聲波被高效吸收。尖劈吸聲處理的總長度L = 尖劈尖部長度L1 + 尖劈基部長度L2 + 空腔厚度D，一般應(yīng)大于測試最低頻帶中心頻率相應(yīng)的聲音波長的1/4。尖劈的吸聲特性與L，L1/ L2，D以及材料的密度等參數(shù)有關(guān)。尖劈的維護(hù)和清潔較為復(fù)雜，因此推出了金屬護(hù)面尖劈，即在尖劈表面覆蓋一定穿孔率的金屬面板。但是，仍存在截止頻率要求越低，尖劈長度越長，占用空間太大的缺點。

　　平板是一種寬頻帶復(fù)合共振吸聲板，由薄鋼板和彈性阻尼材料構(gòu)成，厚度35cm左右，其吸聲性能可滿足一般工業(yè)使用要求，它比尖劈節(jié)省了房間墻壁的占用空間，但在相同建筑面積的前提下，是否提高了自由或半自由聲場的利用率，存在爭議，本人尚沒有理論加實踐考究過，不敢妄論。在美觀和維護(hù)方面，平板確實存在一定優(yōu)勢。

　　尖劈和平板一直存在爭議，本人站在用戶非供應(yīng)商的角度認(rèn)為，不求最好，但求合適。黑格爾：存在的就是合理的，這里的合理不是Correct，而且Reasonable。作為用戶，懂聲學(xué)不多，總期望花少的錢達(dá)到好的效果;作為供應(yīng)商，利益是第一目標(biāo)，總說自己的是最好的。再過幾年，我們會發(fā)現(xiàn)，中國的民族汽車沒出來，消聲室建了一大堆。誰來指導(dǎo)中國的NVH行業(yè)建設(shè)既合適又節(jié)省的聲學(xué)試驗室?

　　相關(guān)問答：

　　問：消聲室設(shè)計制作需要什么標(biāo)準(zhǔn)?

　　答：消聲室懸掛頂部尖劈前需對尖劈掛架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安裝可靠性進(jìn)行檢查驗收無誤后再進(jìn)行頂部尖劈安裝。安裝地面尖劈時，當(dāng)尖劈骨架已考慮空腔尺寸支撐結(jié)構(gòu)時可直接將尖劈體放在地面上。

　　問：全消聲室有什么特點?

　　答：消聲室(建造：艾弗爾聲學(xué))，就是在一個閉合空間內(nèi)建立一個自由聲場，在這個空間內(nèi)，傳播聲波的介質(zhì)均勻地向各個方向無限延伸，使聲源輻射的聲能“自由”地傳播，既無障礙物的反射，也無環(huán)境噪聲的干擾，這樣的空間，稱為“自由聲場”。

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