建築聲學實驗室

建築聲學實驗室

正文

模擬各種理想聲場條件，進行各項參數測量的專用實驗室，用以研究聲波傳播的規律和建築材料、建築結構、建築部件的吸聲、隔聲和消聲性能。建築聲學實驗室主要用於模擬擴散聲場、自由聲場和聲波在管道中的傳播等，有混響室、消聲室、隔聲室等。為了消除環境噪聲和振動對實驗室的影響以及各實驗室之間的相互干擾，為了避免實驗室內聲音對周圍環境的影響，必須根據具體條件，進行專門的隔聲、隔振設計。如條件許可，實驗室宜獨立建造，並應有各自獨立的基礎。
混響室　模擬擴散聲場的實驗室（圖1）。主要用於測試吸聲材料對無規則入射聲波的吸聲係數和聲源的輻射功率，也可用於校準傳聲器、送話器的擴散聲場靈敏度。混響室的圍護結構要厚實，內表面光滑,界面吸聲係數很小，,使室內絕大部分空間滿足擴散聲場的條件。主要設計要求有：①測試的中心頻率決定混響室的體積。例如,如果被測試聲的1/3倍頻程中心頻率最低為100赫,混響室的體積不宜小於200米3；考慮到高頻時空氣吸收的影響，混響室的體積不宜超過 300米3。②體形一般為長方體,可按特定比例選取長、寬、高。室內不應有大的凹面。③為了增進室內聲場的擴散程度,內表面宜做成半球、柱面或其他形狀的凸面體,也可懸掛固定擴散板，或安裝活動擴散體。④內表面處理宜採用瓷磚、大理石、水磨石、多層瓷漆、金屬板等吸聲係數非常小的材料；在測定聲源的輻射功率時，平均吸聲係數不宜超過0.06。對於低頻純音聲功率源，為使聲場擴散較好，聲場均勻，內表面平均吸聲係數可以增大到0.10～0.15。

建築聲學實驗室

消聲室　模擬自由聲場的實驗室（圖 2）。可在自由聲場條件下，也可在聲波以不同角度入射的條件下，對建築材料、構件進行吸聲、隔聲實驗和反射、透射、散射、繞射等各種聲波傳播實驗以及電聲、噪聲等多種音頻的聲學實驗。消聲室內的各界面，裝有高效能吸聲結構，在所需頻率範圍內，99％以上的入射聲能被吸收，使反射波小到不超出規定的範圍；同時採取隔聲、隔振措施，使室外的噪聲和振動不致影響室內測試，保證室內近似為沒有反射、沒有干擾並滿足自由聲場條件的實驗空間。有的實驗要求半自由聲場（一個反射面前方的自由聲場）條件，可設計為五面接近全吸收、一面接近全反射的半消聲室。消聲室的體形沒有原理上的要求，主要由實驗內容決定。消聲室的尺寸根據測試需要而定。高效能的吸聲結構，一般都取尖劈形狀的吸聲體；對於要求不高的消聲室，也可選用各種簡易的吸聲材料或結構。

建築聲學實驗室

隔聲室　模擬擴散聲場條件的實驗室（圖3）。隔聲室由兩間或三間較小的混響室連在一起組成，用於測量樓板、隔牆等各種構件的隔聲特性，包括對空氣聲和固體聲的隔聲測量。隔聲室內相鄰小室之間的隔牆或樓板上須開10米2左右的視窗,作為安裝被測的構件之用。其他圍護結構應堅實，其傳聲損失應始終大於被測構件的傳聲損失；各室應有獨立的基礎或隔振措施，以消除側向傳聲的不利影響（見建築物隔聲），保證構件隔聲性能的準確測量。隔聲實驗室的另一種設計，是把受聲室設計成半消聲室，即安裝構件的一面不鋪設吸聲材料，其他五面都鋪設高效能的吸聲材料。這種形式的隔聲實驗室可測量出透射聲波的方向特性，併兼有混響室、消聲室、半消聲室的功能。

建築聲學實驗室

管道消聲實驗裝置　模擬管道中聲波傳播的實驗裝置。主要用於測試各種消聲器，以及管襯材料和消聲彎頭管的聲衰減特性。實驗用的主管道一般為圓形或矩形的剛性管道，內壁要平直光滑，外壁可粘塗阻尼材料以降低管壁的振動和聲輻射。管道截面應分別與待測消聲器的進口端和出口端的截面相同；如不相同時，需用漸變截面的管道連線。上、下游管道截面面積應為消聲器進口端、出口端截面面積的0.7～2.0倍，其平直部分不小於管道等效直徑的 4倍和不小於最低測試頻率的半波長。管道的起始端裝有噪聲源和氣流源，用以提供實驗所需的不同速度的氣流、不同頻譜和不同聲級要求的噪聲。噪聲源和氣流源必須能分別控制。氣流源附帶產生的噪聲，應降低到不影響實驗測試精度的程度。管道末端可採用消聲末端裝置，使管端對聲波的反射不影響測試精度，或者接入混響室或消聲室進行專門的測試（圖4）。

建築聲學實驗室

參考書目
　孫廣榮、胡春年、吳啟學：《消聲室和混響室的聲學 設計原理》，科學出版社，北京，1981。

配圖

相關連線