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聲學測試室與環(huán)境

2019-03-13 12:16:54·  來源:索辰信息  
 
二、高環(huán)境噪聲測試室的聲場
1.消聲室
消聲室是高精度級別的聲功率測試所需的,例如ANSI S12.35和ISO 3745。這樣的測試室包含高透射損失的外部封套(通常用混凝土或模塊化鋼板構造),它的天花板、地板和墻壁帶有消聲的內部楔子。通常為了可以在楔子上行走,還使用張力電纜地板。
消聲室結構
消音楔子是設計用于對高于設計節(jié)制頻率的所有頻率,提供高于0.99的吸收系數(shù)。經(jīng)過這樣楔子的反射,強度將衰減20 dB或以上。消音楔子的長度通常是截止頻率處波長的四分之一。例如,100 Hz截止頻率的楔子通常約為36英寸長。高效消音楔子的設計和制造是非常復雜的任務,須由聲學室設計者完成。
由于在消音室中缺少反射,室內為直接場。聲壓級別和聲音功率等級之間的關系為簡單的反平方傳播法則:
其中LPi是第i個麥克風處的聲壓等級,LW是聲音功率級別,r是從聲源到接收點以米為單位的距離,DIi是聲源在第i個麥克風方向的直接索引。
設計良好并經(jīng)過良好構建的外殼對噪聲的降低通常在數(shù)值上至少等于外殼組件的聲音傳播損失。因此第i個三分之一音高的內部聲強等級為:
被測設備的每個麥克風位置的聲強等級應該比背景聲壓等級高10 dB或更多。

驗證
在這樣的性能級別下,任何聲音反射表面都會影響環(huán)境的性能。盡管許多反射都被有效抑止了,一部分仍然存在。因此,規(guī)范標準要求完成驗證測試,其中包括一系列偏離測試,找出聲音傳播在一定程度上沒有遵照上述等式的區(qū)域。

測量表面
使用球形麥克風陣列要求在消聲室內至少有20個麥克風位置。球形表面的半徑要求不小于被測設備長度尺寸特性的兩倍。在一些條件下,需要多達40個麥克風位置。

可以允許在麥克風和楔子尖之間有四分之一波長,盡管在一些情況下(例如在寬帶噪聲源環(huán)境下),可能要用靠近楔子尖位置的麥克風對房間進行驗證。

消音室的優(yōu)點和缺點
  • 優(yōu)點:保存聲源的方向信息
  • 優(yōu)點:保存聲音的時間歷史
  • 優(yōu)點:高級別的測量精度
  • 缺點:需要大型、相對昂貴、精確驗證的房間,對于小型聲源需要20英尺的立方體(用于測試100 Hz),如果要測量更大的聲源,則測試頻率需降低。缺點:需要大量麥克風位置。如果實驗室吞吐量是重要的,則需要考慮多通道的同步采集。
行業(yè)標準
  • ANSI S12.35
  • ISO 3745
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