消声室基本概念

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消声室基本概念

消声室(或半消声室)基本概念,电子相关的技术文章，包括：传感技术,存储技术,电源技术,单片机技术,电测仪表,接口电路,模拟技术,元器件与工艺,嵌入式系统等



自由场空间


消声室的主要功能是为声学测试提供一个自由场空间或半自由场空间。自由场是指声波在无限大空间里传播时，不存在任何反射体和反射面。


自然界中的自由场空间是将声源吊在空中，远离任何反射物，声波可自由地向360°全方位角传播。半自由场空间是指自由空间中有一全反射面，声波只能在180°半球方位自由传播。常见的半自由场空间如水泥地面的大型露天停车场、室外篮球场、停机坪…等。


波在自由场或半自由场空间里传播有特定的物理定义。


（1）对点声源声压随距离衰减，这就是声能的反平方律


（2）声压级在常温常压下等于声强级。这是在消声室里测量声功率的理论基础。


背景噪声


尽管水泥地面的大型露天停车场、室外篮球场、停机坪…等也能提供半自由场空间，但测量时会受背景噪声的影响。试想，冰箱的噪声在30dB（A）而环境的背景噪声在45dB（A），要测量冰箱的噪声是不可能的。所以消声室另一个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。


根据国标GB6882－86＜＜声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法＞＞，在测试频率范围内，背景噪声的声压级至少比被测声源的声压级低6dB，最好低12dB。


截止频率


消声室是要在室内模拟自由场或半自由场空间，所以要求墙面吸声系数为99%以上。半自由场地面的反射系数为95%以上。设计一种能做到全频带（20Hz–20000Hz）的100%吸声体，是不可能的。因为通用的材料对高频声波很容易被吸收，而低频吸收则和材料的厚度（尖劈的长度）有关。截止频率是指在此频率以上，墙面的吸声系统能保证99%的吸声系数。实际工程中的（半）自由场空间是指对截止频率以上的声波，消声室内为（半）自由场空间，截止频率越低，尖劈的长度要求就越大。一般而言，尖劈的长度适用于1/4波长理论。


消声室的鉴定方法


在实际工程中，声场自由空间是鉴定消声室好坏的关键依据。国标ISO4744和国标GB6882－86提供了鉴定消声室自由空间的鉴定方法。


另外，本底噪声是消声室的另一个重要指标。测量中得到的本底噪声是仪器的本底噪声加消声室的本底噪声。