声学工程

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声学工程

消声室声学设计

消声室声学设计

消声室又称消声室/无响室/静音室/隔声室/混响室。它不仅是声学测试的一个特殊实验室,而且是测试系统的重要组成部分,实际上它也是声学测试设备之一,其声学性能指标直接影响测试的精度。 消声室的主要用途是测试抗噪声送、受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。这种送、受话器的频率范围要保证语言通信清晰,一般为200—4000Hz左右。下面以一具体案例说明。

根据某消声室用途及原有房间条件,声学设计指标如下:

( 1 )设计的消声室为一间全消声室,并要求设置工作地网。

( 2 )下限频率为150Hz。

( 3 )在水平对角线方向,与理论值允许±1.55dB偏差的自由场范围应大于1m。

( 4 )消声室内的本底噪声不大于30dBA。

(一)隔声和隔振

由于该消声室设在试验大楼底层房间,西侧毗邻楼梯和电梯问,南侧为大楼走道,受噪声干扰较大,尤其是上下楼梯的脚步声和电梯运行时产生的固体声。为了提高消声室对固体声和空气声的隔声效果,采取了与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构。

(二)浮筑地面

为了隔绝因撞击引起的固体声,采用弹性垫层的浮筑地面进行隔振。其做法是在原地面上铺上一层15cm厚(经压实后为10cm)的玻璃棉保温板作为隔振弹性垫层,在它的上面再做一层厚20cm的钢筋混凝土地板,与外墙留有5cm的问隙,以防止与外墙的刚性连接,隔绝大楼内和户外固体声的传入。

(三)隔墙

在浮筑地面上砌一层厚24cm的砖墙作为内墙,与外墙之间留有20cm的间隙,砌墙砖缝要求砂浆饱满,以防缝隙漏声。

(四)隔声吊顶

考虑到施工和减轻隔声平顶的重量,采用双层钢丝网水泥抹灰,中间留有10cm空气层的隔声平顶,其特点是隔声量高、重量轻。为了使消声室能获得尽量大的有效高度,支承楼板的大梁让其部分向下凸出。

(五)隔声门

消声室门具有隔声和吸声功能,它由隔声门和吸声尖劈门组成,设在与仪器室之间的分隔墙上,安装有两道单开钢质复合结构隔声门以及内壁的吸声扯门。其特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的空问位置,而且开关也很方便。由于消声室设计采用了短吸声尖劈,长度仅45cm,而门宽为96cm大于墙面尖劈的长度,为此将靠壁面的一组吸声尖劈朝内安装,留空档解决扯门位置。

(六)吸声尖劈

吸声尖劈的设计是保证消声室声场特性和测试下限频率的决定因素。为了尽可能增大有效空间,尖劈长度控制在45cm,后留5cm空。经试验研究吸声失劈尺寸,取基部为40cm×40cm×15cm,劈部长30cm。用3钢丝做骨架,内填容重100kg/m3的中粗酚醛玻璃纤维作为尖劈的吸声材料,外有一层玻璃纤维布护套,为了装饰和保护,尖劈外表面还套有一层塑料窗纱。

(七)地网结构

为了测试方便,消声室设有一工作地网。根据消声室的高度,地网设在离地面64cm处。工作地网一方面应有足够的强度和刚度,以保安全;另一方面不允许地网声反射影响声场特性。为此,选用4高强度钢丝,两端分别连在固定于墙圈梁上的花篮螺丝和拉钩上,利用花篮螺丝把钢丝收紧,使地网保持平直,钢丝间距为10cm。

地网在靠墙角处设计有一个1m×1m的人孔,以便安装网下地面上的尖劈,必要时可进入地网以下部空间进行维修。


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