声学测试室与环境

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  1. 混响室

混响室用于高精度的声功率测量,例如ANSI S12.31和ISO 3741,以及声音吸收测量,例如ASTM C423和ISO 354。这个测试室由带有声音反射内部装饰的高传输损失外壳组成。所有测量在声源的回响区域进行。

声学测试室与环境

用于声音吸收测试

所有表面都故意做成反射性的,其吸收系数在所有频率下为0.05或更低,允许部分空气吸收。测试室的体积必须比125立方米大,为200立方米或更大。房间尺寸不能为1:1,长边和短边的比例也不能超过2:1。需要声音反射材料悬挂在室内,并且强烈推荐在测试过程中进行移动。测试室和散射表面区域可能按照实际经验使用验证过程确定。此外,散射区域的表面区域(两面)需要至少为主测试室的25%。

每三分之一音阶的理想测量动态范围是45 dB。注意为了能够同时测量所有频带,必须在所有频带同时满足动态范围需求。

声功率测试

需求是相似的,但是房间容量必须是用于精确等级测试声源容量的100倍。此外,还需要在低于200 V1/3的频率进行声音吸收,其中V是用立方米表示的体积。

建造问题

测试室使用混凝土建造的,对于声音吸收测试十分有用,但是需要为声音功率等级测试添加低频率声音吸收材料。用模块化钢板建造的测试室对声音功率等级测试十分有用,因为钢板在低频下十分灵活,提供了正确的低频吸收能力。钢板测试室在声音吸收测试中并不是最有效的:提高的低频声音吸收可能会达到标准容忍的极限,从而使解析低频下典型的声音吸收数值变得困难。

声压/功率关系

测试室是设计用于大量的房间模式使用的,在极高模式数量的统计极限下,会产生声压级别和声音功率级别的以下简单关系:

声学测试室与环境

其中LP是声压级别,LW是声音功率级别,A是测试室的Sabine吸收。根据温度和静态压力,标准给出了多个修正。对于声音功率测试,为了补偿墙壁大于均值的声音能量密度引进了Waterhouse修正。

如果模式数量足够多,声压等级本质上是在测试室的中央部分统一的。注意模式数量与Vf3成正比,因此随着频率降低,模式数量快速减小。将测试室的体积翻倍有效扩展了三分之一音阶的低频性能。

声音隔离

良好设计并经过良好构建的外壳对噪声的降低通常在数值上大大小于外壳组件的声音传播损失。这是因为任何穿刺进入测试室内部的声音会在几次反射之内滞留在测试室内,从而提高能量强度。因此第i个三分之一音高的内部声强等级为:

声学测试室与环境

在存在活跃宽带噪声源的声压等级将在所有感兴趣的频带内,比环境声音等级(包括脉冲事件)高45 dB或更多。

验证

对于声音吸收:

  • 空房间声音吸收系数。
  • 在没有测试标本存在的情况下,对测试室的麦克风位置衰减速率的变化进行测量。
  • 在有测试标本存在的情况下,对衰减速率变化进行测量。使用参照测试标本。
  • 在有声源位置的情况下,对衰减速率变化进行测量。

对于声音功率:

  • 空房间声音吸收系数。
  • 对于宽带噪声源,平均声压等级随着参照声源在测试室内位置的变化。
  • 对于音高声源,声压等级随着麦克风位置对于播放间断音高喇叭的声压等级变化。

混响室对声音功率的优点/缺点

缺点:

  • 声源的方向信息丢失
  • 声音的时间历史丢失
  • 需要较大、经过仔细验证的测试室,大约为200立方米

优点:

  • 相对较高的测量精度
  • 可以使用一个麦克风快速完成测量

行业标准

  • ANSI S12.31/S12.32
  • ISO 3741/3742
  • ASTM C423/ISO 354

  • 本文由 发表于 2020年8月24日
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