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IAC公司是全球最早設(shè)計(jì)、建設(shè)聲學(xué)試驗(yàn)室的供應(yīng)商。至今，IAC已為航空、汽車、船舶、軍工、動力設(shè)備、電聲、媒體、各大院校、研發(fā)中心及檢測機(jī)構(gòu)建設(shè)了數(shù)百間半消聲室。我們采用單層或雙層墻體設(shè)計(jì)的試驗(yàn)室能夠滿足各類客戶ISO 3745、ISO 26101精度級別的研發(fā)需求。
點(diǎn)擊以下視頻了解IAC消聲室產(chǎn)品:
如上視頻中說播，彌散在空間中的聲音無法裝在實(shí)驗(yàn)室的瓶瓶罐罐里研究，只有建筑尺度的“罐子”才能保持聲音待研究的特性。對于聲學(xué)研究，聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室不只是一個操作環(huán)境，其重要性更如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的容器一般。
消聲室為聲學(xué)實(shí)驗(yàn)提供自由場環(huán)境。通過非常特殊的強(qiáng)吸聲結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了各個表面絕大部分聲波的吸收，模擬出聲學(xué)自由場，使得實(shí)驗(yàn)室如空曠無邊，無聲反射的空間一般。
而且，消聲室還常有多層隔聲構(gòu)造，以阻止外界噪聲對實(shí)驗(yàn)的干擾。
半消聲室較之全消聲室，地面（也可為其它表面）為一個聲學(xué)鏡像面，非常高的聲反射，整個聲學(xué)環(huán)境，如同全消聲室“對折”一般。半消聲室適應(yīng)了難于靠全消地網(wǎng)支撐的大型測試件的需求。同時，也模擬了一些特殊的規(guī)范化聲場環(huán)境，如車輛在空曠的硬質(zhì)道路上的聲學(xué)研究，便可以建設(shè)帶有硬質(zhì)聲學(xué)反射面的“Pass-By”半消聲室，將受氣候條件影響的戶外試驗(yàn)“搬遷”到環(huán)境溫濕度均可控制的實(shí)驗(yàn)室里來。
IAC Metadyne?（金屬吸聲尖劈）能夠以其優(yōu)異的吸聲性能為半消聲室內(nèi)提供理想聲學(xué)環(huán)境。典型的應(yīng)用場景如測試麥克風(fēng)、聽力保護(hù)設(shè)備、Hi-Fi設(shè)備等。大型或重型設(shè)備無法進(jìn)入全消聲室或測試場景本身發(fā)生在反射平面或地板上時，有硬質(zhì)全反射地板的半消聲室是最好的解決方案。
消聲室自由場控制技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)
為模擬自由聲場（半自由聲場）而建設(shè)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室均可稱為泛意上的消聲室。而標(biāo)準(zhǔn)ISO3745（對應(yīng)GB/T6882）為精密法測試聲源聲功率的標(biāo)準(zhǔn)，其中的附錄部分對其標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)所需的自由聲場（半自由聲場）環(huán)境進(jìn)行了明確的的自由偏差要求，并給出了詳細(xì)的鑒定方法，成為了“消聲室”性能的關(guān)鍵基準(zhǔn)。滿足ISO3745的消聲室一般依靠吸聲尖劈實(shí)現(xiàn)。
- 自由場偏差
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ISO規(guī)定的滿足偏差要求的區(qū)域，即標(biāo)準(zhǔn)許用的“測試范圍”，即被標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的“自由場范圍”。
- 截止頻率
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在人類可聽頻率范圍（20Hz~20000Hz），聲學(xué)測試通常有一個關(guān)注的頻率范圍，希望在一個設(shè)定的最低頻率以上至20000Hz，均能實(shí)現(xiàn)較好的自由聲場，這個頻率被稱為消聲室的截止頻率。
吸聲構(gòu)造如果能實(shí)現(xiàn)某頻率以上，所有頻段法向吸聲系數(shù)均≥0.99，則稱這個頻率常成為吸聲構(gòu)造的設(shè)計(jì)截止頻率。
- 尖劈測試設(shè)備-阻抗管
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如果消聲室需要達(dá)到ISO3745的自由聲場標(biāo)準(zhǔn)，則墻面的內(nèi)表面，在駐波管內(nèi)的平面波吸聲系數(shù)α檢測值應(yīng)達(dá)到0.99，尖劈的截止頻率是能達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)的最低頻率。IAC擁有一套嚴(yán)格的試驗(yàn)管理體制，確保所有的尖劈都利用駐波管進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證
- 吸聲尖劈與平板吸聲體的自由場實(shí)現(xiàn)能力
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吸聲尖劈的斷面吸聲面積，逐漸向內(nèi)遞增，阻抗特性從接近空氣特性阻抗逐漸增大到接近多孔材料（尖劈內(nèi)的吸聲材料）的阻抗。實(shí)現(xiàn)了聲波幾乎無反射的吸收。對于波長較長的聲波，這個過程依靠一定的過渡長度來實(shí)現(xiàn)的。
一定長度的吸聲尖劈，恰好能實(shí)現(xiàn)在某截止頻率以上全頻段很好的吸聲性能，法向吸聲系數(shù)0.99以上。這樣，將尖劈至于消聲室的各個表面，可以有效吸收待測試件的輻射聲波，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)幾乎無反射的環(huán)境，即實(shí)現(xiàn)了自由場環(huán)境。與之對比的普通平板式的吸聲構(gòu)造，傳統(tǒng)上用于混響時間控制和降低室內(nèi)空間的混響聲。
對聲場進(jìn)行光學(xué)掃描會發(fā)現(xiàn)，聲波撞擊在尖劈和平板的波陣面，平板在波陣面的前進(jìn)中，會產(chǎn)生反射聲波，反射是由于空氣和吸收體之間表面處的阻抗的突變引起的，這與材料厚度無關(guān)。尖劈則不會干擾波陣面的前進(jìn)。
平板構(gòu)造吸聲不足的情況可以依靠一些“亥姆霍茲共振腔”、“薄板共振”的復(fù)合型構(gòu)造進(jìn)行改善，但是這些共振構(gòu)造通常只在幾組“共振頻率”上有較好的吸聲，不能做到全頻段的覆蓋。如果室內(nèi)環(huán)境存在某個單一頻段的嚴(yán)重駐波，可以專門設(shè)計(jì)某一共振頻率的平板進(jìn)行房間聲學(xué)處理，用此方法加以改善房間聲場特性，但是，實(shí)現(xiàn)全頻帶的自由場特性依然是個挑戰(zhàn)。
由于平板結(jié)構(gòu)吸聲不足，利用平板建設(shè)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，甚至要考慮多次聲反射所帶來的模式聲場，有時還受限與房間的尺寸比例， 平板消聲室所能實(shí)現(xiàn)的自由場為一個不規(guī)則的包絡(luò)面，給消聲室建設(shè)帶來了自由場性能上的不確定性。
- ISO3745消聲室自由場的鑒定
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● 消聲室的自由場主要依照ISO3745進(jìn)行鑒定
● 半消自由場≤630Hz，±2.5dB；800Hz~5000Hz，±2dB；≥6300Hz，±3.0
● 全消自由場≤630Hz，±1.5dB；800Hz~5000Hz，±1dB；≥6300Hz，±2.0
● 國家級三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測（CNAS認(rèn)證）
ISO3745對消聲室自由場的鑒定-“軌線法”
消聲室空間內(nèi)的自由場是無形的，如同暗箱中的油液，不知液面在何處。但可以浸潤探油的長針，抽出以后依靠油跡判斷油液的高低。ISO3745所規(guī)定的軌線法便是這種“探針”的原理。在自由場環(huán)境中，無指向性的點(diǎn)源的聲傳播符合平方反比定律，一條由聲源位置向遠(yuǎn)場輻射的軌線上的聲壓級，也應(yīng)符合這樣的規(guī)律。當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)的較大偏差的時候，可判定為房間邊界的聲反射引起，證明已經(jīng)不再是自由場了。
ISO3745規(guī)定的這樣的軌線共五條，通過這五條向?qū)嶒?yàn)室各個方向延伸的軌線，便可判定自由場的邊界。
利用軌線法來判定自由場是一種取樣方法，反應(yīng)出自由場若干個邊界，但卻并不能完整的反應(yīng)自由場的實(shí)際形狀。即使依照測試標(biāo)準(zhǔn)得出完全相同的軌線測試結(jié)果，將實(shí)際的自由場范圍假想為外突的形狀時和假想為內(nèi)凹的形狀時，分別代表的自由場范圍還是有很大差別的。
IAC以及國內(nèi)外絕大部分的尖劈消聲室建設(shè)廠家，如果以外突的形狀來假定消聲室自由場，軌線法所呈現(xiàn)的結(jié)果將會超出房間的凈空間，甚至大過墻體邊界，這顯然是不符合物理事實(shí)的。IAC建議，在設(shè)計(jì)階段所約定的自由場為不外突也不內(nèi)凹的矩形六面體區(qū)域。如上所述，這種約定形式可以中肯的評估消聲室符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際自由場范圍。需注意，消聲室的自由場的實(shí)際形狀和客戶未來聲功率測試所需的“測點(diǎn)包絡(luò)面”的形狀是沒有直接關(guān)聯(lián)的。
- 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室背景噪聲
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聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，為了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要控制外界傳至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的噪聲，保持待測聲音信號和干擾噪聲之間的“信噪比”。例如，消聲室精密法測試要求，在待研究的頻段，背景噪聲的聲壓級要比待研究的聲音信號低10dB。換而言之，聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室所要實(shí)現(xiàn)的背景噪聲是和所需要研究的最小聲音信號相關(guān)的。
為了實(shí)現(xiàn)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的背景噪聲要求，厚重的墻體、“房中房”結(jié)構(gòu)均是一些重要的土建措施。在專業(yè)聲學(xué)廠家的配合與指導(dǎo)下，常規(guī)的土建機(jī)構(gòu)亦能完成這部分的建設(shè)工作。而聲學(xué)試驗(yàn)室的通行門系統(tǒng)則是普通門無法勝任的，在商業(yè)運(yùn)用中，40dB以上的隔聲量都能被商用市場上認(rèn)可為隔聲用門，但聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，常需要50dB，甚至60dB的單層或多層門。聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的隔聲門須由專業(yè)的聲學(xué)廠家生產(chǎn)。
- 隔聲門的設(shè)計(jì)理論
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在隔聲門的前期設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)的聲學(xué)理論是“質(zhì)量定理”、“多層結(jié)構(gòu)的綜合隔聲”，隔聲門板會被制造成一個厚重的，多層隔聲阻尼層的復(fù)合板結(jié)構(gòu)。不過，符合質(zhì)量定律的厚重門板只是隔聲門的基礎(chǔ)要求。利用質(zhì)量定律對隔聲門進(jìn)行隔聲量預(yù)測常常得到過于理想的結(jié)果，這是因?yàn)楦袈曢T隔聲量存在“木桶效應(yīng)”。隔聲門的門縫、門框用槽等，任何制造、安裝的細(xì)節(jié)問題到至的漏聲縫隙、聲橋等聲學(xué)現(xiàn)象均會讓隔聲門的隔聲量大打折扣。
一個Rw61的隔聲構(gòu)造，考慮0.1mm的底部漏縫時，隔聲量甚至有10dB的隔聲量衰減。
IAC的各類實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣顯示，當(dāng)板料的隔聲量較小時，隔聲構(gòu)造的綜合隔聲量接近板料的隔聲，但是不斷提升板料隔聲量，最終構(gòu)造的綜合隔聲受限于不同的安裝密封工藝而不會增加。
針對這樣的特點(diǎn)，IAC為不同隔聲等級的隔聲門設(shè)計(jì)不同的密封形式。這些密封構(gòu)造的聲學(xué)模型難以模擬的，更沒有對這些密封泄漏的準(zhǔn)確計(jì)量方法。鑒于上述情況，IAC對隔聲門的理論計(jì)算模擬僅作為設(shè)計(jì)參考，并堅(jiān)持以制造與安裝的質(zhì)量控制確保隔聲門的隔聲性能，隔聲門的隔聲量必須利用實(shí)驗(yàn)室檢測方法、現(xiàn)場測量方法標(biāo)定。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ISO140、GB/T19889等。
- 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng) - Quite-vent?消聲系統(tǒng)
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消聲室除了需要具有必須的聲學(xué)性能外，還為測試提供空氣溫濕度控制，為研究人員提供一個安全、舒適、恒溫的環(huán)境，有時需要控制其流場環(huán)境。這就需要引入不同類型的通風(fēng)系統(tǒng)。
聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)的聲學(xué)性能有兩個控制關(guān)鍵：
● 由管道傳遞至聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)主機(jī)噪聲
● 一定風(fēng)速，紊亂的氣流吹動風(fēng)口末端設(shè)施產(chǎn)生的“再生噪聲”
控制風(fēng)機(jī)噪聲主要依靠消聲器。IAC利用自有軟件SNAP合理設(shè)計(jì)選型消聲器，在提供足夠的降噪量（插入損失）的同時，盡量減少通風(fēng)管路的氣動壓損。
IAC SNAP FORM軟件的原理基礎(chǔ)為管道聲學(xué)與室內(nèi)穩(wěn)態(tài)聲場，同時，對具體的輸入?yún)?shù)，還結(jié)合了樣本差值法。
SNAP軟件所包含的工程數(shù)據(jù)樣本包括：
● 離心式、軸流式各類風(fēng)機(jī)不同風(fēng)量下的聲功率數(shù)據(jù)
● 不同類型AHU功能單元插入損失數(shù)據(jù)
● 不同形狀、尺寸規(guī)格、內(nèi)表面材質(zhì)的直管段插入損失數(shù)據(jù)
● 不形形狀、尺寸規(guī)格、內(nèi)表面材質(zhì)的彎管段插入損失數(shù)據(jù)
● 不同類型的末端指向性因素數(shù)據(jù)
● 不同類型房間平均吸聲系數(shù)
● IAC各類型消聲器不同流速插入損失數(shù)據(jù)
● IAC各類型消聲器不同流速下的氣動壓損、再生噪聲數(shù)據(jù)
- 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室隔振系統(tǒng) - IAC Vikafoam?隔振系統(tǒng)
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影響聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的噪聲不僅來自空氣聲傳聲，有可能從建筑地面向房間內(nèi)傳遞，其傳遞路徑不同于一般的高層樓板的撞擊聲，雙層房構(gòu)造的內(nèi)房（有時也包括外房）需要根據(jù)傳遞路徑，隔振目標(biāo)進(jìn)行專門的結(jié)構(gòu)隔振設(shè)計(jì)。減振器的“彈簧-阻尼”特性和房間整體質(zhì)量，構(gòu)成了一個“彈簧（阻尼）-質(zhì)量塊”系統(tǒng)。系統(tǒng)的固有頻率越低，干擾噪聲與固有頻率之比越大，則隔振效率越高。不過，固有頻率低常常意味著減振器更大的物理尺度。所以，工程實(shí)踐中，隔振系統(tǒng)的固有頻率也不宜設(shè)計(jì)得過低。一般控制在8Hz~10Hz。
聲學(xué)測試所經(jīng)常關(guān)注的頻率段高于配有隔振系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室整體固有頻率。在這個區(qū)間內(nèi)，金屬材質(zhì)的彈簧減振系統(tǒng)（阻尼比0.005~0.015之間）（或者路軌構(gòu)造的金屬隔振系統(tǒng)）擁有更低的阻尼比，振動的傳遞率更低，即隔振效果更好。但是，在共振頻率上，金屬彈簧隔振系統(tǒng)卻又較強(qiáng)烈的共振現(xiàn)象。相對而言，阻尼較高的隔振系統(tǒng)，隔振效率略低，但是在共振頻率上，卻可以有效減弱共振現(xiàn)象。阻尼特性不同的隔振系統(tǒng)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。
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搭建消聲室何時用吸聲尖劈？何時用平板吸聲體？
根據(jù)全球已有的大量工程案例及專業(yè)研究報告結(jié)論，如果您的希望達(dá)到 ISO3746 標(biāo)準(zhǔn)，則您應(yīng)該選擇吸聲尖劈消聲室。如果您僅需要達(dá)到 ISO3744 標(biāo)準(zhǔn)，工程法精度級別的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，或者對自由場范圍要求遠(yuǎn)小于房間整體凈空間的情況來考慮，則可以考慮采用平板吸聲體搭建消聲器。對此，IAC已經(jīng)在全球完成了數(shù)十個平板吸聲體消聲室。