如何设计半电波暗室？
消声室(或半消声室)是声学实验和噪声测试中极其重要的实验场所。其功能是在自由场或半自由场空间提供低噪声测试环境。消声室的主要功能:
●提供声学自由场环境。
低噪声测量环境
在传统消声室(或半消声室)的基础上，赋予原有的技术优势和实力，几年来，成熟的设计和良好的信誉保证，使其成为越来越多国内外用户信赖的朋友。
消声室的自由场空间
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空间传播时，没有反射体或反射面。自然界中的自由场空间就是把声源悬挂在空中，远离任何反射体，声波可以自由移动到360？0?2全向角传播。半自由场空间是指自由空间有全反射面，声波只能在180？0?2半球方位自由传播。水泥地面大型露天停车场、室外篮球场、停机坪等常见半自由空间。
自由场或半自由场空间中的波传播具有特定的物理定义:
●点声源声压随距离衰减，是声能的平方反比定律；
●声压级等于室温下的声强级。这是在消声室测量声功率的理论基础。
背景噪声
大型露天停车场、室外篮球场、水泥地面的停机坪虽然也能提供半自由空间，但测量会受到背景噪音的影响。想象一下，冰箱的噪音是30dB(A)，环境的背景噪音是45dB(A)，那么就无法测量冰箱的噪音。所以消声室的另一个作用是提供一个低背景噪声的环境，以满足测试环境的要求。
根据国家标准GB6882-86《消声室和半消声室声学噪声源声功率级的精密测量方法》，背景噪声的声压级比被测声源至少低6dB，最好低12dB。
截止频率
消声室是在室内模拟自由场或半自由场空间，所以要求墙体的吸声系数在99%以上。半自由地面的反射系数在95%以上。不可能设计出能达到全频带(20Hz-20000hz)100%的吸声体。因为普通材料容易吸收高频声波，而低频吸收与材料的厚度(楔形的长度)有关。截止频率是指在这个频率以上，墙体的吸声系统可以保证99%的吸声系数。在实际工程中，(半)自由声场空间是指截止频率以上的声波，消声室是一个(半)自由声场空间。截止频率越低，楔的长度要求越大。一般来说，光楔的长度适合1/4波长理论。
截止频率以上，电波暗室满足自由场条件，但截止频率以下，电波暗室不能保证自由场条件，测量时需要按照GB 6882进行修正。
电波暗室的识别方法
在实际工程中，声场自由空间是评价消声室质量的关键依据。国家标准ISO 4745和GB 6882-86提供了识别消声室自由空间的识别方法。
此外，背景噪声是消声室的另一个重要指标。测量中获得的背景噪声是仪器的背景噪声加上消声室的背景噪声。
二、消声室(半消声室)的声学参数
1.半电波暗室的尺寸和主要技术指标
※半电波暗室设计标准ISO 3745和GB 6882-86
截止频率为125Hz(可根据需要扩展至50Hz)。※
背景噪声为16dB(A)(特殊设计可以达到11dB(A)。※
※外部尺寸
内部尺寸根据要求和标准设计。※
※可用空间
2.声学性能参数
2.1吸声性能
所提供的安装用楔块在截止频率下满足0.99的吸声系数(以截止频率为125Hz的楔块为例)。
频率(Hz)吸声系数
125 0.99
250 0.99
500 0.99
1000 0.99
2000 0.99
4000 0.99
8000 0.99
2.2消声性能
半电波暗室可提供近似自由场环境，频率范围为125Hz至8000Hz，其平方反比律性能偏差满足以下国际标准ISO 3745的要求:
测量要求是使用单频信号，选择1/3倍频程的中心频率。
1/3倍频程(Hz)允许偏差(dB)
≤630 2.5
800-5000 2.0
≥6300 3.0
2.3隔音性能
半消声室的隔声特性根据设计要求和周围环境确定。该复合隔音结构可以满足以下隔音特性:
倍频程(赫兹)125 250 500 1000 2000 4000 8000
传输损耗(dB) 28 31 3948545863
三、电波暗室(半电波暗室)组装
3.1穿孔楔
穿孔吸声尖劈，尖劈表面采用穿孔镀锌钢板，穿孔率≥20%，内芯采用高吸声异型玻璃棉，提供符合半消声室标准的近似自由场，保证声波在规定截止频率以上的正常吸声系数达到0.99。
玻璃棉与穿孔板之间采用防尘处理技术，使尖劈表面易于清洁，保证声学性能参数长期稳定。
楔子表面喷塑的颜色可由客户选择。
3.2强吸声楔
取样超强吸音棉，表面用胶水固化。
3.3锐对开门
楔形门采用金属穿孔吸声楔形结构，使楔形门与内部楔形形成完整的吸声面。楔形门采用特殊铰链，使门容易开关，长时间不变形。楔形门打开时，可以设计成与内壁楔形齿错开，节省空间。
3.4隔音门
在消声室(半消声室)的设计中，门是一个非常重要的因素。一个好的隔音门应该具有良好的隔音性能和优化的边缘效果。
隔音门结构采用1.5mm厚冷轧钢板，内部采用模压吸音棉，铰链采用进口产品。当门被打开时，整个门漂浮起来。车门关闭时，高密度磁性封边条完全闭合，保证其声学处理能配合周围其他部件的声学处理，尽可能消除边缘漏声，强度能满足运行要求，长期使用不变形。同时外表面喷塑，使颜色与尖楔一致。
3.4内墙
内墙和天花板的结构可以根据用户的要求进行设计。常用的结构有:
●混凝土结构——这种结构隔音效果很好，但是比较笨重。对浮动地面的要求很高。
●“噪音屏蔽”复合隔音结构——专利设计，由两层钢板组成，内层打孔，夹层填充吸声系数高的吸声材料，保证隔音效果。重量更轻，但稍贵。
3.5浮动地面
在高外部噪声或振动测量的情况下，通常使用浮动结构来隔离外部影响。我公司作为在浮式结构中起关键作用的减振材料，在地面浮上积累了很多经验。减振方法如下:
◆弹簧结构:隔振频率可为(1Hz，要求低噪音时采用。但缺点是:成本高，维护困难，弹簧不易生锈。)
◆橡胶阻尼垫结构:隔振频率可达7Hz，要求低噪音时采用此结构。
◆玻璃棉毡减振结构:隔振频率可达15Hz，背景噪声18.dB(A)。
◆不处理:在已建车间中，由于高度限制，消声室直接建在车间内。
在实际工程中，采用何种减振措施取决于:
●要求的噪声基底
●周围环境、噪声源和振动源
3.6照明
提供满足室内照明要求的白炽灯。对白炽灯的背景噪声和声反射的要求最低，还要考虑灯具与室内整体设计的一致性和美观性。
3.7电路系统
除照明外，所有电路导管、电线和控制装置都需要安装在楔形物后面，以避免声音反射。
3.8管道路线
布线流水线能够满足线路通过的要求，对测试没有影响。
3.9控制室
控制室的设计要充分考虑用户的方面和功能，同时可以选择安装监控系统，减少测量时的人为影响。
3.10特殊设计要求
根据客户的行业特点，做出具体的特殊要求，包括空调系统、除湿系统、工况系统、传动系统、通风、监控系统等等。(完)