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你了解聲學(xué)測試室嗎?

—— 測試室是輔助進(jìn)行聲學(xué)測量的特殊環(huán)境
作者: 時間:2010-11-23 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  被測設(shè)備每個麥克風(fēng)位置的聲壓等級在理想情況下,應(yīng)該超過背景聲壓等級10 dB或更多。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/114833.htm

  驗證

  在精確等級標(biāo)準(zhǔn)中要求完成一系列偏離測試,找出聲音傳播沒有遵照上述等式接收的區(qū)域。相比消音室而言,半消音室允許大一些的偏差。

  對于工程等級的聲音功率測試,主要驗證步驟是完成參照聲源的聲壓測量,并且注意測量網(wǎng)格中聲音能量的偏差。這個測量中的最大允許環(huán)境校正因數(shù)是2 dB。

  測量表面

  為了進(jìn)行精確等級的聲音功率測量,需要使用含有10個麥克風(fēng)的半球網(wǎng)格。半球的半徑要求不比聲源特征尺寸的兩倍小。

  對于工程等級的聲音功率測量,允許矩形平行六面體(鞋盒)測量表面。網(wǎng)格適合與距離聲源約為1米的位置,但是比被測設(shè)備的計劃尺寸小。對于大型機(jī)器而言,這減小了所需的測試室尺寸。

  可以允許在麥克風(fēng)和楔子尖有四分之一波長,盡管在一些情況下(例如在寬帶噪聲源環(huán)境下),可能要用靠近楔子尖位置的麥克風(fēng)對房間進(jìn)行驗證。

  半消音室的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):

  優(yōu)點(diǎn):保存聲源的大部分方向信息(特別是相對于波長而言較小的聲源)

  優(yōu)點(diǎn):保存聲音的時間歷史

  優(yōu)點(diǎn):相對高級別的測量精度

  缺點(diǎn):需要大型、相對昂貴、精確驗證的房間,對于小型聲源需要20×20×10英尺的立方體(用于測試100 Hz),如果要測量更大的聲源,則測試頻率需降低。

  優(yōu)點(diǎn):半消音室比消音室成本更低。

  缺點(diǎn):需要大量麥克風(fēng)位置。如果實驗室吞吐量是重要的,則需要考慮多通道的同步采集。

  行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):ANSI S12.35、ISO 3745、ANSI S12.34、ISO 3744、ANSI S12.10、ISO 779、 ECMA 74。

  3. 共響室

  共響室用于高精度的聲功率測量,例如ANSI S12.31和ISO 3741,以及聲音吸收測量,例如ASTM C423和ISO 354。這個測試室由帶有聲音反射內(nèi)部裝飾的高傳輸損失外殼組成。所有測量在聲源的回響區(qū)域進(jìn)行。

  用于聲音吸收測試

  所有表面都故意做成反射性的,其吸收系數(shù)在所有頻率下為0.05或更低,允許部分空氣吸收。測試室的體積必須比125立方米大,為200立方米或更大。房間尺寸不能為1:1,長邊和短邊的比例也不能超過2:1。需要聲音反射材料懸掛在室內(nèi),并且強(qiáng)烈推薦在測試過程中進(jìn)行移動。測試室和散射表面區(qū)域可能按照實際經(jīng)驗使用驗證過程確定。此外,散射區(qū)域的表面區(qū)域(兩面)需要至少為主測試室的25%。

  每三分之一音階的理想測量動態(tài)范圍是45 dB。注意為了能夠同時測量所有頻帶,必須在所有頻帶同時滿足動態(tài)范圍需求。

  聲功率測試

  需求是相似的,但是房間容量必須是用于精確等級測試聲源容量的100倍。此外,還需要在低于200 V1/3的頻率進(jìn)行聲音吸收,其中V是用立方米表示的體積。

  建造問題

  測試室使用混凝土建造的,對于聲音吸收測試十分有用,但是需要為聲音功率等級測試添加低頻率聲音吸收材料。用模塊化鋼板建造的測試室對聲音功率等級測試十分有用,因為鋼板在低頻下十分靈活,提供了正確的低頻吸收能力。鋼板測試室在聲音吸收測試中并不是最有效的:提高的低頻聲音吸收可能會達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容忍的極限,從而使解析低頻下典型的聲音吸收數(shù)值變得困難。

  聲壓/功率關(guān)系

  測試室是設(shè)計用于大量的房間模式使用的,在極高模式數(shù)量的統(tǒng)計極限下,會產(chǎn)生聲壓級別和聲音功率級別的以下簡單關(guān)系:

  其中LP是聲壓級別,LW是聲音功率級別,A是測試室的Sabine吸收。根據(jù)溫度和靜態(tài)壓力,標(biāo)準(zhǔn)給出了多個修正。對于聲音功率測試,為了補(bǔ)償墻壁大于均值的聲音能量密度引進(jìn)了Waterhouse修正。

  如果模式數(shù)量足夠多,聲壓等級本質(zhì)上是在測試室的中央部分統(tǒng)一的。注意模式數(shù)量與Vf3成正比,因此隨著頻率降低,模式數(shù)量快速減小。將測試室的體積翻倍有效擴(kuò)展了三分之一音階的低頻性能。

  聲音隔離

  良好設(shè)計并經(jīng)過良好構(gòu)建的外殼對噪聲的降低通常在數(shù)值上大大小于外殼組件的聲音傳播損失。這是因為任何穿刺進(jìn)入測試室內(nèi)部的聲音會在幾次反射之內(nèi)滯留在測試室內(nèi),從而提高能量強(qiáng)度。因此第i個三分之一音高的內(nèi)部聲強(qiáng)等級為:

  在存在活躍寬帶噪聲源的聲壓等級將在所有感興趣的頻帶內(nèi),比環(huán)境聲音等級(包括脈沖事件)高45 dB或更多。

  驗證

  對于聲音吸收:

  空房間聲音吸收系數(shù)。

  在沒有測試標(biāo)本存在的情況下,對測試室的麥克風(fēng)位置衰減速率的變化進(jìn)行測量。

  在有測試標(biāo)本存在的情況下,對衰減速率變化進(jìn)行測量。使用參照測試標(biāo)本。

  在有聲源位置的情況下,對衰減速率變化進(jìn)行測量。

  對于聲音功率:

  空房間聲音吸收系數(shù)。

  對于寬帶噪聲源,平均聲壓等級隨著參照聲源在測試室內(nèi)位置的變化。

  對于音高聲源,聲壓等級隨著麥克風(fēng)位置對于播放間斷音高喇叭的聲壓等級變化。



關(guān)鍵詞: NI 聲學(xué)測試

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