测试室 是辅助进行 声学测量 的特殊环境。主要有两个目的:
声音功率测量需要如下的声学测试室和环境:
声音强度测量要求自由场室和自然环境。声音质量测量要求自由场室和自然环境。基本概念声压等级随着距离声源的距离和方向而变化。部分变化是声源导致的,也可能是测试环境导致的。一个好的测试环境用户可以区分这些变化。下图展示了声音场相关的五个领域:
高环境噪声测试室的声场
1. 消声室消声室是高精度级别的声功率 测试所需的,例如ANSI S12.35和ISO 3745 。这样的测试室包含高透射损失 的外部封套(通常用混凝土或模块化钢板构造),它的天花板、地板和墙壁带有消声的内部楔子。通常为了可以在楔子上行走,还使用张力电缆地板。
消音楔子是设计用于对高于设计节制频率的所有频率,提供高于0.99的吸收系数。经过这样楔子的反射,强度将衰减20 dB或以上。消音楔子的长度通常是截止频率处波长的四分之一。例如,100 Hz截止频率的楔子通常约为36英寸长。高效消音楔子的设计和制造是非常复杂的任务,须由声学室设计者完成。由于在消音室中缺少反射,室内为直接场。声压级别和声音功率等级之间的关系为简单的反平方传播法则:
其中LPi是第i个麦克风处的声压等级,LW是声音功率级别,r是从声源到接收点以米为单位的距离,DIi是声源在第i个麦克风方向的直接索引。设计良好并经过良好构建的外壳对噪声的降低通常在数值上至少等于外壳组件的声音传播损失。因此第i个三分之一音高的内部声强等级为:
被测设备的每个麦克风位置的声强等级应该比背景声压等级高10 dB或更多。验证在这样的性能级别下,任何声音反射表面都会影响环境的性能。尽管许多反射都被有效抑止了,一部分仍然存在。因此,规范标准要求完成验证测试,其中包括一系列偏离测试,找出声音传播在一定程度上没有遵照上述等式的区域。测量表面使用球形麦克风阵列要求在消声室内至少有20个麦克风位置。球形表面的半径要求不小于被测设备长度尺寸特性的两倍。在一些条件下,需要多达40个麦克风位置。可以允许在麦克风和楔子尖之间有四分之一波长,尽管在一些情况下(例如在宽带噪声源环境下),可能要用靠近楔子尖位置的麦克风对房间进行验证。
2. 半消音室消音室用于高精确级别的声功率测量,例如ANSI S12.35和ISO 3745,以及工程等级的声功率测量,例如ANSI S12.34和ISO 3744。许多测试代码 要求使用半消音室(例如用于计算机、ECMA 74、ISO 7779和ANSI S12.10)。这样的测试室包含高传输损失的外壳,它内部的天花板和墙壁带有消音楔子装饰。地面特意设计为高反射性,吸收系数为0.06或更小,通常用混凝土建造。
半消音室结构图
由于消音室欠缺反射,室内充满直接声场,当