1.常見的材料吸聲系數(shù)測量方法

       通常測量材料吸聲系數(shù)的方法，主要有兩種：混響室法和阻抗管法。

       混響室法用于測量聲音無規(guī)入射時的吸聲系數(shù)，即聲音由四面八方射入材料時能量損失的比例，而阻抗管法測量聲音正入射時的吸聲系數(shù)，聲音入射角度為90度。

       兩種方法測量的吸聲系數(shù)是不完全相同的。因為實際應(yīng)用中聲音入射大多數(shù)情況是無規(guī)的，所以工程上最常使用的是混響室法測量吸聲系數(shù)。

       阻抗管法又分為：駐波比法（也叫駐波管法）和傳遞函數(shù)法。

       相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

       GB/T 18696.1-2004 （eqv ISO 10534-1)《聲學(xué) 阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測量：第1部分 駐波比法》

       GB/T 18696.2-2002《聲學(xué) 阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測量：第2部分 傳遞函數(shù)法》

       GB/T 20247.1-2006/ ISO354:2003 《聲學(xué) 混響室吸聲測量》

 

       2.小型不規(guī)則構(gòu)件吸聲系數(shù)測量的難點

       混響室測量材料吸聲系數(shù)要求試件面積為10 m2～12 m2，可是在許多時候試件的面積遠(yuǎn)小于這一要求，測試的結(jié)果就會造成較大的誤差。

       例如對于汽車已經(jīng)成型的內(nèi)飾材料的吸聲特性測試時，由于試件是一個整體，不能切割放入阻抗管內(nèi)測量，而且試件的面積又太小，不能滿足混響室樣品面積>10 m2的測試標(biāo)準(zhǔn)要求。

       為了解決這一問題，美國機(jī)動車工程師學(xué)會（Society of Automotive Engineers）提出使用小混響室來測量小試件無規(guī)入射吸聲系數(shù)的方法，并制定了實驗室測量標(biāo)準(zhǔn)，即SAE J2883—2015《使用小混響室無規(guī)入射吸聲試驗的實驗室測量》（Laboratory Measurement of Random Incidence sound Absorption Tests Using a Small Reverberation Room）。

       3.小混響艙測量的優(yōu)點

       小混響艙是聲學(xué)測量領(lǐng)域的一種專業(yè)實驗裝置，其室內(nèi)聲能密度較為均勻，形成擴(kuò)散聲場，主要用于小型不規(guī)則構(gòu)件（如汽車構(gòu)件）吸聲特性的測量。

       與標(biāo)準(zhǔn)混響室相比，具有造價低廉，占地面積較小，方便移動等優(yōu)點。基于這些優(yōu)點，小混響艙能廣泛應(yīng)用于各種小型不規(guī)則構(gòu)件吸聲系數(shù)的測量。

       目前，我國關(guān)于小混響艙的構(gòu)造、制作沒有一個統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要是參考美國機(jī)動車工程師學(xué)會制定的標(biāo)準(zhǔn)SAE J 2883 — 2015 《使用小混響室無規(guī)入射吸聲試驗的實驗室測量》。

       與標(biāo)準(zhǔn)混響室法相比，小混響艙測試具有以下優(yōu)點：

       標(biāo)準(zhǔn)混響室體積要求不小于150 m3，小混響艙的體積在6 m3～25 m3，造價明顯要低許多，安裝施工也比要簡單得多。

       與駐波管法相比，小混響艙與標(biāo)準(zhǔn)混響室一樣可以測量形狀大小不規(guī)則的試件，且其可以測量均勻無規(guī)則入射的吸聲系數(shù)，這在實際應(yīng)用中更有價值。

 

       4．小混響艙測量材料吸聲系數(shù)的方法

       本質(zhì)上來說，小混響艙就是一個體積縮小許多的混響室，其試樣測試過程和方法與混響室法基本一致。一般來說，它的容積在6 m3～25 m3。

       小混響艙包括一個主混響室，室內(nèi)一般有若干個聲源及4個以上傳聲器，外部則包括包裹主混響室的隔聲屏體以及信號采集處理系統(tǒng)。

 

       5．小混響艙的參數(shù)

       小混響艙一般采用鋼板結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁光滑，空場時室內(nèi)吸聲量很小，以確保測量精度。

       三邊長按最佳尺寸設(shè)計，使簡振頻率在400 Hz～10 kHz內(nèi)均勻分布，實現(xiàn)了混響聲場。

       為保證小混響艙內(nèi)聲場分布均勻，各點聲能密度相等，故室內(nèi)每面墻體皆不相互平行且每條邊棱長均不一致，并保證其內(nèi)部最短棱長大于截止頻率的半波長，室內(nèi)最大線度lmax≤1.9 V1/3，還應(yīng)在其室內(nèi)布置擴(kuò)散體。

       據(jù)計算，當(dāng)擴(kuò)散體體積與小混響艙容積比在11%時，整體擴(kuò)散效果較好。箱體應(yīng)具有良好的隔聲性能，減少外界噪聲對測量的影響。

       箱體下方采用減振設(shè)計，減少外界振動對測量的影響。小混響艙上下角各安裝一個揚(yáng)聲器，用于聲場的激勵。室內(nèi)安裝4個傳聲器，測量室不需再移動傳聲器位置，提高測試效率。

 

       6．小混響艙的儀器配置

       小混響艙法所需測試儀器與混響室法使用的儀器類似，只針對硬件和軟件作了一些改進(jìn)。

 

       7．結(jié)束語

       由于小混響艙的特點，而且造價低，使用安裝方便，所以其應(yīng)用將越來越廣泛。它不僅可以進(jìn)行各種小型不規(guī)則形狀物體的吸聲性能測量，還可以進(jìn)行小型聲源聲功率級的測量與研究。