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你了解聲學測試室嗎?

—— 測試室是輔助進行聲學測量的特殊環境
作者: 時間:2010-11-23 來源:電子產品世界 收藏

  被測設備每個麥克風位置的聲壓等級在理想情況下,應該超過背景聲壓等級10 dB或更多。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/114833.htm

  驗證

  在精確等級標準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,并且注意測量網格中聲音能量的偏差。這個測量中的最大允許環境校正因數是2 dB。

  測量表面

  為了進行精確等級的聲音功率測量,需要使用含有10個麥克風的半球網格。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。網格適合與距離聲源約為1米的位置,但是比被測設備的計劃尺寸小。對于大型機器而言,這減小了所需的測試室尺寸。

  可以允許在麥克風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境下),可能要用靠近楔子尖位置的麥克風對房間進行驗證。

  半消音室的優點和缺點:

  優點: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)

  優點:保存聲音的時間歷史

  優點:相對高級別的測量精度

  缺點: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。

  優點:半消音室比消音室成本更低。

  缺點:需要大量麥克風位置。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。

  行業標準: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部裝飾的高傳輸損失外殼組成。所有測量在聲源的回響區域進行。

  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,并且強烈推薦在測試過程中進行移動。測試室和散射表面區域可能按照實際經驗使用驗證過程確定。此外,散射區域的表面區域(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到標準容忍的極限,從而使解析低頻下典型的聲音吸收數值變得困難。

  聲壓/功率關系

  測試室是設計用于大量的房間模式使用的,在極高模式數量的統計極限下,會產生聲壓級別和聲音功率級別的以下簡單關系:

  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。根據溫度和靜態壓力,標準給出了多個修正。對于聲音功率測試,為了補償墻壁大于均值的聲音能量密度引進了Waterhouse修正。

  如果模式數量足夠多,聲壓等級本質上是在測試室的中央部分統一的。注意模式數量與Vf3成正比,因此隨著頻率降低,模式數量快速減小。將測試室的體積翻倍有效擴展了三分之一音階的低頻性能。

  聲音隔離

  良好設計并經過良好構建的外殼對噪聲的降低通常在數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入測試室內部的聲音會在幾次反射之內滯留在測試室內,從而提高能量強度。因此第i個三分之一音高的內部聲強等級為:

  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,比環境聲音等級(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。

  在沒有測試標本存在的情況下,對測試室的麥克風位置衰減速率的變化進行測量。

  在有測試標本存在的情況下,對衰減速率變化進行測量。使用參照測試標本。

  在有聲源位置的情況下,對衰減速率變化進行測量。

  對于聲音功率:

  空房間聲音吸收系數。

  對于寬帶噪聲源,平均聲壓等級隨著參照聲源在測試室內位置的變化。

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



關鍵詞: NI 聲學測試

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