什么是建筑声学实验室?

[拼音]：jianzhu shengxue shiyanshi

[外文]：acoustic laboratory

模拟各种理想声场条件，进行各项参数测量的专用实验室，用以研究声波传播的规律和建筑材料、建筑结构、建筑部件的吸声、隔声和消声性能。建筑声学实验室主要用于模拟扩散声场、自由声场和声波在管道中的传播等，有混响室、消声室、隔声室等。为了消除环境噪声和振动对实验室的影响以及各实验室之间的相互干扰，为了避免实验室内声音对周围环境的影响，必须根据具体条件，进行专门的隔声、隔振设计。如条件许可，实验室宜独立建造，并应有各自独立的基础。

模拟扩散声场的实验室（图1）。主要用于测试吸声材料对无规则入射声波的吸声系数和声源的辐射功率，也可用于校准传声器、送话器的扩散声场灵敏度。混响室的围护结构要厚实，内表面光滑，界面吸声系数很小，，使室内绝大部分空间满足扩散声场的条件。主要设计要求有：

（1）测试的中心频率决定混响室的体积。例如，如果被测试声的1/3倍频程中心频率最低为100赫，混响室的体积不宜小于200米3；考虑到高频时空气吸收的影响，混响室的体积不宜超过 300米3。

（2）体形一般为长方体，可按特定比例选取长、宽、高。室内不应有大的凹面。

（3）为了增进室内声场的扩散程度，内表面宜做成半球、柱面或其他形状的凸面体，也可悬挂固定扩散板，或安装活动扩散体。

（4）内表面处理宜采用瓷砖、大理石、水磨石、多层瓷漆、金属板等吸声系数非常小的材料；在测定声源的辐射功率时，平均吸声系数不宜超过0.06。对于低频纯音声功率源，为使声场扩散较好，声场均匀，内表面平均吸声系数可以增大到0.10～0.15。

模拟自由声场的实验室（图 2）。可在自由声场条件下，也可在声波以不同角度入射的条件下，对建筑材料、构件进行吸声、隔声实验和反射、透射、散射、绕射等各种声波传播实验以及电声、噪声等多种音频的声学实验。消声室内的各界面，装有高效能吸声结构，在所需频率范围内，99％以上的入射声能被吸收，使反射波小到不超出规定的范围；同时采取隔声、隔振措施，使室外的噪声和振动不致影响室内测试，保证室内近似为没有反射、没有干扰并满足自由声场条件的实验空间。有的实验要求半自由声场（一个反射面前方的自由声场）条件，可设计为五面接近全吸收、一面接近全反射的半消声室。消声室的体形没有原理上的要求，主要由实验内容决定。消声室的尺寸根据测试需要而定。高效能的吸声结构，一般都取尖劈形状的吸声体；对于要求不高的消声室，也可选用各种简易的吸声材料或结构。

模拟扩散声场条件的实验室（图3）。隔声室由两间或三间较小的混响室连在一起组成，用于测量楼板、隔墙等各种构件的隔声特性，包括对空气声和固体声的隔声测量。隔声室内相邻小室之间的隔墙或楼板上须开10米2左右的窗口，作为安装被测的构件之用。其他围护结构应坚实，其传声损失应始终大于被测构件的传声损失；各室应有独立的基础或隔振措施，以消除侧向传声的不利影响（见建筑物隔声），保证构件隔声性能的准确测量。隔声实验室的另一种设计，是把受声室设计成半消声室，即安装构件的一面不铺设吸声材料，其他五面都铺设高效能的吸声材料。这种形式的隔声实验室可测量出透射声波的方向特性，并兼有混响室、消声室、半消声室的功能。

模拟管道中声波传播的实验装置。主要用于测试各种消声器，以及管衬材料和消声弯头管的声衰减特性。实验用的主管道一般为圆形或矩形的刚性管道，内壁要平直光滑，外壁可粘涂阻尼材料以降低管壁的振动和声辐射。管道截面应分别与待测消声器的进口端和出口端的截面相同；如不相同时，需用渐变截面的管道连接。上、下游管道截面面积应为消声器进口端、出口端截面面积的0.7～2.0倍，其平直部分不小于管道等效直径的 4倍和不小于最低测试频率的半波长。管道的起始端装有噪声源和气流源，用以提供实验所需的不同速度的气流、不同频谱和不同声级要求的噪声。噪声源和气流源必须能分别控制。气流源附带产生的噪声，应降低到不影响实验测试精度的程度。管道末端可采用消声末端装置，使管端对声波的反射不影响测试精度，或者接入混响室或消声室进行专门的测试（图4）。

参考书目

孙广荣、胡春年、吴启学：《消声室和混响室的声学 设计原理》，科学出版社，北京，1981。