聲學測試室與環(huán)境

　　測試室是輔助進行聲學測量的特殊環(huán)境。主要有兩個目的：

　　創(chuàng)建聲音功率與聲壓之間關系已知的環(huán)境。

　　為了降低或消除噪聲干擾，其中包括環(huán)境噪聲、輔助設備、機械設備、汽車、卡車、飛機和軌道交通和其他設備所帶來的噪聲等等。

　　聲音功率測量需要如下的聲學測試室和環(huán)境：

　　精確級別：消聲室、半消聲室和共響室

　　工程級別：半消聲室和自由場室

　　調查級別：自由場室和自然環(huán)境

　　聲音強度測量要求自由場室和自然環(huán)境。

　　聲音質量測量要求自由場室和自然環(huán)境。

　　基本概念

　　聲壓等級隨著距離聲源的距離和方向而變化。部分變化是聲源導致的，也可能是測試環(huán)境導致的。一個好的測試環(huán)境用戶可以區(qū)分這些變化。

　　下圖展示了聲音場相關的五個領域：

　　近場：靠近聲源附件的區(qū)域，聲壓在平均值附近波動。在近場范圍內，距離聲源不同位置的聲波由于相位不同，通過干擾互相增強或削弱。因此，近場深度是聲源幾何形狀、測量位置和聲音波長的函數(shù)。

　　遠場：遠離聲源的區(qū)域，聲壓隨著距離增加逐漸減弱。在遠場范圍內，距離聲源不同點的聲波是同相位的。遠場在近場結束的地方開始。

　　直接場：聲音能量主要來源于聲源直線傳播而不通過反射的區(qū)域。

　　共響場：聲音能量主要來源于聲源通過反射(至少一次)的區(qū)域。在反射次數(shù)有限的統(tǒng)計限制下，共響場逐漸達到散射場的條件。

　　環(huán)境噪聲區(qū)域：聲音能量并非來源于聲源而主要來源于與測試無關的區(qū)域。

　　高環(huán)境噪聲測試室的聲場

　　1. 消聲室

　　消聲室是高精度級別的聲功率測試所需的，例如ANSI S12.35和ISO 3745。這樣的測試室包含高透射損失的外部封套(通常用混凝土或模塊化鋼板構造)，它的天花板、地板和墻壁帶有消聲的內部楔子。通常為了可以在楔子上行走，還使用張力電纜地板。

　　消音楔子是設計用于對高于設計節(jié)制頻率的所有頻率，提供高于0.99的吸收系數(shù)。經(jīng)過這樣楔子的反射，強度將衰減20 dB或以上。消音楔子的長度通常是截止頻率處波長的四分之一。例如，100 Hz截止頻率的楔子通常約為36英寸長。高效消音楔子的設計和制造是非常復雜的任務，須由聲學室設計者完成。

　　由于在消音室中缺少反射，室內為直接場。聲壓級別和聲音功率等級之間的關系為簡單的反平方傳播法則：

　　其中LPi是第i個麥克風處的聲壓等級，LW是聲音功率級別，r是從聲源到接收點以米為單位的距離，DIi是聲源在第i個麥克風方向的直接索引。

　　設計良好并經(jīng)過良好構建的外殼對噪聲的降低通常在數(shù)值上至少等于外殼組件的聲音傳播損失。因此第i個三分之一音高的內部聲強等級為：

　　被測設備的每個麥克風位置的聲強等級應該比背景聲壓等級高10 dB或更多。