混響室的案例
混響室的聲學效果如何實現
混響室也就是試聽室，是用來測試音響、樂器及電聲器件發聲效果的一間帶有聲學效果的特殊房間。那么混響室的聲學效果具體是怎樣實現的呢？
混響室的聲學效果就是在房間內形成一個擴散聲場，也叫混響聲場，簡單點來說就是室內的聲音傳達出去后能產生回聲。為了能有效的營造出混響效果，除了對整個房間進行隔音處理之外，還需要使聲音在房間的界面上產生反射、吸收、擴散、衍射等波動作用，讓人產生混響感，通常是通過安裝一系列隔音材料和擴散體來實現。
除此之外，混響室的混響時間是來檢測一個混響室聲學效果是否合格的重要指標，混響時間主要由房間的吸音量大小的和體積大?。ㄒ簿褪敲娣e大?。Q定的，混響時間過長聽不清，過短聽著則索然無味。因此體積和吸音量的大小要設計合理，房間才能形成一個好的擴散聲場，試聽效果才會理想。
綜合以上2點因素，要想混響室可以實現一個理想的聲學效果，就需要設計一個合適大小的空間，然后從地面、墻體、天花板、室內配件等各種因素來設計制作。
展開 聲學包：吸聲隔聲材料的應用
雖然尚不滿足ISO標準，且實際測下來與大混響室測試方法有些差異，但縱向研究卻也足夠。
二、隔聲原理、隔聲材料及測試方法
采用特殊的材料和結構將外界聲源與接收環境隔離開來，使得環境噪聲降低，這就是隔聲。聲音從空氣入射到另外結構表面時，一部分聲能被反射回來，另一部分聲能透過這個材料，繼續在空氣中傳播。
通常采用STL (sound transmission loss) 來反映平板或者零件的隔聲性能，單位是dB（分貝）。單層板隔聲滿足兩個6dB原則：
第一個是當頻率增加一個倍頻程時，隔聲量增加6分貝，即隔聲量隨著頻率增加的直線斜率為6dB/倍頻程。
第二原則是當質量增加一倍時，隔聲量增加6分貝，即隔聲曲線整體向上移6dB。
實際上，板結構是有限，而且結構的邊界條件、剛度、阻尼等會影響到其隔聲效果。大量的試驗數據表明，當板的面密度增加一倍時，隔聲量增加量為5分貝；當頻率增加一個被頻程時，隔聲量增加4分貝。
圖4 聲波反射和入射的示意圖及6dB原則
隔聲材料通常為面密度較大的材料如鋼板、EVA、EPDM等材料。在汽車前圍隔音墊、地毯、輪罩隔音墊等零件上廣泛應用。而隔聲性能測試廣泛采用的是大混響－消聲的測試方法，阻抗管測試隔聲應用較少。測試樣件安裝在混響室和消聲室之間的窗口上，混響室作為發聲室，消聲室作為接受室，用聲強法來測量消聲室的透射聲功率?？捎糜诹慵芊饧斑^孔的測試，分析薄弱的區域，這也是混響－消聲室方法優于混響室－混響室方法的原因。
展開 耳朵的親密接觸——聲場與聲音的萬縷關系
混響室由堅硬的墻、天花板和地板構成，這些表面具有強反射性，并且墻面不平行，常采用不規則形狀房間或邊長成調和級數比的矩形房間，如圖所示。混響室的混響時間的上限在高頻取決于空氣的聲吸收，在低頻取決于壁面的聲吸收。通常，在混響室內低頻段時，對寬帶噪聲的頻響表現出來一些峰值為房間的聲模態；在高頻段，各個模態開始疊加，聲模態反而不明顯了。為了保證房間在低頻更均衡，經常使用低頻吸聲單元和旋轉的擴散器，如下圖中天花板上吊掛的裝置。
在混響室可以測量聲功率、材料的吸聲系數、聲音的傳遞損失等。一間混響室作為聲源室，一間消音室作為接收室，即可用來測量墻壁、門窗或汽車前圍板等結構的隔聲特性。
展開 超聲波之戰 | 你們用的消音棉，它們竟靠著求生欲長出來了
飛蛾翅膀的鱗片特寫
照片由Vladimir Carvajal提供
建造實用的、適用于超聲波的15x10x10厘米混響室是個巨大的挑戰
原始根擴散器
可用于抵消回聲的擴散器。由于它們能反射不同方向的聲波，形成擴散場，可在不損耗聲音能量的前提下阻止回聲，因此用處很大。
實驗室使用的原始根擴散器由一系列寬度相同、深度不同的井組成，根據目標頻率的原始根數列理論設計。
測量室
混響室使用兩種擴散器：由半球體和玻璃組成的傳統擴散器，以及改良的原始根擴散器。室內還裝有超聲波話筒和兩個超聲波揚聲器。Carlos Ramos畢業于美洲大學基多分校，擔任聲學工程師，負責編寫產生信號的代碼，并確保技術聲學元件順利運行。
這一研究結果也為研究飛蛾翅膀吸收超聲波的特性打開了令人振奮的新線索。我們繼續研究翅膀鱗片對吸收超聲波起到重要作用的假設。
來源：WAVES電子雜志
由Brüel & Kj?r精心打造的Waves電子雜志包含豐富的聲學與振動信息，內容包括客戶案例研究、行業創新、專家建議。
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用于現場測量吸聲的新方法
大樣件的吸聲特性通常是在專用的混響室中測量，而小尺寸樣品可以被切割并放置到阻抗管中。 然而，最終安裝狀態并不總是與實驗室中測量的狀態相同。 由于吸聲材料的多樣性，安裝的吸聲裝置會表現得不同。 它也可能受到局部約束的影響（例如，通過材料密度的改變，或者對有效的空腔深度的改變）。 因此對這些吸聲裝置的現場聲學性能的測量最近得到了更大的關注，因為設計師們試圖最大限度地提高所安裝環境中的每一尺寸的潛在吸聲能力。
用于現場測量的可用方法包括Adrienne現場反射法和Microflown p-u探針法。 然而，這些程序僅測量給定裝置的吸聲系數頻譜，而Brüel & Kj?r管可測量吸聲和阻抗，能用于評估給定裝置的頻率相關的聲阻和聲抗成分。 至關重要的是，這些額外的信息可用于對裝置重新設計或改進，以提高單位面積的吸聲能力。
9737型便攜式阻抗計是一種用戶友好的，快速無損聲學材料測試的裝備
Brüel & Kj?r最近進行了一項研究，將法蘭阻抗管測量與混響室測量，及采用帶樣件固定器的傳統阻抗管測量的結果進行比較。 便攜式法蘭阻抗管被證明比混響室和樣件固定器阻抗管測試更快，更簡單，更可重復。 便攜式阻抗管允許快速的無損的現場材料測量，因為只需將設備放置在吸聲器的表面。 它是一種很好的基準測試工具，可用于測量安裝方式的影響（例如，表皮的影響，曲率，材料壓縮，裝袋等），而阻抗信息可用于重新調優，以提高性能。
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展開 設計仿真 | 基于ODYSSEE & Actran快速實現結構隔聲量預測和優化
隔聲的定量描述，即聲學透射系數tI的倒數，實用中常用分貝來度量，表達如下：
TL=10log10(1/tI)
實驗測量時，則需要在專業的聲學實驗室中進行。下圖是兩種專門用來測量隔聲量的實驗室。
圖1實驗室一：混響室+（半）消聲室
圖2實驗室二：混響室+混響室
將實驗待測試件安裝于兩個聲學實驗室共有的墻壁中，測量發聲室一側入射到試件上的聲功率和受聲室一側的透射聲功率，就可以由隔聲量的計算公式推導出試件的隔聲量。
板件的典型的隔聲量曲線如圖 3所示。
圖3典型隔聲曲線
隔聲量一般是隨頻率變化的。總的來說，隔聲性能隨頻率升高而提高。但是在各個頻率段中，隔聲性能又由不同因素影響和決定。通常，我們將這些頻段從低到高分為：剛度控制區、共振控制區、質量控制區和吻合控制區。
?在剛度控制區中，剛度決定隔聲的大小，剛度越大，隔聲越好。例如四邊固支的板要比四邊自由的隔聲量高。
?在共振控制區中，入射波的頻率與板件共振頻率接近，產生強的共振輻射噪聲，從而使隔聲曲線形成一個個的波谷。在這個頻段中，阻尼也會影響幅值的高低。阻尼越大，共振的強度越小，從而改變透聲的能力。
?在質量控制區中，隔聲量由板件的面密度決定。隔聲曲線相對平滑，每倍頻增加6dB。
?在吻合控制區中，由于聲波波長和結構的彎曲波波長相當，會出現橫波共振，從而透射大量的聲能量，產生隔聲的低谷。吻合控制區的存在對隔聲造成較大影響。雖然較高的結構阻尼可以提高這個頻率段的隔聲量，但最好是讓吻合控制區避開主要的噪聲源頻率。
PART.01
基于AI/ML的結構隔聲量預測
結構隔聲量的計算可以使用海克斯康旗下聲學仿真軟件Actran，以減少在設計過程中實際實驗的時間和花費成本。但在結構設計迭代過程中，大量的設計迭代仿真對工程師來說也是比較耗時的。
展開 設計仿真 | 基于ODYSSEE & Actran快速實現結構隔聲量預測和優化
隔聲的定量描述，即聲學透射系數tI的倒數，實用中常用分貝來度量，表達如下：
TL=10log10(1/tI)
實驗測量時，則需要在專業的聲學實驗室中進行。下圖是兩種專門用來測量隔聲量的實驗室。
圖1實驗室一：混響室+（半）消聲室
圖2實驗室二：混響室+混響室
將實驗待測試件安裝于兩個聲學實驗室共有的墻壁中，測量發聲室一側入射到試件上的聲功率和受聲室一側的透射聲功率，就可以由聲量的計算公式推導出試件的隔聲量。
板件的典型的隔聲量曲線如圖 3所示。
圖3典型隔聲曲線
隔聲量一般是隨頻率變化的。總的來說，隔聲性能隨頻率升高而提高。但是在各個頻率段中，隔聲性能又由不同因素影響和決定。通常，我們將這些頻段從低到高分為：剛度控制區、共振控制區、質量控制區和吻合控制區。
?在剛度控制區中，剛度決定隔聲的大小，剛度越大，隔聲越好。例如四邊固支的板要比四邊自由的隔聲量高。
?在共振控制區中，入射波的頻率與板件共振頻率接近，產生強的共振輻射噪聲，從而使隔聲曲線形成一個個的波谷。在這個頻段中，阻尼也會影響幅值的高低。阻尼越大，共振的強度越小，從而改變透聲的能力。
?在質量控制區中，隔聲量由板件的面密度決定。隔聲曲線相對平滑，每倍頻增加6dB。
?在吻合控制區中，由于聲波波長和結構的彎曲波波長相當，會出現橫波共振，從而透射大量的聲能量，產生隔聲的低谷。吻合控制區的存在對隔聲造成較大影響。雖然較高的結構阻尼可以提高這個頻率段的隔聲量，但最好是讓吻合控制區避開主要的噪聲源頻率。
展開 案例分享 | Actran 助力衛星太陽能電池的振動聲學響應預測
過去，通常是在混響室中對太陽能電池設計的結構行為進行實物試驗，用揚聲器再現強烈的離地升空聲學環境，同時測量在電池上的振動級和應變。在多數情況下，由于制作樣機的成本所限，工程師無法進行設計比較，因此初版往往采用保守設計。設計時的難點在于，在優化結構設計以減輕重量的同時，還要確保結構的完整性。
圖1. IABG混響室中的通信衛星，空中客車防務及與航天公司2017年版權所有
MSC 軟件解決方案
空中客車防務與航天公司的工程師通過使用 MSC Nastran 和 Actran 的方法來預測太陽能電池板在離地升空時的振動聲學響應。用 MSC Nastran 計算太陽能電池板的模態頻率和振型；同時用 Actran 對復雜的聲學耗散和傳播進行建模以豐富結構模型，并對作用在折疊起來的太陽能電池帆板上的聲學載荷環境進行建模。
電池帆板之間的空氣層建模
太陽能電池帆板在折疊時，各層之間會形成薄空氣層。對這些空氣層進行建模對于確保能夠準確預測最終振動有著極其重要的意義。實際上，這些空氣層起到了減震器的作用，顯著影響了各個電池板的振動。
此外，由于這些空氣層的尺寸很小（幾毫米），因此會發生粘熱耗散，從而影響聲波的傳播。
展開 用戶論文分享 | 整車空氣聲隔聲主客觀評價技術研究
汽車噪聲振動和安全技術國家重點實驗室，重慶401120；
2. 長安汽車工程研究總院，重慶401120 )
摘要
為了克服現有隔聲評價方法無法分離結構聲影響且一致性差的問題，提出一套針對多噪聲源的整車空氣聲隔聲實驗室主客觀評價技術。該技術在消聲室或混響室中采用白噪聲源激勵，并采集車內乘員耳旁噪聲，最終通過對采集數據的計算及主觀評價分別得到客觀噪聲衰減量及主觀評分，實現對整車空氣聲噪聲衰減量的量化評價。基于這套評價技術，對6 輛某商品車進行整車噪聲衰減量客觀測試和主觀評分，并進行主客觀評價指標之間的相關性分析。結果表明，人耳對空氣聲隔聲的主觀感受主要與2 kHz以上（特別是2 kHz至4 kHz）頻率段的整車平均噪聲衰減量相關。所提出的隔聲評價技術不僅可以確保不同車型評價條件的一致性，而且可以有效避免結構聲對主觀評價的影響，所得相關性分析結果有利于建立工程師語言與用戶需求間的聯系，指導工程師進行空氣聲隔聲性能開發。
關鍵詞：聲學；整車噪聲衰減量；消聲室；混響室；主觀評價；相關性分析
中文分類號：TB53
文獻標志碼：A
DOI編碼
：10.3969/j.issn.1006-1355.2020.02.029
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展開 聲功率測量的終極方案：深入解析聲強法的原理、優勢與應用
特殊構造的房間（如消聲室或混響室）可以滿足這些要求。傳統上，為了測量聲功率，必須將噪聲源放置在這些房間中。
但是，我們可以在任何聲場中測量聲強，無需做任何假設，這使得所有測量可以直接在現場進行。即使在所有其他機器或組件都在輻射噪聲的情況下，也可以在單個機器或單個組件上進行測量，因為穩定的背景噪聲對基于聲強的聲功率測量沒有任何影響。
由于聲強既可以指示方向也可以指示幅度，因此在定位聲源時也非常有用。因此，可以就地研究復雜振動機械的輻射方向圖。
聲場
聲場是有聲音的區域。根據聲波傳播的方式和環境將其分類。下面將描述一些例子，并討論聲壓和聲強之間的關系。僅在下面描述的前兩個特殊情況下，才確切知道這種關系。
自由場
該術語描述了在沒有反射的理想自由空間中的聲音傳播。這些條件在露天環境中（足夠遠離地面）或在消聲室中發生，在消聲室中，所有撞擊墻壁的聲音都被吸收了。自由場傳播的特征是，每次到聲源的距離加倍時，聲壓級和聲強級（沿聲傳播方向）下降6 dB。這只是平方反比定律的陳述。聲壓和聲強（僅幅度）之間的關系也是已知的。它提供了一種找到聲功率的方法，國際標準ISO 3744、3745和3746中對此進行了描述。
擴散場
在擴散場中，聲音被反射了很多次，以至于它在各個方向上以相同的幅度和概率傳播。該聲場是在混響室中近似得出的。盡管凈聲強為零，但是存在一個理論關系，該關系將房間中的壓力與單側聲強Ix關聯起來。這是一個方向上的聲強，忽略了相等且相反的分量。單側聲強無法通過聲強分析儀進行測量，但它仍然是一個有用的量：通過測量聲壓，我們可以使用聲壓與單側聲強之間的關系來找到聲功率。ISO 3741、3743和3747中對此進行了描述。
展開 網絡研討會 | 1月20日聲學材料測試，點擊立刻報名
點擊這里，即可報名
研討會內容
混響室法吸聲系數測量
阻抗管法吸聲系數測量
實驗室法隔聲系數測量
阻抗管法隔聲系數測量
阻抗管擴展應用
研討會時間
2026年1月20日（周二）下午2:00-3:00
費用 免費
備注
研討會將通過網絡直播的方式進行，請自備具備上網條件的電腦
報名方式：點擊這里，即可報名
如有任何問題，請聯系HBK (Hottinger Brüel & Kj?r) 中國市場部
? 電郵：doris.yang@hbkworld.com
?手機：13918703145
您還可以通過如下方式聯系我們，了解更多產品與應用詳情：
郵箱：cn.info@hbkworld.com
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免費熱線電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
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中國汽車NVH技術的過去、現在以及未來
材料的測量：阻抗管法測材料聲學性能
部件隔聲的測量：混響室法測整車吸聲性能、混響室-半消聲室法測部件隔聲性能等
風噪測量：包括道路上風噪測量、風洞試驗室風噪測量
路面-輪胎噪聲測量
噪聲與振動的基礎理論及方法研究
汽車聲品質與DNA的研究
半主動與主動噪聲與振動控制研究
輪胎噪聲模型分析
新型發動機(如變氣缸發動機)的噪聲與振動研究
發動機結構振動和燃燒噪聲控制的研究
動力總成系統參數匹配對噪聲與振動的影響
進氣-發動機-排氣系統的噪聲機理研究及控制
變截面進氣歧管對進氣系統的影響研究
雙模態消音器和主動消音器的研究
汽車噪聲與振動控制的新材料和結構的研究
輕量化材料和結構的噪聲與振動研究
新型隔聲材料的研究
高歷程汽車噪聲振動控制研究
系統的噪聲與振動的穩健性研究
混合動力汽車噪聲與振動的研究
燃料電池汽車的噪聲與振動研究
風噪機理的研究及控制
新型隔振器的研究
展開 褚教授邀您來上課 | 10月17日聲學材料測試培訓，點擊立刻報名
n=1993-27998
培訓內容
混響室吸聲系數測量
基于聲學房間的隔聲系數測量
阻抗管法吸聲系數測量
阻抗管法隔聲系數測量
推廣應用
培訓時間
2023年10月17日（周二）下午3:00-4:00
費用 免費
備注
課程將通過網絡授課的方式進行，請自備具備上網條件的電腦
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? 電郵：doris.yang@hbkworld.com
? 電話：021-61133674
? 手機：13918703145
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展開 聲強的理論與測量
特殊構造的房間（如消聲室或混響室）可以滿足這些要求。傳統上，為了測量聲功率，必須將噪聲源放置在這些房間中。
但是，我們可以在任何聲場中測量聲強，無需做任何假設，這使得所有測量可以直接在現場進行。即使在所有其他機器或組件都在輻射噪聲的情況下，也可以在單個機器或單個組件上進行測量，因為穩定的背景噪聲對基于聲強的聲功率測量沒有任何影響。
由于聲強既可以指示方向也可以指示幅度，因此在
定位聲源
時也非常有用。因此，可以就地研究
復雜振動機械的輻射方向圖
。
聲場
聲場是有聲音的區域。根據聲波傳播的方式和環境將其分類。下面將描述一些例子，并討論聲壓和聲強之間的關系。僅在下面描述的前兩個特殊情況下，才確切知道這種關系。
自由場
該術語描述了在
沒有反射的理想自由空間中
的聲音傳播。這些條件在露天環境中（足夠遠離地面）或在消聲室中發生，在消聲室中，所有撞擊墻壁的聲音都被吸收了。自由場傳播的特征是，每次到聲源的距離加倍時，聲壓級和聲強級（沿聲傳播方向）下降6 dB。這只是平方反比定律的陳述。聲壓和聲強（僅幅度）之間的關系也是已知的。它提供了一種找到聲功率的方法，國際標準ISO 3744、3745和3746中對此進行了描述。
擴散場
在擴散場中，聲音
被反射了很多次
，以至于它在各個方向上以相同的幅度和概率傳播。該聲場是在混響室中近似得出的。
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研討會主題：
聲學材料測試
研討會內容：
混響室法吸聲系數測量
阻抗管法吸聲系數測量
實驗室法隔聲系數測量
阻抗管法隔聲系數測量
阻抗管擴展應用
研討會時間
2025年3月18日（周二）下午14:00-15:00
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