当然,要设计达到0.99以上的吸声系数.除与材料本身的参数有关外,还与尖劈的形状(尖劈的角度和劈部与尖部的比例)有关。尖劈的总长度决定大吸声系数的低频率(一般称吸声系数大于0.99的低频率为尖劈的截止频率)。大约为尖劈总长度相应为1/4波长的频率。如果利用尖劈基部与尖劈后空腔深度的共振吸声结构.则截止频率还可稍向低频延伸。
在宽带噪声信号的测试情况,尤其半消声室中噪声源声功率级的测定,很多情况下就不一定采用尖劈吸声结构的设计。如,在为某企业设计大型电机的声功率测定进行半消声室设计时,采用三层布幕的多共振吸声结构,在低频驻波管中试验不同材质的防火布,改变与刚性壁的安放距离,获得100Hz以上吸声系数大于0.86的结果,很节省地完成了半消声室的设计任务。
)关于消声室大小和形状的考虑。
一般消声室的建筑造型几乎不用球状、柱状或圆弧面的形状。因为如果吸声结构的吸声系数完全大于0.99,则壳体形状的影响不大;但在吸声系数甚低于0.99的情况,至少在吸声结构的截止频率以下,吸声系数急遽下降,则大的凹面会产生聚焦的声缺陷,完全不可能获得近似的自由声场。
对于机器噪声功率的测试,一般测点都要在设备的四周空间布置,所以多为设计成方形或长方形的半消声室.其长宽和高度均可估算,即按有关测试标准所要求的测量距离、测量位置、允许与自由声场的偏差,来确定边长及高度的尺寸,当然会适当留有余地,还要考虑今后可能有的设备大小。
对于电声器件的参数测量,则如果声源(扬声器)放在消声室中心.传声器沿轴向或平面对角线方向放置(一般测试距离1m,对于大尺寸的音箱及线阵列等扬声器系统,需要较大的测试距离),则消声室尺寸就较大。
对于要求吸声系数≥0.99的吸声结构,一般采用尖劈形状。因为多孔性材料的吸声机理,是材料内部有大量气流连通的空气隙,形成细管甚至毛细管,当声波传人时,声波在细管中的振动因内摩擦而转化为热能被吸收。吸声能力与材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率达96%左右)、流阻及材料的纤维结构有关。同时.吸声的频率特性与材料厚度有关,即吸声大值的下限频率大约是其厚度相对应的1/4波长的频率。要使低频吸声好,就得增加多孔性吸声材料的厚度。但由于材料的流阻,不能任意厚度来延伸低频吸收,各种多孔性材料都有其有效厚度。
因此,要使高吸声特性向低频扩展,就把多孔性材料做成尖劈形状。从尖劈结构的截面来看.是从空气媒质逐渐过渡到多孔性材料,声阻抗有渐变过程,使声波能传人尖劈结构深部并被转化为热能消耗掉。
根据上述要求,混响室的 混响时间应尽量长,以保证声能充分扩散,故一般建成各表面不相互平行的不规则房间,或其长、宽、高中任何两个尺度之比不等于或很接近于某一整数的矩形房间,几个 国际标准化组织推荐采用的比值(长∶宽∶高)为:1.54:1.28:1;1.58∶1.25∶1;1.69∶1.17∶1;2.13∶1.17∶1;2.38∶1.62∶1;房间全部表面的 平均吸声系数应不**过0.06,一般可用在房间的表面上刷瓷漆、铺瓷砖或贴 铜箔等方法来实现。