聲學(xué)混響室

混響室室一詞在聲學(xué)領(lǐng)域和電磁學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用，其實(shí)，電磁學(xué)領(lǐng)域混響室一詞是源于聲學(xué)領(lǐng)域的，但是現(xiàn)在這兩個(gè)領(lǐng)域的很多人都直接用混響室一詞而不加區(qū)分。在這里，為了區(qū)分二者，將聲學(xué)領(lǐng)域的混響室稱為聲學(xué)混響室，將電磁學(xué)領(lǐng)域的混響室稱為電波混響室。

一、定義

聲學(xué)混響室是一個(gè)能在所有邊界上全部反射聲能，并在其中充分?jǐn)U散，使形成各處能量密度均勻、在各傳播方向作無(wú)規(guī)分布的擴(kuò)散場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室。

二、功用

聲學(xué)混響室的功用主要是:測(cè)定材料的吸聲系數(shù)，空氣中的聲吸收，聲源和機(jī)器、設(shè)備等的聲功率及頻譜，測(cè)量某些電聲器件和設(shè)備的效率等聲學(xué)性能以及對(duì)靈敏機(jī)件作噪聲疲勞試驗(yàn)等。

三、要求

混響室的混響時(shí)間應(yīng)盡量長(zhǎng)，以保證聲能充分?jǐn)U散，故一般建成各表面不相互平行的不規(guī)則房間，或其長(zhǎng)、寬、高中任何兩個(gè)尺度之比不等于或很接近于某一整數(shù)的矩形房間，幾個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦采用的比值(長(zhǎng)∶寬∶高)為: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;房間全部表面的平均吸聲系數(shù)應(yīng)不超過(guò)0.06，一般可用在房間的表面上刷瓷漆、鋪瓷磚或貼銅箔等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了增加聲能的擴(kuò)散改善聲場(chǎng)的均勻性，可在房間內(nèi)懸掛固定的擴(kuò)散片，安裝大型轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)的擴(kuò)散體。壁面應(yīng)厚實(shí)，以避免壁體本身發(fā)生共振而吸收很多聲能。還應(yīng)避免由于門縫太大而漏聲或不厚實(shí)而發(fā)生共振吸聲。

混響室的容積一般為70~300m,由所需測(cè)試的低頻率確定。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)混響室的容積為200m±10%,可測(cè)試的低頻率為125Hz(1/1倍頻程)或100Hz(1/3倍頻程)，其混響時(shí)間一般為幾秒到幾十秒。

四、評(píng)定

對(duì)混響室的評(píng)定，除測(cè)量混響時(shí)間外，還應(yīng)檢測(cè)房間中擴(kuò)散場(chǎng)條件的符合情況,一般在聲場(chǎng)中任選6個(gè)以上的測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)間隔應(yīng)大于λ/2,測(cè)得的聲壓級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于±1dB。

五、分類

目前，應(yīng)用最多、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可、運(yùn)行比較可靠的電波混響室是機(jī)械攪拌式混響室，又稱模式攪拌式混響室(Mode Stirred Reverberation Chamber)，它是在高反射腔體內(nèi)，安裝一個(gè)或多個(gè)機(jī)械式攪拌器，通過(guò)攪拌器的連續(xù)或者步進(jìn)式轉(zhuǎn)動(dòng)改變邊界條件，從而在腔室內(nèi)形成統(tǒng)計(jì)均勻、各向同性、隨機(jī)極化的場(chǎng)。此外，在混響室的研究中，不少學(xué)者提出了其他一些也能實(shí)現(xiàn)電磁混響的設(shè)計(jì)方案。

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