
青岛莱格机电有限公司
一、仿真的优势:
1.先通过与实际半消声室尺寸1:1比例模拟,研究半自由场半径尺寸;
2.如果不能满足指标,可以软件系统内随时优化;
3.避免直接建设半消声室后,才能现场测量时,不达标返工的危险;
4.避免半消声室建设完成,测量不合格重建的资金浪费。节约时间,资金,人力,物力。
二、半自由声场半径(尺寸)的定义:
声源放置在半消声室刚性反射地面中心,以声源声中心为球心,半球形空间内,声压衰减满足平方反比定律(距离加倍,声压级下降 6 dB),且实测与理论值偏差在标准允差范围内的最大距离,就是自由场半径。

理想点声源在自由空间里传播,距离点声源的声压级随着距离每增加一倍,降低6dB(分贝)
三、半自由声场的定义:
声波只在半个无限大空间传播,分界面是刚性全反射平面,平面上方没有任何反射边界,不存在反射波干扰,只有声源直接辐射的声波和刚性面的镜像反射波。
四、半自由声场的作用
1.声功率精确测量;2.声源辐射特性测试;3.产品 NVH 质量检测;4.仪器校准;5.电声产品开发;6.噪声治理验证。
五、半自由声场测量依据标准
GB/T6882-2016 附录A 鉴定半消声室和消声室的一般方法(国标)
ISO3745-2012附录A General procedures for qualification of anechoic and hemi-anechoic room(国际标准)
GB/T34828-2017 自由场环境评定测试方法(国标)
ISO26101-2017 Acoustics-Test methods for the qualification of free-field enviroments(国际标准)
JJF1147-2006 消声室和半消声室声学特性校准规范
六、半自由声场的判定原理
用全向声源在反射地面上发声,沿径向测线逐点测声压级,把实测衰减曲线与理论平方反比曲线(半空间下每倍距离 −6 dB)比较:偏差在标准允差以内的距离就是自由场范围,最后一次连续满足允差的测点距离,即自由场半径。
理想半自由场中,测点声压只由直达声 + 地面镜像反射构成,满足半空间平方反比律:
L_p = L_w - 20lg r - 8 (每倍距离}-6dB)
一旦距离拉远,墙面 / 顶棚的残余反射声开始到达测点,与直达声叠加产生干涉,实测衰减偏离理论直线。"偏离理论曲线的位置,就是自由场失效的位置"—— 这就是判定的本质。

七、理想声源
1.测试声源需要满足在所有测试频率段,接近点声源;2.具有可认可的点中心;3.近似为无指向性;允许偏差满足一下表格要求;4.在所有被测频率范围内有足够的声输出,使每个传声器路径上所有测点的声压级都比本底噪声高10dB以上;5.在每个传声器路径测量过程中,包括与之相连的信号发生器和功率放大器的稳定性在内,在任何1/3倍频程带上,辐射声功率变化不大于±0.5dB。

八、测试路径
对于半消声室,测试声源假定的声中心尽可能位于房间反射面的中心(也可根据房间具体形状和实际工作需要选取)。放置时,声源应位于反射面的平面上,使测试声源的声中心尽可能地接近反射面,最好在0.1波长之内。在任何情况下,声中心与反射面的距离不应超过 0.15m。若半消声室建造时在反射面中心留有安装声源的小空腔,则可将声源放置于空腔内并使其辐射表面与反射面平齐。测试声源按选定的方位放置,并对所有传声器路径保持这一方位。
传声器至少沿5条直线路径离开声源,直线路径的延长线穿过声源中心。其中4条路径从声源至房间角上(两面墙和天花板或底面的相交处),为关键传声器路径,其余路径可根据用户实际测量需要安排。对于半消声室,应避免路径太靠近反射面并与反射面平行。对于消声室,4个关键传声器路径应位于房间的工作区域,即室内正常测量所用的部分,当室内没有明确的工作区域时声 源所选的角应位于通过房间中心的假想平面内。对专门用于电声产品等测量的消声室,所选的角一般位于距离工作人员行走网以上1.2m左右(或根据实际工作需要)并于行走网平行的假想平面内,其他所有传声器路径均位于此平面内。传声器基本路径示意图如下:

九、测试结果满足标准
半消声室自由场半径合格与否,看的是偏差:在允许偏差范围内的最大连续测量距离,即该频带下的自由场半径,偏差标准如下面表格:

以上是半消声室自由场半径测量的相关理论描述,详细的模拟仿真见:半消声室自由声场半径尺寸模拟仿真、
青岛莱格机电有限公司(莱格声学)专业设计与建设:消声室,消声室,消音室,噪音室,噪声室,半消声室,混响室,声学实验室,静音室,防音室,NVH实验室,半消音室,全消声室,隔音室,测听室,噪声室,噪声与振动测量,屏蔽室 电磁屏蔽室 甚低频屏蔽室 电波暗室 微波暗室 屏蔽暗室 声学测试 试听室设计 混响室设计 暗室试验室等。












