杭州爱华：小型不规则构件吸声系数的测量
1.常见的材料吸声系数测量方法
通常测量材料吸声系数的方法，主要有两种：混响室法和阻抗管法。
混响室法用于测量声音无规入射时的吸声系数，即声音由四面八方射入材料时能量损失的比例，而阻抗管法测量声音正入射时的吸声系数，声音入射角度为90度。
两种方法测量的吸声系数是不完全相同的。因为实际应用中声音入射大多数情况是无规的，所以工程上最常使用的是混响室法测量吸声系数。
阻抗管法又分为：驻波比法（也叫驻波管法）和传递函数法。
相关标准如下：
GB/T 18696.1-2004 （eqv ISO 10534-1)《声学 阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量：第1部分 驻波比法》
GB/T 18696.2-2002《声学 阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量：第2部分 传递函数法》
GB/T 20247.1-2006/ ISO354:2003 《声学 混响室吸声测量》
2.小型不规则构件吸声系数测量的难点
混响室测量材料吸声系数要求试件面积为10 m2～12 m2，可是在许多时候试件的面积远小于这一要求，测试的结果就会造成较大的误差。
例如对于汽车已经成型的内饰材料的吸声特性测试时，由于试件是一个整体，不能切割放入阻抗管内测量，而且试件的面积又太小，不能满足混响室样品面积>10 m2的测试标准要求。
为了解决这一问题，美国机动车工程师学会（Society of Automotive Engineers）提出使用小混响室来测量小试件无规入射吸声系数的方法，并制定了实验室测量标准，即SAE J2883—2015《使用小混响室无规入射吸声试验的实验室测量》（Laboratory Measurement of Random Incidence sound Absorption Tests Using a Small Reverberation Room）。
3.小混响舱测量的优点
小混响舱是声学测量领域的一种专业实验装置，其室内声能密度较为均匀，形成扩散声场，主要用于小型不规则构件（如汽车构件）吸声特性的测量。
与标准混响室相比，具有造价低廉，占地面积较小，方便移动等优点。基于这些优点，小混响舱能广泛应用于各种小型不规则构件吸声系数的测量。
目前，我国关于小混响舱的构造、制作没有一个统一的国家标准或行业标准，主要是参考美国机动车工程师学会制定的标准SAE J 2883 — 2015 《使用小混响室无规入射吸声试验的实验室测量》。
与标准混响室法相比，小混响舱测试具有以下优点：
标准混响室体积要求不小于150 m3，小混响舱的体积在6 m3～25 m3，造价明显要低许多，安装施工也比要简单得多。
与驻波管法相比，小混响舱与标准混响室一样可以测量形状大小不规则的试件，且其可以测量均匀无规则入射的吸声系数，这在实际应用中更有价值。
4．小混响舱测量材料吸声系数的方法
本质上来说，小混响舱就是一个体积缩小许多的混响室，其试样测试过程和方法与混响室法基本一致。一般来说，它的容积在6 m3～25 m3。
小混响舱包括一个主混响室，室内一般有若干个声源及4个以上传声器，外部则包括包裹主混响室的隔声屏体以及信号采集处理系统。
5．小混响舱的参数
小混响舱一般采用钢板结构，内壁光滑，空场时室内吸声量很小，以确保测量精度。
三边长按最佳尺寸设计，使简振频率在400 Hz～10 kHz内均匀分布，实现了混响声场。
为保证小混响舱内声场分布均匀，各点声能密度相等，故室内每面墙体皆不相互平行且每条边棱长均不一致，并保证其内部最短棱长大于截止频率的半波长，室内最大线度lmax≤1.9 V1/3，还应在其室内布置扩散体。
据计算，当扩散体体积与小混响舱容积比在11%时，整体扩散效果较好。箱体应具有良好的隔声性能，减少外界噪声对测量的影响。
箱体下方采用减振设计，减少外界振动对测量的影响。小混响舱上下角各安装一个扬声器，用于声场的激励。室内安装4个传声器，测量室不需再移动传声器位置，提高测试效率。
6．小混响舱的仪器配置
小混响舱法所需测试仪器与混响室法使用的仪器类似，只针对硬件和软件作了一些改进。
7．结束语
由于小混响舱的特点，而且造价低，使用安装方便，所以其应用将越来越广泛。它不仅可以进行各种小型不规则形状物体的吸声性能测量，还可以进行小型声源声功率级的测量与研究。
(责任编辑：金利仪器lyh)
