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特殊功能区音质处理优秀案例【返回上一页】    

上海斯必克流体技术试验室

发布日期:2015-07-09    【字号:  

      声学设计目标

根据设计标准及业主要求,使得环境修正量K2A满足以下标准:

当测试点距离主要声源的距离d=1000mm时,最大可测试设备应满足精度3

即:K2A7dB(A)

(最大设备尺寸为:3805*2114*1903mm,最大测试面积:81.47m2

 

 设计指标分析

根据标准中关于环境修正量K2A按下式计算:

K2A=10log(1+4S/A)

式中:S is the area , in square meters , of the measurement surface

      A is the equivalent sound absorption area , in square meters , of the room

        A=αSV

      α is the mean sound absorption coefficient given for A-weighted quantities

      SV is the total area of the boundary surfaces of the test room (walls , ceiling and floor) , in square meters

根据业主要求,当K2A7dB(A)S81.47m2时,有

A=4S/(10K2A/10-1)4*81.47/(107/10-1)=81.23 m2

SV=13.480*10.260*2+(13.480+10.260)*2*3.900=461.78 m2

α≥A/Sv=81.23/461.78=0.18

V=13.480*10.260*3.900=539.39m3

当取中频1000Hz时,有T600.161V/[-SVln(1-α)+4mV]=0.93 S

 

由以上计算可知,该测试间的中频1000Hz时的混响时间控制为不大于0.93S,室内总表面积的平均吸声系数不低于0.18。根据一般混响比(国标),其他倍频程中心频率混响时间可按下表,即本项目目标设计混响时间:

频率(Hz

125

250

500

1K

2K

4K

混响比

1-1.35

1-1.15

1

1

0.9-1

0.85-1

混响时间(S

0.93-1.26

0.93-1.07

0.93

0.93

0.84-0.93

0.8-0.93

考虑到一般吸声材料或结构对于中高频吸声系数高,而低频部分吸声系数低的特点,低频上扬的按上述混响比较难达到。参考业主提供的德国测试间的混响时间频率特性中,关于低频部分125Hz可调整为0.93-1.35S,并在设计时尽可能削低此波峰。另外,德国测试间的混响时间频率特性采用了倍频程的7个中心频率数据,包含63Hz,而国内一般为6个中心频率数据,不包含63Hz(可供查表的吸声系数表中一般也不提供63Hz的吸声系数)。

 

因此,按频谱分别计算时,有下表:

基本情况

V(m3)

539.39

S(m2)

461.78

S观(m2

0

序号

项 目

单位

中心频率(Hz)

125

250

500

1K

2K

4K

1

设计混响时间()

S

1.35

1.07

0.93

0.93

0.84

0.8

2

S[-ln(1-α)]+4mv

 

65

82

95

95

105

110

3

4mv

 

0

0

0

2

5

12

4

S[-ln(1-α)]

 

65

82

95

92

100

98

5

[-ln(1-α)]

 

0.141

0.178

0.205

0.200

0.216

0.212

6

平均吸声系数α

 

0.132

0.163

0.185

0.181

0.194

0.191

7

建筑所需总吸声量Sα 

 

61

75

85

84

90

88

 

根据室内混响时间控制经验,一般按经验公式所计算出的结果将与现场有最大约15%的差别,因此测试间内的吸声材料及结构应偏向于保守设计,即应提供超过上表的吸声量要求,而不应低于或等于计算结果。偏向于吸声保守设计的优势还在于,即使最终所测试的混响时间低于设计目标值,也只是使得该测试间更加接近于自由场,从而其环境修正量K2A也更加低,因此对于最终指标的控制是有利的。



方案设计简述

      测试间基本数据计算

V=13.480*10.260*3.900=539.39m3

SV=13.480*10.260*2+(13.480+10.260)*2*3.900=461.78 m2

其中

S地面=13.480*10.260=138.3m2

S天花=13.480*10.260=138.3m2

S墙玻璃面=(4.6+4.55+4.5)*2.1+3.76*3.5=41.825m2

S乳胶漆墙面=(13.480+10.260)*2*3.900- S墙玻璃面=143.35m2

 

      吸声材料及结构设计

根据上述计算结果,虽然低频部分所需吸声量较低,但是还应尽可能提供全频带的吸声结构或材料。采用高吸声系数的尖劈结构比较容易达到此要求,但由于尖劈会占用较大的室内空间,从而影响测试间的使用,因此在墙面上不推荐使用。

乳胶漆墙面部分

乳胶漆墙面部分可采用非透明材质的吸声材料,因而选择更加广泛。本案拟采用9mm纤维吸声结构。

结构简述:原墙体+30mm木龙骨(刷防火涂料)+9mm纤维吸音板

纤维吸音板本身为有机纤维多孔性吸声材料,当其后形成空腔的龙骨的间距适当时,可起到一定的薄板共振吸声作用。该结构吸声系数表如下:

序号

结构

类型

频率(Hz

125

250

500

1K

2K

4K

1

9mm纤维吸音板

0.04

0.08

0.24

0.36

0.72

1.00

 

       天花吊顶部分

由于现场已经采用了轻钢龙骨吊顶,未拆除完毕,且测试间跨度较大,如新作钢结构梁需要门式钢架,较为复杂。因此拟利用原主龙骨体系(原龙骨为不上人吊顶,吊筋直径应为6mm)做普通轻钢龙骨吸声吊顶,仅针对中高频进行吸声处理。同时考虑铝单板的低频共振特性调平混响曲线(削低低频波峰)。

结构简述:吊筋+T型烤漆龙骨体系+15mm厚玻纤吸声天花板(上方填充50mm适合容重的复合吸声棉)

该结构的吸声系数表如下:

序号

结构

类型

频率(Hz

125

250

500

1K

2K

4K

1

15mm玻纤吸声板

0.84

1.0

1.08

0.80

0.96

1.0

2

600*600铝方板

0.25

0.2

0.15

0.10

0.05

0.05

 

        其他

普通墙面玻璃对低频吻合频率段有较好的吸声系数表面,但仅有一个波峰,其他频段内均保持在较低的水平。

根据计算所得的测试间所有内表面平均吸声系数值为0.18,仅采用以上除地面外的其他平面吸声结构应可达到此范围。