湖南省長(zhǎng)沙市車(chē)站北路湘域智慧南塔6樓
安徽省合肥市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)科學(xué)大道110號(hào)新材料園F9A號(hào)樓511室
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HBK 2755 智能功率放大器測(cè)量并評(píng)估建筑隔聲效果
2024-05-17
一、建筑聲學(xué)簡(jiǎn)介
建筑聲學(xué)是一門(mén)研究聲音如何從某一住宅或房間傳到另一住宅或房間以及如何測(cè)量與量化聲音傳遞的學(xué)科。建筑聲學(xué)有兩種噪聲類(lèi)型，分別是空氣傳播噪聲（音樂(lè)或說(shuō)話聲）與撞擊聲（相鄰公寓中的腳步聲）。盡管公寓間傳播的聲音大多是經(jīng)墻傳播的空氣傳播噪聲，但也有很大一部分是通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)間接傳播的。
建筑法規(guī)規(guī)定了相鄰公寓與連棟房屋間應(yīng)滿足的隔聲要求。隔聲是建筑隔墻的功能，而不是房間的功能。新建筑建好后，必須測(cè)量建筑聲學(xué)，確認(rèn)建筑的隔聲是否符合法規(guī)的要求。這類(lèi)測(cè)量通常是簡(jiǎn)單測(cè)量房間（即放置聲源的房間與接收噪聲的房間）之間傳播的噪聲。
下圖展示了如何測(cè)量空氣傳播噪聲的隔聲量，簡(jiǎn)而言之，就是測(cè)量聲源房間與接收噪聲房間之間的噪聲級(jí)差異。
圖1 ：A：聲源；B：傳聲器；
C：聲級(jí)計(jì)；D：隔墻
二、測(cè)量設(shè)備
建筑聲學(xué)測(cè)量需使用一系列專(zhuān)業(yè)設(shè)備，主要包括：
1、獲得型式認(rèn)證的1級(jí)(IEC61672-1)聲級(jí)計(jì)
2、PC用相關(guān)處理后方案
3、無(wú)指向性揚(yáng)聲器（聲源）
4、驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的功率放大器
三、無(wú)指向性聲源簡(jiǎn)介
建筑聲學(xué)使用的揚(yáng)聲器與家用音樂(lè)系統(tǒng)使用的揚(yáng)聲器完全不同，定義如何開(kāi)展建筑聲學(xué)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)指向性揚(yáng)聲器的使用要求。音樂(lè)系統(tǒng)使用的揚(yáng)聲器主要向聽(tīng)眾位置所在方向發(fā)送聲音，而無(wú)指向性揚(yáng)聲器均勻地向所有方向發(fā)射聲音。無(wú)指向性通過(guò)12個(gè)呈十二面體均勻排列的揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)，因此十二面體揚(yáng)聲器有時(shí)也用于描述聲源。
無(wú)指向性揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)通過(guò)類(lèi)似于散射聲場(chǎng)的聲波快速填充聲源房，即在房間內(nèi)各個(gè)位置生成同樣的聲壓，同時(shí)聲波從房間內(nèi)所有方向到達(dá)接收者。理論上，如果一個(gè)房間內(nèi)具有完美的散射聲場(chǎng)，那么就無(wú)需考慮傳聲器的放置位置，因?yàn)?strong style="--tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-inset: var(--tw-empty,/*!*/ /*!*/); --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgba(59,130,246,.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-tap-highlight-color: transparent;">在任何位置測(cè)得的聲壓級(jí)都相同，但實(shí)際測(cè)量中不可能存在完美的散射聲場(chǎng)，因此，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求必須在房間內(nèi)的多個(gè)位置測(cè)量聲壓級(jí)，最后取平均值。
四、揚(yáng)聲器要求
市面上有多個(gè)制造商制造的不同無(wú)指向性揚(yáng)聲器，盡管這些揚(yáng)聲器看似相同，但他們的主要特征（與測(cè)量質(zhì)量有關(guān)）和次要特征（與人體工學(xué)有關(guān)）不同，性能也不同，因此需閱讀并理解各自的技術(shù)規(guī)格。
ISO 16283-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑聲學(xué)使用的聲源的主要特征，ISO 3382-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了室內(nèi)聲學(xué)使用的聲源的主要特征。
1、方向性：聲源應(yīng)在所有方向均勻傳聲，也就是說(shuō)，揚(yáng)聲器應(yīng)具有無(wú)指向性。以上標(biāo)準(zhǔn)對(duì)方向性進(jìn)行了定義，方向性?xún)H是揚(yáng)聲器的功能，不受聲源房間特性的影響。
2、頻譜：測(cè)量隔聲是指測(cè)量聲壓級(jí)的差異，但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，相鄰1/3倍頻程間的差異不得超過(guò)6 dB。由于房間的頻率響應(yīng)會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，因此該要求針對(duì)于測(cè)量，而非設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，測(cè)量時(shí)的目標(biāo)是捕獲聲源房間內(nèi)可能產(chǎn)生的最平坦的聲音信號(hào)。
3、聲功率級(jí)：揚(yáng)聲器的聲功率輸出應(yīng)足夠高，使接收到的聲壓級(jí)遠(yuǎn)高于背景噪聲級(jí)，該要求適用于揚(yáng)聲器與驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的功率放大器。一般而言，一個(gè)建筑聲學(xué)用高質(zhì)無(wú)指向性揚(yáng)聲器每頻帶產(chǎn)生100dB的聲音（即聲音非常大）。
4、聲壓級(jí)的穩(wěn)定性：為保證建筑聲學(xué)測(cè)量的穩(wěn)定性，聲功率不應(yīng)隨時(shí)間有較大變化。隨著揚(yáng)聲器溫度的升高，“壓縮”效應(yīng)會(huì)減小聲壓級(jí)，因此應(yīng)補(bǔ)償該效應(yīng)，使聲壓級(jí)的減小速度小于0.2dB/min。
次要特征僅與人體工學(xué)（如尺寸和重量）有關(guān)。盡管次要特征的重要性亞于主要特征，但建筑聲學(xué)測(cè)量通常由一個(gè)人開(kāi)展，當(dāng)測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，測(cè)量設(shè)備的重量與搬運(yùn)方案就變得十分重要，尤其是在電梯尚未投入使用的新公寓大樓中。
五、2755型功放
HBK 2755型智能功率放大器是一款強(qiáng)大的緊湊輕便功率放大器，內(nèi)置信號(hào)發(fā)生器，配合4292-L型全指向性聲源完成建筑聲學(xué)測(cè)試。它具有單通道或雙通道輸出，并且輕便易于攜帶，適合于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。與4292-L型全指向性聲源使用時(shí)，能夠獲得最大和平直的聲功率輸出。對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，也能夠獲得非常穩(wěn)定的聲功率輸出。此外，它可以作為通用USB音頻設(shè)備使用，可以直接連接幻像供電和CCLD傳聲器以及揚(yáng)聲器。
建筑聲學(xué)測(cè)量是一項(xiàng)技術(shù)活，實(shí)施測(cè)量的技術(shù)人員需接受相關(guān)培訓(xùn)，并熟悉當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)法律，此外還需要使用適當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)設(shè)備，包括完全合規(guī)的無(wú)指向性聲源。滿足以上條件后，技術(shù)人員方能夠客觀地測(cè)量任何兩間房之間的隔聲以及將測(cè)量結(jié)果與適用的建筑法規(guī)規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比。
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