(一)隔聲和隔振
通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和實地考察,確定待建消聲室位置附近的低頻噪聲源和環(huán)境噪聲,根據(jù)采集結(jié)果分析確定設(shè)計方案,為了提高隔聲和隔振效果,一般采取與原有建筑完全分離的“房中房”式隔聲結(jié)構(gòu)。
(二)浮筑地面
為了隔絕因撞擊引起的固體聲,采用彈性墊層的浮筑地面進(jìn)行隔振。其做法是在原地面上鋪上一層15cm厚(經(jīng)壓實后為10cm)的玻璃棉保溫板作為隔振彈性墊層,在它的上面再做一層厚20cm的鋼筋混凝土地板,與外墻留有5cm的問隙,以防止與外墻的剛性連接,隔絕大樓內(nèi)和戶外固體聲的傳入。
(三)隔墻
在浮筑地面上砌一層厚24cm的磚墻作為內(nèi)墻,與外墻之間留有20cm的間隙,砌墻磚縫要求砂漿飽滿,以防縫隙漏聲。
(四)隔聲吊頂
考慮到施工和減輕隔聲平頂?shù)闹亓?,采用雙層鋼絲網(wǎng)水泥抹灰,中間留有10cm空氣層的隔聲平頂,其特點是隔聲量高、重量輕。為了使消聲室能獲得盡量大的有效高度,支承樓板的大梁讓其部分向下凸出。
(五)隔聲門
消聲室門具有隔聲和吸聲功能,它由隔聲門和吸聲尖劈門組成,設(shè)在與儀器室之間的分隔墻上,安裝有兩道單開鋼質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔聲門以及內(nèi)壁的吸聲扯門。其特點是大大縮小一般推拉式吸聲尖劈門所占的空問位置,而且開關(guān)也很方便。由于消聲室設(shè)計采用了短吸聲尖劈,為此將靠壁面的一組吸聲尖劈朝內(nèi)安裝,留空檔解決扯門位置。
(六)吸聲尖劈
吸聲尖劈的設(shè)計是保證消聲室聲場特性和測試下限頻率的決定因素。為了盡可能增大有效空間,尖劈的長度由截止頻率暨1/4波長理論決定,具體的計算方法為L=1/4*(340/Fc)。其中Fc為截止頻率;340為聲波在空氣中的傳播速度,單位為m/s;L則為要達(dá)到截止頻率的吸音消聲尖劈理論上的長度。用4mm的冷拔鋼絲做骨架,內(nèi)填充環(huán)保型無甲醛吸音消聲材料,采用定制模具切割,切割后整體填充,確保每一個尖劈的外型一致而美觀,無碎棉和棉渣,確保玻璃棉不外漏、內(nèi)層面采用新型高織數(shù)白色玻璃布整體套裁,接縫處用魔術(shù)貼粘接;外層面采用防火的灰白阻燃洞布,整體套裁確保規(guī)格統(tǒng)一,后接縫處都處于尖劈底部,手工封口。
(七)地網(wǎng)結(jié)構(gòu)
為了測試方便,消聲室設(shè)有一工作地網(wǎng)。根據(jù)消聲室的高度,地網(wǎng)設(shè)在離地面64cm處。工作地網(wǎng)一方面應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保;另一方面不允許地網(wǎng)聲反射影響聲場特性。為此,選用4高強(qiáng)度鋼絲,兩端分別連在固定于墻圈梁上的花籃螺絲和拉鉤上,利用花籃螺絲把鋼絲收緊,使地網(wǎng)保持平直,鋼絲間距為10cm。
地網(wǎng)在靠墻角處設(shè)計有一個1m×1m的人孔,以便安裝網(wǎng)下地面上的尖劈,必要時
混響室一詞在聲學(xué)領(lǐng)域和電磁學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用,其實,電磁學(xué)領(lǐng)域混響室一詞是源于聲學(xué)領(lǐng)域的。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。聲學(xué)混響室是一個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、在各傳播方向作無規(guī)分布的擴(kuò)散場的實驗室。電波混響室是一個電大尺寸且具有高導(dǎo)電反射墻面構(gòu)成的屏蔽腔室,腔室中通常安裝一個或幾個機(jī)械式攪拌器或調(diào)諧器,通過攪拌器的轉(zhuǎn)動改變腔室的邊界條件,進(jìn)而在腔室內(nèi)形成統(tǒng)計均勻、各向同性和隨機(jī)極化的電磁環(huán)境。
混響室一詞在聲學(xué)領(lǐng)域和電磁學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用,其實,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。
目前,應(yīng)用多、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可、運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),安裝一個或多個機(jī)械式攪拌器,通過攪拌器的連續(xù)或者步進(jìn)式轉(zhuǎn)動改變邊界條件,從而在腔室內(nèi)形成統(tǒng)計均勻、各向同性、隨機(jī)極化的場。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現(xiàn)電磁混響的設(shè)計方案,這里做一簡單介紹。
(1)擺動墻(Moving Wall)式混響室。
1992年,Huang Yi等提出采用擺動墻方案。由于混響室墻體的擺動,使室內(nèi)體積不斷變化.從而連續(xù)改變空腔的諧振條件而達(dá)到混響的目的,但這種裝置的實際實現(xiàn)有一定困難。2002年,N.K.Kouveliotis等用FDTD方法仿真計算了擺動墻混響室的品質(zhì)因數(shù)Q和場均勻性.并通過建模、仿真其對EUT進(jìn)行了測試,考察了擺動墻混響室產(chǎn)生混響的性能。
(2)漫射體式混響室。
1997年,M.Petirsch等提出將建筑聲學(xué)中對聲波反射的Schroeder漫射體用于改善混響室內(nèi)電磁波的諧振,并用數(shù)值方法分別計算了帶有和不帶有漫射體的混響室內(nèi)電磁場的分布情況,結(jié)果表明漫射體改善了室場內(nèi)的均勻性。
(3)波紋墻式混響室。
1998年,E.A.Godfrey等提出了一種波紋墻的混響室結(jié)構(gòu)方案,并探討了在一個小型混響室內(nèi)(1.8m×1.2 m×0.8m)采用波紋墻對場均勻性的影響,考察的頻率范同為150MHz~650MHz,實驗分別在平面鋁墻和鋼波紋墻混響室內(nèi)進(jìn)行,對比兩種條件下的數(shù)據(jù)結(jié)果表明,波紋墻有利于改善混響室內(nèi)的場均勻性。
(4)源攪拌混響室。
1992年,Y.Huang和D.J.Edwards提出源攪拌的方法。它通過在測試中移動天線的位置或控制天線陣中不同天線的發(fā)射信號的方法改變測試中源的位置,達(dá)到混響的目的。它的基本原理是改變混響室中各本征模的權(quán)重因子。這種方法由于不用機(jī)械攪拌器,使得測試空間增大,而且還能改善混響室的低頻性能,所以至今仍有人對之進(jìn)行研究,這些研究用本征函數(shù)疊加的方法推導(dǎo)了混響室有源激勵的電磁場分布公式,并提出了對稱模與反對稱模發(fā)射的方法(即源攪拌方法),從理淪上證實了利用源攪拌實現(xiàn)混響的可行性,一定條件下在低模狀態(tài)下可獲得均勻場,并且模擬的結(jié)果證實了數(shù)據(jù)推導(dǎo)的正確性,為混響室在低于可用頻率的分析提供了可行的方法。
(5)頻率攪拌混響室
1994年,David A.Hill提出頻率攪拌的方法。其二維的數(shù)值計算結(jié)果表明,用中心頻率為4GHz、帶寬為10MHz的線源激勵時,場的均勻性很好,其三維分布情況還有待進(jìn)一步分析。此外,非零帶寬對敏感度測試的影響有待進(jìn)一步分析。在輻射發(fā)射測試中,由于不能控制受試設(shè)備(EUT)的頻譜,是否還能用頻率攪拌的方法進(jìn)行測試有待研究。
(6)不對稱結(jié)構(gòu)(或固有)混響室
1998年,F(xiàn)rank B.J.Leferink等設(shè)計了一種新型混響室,它沒有任何兩個墻面是平行的,只有一個壁面垂直于其他墻面,混響室的長、寬、高尺寸不成比例,且在室內(nèi)某些位置安裝了漫射體。研究結(jié)果表明,其在沒有使用機(jī)械攪拌器的情況下產(chǎn)生了統(tǒng)計均勻的電磁場,使得測試時間相對于機(jī)械攪拌混響室而言大幅度減少。S.Y.Chung等還考察了“Schroeder diffuser”和“Rand