消聲室不僅是聲學(xué)測試的一個特殊實驗室，而且是測試系統(tǒng)的重要組成部分，實際上它也是聲學(xué)測試設(shè)備之一，其聲學(xué)性能指標(biāo)直接影響測試的精度。 消聲室的主要用途是測試抗噪聲送、受話器的靈敏度、頻響和方向性等電聲性能。這種送、受話器的頻率范圍要保證語言通信清晰，一般為200—800Hz左右。

根據(jù)消聲室用途及原有房間條件，聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)如下：

( 1 )設(shè)計的消聲室為一間全消聲室，并要求設(shè)置工作地網(wǎng)。

( 2 )隔聲設(shè)計實現(xiàn)本底噪聲指標(biāo)。

( 3 )吸聲設(shè)計實現(xiàn)自由聲場指標(biāo)，要求測量誤差在±1dB以內(nèi)，或者有測量聲源方向等特殊要求。

( 4 )消聲設(shè)計實現(xiàn)空氣動力學(xué)性能。

( 5)隔振設(shè)計實現(xiàn)隔離全消聲室周圍產(chǎn)生的低頻振動。

在設(shè)計消聲室時應(yīng)注意：

(1)純音信號的測試項目與寬帶噪聲信號的測試項目對界面吸聲系數(shù)的要求有較大差別。

(2)隨之而來的是關(guān)于吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

對于要求吸聲系數(shù)≥0.99的吸聲結(jié)構(gòu)，一般采用尖劈形狀。因為多孔性材料的吸聲機理，是材料內(nèi)部有大量氣流連通的空氣隙，形成細(xì)管甚至毛細(xì)管，當(dāng)聲波傳人時，聲波在細(xì)管中的振動因內(nèi)摩擦而轉(zhuǎn)化為熱能被吸收。吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達(dá)96%左右)、流阻及材料的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。同時．吸聲的頻率特性與材料厚度有關(guān)，即吸聲值的下限頻率大約是其厚度相對應(yīng)的1/4波長的頻率。要使低頻吸聲好，就得增加多孔性吸聲材料的厚度。但由于材料的流阻，不能任意增大厚度來延伸低頻吸收，各種多孔性材料都有其有效厚度。

因此，要使高吸聲特性向低頻擴展，就把多孔性材料做成尖劈形狀。從尖劈結(jié)構(gòu)的截面來看．是從空氣媒質(zhì)逐漸過渡到多孔性材料，聲阻抗有漸變過程，使聲波能傳人尖劈結(jié)構(gòu)深部并被轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。

當(dāng)然，要設(shè)計達(dá)到0.99以上的吸聲系數(shù)．除與材料本身的參數(shù)有關(guān)外，還與尖劈的形狀(尖劈的角度和劈部與尖部的比例)有關(guān)。尖劈的總長度決定吸聲系數(shù)的頻率(一般稱吸聲系數(shù)大于0.99的頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長度相應(yīng)為1/4波長的頻率。如果利用尖劈基部與尖劈后空腔深度的共振吸聲結(jié)構(gòu)．則截止頻率還可稍向低頻延伸。

在寬帶噪聲信號的測試情況，尤其半消聲室中噪聲源聲功率級的測定，很多情況下就不一定采用尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如，在為某企業(yè)設(shè)計大型電機的聲功率測定進行半消聲室設(shè)計時，采用三層布幕的多共振吸聲結(jié)構(gòu)，在低頻駐波管中試驗不同材質(zhì)的防火布，改變與剛性壁的安放距離，獲得100Hz以上吸聲系數(shù)大于0.86的結(jié)果，很節(jié)省地完成了半消聲室的設(shè)計任務(wù)。

(3)關(guān)于消聲室大小和形狀的考慮。

一般消聲室的建筑造型幾乎不用球狀、柱狀或圓弧面的形狀。因為如果吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)完全大于0．99，則殼體形狀的影響不大；但在吸聲系數(shù)甚低于0．99的情況，至少在吸聲結(jié)構(gòu)的截止頻率以下，吸聲系數(shù)急遽下降，則大的凹面會產(chǎn)生聚焦的聲缺陷，完全不可能獲得近似的自由聲場。

對于機器輻射噪聲功率的測試，一般測點都要在設(shè)備的四周空間布置，所以多為設(shè)計成方形或長方形的半消聲室．其長寬和高度均可估算，即按有關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)所要求的測量距離、測量位置、允許與自由聲場的偏差，來確定邊長及高度的尺寸，當(dāng)然會適當(dāng)留有余地，還要考慮今后可能有的設(shè)備大小。

對于電聲器件的參數(shù)測量，則如果聲源(揚聲器)放在消聲室中心．傳聲器沿軸向或平面對角線方向放置(一般測試距離1m，對于大尺寸的音箱及線陣列等揚聲器系統(tǒng)，需要較大的測試距離)，則消聲室尺寸就較大。一般考慮是將聲源與傳聲器測試線的中心設(shè)在消聲室的中心，并且測試線沿平面對角線方向，消聲室的形狀是長方形．這樣安排使消聲室空間為節(jié)省。建成后進行自由聲場鑒定時，除聲源放在消聲室中心進行測量，得到這種情況下一定偏差(為±ldB，±2dB等)內(nèi)自由聲場的范圍，另外將測試聲源放在將來安放被測揚聲器的位置．檢測在(平面對角線方向)多遠(yuǎn)測試距離上，與理想自由聲場的偏差為多大。

● 汽車、機電或電聲等各行業(yè)

●各產(chǎn)品的聲學(xué)檢測用消聲室、半消聲室、手機或其它通訊產(chǎn)品檢測用消聲室、消聲箱

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)，安裝一個或多個機械式攪拌器，通過攪拌器的連續(xù)或者步進式轉(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一步分析。此外，非零帶寬對敏感度測試的影響有待進一步分析。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