3、典型室内声场和专用声学实验室

对于一个普通的房间内部声场，完全理想的自由声场和扩散声场的空间是很有限的。在声学测量和声学研究中，经常需要足够空间的自由声场和扩散声场，那就需要专门设计满足自由声场条件的消声室和满足扩散声场条件的混响室。

(1)自由声场和消声室

消声室是在房间内部表面采用特殊的高吸收处理(通常采用吸声尖劈)，使房间内部足够大的空间保持无反射的自由声场的声学专用实验室。由于试验的要求，通常又要采取必要的隔声和隔振措施，以保证有较低的背景噪声。

根据需要，消声室分为全消声室和半消声室。全消声室是指房间的六个壁面进行吸声处理，半消声室是地面为坚实和光滑反射面，吸声系数要求小于0.06，形成一个半自由场的空间，以便使一些机械设备等噪声源安装方便。

在消声室中，最广泛采用的吸声处理结构是吸声尖劈，由于吸声尖劈采用阻抗渐变的结构形式，可以在较宽的频率范围，保持具有较高的声吸收，很多吸声尖劈吸声系数可以在宽频带范围达到0.95以上，甚至达到0.99。

按国家标准GB6882-86《声学—噪声源声功率的测定—消声室和半消声室精密法》的要求，在自由场区域，消声室的自由场偏差应满足表5-2-10的规定。

表5-2-10 消声室的自由场偏差

1/3倍频程中心频率允许误差/dB

800—5000

消声室的主要应用为：声功率测量、声源识别和分析、噪声控制设备的测量、噪声模型实验等。

(2)扩散声场和混响室

如果封闭房间有足够的声扩散和较长混响时间，房间各点的声能量分布均匀，声传播方向也是随机分布的，这是典型的扩散声场。混响室是专门设计的具有这种扩散声场的声学实验室。一个合乎规范的混响室，不仅要有较长的混响时间，而且在各频率上比较均匀。房间壁面的吸声系数要小于0.06，房间的长、宽、高比例合适，要有足够大的体积(一般要大于200 )，体积越大，低频的声场扩散性能越好。

混响室的主要应用是机器声功率测量、吸声系数测量等。

4、吸声降噪效果的估算

房间常数R是描述房间声学特性的重要参数，采取的吸声降噪处理措施，实质上就是为了增加房间常数R。

假定在吸声处理前后，房间的吸声系数分别为和，相应的房间常数分别为和，可得吸声处理前后室内声压级的差值为：

在直达声为主的区域内： 在这个区域内，吸声处理前后房间常数R的变化对室内声压级几乎没有影响，进行吸声处理的意义不大。

而在混响声为主的区域内： 则对于这种扩散声场，吸声处理前后，相应的声压级差为： 式中：——吸声处理前后的房间常数。

当声源所在房间的形状比较规则，声源较多且分布较分散，室内平均降噪量可近似按下式计算：—分别为吸声处理前后房间内吸声量;或—分别为吸声处理前后房间的平均混响时间。

若平均吸声系数增大到原来的10倍，室内声压级可以降低10dB。对于多数房间的抹灰墙， ，经过吸声处理，把平均吸声系数提高0.3是比较容易做到的。而相应的效果是使混响场中的声压级降低10dB，可以使人们感到噪声的响度降低了一半，有明显的主观感觉变化。对于非扩散声场的吸声降噪效果评价，最好采用声场空间衰减曲线来表征。

一些工程实践表明，对于主要集中在500～2000Hz范围噪声，采用吸声处理降低噪声效果可达到(和硬的墙壁、天花板比较)：

1)在近场，噪声降低值为1-3dB(A)，效果非常小;

2)在过渡区域，噪声降低值通常为3-8 dB(A);

3)在远场，噪声降低值一般可达到5-12 dB(A)，它决定于房间的尺寸、吸声处理的面积和内部的配置。

图13和14分别给出了两个典型不同形状房间进行不同吸声处理前后的声压级空间衰减曲线示例，从曲线上可以看出不同的声场区域和不同的吸声处理方式的吸声降噪效果。