具有弯曲壁面的混响室的制作方法

1.本实用新型涉及声学测试技术领域，具体而言，涉及一种具有弯曲壁面的混响室。


背景技术：

2.声学混响室主要用来测定材料的吸声系数、空气的声吸收、声源和设备的声功率级频谱，测量某些设备的声学效率等声学性能以及对灵敏器件做噪声疲劳试验等，声学混响室的声学性能决定着声学参数测试的准确性。声学混响室要求其在所有边界上全部反射声能，并在混响室的房间内充分扩散，使房间内各处能量密度均匀、在各传播方向上作无规则分布。
3.声学混响室的房间全部表面的吸声系数不超过0.06，为了增加声能的充分扩散而改善声场的各处能量密度的均匀性，现有的技术手段为在房间内悬挂固定的扩散片，安装大型转动或摆动扩散体，其效果往往达不到理想的试验条件，同时扩散体本身也会对测试结果产生影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有弯曲壁面的混响室，以在一定程度上解决现有技术中存在的声能量不能在混响室的房间内充分扩散而使房间内各处能量密度均匀度差的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种具有弯曲壁面的混响室，包括相连接的第一墙体和第二墙体；
7.所述第一墙体的内壁设置有第一弯曲结构；所述第二墙体的内壁设置有第二弯曲结构；所述第一弯曲结构的延伸方向垂直于所述第二弯曲结构的延伸方向；
8.所述第一弯曲结构和所述第二弯曲结构均包括多个第一弧形体和多个第二弧形体；所述第一弯曲结构的第一弧形体和第二弧形体的延伸方向相同，所述第二弯曲结构的第一弧形体和第二弧形体的延伸方向相同；
9.沿垂直于所述第一弧形体的延伸方向，多个所述第一弧形体依次间隔设置，且相邻两个所述第一弧形体之间通过所述第二弧形体连接；
10.沿所述第一弧形体的延伸方向，所述第一弧形体包括第一大截面端和第一小截面端，所述第二弧形体包括第二大截面端和第二小截面端；
11.沿所述第一弧形体的延伸方向，所述第一大截面端和所述第二小截面端设置在所述第一弧形体的一端，所述第一小截面端和所述第二大截面端设置在所述第一弧形体的另一端。
12.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一弧形体和所述第二弧形体均为圆台形。
13.在上述任一技术方案中，可选地，所述圆台形的锥度为0.09-0.20。
14.在上述任一技术方案中，可选地，所述圆台形的锥度为0.11；
15.所述第一弧形体和所述第二弧形体的体积相同或者不同。
16.在上述任一技术方案中，可选地，所述第一小截面端的直径与所述第一大截面端的直径的比值为0.3-0.6；
17.所述第二小截面端的直径与所述第二大截面端的直径的比值为0.3-0.6。
18.在上述任一技术方案中，可选地，所述的具有弯曲壁面的混响室还包括第三墙体和第四墙体；所述第一墙体、所述第二墙体、所述第三墙体和所述第四墙体依次围接；
19.所述第一墙体与所述第二墙体垂直；所述第二墙体与所述第三墙体之间的夹角为钝角；所述第三墙体与所述第四墙体之间的夹角为锐角，所述第四墙体与所述第一墙体垂直。
20.在上述任一技术方案中，可选地，所述第二墙体与所述第三墙体之间的夹角为91.7
°
。
21.在上述任一技术方案中，可选地，所述的具有弯曲壁面的混响室还包括顶面；
22.所述顶面为斜面；
23.所述第一墙体、所述第二墙体、所述第三墙体和所述第四墙体的内壁涂设有耐黄变白色环氧基漆层；
24.所述顶面涂设有耐黄变白色环氧基漆层；
25.所述第一墙体、所述第二墙体、所述第三墙体、所述第四墙体的内壁与所述顶面的吸声系数均不大于0.05。
26.在上述任一技术方案中，可选地，所述第四墙体设置有门；
27.所述顶面上设置有灯具套组、温湿度探测器和烟感探测器。
28.在上述任一技术方案中，可选地，所述的具有弯曲壁面的混响室还包括地面；所述地面为环氧彩砂地面；所述地面的吸声系数不大于0.06。
29.本实用新型的有益效果主要在于：
30.本实用新型提供的具有弯曲壁面的混响室，通过在所述第一墙体的内壁设置第一弯曲结构，所述第二墙体的内壁设置第二弯曲结构，以使声能量能够在混响室的房间内更加充分的扩散，进而使房间内各处能量密度更加均匀，可有效提高测试结果的精确性与准确性，以及可减少试验条件对测试结果的影响程度。
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的具有弯曲壁面的混响室的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例提供的第一墙体的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例提供的第二墙体的结构示意图；
36.图4为本实用新型实施例提供的第三墙体的结构示意图；
37.图5为本实用新型实施例提供的第四墙体的结构示意图；
38.图6为本实用新型实施例提供的第一弧形体或第二弧形体的结构示意图；
39.图7为本实用新型实施例提供的顶面的结构示意图；
40.图8为本实用新型实施例提供的地面的结构示意图。
41.图标：100-第一墙体；110-第一弯曲结构；111-第一弧形体；112-第二弧形体；200-第二墙体；210-第二弯曲结构；300-第三墙体；400-第四墙体；410-门；500-顶面；510-灯具套组；520-温湿度探测器；530-烟感探测器；600-地面。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
47.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.实施例
50.本实施例提供一种具有弯曲壁面的混响室；请参照图1-图8，图1为本实施例提供的具有弯曲壁面的混响室的结构示意图，图中所示为俯视方向剖视图；图2-图8为混响室各个面的结构示意图，具体而言，图2为本实施例提供的第一墙体的结构示意图，图3为本实施例提供的第二墙体的结构示意图，图4为本实施例提供的第三墙体的结构示意图，图5为本
实施例提供的第四墙体的结构示意图，图7为本实施例提供的顶面的结构示意图，图8为本实施例提供的地面的结构示意图，图6为本实施例提供的第一弧形体或第二弧形体的结构示意图。
51.本实施例提供的具有弯曲壁面的混响室，用于测定材料的吸声系数、空气的声吸收、声源和设备的声功率级频谱，测量某些设备的声学效率等声学性能以及对灵敏器件做噪声疲劳试验等。
52.现有技术中，混响室用中断声源法测试材料的吸声系数；具体的方案如下：
53.中断声源法需要使用扬声器作为声源，扬声器为具有连续频谱的噪声信号，该噪声信号的频谱应使混响室内两个相邻的1/3倍频程声压级的差值不超过6db。声激励的时间需足够长，在停止之前在所有的测试频带里产生稳态的声压级。同时，激励信号的声压级在衰变之前要足够高，以使衰变曲线中取值范围的下限处的声压级至少高于背景噪声10db。
54.房间内传声器之间的距离至少为1.5m，距声源至少2m，距房间任何表面和试件至少1m，不同传声器位置测得的衰变曲线不能以任何形式合并。
55.传声器位置数与扬声器位置数乘积至少为12条，其中传声器位置数至少为3，声源位置数至少为2。
56.当扬声器在房间内充分混响后，对声源进行中断，测试无测试材料房间中的衰变曲线，对所有的曲线进行平均：
[0057][0058]
式中：
[0059]
t：时间。
[0060]
n：曲线的个数
[0061]
l
p
(t)：总数为n的衰变在t时刻的平均声压级。
[0062]
l
pn
(t)：第n个衰变在t时刻的声压级。
[0063]
各个频带的衰变取值应在低于起始声压级5db的地方开始，取值范围应为20db，其下限应比测试系统的整体背景噪声至少高出10db，以此方法分别记录无测试材料的混响时间t1和有材料的混响时间t2，则混响室的吸声量利用下式算出：
[0064][0065]
式中：
[0066]
v：混响室容积；
[0067]
c：声音在空气中传播速度；
[0068]
t：混响室混响时间；
[0069]
m：声腔衰减系数。
[0070]
则试件吸声量由下式给出：
[0071]
则材料的吸声系数为：
[0072]
式中：
[0073]
s：试件面积。
[0074]
采用中断声源法测试材料的吸声系数的缺点：中断声源法测出的衰变曲线是一个统计过程的结果，为获取合适的重复性数据，必须把数条衰变曲线进行平均，这就要求房间内的声能量密度均匀，否则会使测试结果产生偏差。
[0075]
现有技术中，混响室还可以用脉冲响应积分法测试材料的吸声系数；具体的方案如下：
[0076]
脉冲响应可用脉冲声源比如手枪射击、气球爆破、电火花或其他能产生足够频率宽度和能量的声源。也可用一种特殊声信号，只需对传声器信号作特殊处理即可得到脉冲响应。如果声源频谱特性满足要求，就可使用扫频或伪随机噪声。
[0077]
脉冲响应需进行1/3倍频程滤波，再对经滤波的脉冲响应进行反向积分，理论上其结果等效于通过中断声源法获取的无穷个衰变的平均结果。
[0078]
通过对脉冲响应的平方进行反向积分得出各个频带的衰变曲线，在没有背景噪声的理想情况下，从脉冲响应的终点(时间t
→
∞)开始，至脉冲响应的起点，对脉冲响应的平方进行积分。这样，作为时间函数的衰变如下：
[0079][0080]
式中：
[0081]
t：时间；
[0082]
τ为区分时间t的另一时间变量，以便于描述积分；
[0083]
e(t)：脉冲响应平方的反向积分；
[0084]
p(τ)：脉冲响应声压。
[0085]
为使背景噪声对脉冲响应的后期的影响度降到最低，可对其积分结果进行修正。如果背景噪声的声压级已知，令积分下限t1为两条线的交点：一条是背景噪声水平线，一条是能代表脉冲响应平方衰变曲线的斜线，积分上限仍为脉冲相应的起点，则修正后的衰变曲线为：
[0086][0087]
式中：
[0088]
t《t1，c为脉冲响应平方在t1至∞间积分的可选修正值。
[0089]
在假定声能量指数衰变曲线在t0至t1间脉冲响应平方衰变曲线的斜率相同的前提下计算c值，得出的结果是最可靠的。t0为比t1时刻的声压级高出10db处所对应的时刻。
[0090]
如果c取为零，有限的积分起始点会导致混响时间的系统性低估。为使混响时间的低估不大于5％，反向积分起始点的声压级应低于脉冲响应平方最大值至少15db，加上混响时间t估值的动态范围。
[0091]
得到修正后的衰变曲线后，混响时间的取值和处理与中断声源法一致。
[0092]
采用脉冲响应积分法测试材料的吸声系数的缺点：房间的脉冲响应积分是一个确
定的函数，不会产生统计偏差，但此方法对测试仪器和数据处理功能以及房间的混响均匀性均有较高的要求。
[0093]
参见图1-图8所示，本实施例提供的具有弯曲壁面的混响室可改善上述缺点。所述具有弯曲壁面的混响室包括相连接的第一墙体100和第二墙体200；
[0094]
第一墙体100的内壁设置有第一弯曲结构110；第二墙体200的内壁设置有第二弯曲结构210；第一弯曲结构110的延伸方向垂直于第二弯曲结构210的延伸方向。也即第一弯曲结构110的延伸方向为横向时，第二弯曲结构210的延伸方向为竖向；反之亦然。
[0095]
第一弯曲结构110和第二弯曲结构210均包括多个第一弧形体111和多个第二弧形体112；第一弯曲结构110的第一弧形体111和第二弧形体112的延伸方向相同，第二弯曲结构210的第一弧形体111和第二弧形体112的延伸方向相同；也即第一弯曲结构110的第一弧形体111和第二弧形体112的延伸方向，垂直于第二弯曲结构210的第一弧形体111和第二弧形体112的延伸方向。
[0096]
沿垂直于第一弧形体111的延伸方向，多个第一弧形体111依次间隔设置，且相邻两个第一弧形体111之间通过第二弧形体112连接；也就是说，第一弧形体111和第二弧形体112依次交替设置。
[0097]
沿第一弧形体111的延伸方向，第一弧形体111包括第一大截面端和第一小截面端，第二弧形体112包括第二大截面端和第二小截面端。
[0098]
沿第一弧形体111的延伸方向，第一大截面端和第二小截面端设置在第一弧形体111的一端，第一小截面端和第二大截面端设置在第一弧形体111的另一端；以使具有第一弯曲结构110的第一墙体100的内壁具有弯曲壁面，以及使具有第二弯曲结构210的第二墙体200的内壁具有弯曲壁面，进而可使声能量能够在混响室的房间内更加充分的扩散，使房间内各处能量密度更加均匀。
[0099]
本实施例中所述具有弯曲壁面的混响室，通过在第一墙体100的内壁设置第一弯曲结构110，第二墙体200的内壁设置第二弯曲结构210，以使声能量能够在混响室的房间内更加充分的扩散，进而使房间内各处能量密度更加均匀，可有效提高测试结果的精确性与准确性，以及可减少试验条件对测试结果的影响程度。
[0100]
参见图1-图3和图6所示，本实施例的可选方案中，第一弧形体111和第二弧形体112均为圆台形，或者其它形状。
[0101]
本实施例的可选方案中，圆台形的锥度为0.09-0.20；例如，圆台形的锥度为0.09、0.10、0.15或0.20等。
[0102]
可选地，圆台形的锥度为0.11。
[0103]
可选地，第一弧形体111和第二弧形体112的体积相同或者不同。
[0104]
参见图2和图6所示，本实施例的可选方案中，第一小截面端的直径与第一大截面端的直径的比值为0.3-0.6；例如，第一小截面端的直径与第一大截面端的直径的比值为0.3、0.4、0.55或0.6，或者其他数值。
[0105]
参见图3和图6所示，本实施例的可选方案中，第二小截面端的直径与第二大截面端的直径的比值为0.3-0.6。例如，第二小截面端的直径与第二大截面端的直径的比值为0.3、0.4、0.55或0.6，或者其他数值。
[0106]
参见图1-图5所示，本实施例的可选方案中，所述具有弯曲壁面的混响室还包括第
三墙体300和第四墙体400；第一墙体100、第二墙体200、第三墙体300和第四墙体400依次围接。
[0107]
第一墙体100与第二墙体200垂直；第二墙体200与第三墙体300之间的夹角为钝角；第三墙体300与第四墙体400之间的夹角为锐角，第四墙体400与第一墙体100垂直。
[0108]
本实施例的可选方案中，第二墙体200与第三墙体300之间的夹角为91.7
°
。
[0109]
参见图1-图3所示，本实施例的可选方案中，所述具有弯曲壁面的混响室还包括顶面500。
[0110]
可选地，顶面500为斜面。
[0111]
可选地，第一墙体100、第二墙体200、第三墙体300和第四墙体400的内壁涂设有耐黄变白色环氧基漆层；通过耐黄变白色环氧基漆层，以在一定程度上提高测试结果的精确性与准确性。
[0112]
可选地，顶面500涂设有耐黄变白色环氧基漆层；通过耐黄变白色环氧基漆层，以在一定程度上提高测试结果的精确性与准确性。
[0113]
可选地，第一墙体100、第二墙体200、第三墙体300、第四墙体400的内壁与顶面500的吸声系数均不大于0.05，以在一定程度上提高测试结果的精确性与准确性。
[0114]
参见图1和图5所示，本实施例的可选方案中，第四墙体400设置有门410。
[0115]
参见图7所示，本实施例的可选方案中，顶面500上设置有灯具套组510、温湿度探测器520和烟感探测器530。通过烟感探测器530，以提高混响室的安全性能。
[0116]
参见图1-图3所示，本实施例的可选方案中，所述具有弯曲壁面的混响室还包括地面600。
[0117]
可选地，地面600为环氧彩砂地面，以在一定程度上提高测试结果的精确性与准确性。
[0118]
可选地，地面的吸声系数不大于0.06，以在一定程度上提高测试结果的精确性与准确性。
[0119]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。