“通過科技與創(chuàng)新，讓聲音控制技術(shù)造福人類社會” | 廣州丹品人工環(huán)境技術(shù)有限公司
關(guān)注：
在聲學(xué)研究中，精準(zhǔn)可控的聲場是實驗結(jié)論可靠的核心?？烧{(diào)混響時間聽音室作為 “百變聲場工具”，能精準(zhǔn)調(diào)控混響時間，模擬不同真實場景聲場，為各類聲學(xué)實驗提供穩(wěn)定、可重復(fù)的研究載體。
一、聲學(xué)實驗為何離不開 “可調(diào)混響”？
混響時間是描述空間聲學(xué)特性的核心參數(shù)，固定混響房間存在明顯局限：對比不同聲場實驗需轉(zhuǎn)移設(shè)備，效率低且易引入誤差。
可調(diào)混響聽音室可在同一空間實現(xiàn)混響時間連續(xù)或階梯式調(diào)節(jié)，無需移動設(shè)備即可切換聲場，滿足 “單一變量” 實驗原則，提升效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。不同實驗對混響調(diào)節(jié)范圍要求不同：
基礎(chǔ)聲學(xué)理論研究（如賽賓公式驗證）需 0.1-5 秒寬范圍調(diào)節(jié)；
材料聲學(xué)性能測試（如吸聲系數(shù)測量）需 0.3-1.5 秒精準(zhǔn)控制，符合 GB/T 20247-2006 等標(biāo)準(zhǔn)；
聽覺心理學(xué)實驗需模擬真實場景（如教室 0.8-1.2 秒、音樂廳 1.8-2.5 秒）。
二、實驗級可調(diào)混響技術(shù)：精準(zhǔn)與穩(wěn)定是關(guān)鍵
聲學(xué)實驗對混響調(diào)節(jié)的 “精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性、可重復(fù)性” 要求極高，誤差需≤±5%，主流技術(shù)方案有兩類：
1. 電動可控吸聲結(jié)構(gòu)：實驗級主流選擇
通過精密電動裝置控制吸聲材料暴露面積，調(diào)節(jié)參數(shù)可實時記錄，滿足數(shù)據(jù)溯源需求：
抽屜式可調(diào)吸聲體：墻面、天花板預(yù)設(shè) “吸聲抽屜”，伺服電機(jī)控制開合（精度達(dá)毫米級），穩(wěn)定性強(qiáng)、聲場一致性高，適合材料吸聲系數(shù)測試等對重復(fù)性要求高的實驗。
百葉式可調(diào)墻面：金屬 / 木質(zhì)百葉內(nèi)側(cè)貼吸聲材料、外側(cè)為高反射材料，電機(jī)控制百葉角度（0-90°），實現(xiàn) 0.3-3.0 秒連續(xù)調(diào)節(jié)，可模擬不同反射材質(zhì)聲場，適合聽覺心理學(xué)實驗。
此類技術(shù)還會搭配可調(diào)低頻陷阱、對稱吸聲體分布，確保房間內(nèi)不同測試點混響時間差異≤10%。
2. 數(shù)字 - 物理混合調(diào)節(jié)系統(tǒng)：突破物理限制
針對極端或復(fù)雜聲場模擬（如超大空間長混響、不規(guī)則空間聲場），采用 “物理調(diào)節(jié) + 數(shù)字補(bǔ)償”：
先通過物理結(jié)構(gòu)搭建基礎(chǔ)聲場（如 0.5-2.0 秒），高精度麥克風(fēng)陣列采集數(shù)據(jù)，聲學(xué)分析軟件計算差異，DSP 生成補(bǔ)償信號，揚(yáng)聲器陣列投射，可將混響延長至 5.0 秒等。需搭配丹麥 B&K 等專業(yè)設(shè)備校準(zhǔn)，避免虛擬與物理聲場脫節(jié)。
圖片來源：廣州丹品人工環(huán)境技術(shù)有限公司
三、可調(diào)混響聽音室的典型實驗應(yīng)用
1. 基礎(chǔ)聲學(xué)理論驗證
賽賓公式驗證：固定房間容積，調(diào)節(jié)吸聲量，測不同混響時間，驗證實測值與公式（RT60=0.161V/A）計算值偏差，分析公式適用范圍。
聲能密度分布：不同位置布置聲壓傳感器，測不同混響下聲能密度變化，研究混響對聲音傳播、衰減的影響。
2. 聲學(xué)材料性能測試
吸聲系數(shù)測試（混響室法）：按 GB/T 20247-2006，先測空房間混響（T1），鋪材料后測混響（T2），用公式（α=0.161V/(S×(1/T2-1/T1))）計算吸聲系數(shù)，可模擬不同基礎(chǔ)聲場測試材料性能。
頻率選擇性吸聲測試：搭配頻率分析儀，測材料在不同混響、頻率下的吸聲系數(shù)，繪 “頻率 - 吸聲系數(shù)” 曲線，為材料選型提供支持。
3. 應(yīng)用聲學(xué)實驗
建筑聲學(xué)設(shè)計驗證：模擬目標(biāo)建筑容積、混響，測試聲音清晰度（如 STI），優(yōu)化設(shè)計方案。
噪聲控制方案模擬：模擬工廠、隧道等噪聲場景，測試吸聲吊頂、隔音屏障等方案的降噪效果。
聽覺輔助設(shè)備測試：模擬安靜（0.3 秒）、嘈雜（1.0 秒 + 背景噪聲）場景，測試助聽器、人工耳蝸性能。
四、實驗級聽音室設(shè)計關(guān)鍵
1. 基礎(chǔ)聲學(xué)設(shè)計：消除干擾
聲場均勻性：避開駐波共振頻率（推薦 1:1.2:1.5 比例），吸聲 / 反射結(jié)構(gòu)對稱，測試點聲壓級差異≤±3dB、混響差異≤±10%。
隔音與隔振：采用雙層隔聲墻、浮筑地面，空氣聲隔聲量≥45dB（GB/T 19889.3-2018），振動傳遞率≤0.1。
背景噪聲控制：配備低噪聲通風(fēng)、散熱系統(tǒng)，低聲壓級測試時背景噪聲≤20dB (A)。
2. 設(shè)備選型：精準(zhǔn)優(yōu)先
驅(qū)動與控制：選伺服電機(jī)（0.1mm 精度），控制系統(tǒng)支持參數(shù)記錄與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)聯(lián)動，減少人為誤差。
測量與校準(zhǔn)：配 Class 1 級聲級計（±0.7dB）、多通道聲學(xué)分析儀、標(biāo)準(zhǔn)聲源，設(shè)備每年送計量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)。
3. 系統(tǒng)校準(zhǔn)：實驗前必要步驟
混響時間校準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)聲源發(fā)聲，測不同檔位混響，誤差超 ±5% 則調(diào)整，確保全頻段穩(wěn)定。
聲場均勻性校準(zhǔn)：測房間 5 個標(biāo)準(zhǔn)點，超差則檢查調(diào)整。
數(shù)字補(bǔ)償校準(zhǔn)：采集混合聲場數(shù)據(jù)，調(diào)整 DSP 參數(shù)，避免失真。
結(jié)語
可調(diào)混響時間聽音室是聲學(xué)實驗的 “標(biāo)準(zhǔn)載體”，為基礎(chǔ)理論驗證、材料測試、應(yīng)用研究提供統(tǒng)一平臺，推動聲學(xué)學(xué)科向定量分析發(fā)展。未來隨研究深入，其精準(zhǔn)度與擴(kuò)展性將持續(xù)升級，助力聲學(xué)科技創(chuàng)新。