消音室

　　指一間沒有反射的房間。在消音室的墻壁上均鋪設得有吸聲性能良好的吸聲材料。因此，室內便不會有聲波的反射。消音室是專門用來測試音箱、喇叭單元等。
消音室所用的吸聲材料，要求吸聲系數大于0.99。一般使用漸變吸收層，常用尖劈或圓錐結構，以玻璃棉作吸聲材料，也有用軟泡沫塑料的。例如一個10×10×10m的實驗室，每面敷設1m長的吸聲尖劈，其低頻截止頻率可達50Hz。在消音室中進行試驗時，被測試的對象或聲源等置于中央的尼龍絲網或鋼絲網上，由于此類網能承受的重量有限，故只能測試重量輕、體積小的聲源等。

　　消音室的性能是否符合使用要求，一般用檢定自由場的方法來檢驗，即點聲源在其中產生的聲壓應與到聲源消音室的距離成反比，實測聲場與理想自由場的偏差，是用以衡量消音室性能優劣的主要指標。在一般的聲學測試中，要求此偏差不大于±1dB；對于傳聲器校準,則要求在校準距離附近此偏差不大于±0.1dB。 
消音室除了應滿足自由場的要求外，還要求有較低的本底噪聲。故在消音室與基礎之間，還需采取一定的隔振措施。 
對于第一次進入消音室的人來說，在這里面實在是太不習慣了，和外界的聽覺感觸完全不一樣，擊掌說話沒有任何回聲，走動時衣褲摩擦的聲音卻前所未有的清晰，在不說不動的情況下這里安靜的似乎能聽到自己血液流淌的聲音。在這種極度安靜的環境下，第一次接觸消音室的人都會馬上感覺到孤獨和輕微的恐懼。

　　由于實際需要，自70年代起發展了一種稱為半消聲室的聲學實驗室。此半消音室除要求地面為硬質剛性反射面外，其余與消音室相同。當聲源或接收器置于地面上時，聲源和接收器之間只有直達聲而沒有反射聲，故在地面上的半空間中有同消音室中那樣的自由場。半消音室的優點是由于地面是硬的，能承受較大的重量，適宜測量如車輛、大型機器、設備等的噪聲功率且使用方便，造價比消音室低廉；缺點是當聲源的等效聲中心或接收器高出地面較多時，聲反射的影響使聲場嚴重偏離自由場，這種現象在頻率高時更為顯著，因此消音聲室存在有高頻限。 

      卦限消音室是一個相鄰的三個面為硬反射面，另三個面上裝有吸聲尖劈的實驗室。三個反射面形成三面鏡子，如聲源或接收器置于此三反射面的交點上，則聲源和接收器之間和半消音室相同，只有直達聲而沒有反射聲，使在其中形成自由場。由于聲源或接收器只能置于交點上，故在實際使用中將受到很大限制。

　　在設計消音室時應注意： 
(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的要求可有較大差別。 
當界面吸聲系數a=0.99，即|R|=0.1時．偏差△L=1dB的范圍為r<O.2L，△L=-1dB的范圍為r<0.18L。揚聲器電聲參數的測試，多半用純音信號．所以一般要求界面吸聲系數大于0.99，才能在足夠大的測試距離上滿足聲場偏差小于±10%的要求。若要求△Ln<1dB，則即使r=L/2，即測點接近界面，也只要a=0.88就夠了。特別在半消聲室中進行機器輻射噪聲功率級的測定，允許自由聲場偏差≤±2 dB或±3 dB，所以對界面吸聲系數不必要求達到0．99。 
(2)隨之而來的是關于吸聲結構的設計。 
對于要求吸聲系數≥0.99的吸聲結構，一般采用尖劈形狀。因為多孔性材料的吸聲機理，是材料內部有大量氣流連通的空氣隙，形成細管甚至毛細管，當聲波傳人時，聲波在細管中的振動因內摩擦而轉化為熱能被吸收。吸聲能力與材料的空隙率(如玻璃棉的空隙率達96%左右)、流阻及材料的纖維結構有關。同時．吸聲的頻率特性與材料厚度有關，即吸聲最大值的下限頻率大約是其厚度相對應的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。從尖劈結構的截面來看．是從空氣媒質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構深部并被轉化為熱能消耗掉。 
當然，要設計達到0.99以上的吸聲系數．除與材料本身的參數有關外，還與尖劈的形狀(尖劈的角度和劈部與尖部的比例)有關。尖劈的總長度決定最大吸聲系數的最低頻率(一般稱吸聲系數大于0.99的最低頻率為尖劈的截止頻率)。大約為尖劈總長度相應為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構．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，尤其半消音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構的設計。如，在為某企業設計大型電機的聲功率測定進行半消音室設計時，采用三層布幕的多共振吸聲結構，在低頻駐波管中試驗不同材質的防火布，改變與剛性壁的安放距離，獲得100Hz以上吸聲系數大于0.86的結果，很節省地完成了半消音室的設計任務。 
(3)關于消音室大小和形狀的考慮。 
一般消音室的建筑造型幾乎不用球狀、柱狀或圓弧面的形狀。因為如果吸聲結構的吸聲系數完全大于0．99，則殼體形狀的影響不大；但在吸聲系數甚低于0．99的情況，至少在吸聲結構的截止頻率以下，吸聲系數急遽下降，則大的凹面會產生聚焦的聲缺陷，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，一般測點都要在設備的四周空間布置，所以多為設計成方形或長方形的半消音室．其長寬和高度均可估算，即按有關測試標準所要求的測量距離、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，當然會適當留有余地，還要考慮今后可能有的設備大小。 
對于電聲器件的參數測量，則如果聲源(揚聲器)放在消音室中心．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，需要較大的測試距離)，則消音室尺寸就較大。一般考慮是將聲源與傳聲器測試線的中心設在消音室的中心，并且測試線沿平面對角線方向，消音室的形狀是長方形．這樣安排使消音室空間最為節省。建成后進行自由聲場鑒定時，除聲源放在消音室中心進行測量，得到這種情況下一定偏差(為±ldB，±2dB等)內自由聲場的范圍，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)多遠測試距離上，與理想自由聲場的偏差為多大。

　　2012年4月4日，據英國《每日郵報》報道，美國制造的地球上最安靜場所卻靜得令人無法忍受，人在此種消音室環境中可以忍受的最長時間為45分鐘。 
美國明尼阿波利斯南部奧菲爾德實驗室（Orfield）的“消音室”可以吸收99.99%的聲音，被吉尼斯世界紀錄列為世界上最安靜的地方。但是待在這里時間過長會令人產生幻覺。這間“消音室”的建造者史蒂文·奧菲爾德（Steven Orfield）說：“我們挑戰黑暗中坐在靜室中的時間，只有一名記者在那里待了45分鐘”“在安靜的環境下，耳朵會逐漸適應。屋子里越安靜，耳朵聽到的東西越多。你會聽到心臟的跳動，甚至可以聽到你的肺和胃發出咕嚕聲。在消音室，你自己變成了噪音”他說，在這種靜室中，很容易令人迷失方向。 
這間靜室曾被美國許多大公司使用，以測試聲音對他們產品的影響，比如閥門、汽車儀表板、手機等。美國宇航局曾利用其測試宇航員是否適合太空工作。奧菲爾德解釋稱，太空就像一個巨大的靜室，宇航員能在其中保持注意力集中非常關鍵。