CN104457970B - 一种宽频带测量用半消声箱 - Google Patents

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一种宽频带测量用半消声箱，包括筒状箱体；箱体中央设置测量传声器，在箱体除安装待测物件的面以外的所有面的内壁布置吸声材料或吸声结构，使传声器与吸声材料或吸声结构的表面的空间相隔距离为20cm以上，空间相隔距离与测量的最低测量频率有关，最低测量频率愈低，空间相隔距离愈大。本发明筒状箱体内部的横截面为多边形；外箱体横截面为矩形。箱体包括隔声和吸声材料所占空间小，无需体积较大的专门测试室，使用方便，方便大规模的产品质量检测，降低了生产测试成本；隔声和吸声材料安装牢固，测试操作简便；由于隔声性能好，测量装置受外界干扰程度小，因此测试精度高，测试数据重复性好，并可在多种不同的环境中使用。

Description

一种宽频带测量用半消声箱
一、技术领域
本发明涉及一种宽频带测量用半消声箱，或者说是近似半消声室测量效果的消声装置。
二、背景技术
扬声器、手机等发声器件，其声学性能，如频率响应、总谐波失真等，要求在自由场(消声室)或半自由场(半消声室)条件下进行测量。但是消声室或半消声室体积大、造价高，特别是在生产线上操作不方便。于是能模拟消声室或半消声室测量效果的一种宽频带测量用半消声箱成为业界的不二选择，在规定的测量频率范围内达到近似消声室或半消声室测量的效果。
现有技术模拟消声室或半消声室测量时，尤其是对扬声器、手机等在低频段的声学性能测量，如低频达到100Hz(甚至75Hz、50Hz)有采用尖劈玻璃棉等吸声材料制备的消声箱结构，但需要3米或更大尺度的箱体，这完全可等同于一座消声室的体积，成本高。且在生产中实用极难，也不符合人体工程的设计要求(生产操作人员在使用时极不方便)。目前许多通信产品、光电产品、家电产品、机电产品等都会采用此类消声箱进行声学或噪音测试，如计算机、手机、电机、电源等生产企业。消声箱产品主要应用于：计算机和附件的噪声检测和质量控制，通信产品、电声产品、小型风扇、科研的声学测试。现有消声箱规格特点：(1)内部吸声：>250Hz时吸声系数α>0.9；(2)可用空间：根据用户产品特点设计；(3)产品结构：复合钢板隔声结构，平板吸声体；(4)测量***：传声器固定在箱内，测量仪器精选；(5)噪声指标：保证在外部噪声低于75dBA时箱内噪声<26dBA。
CN201310424311提出了一种消声箱，包括隔音墙体和吸音装置，所述吸音装置包括吸音棉和吸音布，所述吸音棉均匀安装在所述隔音墙体的内侧，所述吸音布包襄所述吸音棉。然而吸音布包襄吸音棉的吸声效果远不能与消声室相比拟。
CN200620172780.的隔声性能测量装置，主要用于轻质隔声材料的隔声性能测量。包括有消声箱和混响箱，消声箱下端开口，混响箱上端开口，混响箱和消声箱通过上、下端开口的接合使两箱连接为一体,在消声箱与混响箱之间设置有隔板；所述的消声箱的箱壁为多层复合吸声结构，所述混响箱的箱壁为多层复合阻尼结构,消声箱上开有门框，门框处安装有隔声门。
CN201310407449公开了一种***，包括上壁、下壁、左壁和右壁，其中上壁和下壁分别安装有多个上消声片和多个下消声片，左壁和右壁分别设置进风口和出风口。所述多个上消声片和多个下消声片在***的左右方向和上下方向上均相互交错设置排布。
CN201220355858公开了一种手机音频快速测试装置，其包括支撑部、压紧部以及测试部。所述支撑部用于放置手机。所述压紧部设置在所述支撑部的侧边并包括快速压头以压紧手机。所述测试部包括人工嘴和人工耳，所述人工嘴对准手机的麦克风，而所述人工耳对准手机的扬声器。通过设置支撑部、压紧部以及测试部以实现对生产线上的手机进行音频性能的快速测试。由于空间的限制，没有条件建造及使用接近理想自由场的半消声室，可能只是需要建立一个接近自由场的一个体积较小的隔音环境是最需要和实用的追求。
三、发明内容
本发明目的是，提出一种消声箱，尤其是一种宽频带测量用半消声箱，使其达到在测试环境下内部本底噪声低，并提供截止频率100Hz(甚至更低)的近似半自由声场空间。从而能够确保测量的精确性和可重复性以及测量速度。当然，具有小体积和符合人体工程使用条件更好。
本发明的技术方案是，一种宽频带测量用半消声箱，包括筒状箱体；其特征是箱体中央设置测量传声器支架，在箱体除安装待测物件(如扬声器、手机等)的上盖板以外的所有面的内壁布置吸声材料或吸声结构，使传声器与吸声材料或吸声结构的表面的空间相隔距离为20cm以上，空间相隔距离与测量的最低测量频率有关，最低测量频率愈低，空间相隔距离愈大。
进一步，筒状箱体内部的横截面为多边形，筒状箱体外部的横截面为矩形；
进一步，布置在四壁的吸声材料可以布置为凹凸相间的结构，凹凸周期为(2～10)cm；
进一步，在筒内筒高度1/4左右以下的筒底部位四周布置扩散吸声复合结构，筒高度1/4左右以上的部位起码在四周的1/3周长位置布置扩散吸声复合结构。扩散吸声复合结构的完成面与箱体内表面成(130°～170°)夹角；
进一步，筒壁及筒底板具有多孔板、吸声层、声阻尼层和外隔声层；
进一步，筒盖板上安装测量扬声器，筒盖板是倾斜的，与水平面呈(10°-35°)角。盖板设置固定及压紧装置，以保证待测物件(如扬声器、手机等)在安装完成后的气密性。
本发明的有益效果在于：箱体包括隔声和吸声材料所占空间小，无需体积较大的专门测试室，使用方便，方便大规模的产品质量检测，降低了生产测试成本；隔声和吸声材料安装牢固，测试操作简便；由于隔声性能好，测量装置受外界干扰程度小，因此测试精度高，测试数据重复性好，并可在多种不同的环境中使用。本发明的消声箱可供微型扬声器和整机(如手机、平板电脑、笔记本电脑)的声学测量，包括其它扬声器和传声器声学测量；本发明可以模拟到本底噪声足够低的背景环境，并提供截止频率100Hz(甚至更低)的近似半自由声场空间。从而能够确保测量的精确性和可重复性以及测量速度。具有的外形设计更符合人体工程。扩散吸声复合结构可以对噪音产生多次无噪声影响的折射或绕射，从而消减了噪音量；对扬声器音频快速测试装置，节省了时间，提高了生产效率。
四、附图说明
图1是本发明结构示意图。
五、具体实施方式
如图所示，扩散吸声复合结构1、筒下层的第二扩散吸声复合结构2、测试上盖板3、分障板安装孔4、传声器支架5、外层隔声层6、阻尼及吸声层7、共振吸声层8、内层吸声材料9、隔振装置或万向轮10。
一种宽频带测量用半消声箱，包括筒状箱体；其中箱体中央设置测量传声器支架，在箱体除安装待测物件(如扬声器、手机等)的面以外的所有面的内壁布置吸声材料或吸声结构，使传声器与吸声材料或吸声结构的表面的空间相隔距离为20cm以上，空间相隔距离与测量的最低测量频率有关，最低测量频率愈低，空间相隔距离愈大。传声器支架5上安装测量传声器，位置在中央上部的位置，保证此处的噪声背景低、对测量的负面影响可以忽略。
筒状箱体内部的横截面为多边形，尤其筒状箱体外部的横截面为矩形，本实施为矩形，尤其是正四边形；吸声材料起码在筒的四壁布置构成扩散吸声复合结构1、筒下层的第二扩散吸声复合结构2，所述扩散吸声复合结构是凹凸相间的结构，凹凸周期为(2～10)cm，尤其是(3～5)cm；在筒内筒高度1/4左右以下的筒底部位四周布置扩散吸声复合结构，筒高度1/4左右以上的部位至少在四周的1/3周长位置布置扩散吸声复合结构。
扩散吸声复合结构的完成面与箱体内表面成(130°～170°)夹角。筒壁及筒底板具有多孔板、吸声层、声阻尼层和外隔声层。筒盖板上安装待测物件(如扬声器、手机等)，筒盖板是倾斜的，筒盖板与水平面呈(10°～35°)角，相应的筒壁板也如此配合，有两块壁板是梯形的。盖板设置固定及压紧装置，以保证待测物件(如扬声器、手机等)在安装完成后的气密性。筒壁板外板采用中纤板、夹板等具有一定隔声量和刚性的材料。吸声材料布置为凹凸相间的结构，以块状材料叠合较好。筒壁及筒底板具有多孔板、吸声层、声阻尼层和外隔声层。筒盖板上安装待测物件(如扬声器、手机等)，筒盖板是倾斜的，与水平面(地面)呈10-35度。
测量传声器的固定支架采用空心金属管，与上盖板垂直，安装于底板上，测量传声器带紧固装置安装于金属管中，其数据线从空心管中穿出。当测量频率范围到低频(最低测量频率)100Hz时，箱体横截面为矩形的尺寸为(80～120)cm*(80～120)cm；箱体高度为(70～110)cm，筒壁厚度为(8-15)cm。测量频率范围的下限高于100Hz时，箱体的尺寸可以更小。传声器的空隙的空间能够达到20cm以上即有良好的效果。100Hz，且箱子的横截面为矩形时，矩形的尺寸为(80～120)cm*(80～120)cm；箱体高度为(70～110)cm，筒壁厚度为(8～15)cm。
盖板设置固定及压紧装置，以保证待测物件(如扬声器、手机等)在安装完成后的气密性。
箱底设有万向轮(运输条件下)或/和隔振装置(在使用条件下可防外部的振动能量进入)。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更改和润饰。因此，本发明的保护范围，当视权利要求书所界定者为准。

Claims (2)

1.一种宽频带测量用半消声箱，包括筒状箱体；其特征是箱体中央设置测量传声器，在箱体除安装待测扬声器物件的面以外的所有面的内壁布置吸声结构，使传声器与吸声材料或吸声结构的表面的空间相隔距离为20cm以上，空间相隔距离与测量的最低测量频率有关，最低测量频率愈低，空间相隔距离愈大；
筒状箱体内部的横截面为多边形或矩形；
吸声材料布置为凹凸相间的结构，凹凸周期为2-10cm；在筒内筒高度1/4以下的筒底部位四周布置扩散吸声复合结构，筒高度1/4以上的部位至少在四周的1/3周长位置布置扩散吸声复合结构；
扩散吸声复合结构的完成面与箱体内表面呈130~170度夹角；
筒壁及筒底板具有多孔板、吸声层、橡胶声阻尼层和外隔声层；筒盖板上安装待测扬声器物件，筒盖板是倾斜的，与地面水平面呈10-35度；
盖板设置固定及压紧装置，以保证待测扬声器物件在安装完成后的气密性；
对最低测量频率100Hz时，矩形的尺寸为80~120 cm *80~120cm；箱体高度为70~110cm，筒壁厚度为8-15cm。
2.根据权利要求1所述的一种宽频带测量用半消声箱，其特征是箱底设有隔振装置或/和万向轮。
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