阻抗管材料吸隔声测试系统广泛应用于各行各业材料声学特性的测试,如材料的吸声系数、反射系数、声阻抗、声导纳等。在建筑声学设计中,设计师需要知道各种材料的声学特性,以便计算室内的混响时间;在汽车内饰件设计中,工程师用车内材料的声学特性计算车内降噪的效果,并通过对重量、体积与声学性能优化来提高车内声学舒适性;在航空航天领域,需要通过材料声学性能测试选择更合适的合金材料和舱内座椅材料;在新材料及复合材料研究行业,需要测试不同分子结构或不同原料配比的产品声学性能等。
生产的阻抗管测试系统依据国家标准GB/T18696.2-2002 《阻抗管中吸声系数和声阻抗声学的测量第2部分: 传递函数法》及ISO10534-2:1998标准设计。本文通过测试系统介绍和测试案例分享两部分说明SKC材料吸隔声测试解决方案。
PART A---SKC阻抗管测试系统介绍
整套系统由阻抗管、高精度相位匹配传声器、数据采集器、功率放大器、测试软件等组成,相对于驻波管的驻波比法有测试时间短、频谱连续、重复性好等特点,尤其是进行材料研究时可大大提高对比实验的效率。
系统搭建图如下:
系统组成仪器介绍:
a. 阻抗管:
1.整套阻抗管采用高强度硬质铝合金整体加工成型;
2.能最大限度的保证管径以及腔体的稳固;
3.多种管径,多种传声器间距,测量的频率范围大;
4.只需小的样品即可完成材料吸隔声测试;
5.系统安装及拆卸方便,后腔大小可调节。
名称 | 管径 | 测量范围 | 传声器数 |
低频吸声管 | 100mm | 63Hz-1600Hz | 2支 |
低频隔声管 | 100mm | 63Hz-1600Hz | 4支 |
高频吸声管 | 30mm | 1600-6300Hz | 2支 |
高频隔声管 | 30mm | 1600-6300Hz | 4支 |
b.传声器SKC MP40:
阻抗管测试系统使用的传声器是SKC自主研发生产的高精度1/4英寸传声器MP40,传声器相位严格配对,下限频率低。(吸声测试使用2支,隔声测试使用4支)MP40具体参数如下:
测量传声器MP40 | |
型号 | MP40 |
音头尺寸(mm) | 7mm |
灵敏度(mV/Pa) | 50 |
频响范围(Hz) | 20-20K |
应用场合 | 自由场(Free field) |
极化电压(V) | 0 |
动态范围(dB) | 30-135 |
供电方式 | IEPE供电(IEPE power supply) |
供电电流 | 4.0mA |
c.四通道数据采集器Q421
Q421数据采集器四通道输入两通道输出,输出信号的频率和幅度在规定范围内可自由设定,具体参数如下:
参数 | 内容 |
输入通道 | 四通道BNC接口 |
计算机连接方式 | USB |
放大倍数 | X1,X10,X100 |
IEPE电流 | 4mA |
采样率 | 48kHz |
本底噪声 | 20dBA |
动态范围 | 112dB,A计权 |
d.功率放大器PA50
SKC功率放大器PA50拥有输出直流检测、开关机及过载保护装置,具体参数如下:
参数 | 内容 |
最大输入信号幅度 | ≧5Vrms |
最大输出功率 | ≧40W(有效值) |
最大输出幅度 | ≧20Vrms |
输入信号带宽 | 20Hz~50kHz |
输入阻抗 | 100kΩ//100pF |
可选输出放大量 | 6dB, 12dB, 18dB, 24dB, 30dB |
e.测试软件-SoundExpress
软件的主界面如下图所示,主要包括:
1.Project Management:项目文件管理
2.Hardware Setup:设置所有用到的硬件参数
3.Calibration:校准传声器
4.Test:可测试声压级、声强、声功率、材料吸声/隔声测试
5.软件特点:测试软件稳定性好,可移植性强,操作简单
PART B---测试案例分享
案例1--某整车汽车厂内饰件吸声样件测试
三组测试样件:10mm厚度吸声棉
测试要求:测试三组试件800Hz-6300Hz的吸声系数。
使用SKC材料吸声测试解决方案
吸声系数曲线图如下:
三组样件测试的吸声系数数据如下,
测试结果满足客户要求。
案例2--某高校复合材料样件隔声量/吸声系数测试
样件(大号):直径:99.96mm, 厚度:2.8mm
样件(小号):直径:28.90mm, 厚度:2.8mm
使用SKC材料吸隔声测试解决方案
隔声量曲线图和1/3倍频程数据如下:
使用SKC材料吸隔声测试解决方案
吸声系数曲线图和1/3倍频程数据如下:
SKC阻抗管材料吸隔声测试系统,可以在建筑行业、汽车内饰、高分子材料研究、新材料设计、复合材料开发以及高校、科研院所、各类研究机构等行业对诸如:墙体、天花板、汽车内饰件、毛毡、碳纤维材料、多体复合材料、蜂窝铝、多孔材料等进行声学吸隔声测试。
“诚实 Sincere、睿智Knowledgable、创意Creative”是SKC 公司向客户提供服务的宗旨。“声不可测, 声科测”,北京声科测声学技术有限公司致力于声学振动行业一体化服务。