長文干貨:建筑隔聲測量實戰(zhàn)
今天直入主題,聊聊建筑隔聲的測量??偟膩碚f,建筑隔聲有三種類型。
一種是空氣聲隔聲,它指的是聲音從一個房間傳到另一間的情況,我們需要評價的是兩個房間之間隔墻的隔聲量。

另一種常見的隔聲是撞擊聲隔聲。很多人應(yīng)該都體驗過樓上有人走路的時候發(fā)出的腳步聲,這是一種結(jié)構(gòu)傳聲,我們也需要測量這個隔聲量。

用來模擬腳步聲的 TM3 標準撞擊器
最后一個叫外墻隔聲,它指的是整個建筑的外墻對建筑外面聲音的隔聲情況。
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測試流程和結(jié)果
我們重點介紹最典型的空氣聲隔聲的測量,其它兩種的測量和它都是相通的。
首先我們要對建筑隔聲測量有一個基本認識 - 這是一種相對測量。
比如我們在房間放一個聲源,這個房間就叫聲源室,它隔壁需要我們評估的另一個房間就叫接收室,我們分別在兩個房間測量這個聲源的聲壓級,并最終計算出隔聲量。

當然,實際上還需要測量接收室的混響時間 RT60,這個不難理解,如果混響時間太大的話,就會有放大聲音的作用,進而影響實際隔聲的評估。所以在很多標準中,測量混響時間是必不可少的步驟。

我們還需要知道接收室的背景噪聲。位于聲源室的聲源發(fā)出的聲音如果算在背景噪聲里,顯然也會影響最終結(jié)果。
上面所有這些數(shù)據(jù)都測完以后,就可以計算隔聲量 R 或者表觀隔聲量 R' 了。這兩個結(jié)果很常見,它們具體的區(qū)別在哪兒呢?
其實在現(xiàn)實中,聲源發(fā)出的聲音并不是全部透過聲源室和接收室之間的隔墻傳過來的。聲音還可能從外面或者其它路徑繞過來。

這些額外傳過來的聲音當然會對結(jié)果帶來影響。
在實驗室中,我們可以盡可能地減小這些影響,但現(xiàn)場測量就很難了。所以現(xiàn)場測量一般用表觀隔聲量 R' 作為最終結(jié)果。
現(xiàn)實中還可能會遇到的一種情況就是,聲源室和接收室之間沒有特定的隔墻。

而不管是計算隔聲量還是表觀隔聲量,都需要用到隔墻面積的數(shù)據(jù)。在沒有隔墻的情況下就只能另尋他徑了。我們用規(guī)范化聲壓級差 Dn 來評價隔聲情況。這里相當于假設(shè)存在一個 10 平方米的隔墻。
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聲源室和接收室
總的來說就是要將更不規(guī)則,更大的房間作為聲源室,另一個則作為接收室。還有就是沒有特定隔墻的房間,或者兩個房間并不是直接接觸,也是將聲源放在更大的房間,結(jié)果通過聲壓級差來衡量。

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聲源位置
關(guān)于聲源位置的擺放也值得討論。
我們追求的目標有兩個,一個是讓接收室收到的總聲壓級比背景噪聲大 10db 以上。還有就是要在兩個房間的多處位置測量聲壓級,然后計算各自的平均值。
要達成這些目的,就不能將聲源放在房間的中心位置,而是要靠近角落。也不能將聲源放的太靠近墻面,至少要距離這些表面 1 米以上。測量聲壓級的位置和高度都要有所變化,一般每個房間要測量五個點。

為什么聲源要靠近角落擺放?
測量的時候我們總希望盡可能得到更大的聲壓級,如果放在房間中間,聲音會比放在角落更低。放在角落時房間的共振更容易幫我們放大聲音。
這里提醒大家一點就是,實際測量中實在沒法達到上面說的 10db 的信噪比也沒關(guān)系,計算中我們可以把背景噪聲從總聲壓級中減去,也能得到合理的結(jié)果。

距離方面還有一些要求需要注意,除了聲源和墻面等平面距離大于 1 米,聲源和麥克風之間的距離也不能小于 1 米。第二就是不同麥克風位置之間的距離應(yīng)該超過 70 厘米。
麥克風和墻壁或地面距離不能小于 50 厘米。

最后還有容易忽視的一個,我們不能只在聲源室測量一個聲源位置,還要移動聲源到另一個位置然后重復(fù)一遍整個測量過程。這里兩個聲源位置之間需要大于 1.4 米。
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測試
實際上測量并不局限于某一種配置,我們只要能把前面提到的那些參數(shù)全部測出來就可以了。不過還是有三種典型的流程。

如果只有一臺聲級計,就只能一個房間一個房間測量,先測聲源室噪聲,再走到接收室,測量聲壓級,背景噪聲,混響時間 RT60,保存好數(shù)據(jù),然后處理數(shù)據(jù)。

這個方法的缺點顯而易見了,就是比較麻煩,優(yōu)點就是在設(shè)備上的投入比較少。
第二種是半自動的方法,儀器連接在電腦上并由其控制,我們只要移動麥克風就可以了。有時候如果門窗的縫隙特別小,不便于傳統(tǒng)的 XLR 線走線的話,還可以選扁平線。具體測試過程跟前面類似??梢允謩犹幚頂?shù)據(jù),也可以由軟件處理。

最省事的方法,當然也是相對最花錢的方法,就是全自動無線測量。我們在測量現(xiàn)場設(shè)置一個 WIFI 局域網(wǎng),聲源室和接收室各放一臺聲級計,你甚至可以在聲源室和接收室各放一套聲源,這樣測混響時間就不用搬動聲源了。
所有設(shè)備都無線連接到網(wǎng)絡(luò)中,通過軟件全自動控制,直接測出最終結(jié)果。

這種方法除了方便還有一個好處,就是現(xiàn)場實時看到數(shù)據(jù),有任何問題可以及時調(diào)查甚至整改。
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移動麥克風
很多人想在測量過程中直接移動麥克風,這樣就不用等每次測量結(jié)束,能比較方便的把平均聲壓級測出來。
這并非不行,但主要的問題是 - 沒有確定的測量點就很難準確復(fù)現(xiàn)結(jié)果,比如現(xiàn)場做完整改以后需再次測量,如果測量位置不一樣就難以對比。
所以我們推薦事先標定測量點,然后在固定位置測量。
但有一個例外,就是可以使用電動麥克風架,它可以自動旋轉(zhuǎn),不需要人再去移動。不過這又是另一筆開銷了。

今天的內(nèi)容就是這些,歡迎批評指正。
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