金屬尖劈vs平板

(完整word版)金屬尖劈vs平板(完整word版)金屬尖劈vs平板1/7(完整word版)金屬尖劈vs平板通過前期的技術交流,我公司對于“平板型”和“（金屬）尖劈型”兩種吸聲結構的原理、技術特點和優(yōu)劣勢進行了對比和說明,供參考:“平板型”吸聲結構和“（金屬）尖劈型”吸聲結構,以下分別簡稱平板和（金屬）尖劈。關于“截止頻率”的定義——“截止頻率”是提到消聲室時經(jīng)常被提及的一個重要概念，在ISO3745中定義如下：駐波管內(nèi)吸聲系數(shù)達到0。99的最低頻率.平板供應商聲稱無法按照ISO3745中的要求來測試平板的截止頻率，實際上，如果嚴格按照標準的要求去測試，其截至頻率會是在300—400Hz左右。同樣，“1/4波長”理論對于平板也是不適用的。關于吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)的高低表征了吸聲結構在搭建消聲室時真實吸聲性能的高低（簡單的說,材料吸聲性能越好,所得到的聲學自由場半徑會越大）。由于平板供應商聲稱只能使用混響室法測量其吸聲系數(shù)(混響室法只能測平均吸聲系數(shù)，不能測截止頻率）,對比同樣根據(jù)混響室法測量的平板的吸聲系數(shù)和金屬尖劈的吸聲系數(shù)可見,平板性能遠遠低于金屬尖劈。參見下圖（BCA即為平板的英文簡稱）。注:金屬尖劈測試數(shù)據(jù)取自相關測試報告，平板測試數(shù)據(jù)取自Faist公司網(wǎng)站公開資料。（聲學）自由場半徑（聲學)自由場半徑范圍內(nèi)是消聲室里真正能夠進行聲學測試的有效空間，獲取符合應用需要的自由場半徑或者盡可能大的自由場半徑也是搭建消聲室的目的之一——如果不嚴格要求自由場質(zhì)量,即只要達到“靜音”的水平,采用所謂平板或金屬尖劈四分之一左右的費用即可實現(xiàn)，可以為企業(yè)節(jié)省大量投資。由于平板的實際吸聲能力遠遠低于金屬尖劈，因此同樣大小的房間，使用平板的實驗室的自由場反而會比較小。反過來，如果確定了所需要的自由場的大小(一般根據(jù)實驗需求來確定），則使用平板的實驗室所需的房間尺寸實際上要比使用金屬尖劈的更大。因此，所謂“平板節(jié)省空間”一說從消聲室聲學設計上講是原理上的一個誤解。下圖來自德國知名消聲室設計、建造商G+H（全球四大消聲室供應商之一，同時提供尖劈和平板吸聲結構）公開發(fā)表的測試對比資料，可以看出，使用平板的實驗室的內(nèi)部空間確實大于尖劈,但其可以用來做聲學實驗的區(qū)域卻遠遠小于尖劈,而不能做實驗的空間即為“聲學意義上的垃圾空間”。平板的原理平板使用了“室內(nèi)駐波分析”的理論，分析出室內(nèi)駐波分布后,在某些節(jié)點布置一些共振吸聲板.但這個駐波分布是空房間的駐波分布，當實驗車輛、發(fā)動機、穿墻軸等放入實驗室后，整個房間的駐波分布會發(fā)生變化，房間越小，相對變化越大，因此實驗室在真實做實驗時的實際聲場與在設計/驗收階段時的理論聲場已經(jīng)完全不同，而且對于不同的車型也會不同。對于平板“消聲室”而言，在測試時的室內(nèi)聲場是不可知的，所測得的數(shù)據(jù)也很難說是被測樣機本身的真實特性還是受到聲場的影響。這些數(shù)據(jù)的真實性對于今后的研究的參考價值也會大大降低甚至失去意義.據(jù)我們所知,國內(nèi)2間典型的平板“消聲室”分別出現(xiàn)過室內(nèi)通過噪聲測量時左右側結構性偏差超過7dB(實際不超過3dB），車內(nèi)加速噪聲某一階次偏高遠超過實際情況等現(xiàn)象。平板所使用的共振吸聲體的吸聲特性如下圖所示，共振吸聲只能針對某些經(jīng)過“設計”的特定頻率進行，因此平板的自由場只在所謂的“截止頻率”附近比較大，在其他有些頻率上會變差.換句話說：使用平板的實驗室其聲場在空間和頻率上都是不均勻的。(金屬）尖劈的原理（金屬)尖劈的原理并不復雜，正是基于聲學理論中最基礎,也是最可靠的1/4波長理論，并在實踐中對吸聲結構和尺寸不斷優(yōu)化。（金屬）尖劈消聲室的設計就是實現(xiàn)聲學黑洞，將布置吸聲結構的各個表面的反射降到最低，真正模擬理論中的自由場?？偨Y上述，（金屬)尖劈是成熟的且沒有爭議的聲學方案，而平板是一個有一定理論缺陷的并且存在很大爭議（主要在國內(nèi)）的方案.在實際中，進入工作狀態(tài)的（金屬)尖劈消聲室和平板“消聲室”的主觀感受的區(qū)別也是非常明顯的,前者會讓進入者有明顯的處于消聲室/自由場/聲學黑洞之中的感覺，而后者與在普通安靜房間中區(qū)別甚小。平板作為一個“新技術”被商業(yè)化后，在2000年前后被很多國外廠家所采用，但后來各廠家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其問題或不足,05年以后用的就越來越少了。（實際上，平板并非一個真正的“新技術"，其理念和理論已有較長歷史，并且全球幾個最大、歷史最久的消聲室設計公司,如IAC，PK,G+H等也均有平板“消聲室"產(chǎn)品,“平板”對于聲學設計公司而言并非新的技術。這幾家公司基于對聲學應用、實驗室設計的多年理解，最終也分別認識到平板所存在的各種不足，出于對用戶也是對自身負責的態(tài)度，幾乎均對各種問題進行了說明或驗證。）在國內(nèi)情況不同。很多用戶一說起平板還會認為是比尖劈好很多的新技術，比如認為尖劈有泄漏、變形等問題，后來才發(fā)現(xiàn)實際上還是在把平板跟傳統(tǒng)普通尖劈（與金屬尖劈相對)對比:這里有部分供應商片面宣傳的因素，如極力突出傳統(tǒng)普通尖劈的不足，刻意強調(diào)平板與傳統(tǒng)普通尖劈相比的“優(yōu)勢”，但是由于自身不了解或者有意為之，不提聲場質(zhì)量等關鍵問題，不提先進的金屬尖劈；這里也有各金屬尖劈廠商在國內(nèi)商業(yè)宣傳或商務能力不足的問題；此外,國內(nèi)多數(shù)主機廠在2000年前后開始都是在建立第一間消聲室,還不具備國外主機廠多種模式（靜音室、傳統(tǒng)尖劈消聲室、平板“消聲室”，金屬尖劈消聲室）使用經(jīng)驗和對比的條件，加之國內(nèi)早期多間普通尖劈消聲室由于普通尖劈本身的不足（相對于金屬尖劈和平板)，起到了非聲學層面的反面影響效果。實際上，金屬尖劈早已解決了普通尖劈所存在的各種問題。而平板本身也是受益于并且使用了在金屬尖劈實踐中得到證實的“金屬穿孔板在使用恰當穿孔率時不會造成反射，在聲學上可以被看做透明”這一理論.金屬尖劈的技術優(yōu)勢參見附1。一個簡單的對比：平板與普通尖劈：平板在環(huán)保（不考慮各消聲器里填充材料情況下)、長期使用(聲場）穩(wěn)定性、清潔維護等方面優(yōu)于普通尖劈，在聲場質(zhì)量、均勻性、單頻性能、防火性能等方面不如普通尖劈（國外Ricado曾發(fā)生過泡沫吸聲材料（B1級防火，平板里所采用的填充物）的發(fā)動機消聲室失火燒掉，重新建設的事故)；金屬尖劈與平板:金屬尖劈在環(huán)保、長期使用（聲場）穩(wěn)定性、清潔維護等方面與平板相當（如：金屬尖劈不會發(fā)生變形，強度優(yōu)于平板，在多數(shù)平板做吸聲處理的實驗室里可以看到被撞癟的“平板”)；在聲場質(zhì)量、均勻性、單頻性能、防火性能等方面,金屬尖劈與普通尖劈相當，均優(yōu)于平板。關于“平板”還是“尖劈”的討論,在2005年后仍然存在于國內(nèi)NVH技術領域，某些錯誤觀念在中國汽車行業(yè)已經(jīng)幾乎流行了有7、8年，其中更多的是非技術因素（如商業(yè)宣傳、商務能力等）掩蓋了技術本質(zhì)，這也導致中國汽車行業(yè)近些年來的消聲室大多都采用了所謂的“平板新技術”，花了不少本可以節(jié)省的錢：平板在國外基本上是以“成本低廉，但仍能夠在某種條件下使用”的一個考慮成本時的選擇，到了國內(nèi)反而成了比尖劈還貴很多的“高科技產(chǎn)品"。在國外某項目投標時，一間凈空間為6.7x5。7x4.35m的實驗室，F(xiàn)aist公司在投標時只同意承諾:寬帶噪聲63Hz時自由場1。5m，而純音測試只能在150Hz以上;到了國內(nèi)就變成了截止頻率50Hz都可以進行純音測試的消聲室。在國內(nèi)由于宣傳上的某些誤導，在建消聲室的時候有時會單純的追求所謂低的“截止頻率”。以國外發(fā)動機消聲室為例，世界上主流的發(fā)動機實驗室，截止頻率都是在100Hz或以上的,而國內(nèi)許多發(fā)動機消聲室經(jīng)常聲稱可以達到63Hz，50Hz，甚至更低的“截止頻率"，這讓國外專家都會驚訝出聲。其實很多情況下，大家還未完全弄清楚ISO3745中的截止頻率和實驗室可以進行測試的最低頻率之間有什么差別。附一金屬尖劈消聲室技術優(yōu)勢簡述消聲室的空氣質(zhì)量達到國標GB50325-2001II類標準，即辦公室的空氣質(zhì)量標準；尖劈內(nèi)有特殊致密覆層，不會引起泄露;允許高速氣流通過消聲室而不會產(chǎn)生額外噪聲或泄漏;采用歐文斯克寧長纖維軟玻璃纖維，解決了普通尖劈填充物易碎的問題；結構堅固,長期使用不發(fā)生變形，聲場穩(wěn)定性好；具有較高的抗沖擊能力，并允許多次重復拆卸、再安裝；防火性能為A2級（不燃）,優(yōu)于泡沫等（B1級,難燃,但仍為可燃）;由于金屬尖劈既有阻性吸聲結構，又有抗性吸聲結構,因此,金屬尖劈在低頻和高頻都具有卓越的吸聲性能；金屬穿孔板開孔率及尖劈形狀均經(jīng)過不斷設計、實踐、改進、驗證,所有設計全部經(jīng)過駐波管嚴格測試，對聲場質(zhì)量提供最高保證；可以用抹布直接擦洗尖劈表面；美觀大方、尖劈顏色可以任意選擇，彰顯企業(yè)個性室內(nèi)的照明可以比傳統(tǒng)消聲耗電量更低，但達到同樣的亮度；金屬尖劈與其他吸聲結構的主要特性對照吸