基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法技术

基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法属于轨道客车贯通道装置的隔声性能测量方法领域，该方法首先建造足以容纳被测列车贯通道的包括消声室和混响室的联合声学实验室，并给出了具体的消声室建造指标，以及确切给出了用于产生混响场激励的一个无指向声源和三个混响场传声器的具体布置位置，以及隔声板封堵工装的布局位置和隔声性能指标参数，还给出了计算消声室和混响室环境下的列车贯通道隔声量的经验公式。本发明专利技术可以借助消声室对环境噪声的隔绝功能，避免外界干扰，并大幅提高声学数据的准确性，以及使基于消声室和混响室环境下的列车贯通道隔声性能测试方法的数据分析和计算得以实施。

Test Method for Acoustic Insulation Performance of Train Crossing Channel Based on Reverberation Chamber and Anechoic Chamber

The test method of sound insulation performance of train through-passage based on reverberation chamber and anechoic chamber belongs to the field of measurement method of sound insulation performance of railway passenger car through-passage device. Firstly, a combined acoustic laboratory including anechoic chamber and reverberation chamber is constructed to accommodate the measured train through-passage device. The specific construction index of anechoic chamber is given, and the exact one for generating reverberation field excitation is given. The location of three microphones without directional sound source and three reverberation fields, as well as the layout position of sound insulation board sealing fixture and the parameters of sound insulation performance are given. The empirical formulas for calculating the sound insulation capacity of train through-passage in the environment of anechoic chamber and reverberation chamber are also given. With the help of the isolation function of the anechoic chamber for environmental noise, the invention can avoid external interference, greatly improve the accuracy of acoustic data, and implement the data analysis and calculation of the test method for the sound insulation performance of the train through passage based on the anechoic chamber and the reverberation chamber environment.

【技术实现步骤摘要】
基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法
本专利技术属于轨道客车贯通道装置的隔声性能测量方法领域，具体涉及一种基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法。
技术介绍
与本专利相关的现有技术一如图1所示，轨道客车的贯通道1是由多个环节框架通过柔性蒙皮串联而成的、类似手风琴风箱结构的可伸缩柔性通道，其用于连接两节临近的车厢，并使列车在圆弧轨道上的弯道行驶成为可能。为了优化贯通道的降噪性能，需要对其进行隔声性能的声学测验，从而获得贯通道隔声性能参数，以便作为降噪优化的依据。与本专利相关的现有技术二：消声室的技术现状消声室是一种适用于大型结构部件声学测试的整体外部隔声建筑，其内部安装吸声间劈，使其消声室内的任何声音没有反射，并且通过建造高隔声量的巨型封闭空间将外部的环境噪声完全隔绝，从而为消声室内部提供符合声学测试标准的安静环境，以便于在该环境中进行各类声学试验。消声室的建造工艺和验收标准均是成熟且公知的现有技术。与本专利相关的现有技术三：标准混响室的建造工艺和验收标准均是成熟且公知的现有技术，国内混响室的设计建造通常依据ISO3741-2010以及GB/T6881系列标准。与本专利相关的现有技术四:混响-混响室及其声压-声压法的基本原理：现阶段常用的混响-混响室及其声压-声压法的隔声特性测试方法依据建筑学标准《GB/T19889.3-2005声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分建筑构件空气声隔声的实验室测量》进行待测部件的隔声试验测试。测试时需要设置两个混响室，二者通过混响室测试窗口彼此贯通连接；其中的一个混响室作为发生室放置声源，同时放置声学传感器，另一混响室作为接受室只放置声学传感器，进而利用两个混响室测试得到的平均声场的差值计算其测试部件的隔声特性；混响-混响室及其声压-声压法是成熟且公知的现有技术。与本专利相关的现有技术五：现有的基于混响-混响室及其声压-声压法的贯通道隔声性能测试的方法如下：由于贯通道体积巨大，且具有柔性伸缩特性，目前轨道交通车辆贯通道结构的隔声测试暂时没有标准方法，通常国内外声学实验室对贯通道隔声特性采用的测试方法如下：步骤一：在贯通道的多个环节的中段将其切割成环节数相等的两半，并仅对其中切割后的半个贯通道结构进行隔声特性测试；步骤二：将步骤一所述的半个贯通道结构的前、后两个开口端，均用高于其预估隔声量的结构进行隔声密封，确保声源辐射的声能量只能从半个贯通道结构的左右侧壁和上下端面传递出来；步骤三：按照前述现有技术四所述成熟且公知的基于混响-混响室声压-声压法所述原理，对步骤二所述隔声密封后的半个贯通道结构进行声压-声压法的隔声特性测试，其具体包括如下子步骤：步骤3.1：将隔声密封后的半个贯通道结构放置在混响-混响的测试窗口位置，注意其与四周的密封处理，在混响-发声室内部按照声压-声压法的要求放置标准声源设备，使其在混响-发声室内部形成标准的混响场；步骤3.2：在混响-受声室内部按照声压-声压法所给定的采样设备布局技术要求，布置多个麦克风；步骤3.3：由步骤3.1所述标准声源设备发出给定的参数下的测验声音，并由步骤3.2所述的混响-受声室内部的麦克风进行声音数据的采样收集；步骤3.4：按照现有技术四所给出的声压-声压法所给定的已知算法，对步骤3.3所采样到的声音数据进行计算，即可得到对前述的半个贯通道结构的隔声特性分析结果，其待测部件隔声量R的计算公式(1)如下所示：式(1)中，L1为混响-发声室的平均声压级，L2为混响-受声室的平均声压级，A为混响室接收室的吸声量，S为测试洞口(试验样件)的面积；步骤四：将步骤三所获得的对半个贯通道结构的隔声特性分析结果，等效视作对完整的贯通道的隔声特性分析结果。前述现有技术不适用于贯通道隔声性能测试的原因如下：由于贯通道体积巨大，且具有柔性伸缩特性，因此，为节约试验成本，现有基于混响-混响室及其声压-声压法的贯通道隔声性能测试方法并不建设足以容纳整个贯通道的巨大混响-混响室，而是仅针对半个贯通道结构进行试验，并且其仅能针对与混响室测试窗口的面积相匹配的局部贯通道的隔声特性，因此，该实验的结果不能完全替代完整的贯通道的整体隔声特性分析结果，其不能满足大尺寸部件的隔声特性测试，导致其测试结果对评估整体部件的隔声特性存在一定误差，置信度不够理想。此外，现有声压-声压法的算法公式不够合理，误差较大，分析速度较慢。
技术实现思路
为了解决现有由于贯通道体积巨大且具有柔性伸缩特性，因此为节约试验成本，现有基于混响-混响室及其声压-声压法的贯通道隔声性能测试方法并不建设足以容纳整个贯通道的巨大混响-混响室，而是仅针对半个贯通道结构进行试验，因此，该实验结果的不能完全替代完整的贯通道的隔声特性分析结果，置信度不够理想；以及现有声压-声压法的算法公式不够合理，误差较大，分析速度较慢的技术问题，本专利技术提供一种基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法。本专利技术解决技术问题所采取的技术方案如下：基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法，其包括如下步骤：步骤一：按照列车贯通道的外形尺寸建设足以容纳整个贯通道的联合声学实验室，其包括消声室和混响室；消声室为矩形，其内部尺寸满足大于被测贯通道的外形尺寸；混响室为正方形，其与消声室的一个侧墙通过矩形的混响测试窗口彼此连通；所述贯通道的外形尺寸是混响测试窗口尺寸的120％；步骤二：将贯通道置于步骤一所述的消声室中，并将其前、后两个开口端，均用高于其预估隔声量且吸声系数小于0.1的隔声板封堵工装进行隔声密封，确保声源辐射的声能量只能从贯通道的各个侧面传递出来；用隔声密封处理后的贯通道的一个外侧壁将混响测试窗口对应密封；步骤三：在混响室内布置一个无指向声源和三个混响场传声器，通过调整无指向声源的高度及在混响室内部的位置，使得混响室内部三个混响场传声器测试得到的声压级差值均小于1dB，以确认混响室内部产生了均匀的混响场激励；步骤四：按照公知的声功率法，分别在步骤二所述隔声密封处理后的贯通道的结构上远离混响室所在一侧的贯通道外侧壁上进行透射声功率Lw的测量，以及在步骤二所述隔声密封处理后的贯通道的结构上靠近混响室所在一侧的贯通道外侧壁上进行透射声功率Lp的测量；步骤五：依据下式计算混响室及消声室环境下的列车贯通道隔声量：TL＝LP-6-LW…(2)。本专利技术的有益效果是：该基于消声室环境下的列车贯通道隔声性能测试方法首创性地提出建造足以容纳被测列车贯通道的包括消声室和混响室的联合声学实验室，并给出了具体的消声室建造指标，从而可以借助消声室对环境噪声的隔绝功能，避免外界干扰，并大幅提高声学数据的准确性。本专利技术针对轨道客车贯通道的结构巨大且具有柔性伸缩特性的特殊情况而确切给出了用于产生混响场激励的一个无指向声源和三个混响场传声器的具体布置位置，以及隔声板封堵工装的布局位置和隔声性能指标参数，从而将贯通道内部空间密闭并成为能够在无指向声源的激励下产生均匀混响场激励的混响室，进而为依据本专利技术所给出的经验公式计算消声室环境下的列车贯通道隔声量创造必要的声学试验环境，同时还使得利用声强扫描法对整个贯通道结构进行透射声功率的测量的新方案得以实施，进而满足评估整个贯通道隔声性能的要求。本专利技术还通过大量实验测试和经验总结，首创性地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：按照列车贯通道(1)的外形尺寸建设足以容纳整个贯通道(1)的联合声学实验室(5)，其包括消声室(5‑1)和混响室(5‑2)；消声室(5‑1)为矩形，其内部尺寸满足大于被测贯通道(1)的外形尺寸；混响室(5‑2)为正方形，其与消声室(5‑1)的一个侧墙通过矩形的混响测试窗口(5‑1‑1)彼此连通；所述贯通道(1)的外形尺寸是混响测试窗口(5‑1‑1)尺寸的120％；步骤二：将贯通道(1)置于步骤一所述的消声室(5‑1)中，并将其前、后两个开口端，均用高于其预估隔声量且吸声系数小于0.1的隔声板封堵工装(2)进行隔声密封，确保声源辐射的声能量只能从贯通道(1)的各个侧面传递出来；用隔声密封处理后的贯通道(1)的一个外侧壁(1‑1)将混响测试窗口(5‑1‑1)对应密封；步骤三：在混响室(5‑2)内布置一个无指向声源(3)和三个混响场传声器(4)，通过调整无指向声源(3)的高度及在混响室(5‑2)内部的位置，使得混响室(5‑2)内部三个混响场传声器测试(4)得到的声压级差值均小于1dB，以确认混响室(5‑2)内部产生了均匀的混响场激励；步骤四：按照公知的声功率法，分别在步骤二所述隔声密封处理后的贯通道(1)的结构上远离混响室(5‑2)所在一侧的贯通道外侧壁上进行透射声功率Lw的测量，以及在步骤二所述隔声密封处理后的贯通道(1)的结构上靠近混响室(5‑2)所在一侧的贯通道外侧壁上进行透射声功率Lp的测量；步骤五：依据下式计算混响室及消声室环境下的列车贯通道隔声量：TL＝LP‑6‑LW…(2)。...

【技术特征摘要】
1.基于混响室及消声室的列车贯通道隔声性能测试方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：按照列车贯通道(1)的外形尺寸建设足以容纳整个贯通道(1)的联合声学实验室(5)，其包括消声室(5-1)和混响室(5-2)；消声室(5-1)为矩形，其内部尺寸满足大于被测贯通道(1)的外形尺寸；混响室(5-2)为正方形，其与消声室(5-1)的一个侧墙通过矩形的混响测试窗口(5-1-1)彼此连通；所述贯通道(1)的外形尺寸是混响测试窗口(5-1-1)尺寸的120％；步骤二：将贯通道(1)置于步骤一所述的消声室(5-1)中，并将其前、后两个开口端，均用高于其预估隔声量且吸声系数小于0.1的隔声板封堵工装(2)进行隔声密封，确保声源辐射的声能量只能从贯通道(1)的各个侧面传递出来；用隔声密封处理后的贯通道(1)的一个外侧壁(1-1)将混响测试窗口(5-1-1)对应密封；步骤三：在混响室(5-2)内布置一个无指向声源(3)和三个混响场传声器(4)，通过调整无指向声源(3)的高度及在混响室(5-2)内部的位置，使得混响室(5-2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，汤晏宁，孙博飞，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22