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【摘 要】 本文根据GB/T19889.1-2005对隔声实验室的总体要求，从以下方面分别进行论述：隔声、隔振处理方法、满足扩散度、混响时间的要求，具体从实验室选址、地基、房间结构布置、三维尺寸、试件框结构布置、平均吸声系数、房间扩散均匀度、室内本底噪声、混响时间、隔声门声闸的应用布置等措施来达到标准对隔声实验室的要求。并以实例对施工完毕后的隔声实验室进行现场实测，其指标均达到标准的要求。
【关键词】 隔声;混响时间;吸声系数;声闸;房中房;本底噪声;扩散均匀度;简并
1.标准设计要求
隔声实验室主要用于测量墙体材料、门窗的空气声隔声、撞击声隔声性能，要求能满足GB/T19889、JJF1143和ISO10140规范。根据实验室的用途及相关测试规范，设计要求如下：
（1）声源室和接收室均为混响室，应产生扩散声场，室内声压级无较大变化;为了在低频范围内使简正振动模式分布均匀，房间长、宽、高尺寸不应相同，亦不应成整数比;声源室和接收室的容积均应大于50m3，两室容积和线尺度至少相差10%，并且实验室墙和地板的短边不小于2.3m;空气隔声测试的墙体试件测试洞口需大于10m2。
（2）为提高测试精度，接收室内的本底噪声应足够低（设计值≤20dB），以保证在测量高隔声性能构件时接收室的测试信号和背景噪声之和比背景噪声高出15dB。此外，还要防止各种噪声和撞击振动传入隔声室。
（3）混响时间要求：接收室的低频混响时间T（s）应满足下式的要求：式中：V—房间的容积，m3
2.隔声实验室设计程序
声学房间设计的实质是根据对房间的音质要求确定有关指标，然后按一定公式算出达到这些指标所需的吸声量，再根据吸声量决定吸声材料的选取和铺设，以其达到设计指标要求。
第一步：根据房间需要确定设计指标，包括混响时间、本底噪声、扩散均匀度;根据实验项目确定下限频率fmin;然后估算出房间最小容积。估算公式为，，C0=331.4+0.607t，C0—声速，m/s;t—温度，℃;λmax—最大波长，m。
第二步，根据最小体积Vmin及三边之比求出对应房间长、宽、高。为避免声染色，矩形房间长、宽、高之比应取无理数，常推荐的三边之比为根式比例法，三边之比不能成整数倍。推荐混响室的边长比例为1：21/3：41/3，即1.00：0.79：0.63。其长、宽、高分别设为L、B、H，设长为x，则0.63x×0.79x×x=Vmin，即可求出L、B、H值。
第三步：计算房间六面总面积。
第四步：根据房间用途和音质要求设定混响时间T60，房间性质不同，T60要求也不同。
第五步：计算平均吸声系数。根据伊林混响公式，赛宾公式，式中：T—混响时间，s;V—容积，m3;S—房间内表面积，m2;A—吸声量，m2。将设定的T60值（介于T1和T2）和Vmin和S总带入求出平均吸声系数。
第六步：根据算出的选择吸声材料，并进行合理搭配统筹布置，反复调整，直至所测算的T60接近设计要求。
第七步：用有关仪器检测房间的各项声学指标看是否符合设计要求。
3.隔声实验室房间声学设计
3.1隔声与隔振设计
实验室的本底噪声小于20dB，围护结构必须具有高隔声和高隔振性能。声学实验室应选在远离嘈杂场所和振源的低噪声环境区。应采用专门隔声门，一般是在两层厚而重的金属或木质材料间填充吸声材料，门厚15～20cm，为提高隔声效果，通常设两道隔声门，两道门中间过道进行吸声处理，称为声闸，根据式中—由于声闸作用隔声增量;—两门中心线与法线夹角;d—两门中心线距离，m;其它参数同上所述。由上式可知，随增大而增大，若条件许可，考虑两门方向为垂直状态。房间采用“房中房”结构，内外房墙体之间无任何刚性连接，均为厚重的钢筋混凝土结构，有效地隔绝空气声隔声，之间留一定厚度的空气层，进一步提高空气声隔声量。外房底座与弹簧连接，四周挖防振沟，内房浮筑于弹性阻尼纤维减振材料之上，有效地衰减振动和固体声传入对实验室产生的影响。设计的系统自振频率f0<5Hz，有效衰减外界噪声和振动。内外房墙体对于面密度m>200kg/m2时，平均隔声量R=18lgm+8+ΔR，式中：m—两层隔墙面密度，ΔR—与空气层厚度相关隔声量，随空气层厚度增大而增大，当超过10cm后变化不大，一般间隙多为8～10cm根据弹簧振子隔振系统的传递率式中β—系统阻尼比，f—外界干扰振动频率，f0—隔振系统固有频率。根据图1看出：①f<<f0，T→1，力或位移全部传递，系统没有隔振作用;②（f/f0）2<2，T>1，没有隔振效果，反而增大了振动作用，当f=f0时，产生共振，振动有强烈的放大作用;③（f/f0）2>2，T<1，才具有隔振作用，知道了f，则设计系统固有频率f0，使f>（2～5）f0才能有较好的减弱振动传递效果;④当β接近1，虽然在（f/f0）2<2的范围内，避免振动有很大的放大作用（特别是在干扰振动中有丰富的低频成份时需要考虑），但在（f/f0）2>2范围内需要起隔振作用时，它的隔振效果也不显著，如果β<0.2，則在（f/f0）2>2范围，传递率随β的变化不是很大，这时可近似有T≈1/[1-（f/f0）2]，当f>>f0时，T≈（f/f0）2，这表明：系统的共振频率f0比干扰频率f越低，隔振效果越好。公式，这个要求就是希望M大，K小，当知道了弹簧的倔强系数K后，可以算出弹簧振子的质量，即弹性阻尼纤维减振材料之上内房地面的质量M。
图1 隔振系统的传递率
3.2吸声系数设计
室内吸声处理主要是通过不同吸声材料的铺设来改变房间的总吸声量，从而改变相应的混响时间，达到期望的音质效果，房间的混响量取决于混响时间，在房间形体决定以后，混响时间取决于吸声材料的铺设。吸声材料包括：①多孔吸声材料，主要吸收声波的高频成份;②膜状吸声材料，吸声频段主要在200～1000Hz，吸声系数一般为0.3～0.4;③板状吸声结构，主要吸收低频，其吸声频率， M—板材单位面积质量，kg/m2，L—板与墙的间隙，m;④穿孔板吸声结构，能较为集中吸收某一频段的噪声，吸声频率，
C0—空气声速m/s，K—穿孔率，δ—板厚m，d—穿孔直径m，L—板与墙面间距m。⑤硬质塑料薄膜吸声体，在中低频带的吸声性能具有明显的优越性，应用谐振吸声理论，优于同厚度的多孔材料吸声。设空气声隔声的声源室净尺寸6.8m×5.3m×4.5m（长×宽×高），室内容积约为162.2m3;设计接收室平均净尺寸7.9m×5.3m×4.5m（长×宽×高），室内容积约为188.4m3，两室容积差16%。试件安装洞口尺寸为4.2m×3m（宽×高）。将最基本的声学指标确定如下：①下限频率fmin≤100Hz;②低频混响时间在1s～2s之间;③室内本底噪声≤20dB。
第一步：根据设计要求中的fmin=100Hz，可算出对应波长λmax=343/100=3.43m，Vmin=4×3.433=161.4m3，两个房间的容积均符合要求。
第二步：声源室三个净尺寸之比1：0.78：0.66，接收室三个净尺寸之比1：0.67：0.57，接近于1：21/3：41/3，符合ISO推荐混响室的边长比例，且三边之比无整数倍关系。
第三步：房间六面的总面积S=180.98m2（声源室）;S=202.54m2（接收室）
第四步：声源室设T60=1s，V=162.2m3，S=180.98m2带入伊林公式得=0.13，带入赛宾公式得=0.14;接收室设T60=1.5s，V=188.4m3，S=202.54m2带入伊林公式得=0.14，带入赛宾公式得=0.15，因此选择平均吸声系数至少大于0.13～0.15的吸声材料或结构。
根据吸声系数进行对吸声结构进行选取，当房间的混响时间过低时，需要添加扩散体增加室内声音的反射，增大混响时间和扩散度。
3.3房间扩散度和不均匀度设计
房间被一外界干扰振动激发时，将按照它本身所具有的共振频率之一而振动，激发频率越接近房间的的某一共振频率，共振相应越大。在矩形房间内三对平行表面间，只要其距离为λ/2的整数倍，就可在此方向上发生轴向共振，同样还可以产生切向共振、斜向共振。当不同的共振方式的共振频率相同时，出现共振频率的重叠（简并），简并出现时，共振频率的声音被大大加强，形成频率特性的失真，导致某些地方的声压级增强，某些地方声压级消失，使房间的扩散度、不均匀度大大减弱。为了克服简并现象，使共振频率的分布尽可能均匀，需选择合适的房间尺寸、比例和形状。
表1 三种房间在十种振动方式的最低共振频率比较
振动方式 1，0，0 0，1，0 0，0，1 1，1，0 1，0，1 0，1，1 1，1，1 2，0，0 0，2，0 0，0，2
7×7×7m3 共振頻率/Hz 25 25 25 35 35 35 43 49 49 49
6×6×9m3 29 29 19 41 34 34 45 57 57 38
6×7×8m3 29 25 22 38 36 33 43 57 49 43
由上表计算数据可以看出：对于三维尺寸相同的房间简并现象非常严重，而三维尺寸均不相同的房间简并现象已经分布更为均匀，相比最优。至于是否真的会发生驻波，要看三维空间内简正频率的分布情况。如果根据房间左右、前后、上下表面间距以及它们的切向、斜向计算出的简正频率在整个声音频段上分布比较均匀，那么驻波就不容易产生;如果简正频率的分布不均匀，而是在某几个频段上比较集中，而在另几个频段上则比较分散，这种情况称为简正频率的“简并”，那么显然这时候在简正频率集中的频段就比较容易发生驻波。简单的说，当房间的长宽高之比为整数的时候，简正频率的简并现象就比较严重，因此容易产生驻波，反之简正频率就相对分散比较均匀，会减少驻波产生的机会。本实验设计的房间三维尺寸不成整数比，简正频率分布均匀，保证室内的声能密度均匀，声能在室内各个方向传递的几率相等，从室内各个方向到达任一点的声波，其相位是无规则的，声波在传播方向上随着传播过程的进行逐渐扩展，并分散开来，直至充满全部空间并遍及所有方向，达到房间扩散度和不均匀度的要求。在室内正确安装凸型反射体，则能使室内声场趋向扩散的一种有效方法。下图为较好的使用扩散体和吸声材料达到室内声场均匀性的例子。
图2 室内扩散体和吸声体的应用
3.4试件框架设计
试件框采用490厚砖墙双面抹灰，面密度830kg/m2作为隔声材料，其计权隔声量为62dB，保证比试件隔声量高出15dB，位置建造在声源室侧，其与接收室地基断开。其吻合频率，式中C0—空气声速，m/s;h—墙体厚度，m;m—单位面积质量，kg/m2;σ—泊松比，≈0.3;E—弹性模量，取1.6×1010Pa。经计算fc=40Hz，吻合谷并未落在主要隔声频率范围内（100～3150Hz），墙体隔声性能并未受到共振频率的影响。
4.实验室的声学性能
4.1本底噪声
在其他试验设备正常运作的过程中对空气声隔声的声源室和接收室进行背景噪声测试，得到声源室、接收室的背景噪声数据19.0dB、18.4dB（6个测点），符合设计要求。可见浮筑和房中房结构基本阻断了外界的噪声和振动影响。
4.2混响时间
根据标准公式1s≤T≤2（V/50）2/3s，声源室（体积162m3）要求混响时间为1s～4.4s。接收室（体积188m3）要求混响时间为1s～4.8s。声源室和接收室在100Hz～5000Hz的混响时间均满足实验标准要求。
表2 混响时间
频率（Hz） 100 125 160 200 250 315 400 500 630 声源室混响时间（s） 3.44 2.77 2.67 2.49 2.17 1.91 1.64 1.42 1.30
接收室混响时间 3.51 3.59 2.98 2.49 2.15 1.82 1.74 1.68 1.64
频率（Hz） 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
声源室混响时间（s） 1.33 1.39 1.44 1.51 1.64 1.62 1.53 1.48 1.33
接收室混响时间 1.64 1.65 1.77 1.86 1.98 1.91 1.76 1.65 1.45
4.3声场均匀度
正十二面体声源放置在距离扩散体2m的墙角处，分别放置2个位置。声压级位置室内均匀分布6个测点。测量每个测点的声压级，计算声压级标准偏差，见表3，其值符合JJF1143要求。
表3 室内声压级标准偏差
频率（Hz） 100 125 160 200 250 315 400 500 630
声源室标准偏差（dB） 2.64 1.23 1.16 0.96 1.02 0.95 1.43 1.06 0.55
接收室标准偏差（dB） 2.73 1.40 1.08 1.25 1.52 1.28 1.01 0.62 0.92
频率（Hz） 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
声源室标准偏差（dB） 0.88 0.71 0.41 0.49 0.59 0.57 0.53 0.26 0.26
接收室标准偏差（dB） 1.10 1.03 0.59 0.52 0.28 0.48 0.64 0.50 0.37
5.结论
本文简要介绍了声学实验室设计的程序，以及需要验证的几个声学性能指标，并通过示例进行说明隔声实验室的建造。经测试，实验室的各项声学性能指标均满足国家相关标准的要求。本实验室工程采用了“浮筑”和“房中房”设计，成功地使其具备了建筑构件的空气声隔声测试功能。
参考文献：
【1】GB/T19889.1《声学建筑和建筑构件隔声测量第1部分：侧向传声受抑制的实验室测试设施要求》，2006-04-01实施。
【2】ISO 10140-5 《Acoustic-Laboratory measurement of sound insulation of building elements-Part 5： Requirements for test facilities and equipment>， 2010-09-01
【3】JJF1143-2006《混响室声学特性校准规范》
【4】建筑声学设计手册.中國建筑科学研究院建筑物理研究所主编.中国建筑工业出版社，1985
【5】建筑声学设计原理华南理工大学.吴硕贤、浙江大学，张三明、葛坚编著.中国建筑工业出版社，2000
【6】建筑物理，柳孝图.中国建筑工业出版社，2010-07
【7】Intertek建筑隔声实验室现场实测相关声学项目数据
【关键词】 隔声;混响时间;吸声系数;声闸;房中房;本底噪声;扩散均匀度;简并
1.标准设计要求
隔声实验室主要用于测量墙体材料、门窗的空气声隔声、撞击声隔声性能，要求能满足GB/T19889、JJF1143和ISO10140规范。根据实验室的用途及相关测试规范，设计要求如下：
（1）声源室和接收室均为混响室，应产生扩散声场，室内声压级无较大变化;为了在低频范围内使简正振动模式分布均匀，房间长、宽、高尺寸不应相同，亦不应成整数比;声源室和接收室的容积均应大于50m3，两室容积和线尺度至少相差10%，并且实验室墙和地板的短边不小于2.3m;空气隔声测试的墙体试件测试洞口需大于10m2。
（2）为提高测试精度，接收室内的本底噪声应足够低（设计值≤20dB），以保证在测量高隔声性能构件时接收室的测试信号和背景噪声之和比背景噪声高出15dB。此外，还要防止各种噪声和撞击振动传入隔声室。
（3）混响时间要求：接收室的低频混响时间T（s）应满足下式的要求：式中：V—房间的容积，m3
2.隔声实验室设计程序
声学房间设计的实质是根据对房间的音质要求确定有关指标，然后按一定公式算出达到这些指标所需的吸声量，再根据吸声量决定吸声材料的选取和铺设，以其达到设计指标要求。
第一步：根据房间需要确定设计指标，包括混响时间、本底噪声、扩散均匀度;根据实验项目确定下限频率fmin;然后估算出房间最小容积。估算公式为，，C0=331.4+0.607t，C0—声速，m/s;t—温度，℃;λmax—最大波长，m。
第二步，根据最小体积Vmin及三边之比求出对应房间长、宽、高。为避免声染色，矩形房间长、宽、高之比应取无理数，常推荐的三边之比为根式比例法，三边之比不能成整数倍。推荐混响室的边长比例为1：21/3：41/3，即1.00：0.79：0.63。其长、宽、高分别设为L、B、H，设长为x，则0.63x×0.79x×x=Vmin，即可求出L、B、H值。
第三步：计算房间六面总面积。
第四步：根据房间用途和音质要求设定混响时间T60，房间性质不同，T60要求也不同。
第五步：计算平均吸声系数。根据伊林混响公式，赛宾公式，式中：T—混响时间，s;V—容积，m3;S—房间内表面积，m2;A—吸声量，m2。将设定的T60值（介于T1和T2）和Vmin和S总带入求出平均吸声系数。
第六步：根据算出的选择吸声材料，并进行合理搭配统筹布置，反复调整，直至所测算的T60接近设计要求。
第七步：用有关仪器检测房间的各项声学指标看是否符合设计要求。
3.隔声实验室房间声学设计
3.1隔声与隔振设计
实验室的本底噪声小于20dB，围护结构必须具有高隔声和高隔振性能。声学实验室应选在远离嘈杂场所和振源的低噪声环境区。应采用专门隔声门，一般是在两层厚而重的金属或木质材料间填充吸声材料，门厚15～20cm，为提高隔声效果，通常设两道隔声门，两道门中间过道进行吸声处理，称为声闸，根据式中—由于声闸作用隔声增量;—两门中心线与法线夹角;d—两门中心线距离，m;其它参数同上所述。由上式可知，随增大而增大，若条件许可，考虑两门方向为垂直状态。房间采用“房中房”结构，内外房墙体之间无任何刚性连接，均为厚重的钢筋混凝土结构，有效地隔绝空气声隔声，之间留一定厚度的空气层，进一步提高空气声隔声量。外房底座与弹簧连接，四周挖防振沟，内房浮筑于弹性阻尼纤维减振材料之上，有效地衰减振动和固体声传入对实验室产生的影响。设计的系统自振频率f0<5Hz，有效衰减外界噪声和振动。内外房墙体对于面密度m>200kg/m2时，平均隔声量R=18lgm+8+ΔR，式中：m—两层隔墙面密度，ΔR—与空气层厚度相关隔声量，随空气层厚度增大而增大，当超过10cm后变化不大，一般间隙多为8～10cm根据弹簧振子隔振系统的传递率式中β—系统阻尼比，f—外界干扰振动频率，f0—隔振系统固有频率。根据图1看出：①f<<f0，T→1，力或位移全部传递，系统没有隔振作用;②（f/f0）2<2，T>1，没有隔振效果，反而增大了振动作用，当f=f0时，产生共振，振动有强烈的放大作用;③（f/f0）2>2，T<1，才具有隔振作用，知道了f，则设计系统固有频率f0，使f>（2～5）f0才能有较好的减弱振动传递效果;④当β接近1，虽然在（f/f0）2<2的范围内，避免振动有很大的放大作用（特别是在干扰振动中有丰富的低频成份时需要考虑），但在（f/f0）2>2范围内需要起隔振作用时，它的隔振效果也不显著，如果β<0.2，則在（f/f0）2>2范围，传递率随β的变化不是很大，这时可近似有T≈1/[1-（f/f0）2]，当f>>f0时，T≈（f/f0）2，这表明：系统的共振频率f0比干扰频率f越低，隔振效果越好。公式，这个要求就是希望M大，K小，当知道了弹簧的倔强系数K后，可以算出弹簧振子的质量，即弹性阻尼纤维减振材料之上内房地面的质量M。
图1 隔振系统的传递率
3.2吸声系数设计
室内吸声处理主要是通过不同吸声材料的铺设来改变房间的总吸声量，从而改变相应的混响时间，达到期望的音质效果，房间的混响量取决于混响时间，在房间形体决定以后，混响时间取决于吸声材料的铺设。吸声材料包括：①多孔吸声材料，主要吸收声波的高频成份;②膜状吸声材料，吸声频段主要在200～1000Hz，吸声系数一般为0.3～0.4;③板状吸声结构，主要吸收低频，其吸声频率， M—板材单位面积质量，kg/m2，L—板与墙的间隙，m;④穿孔板吸声结构，能较为集中吸收某一频段的噪声，吸声频率，
C0—空气声速m/s，K—穿孔率，δ—板厚m，d—穿孔直径m，L—板与墙面间距m。⑤硬质塑料薄膜吸声体，在中低频带的吸声性能具有明显的优越性，应用谐振吸声理论，优于同厚度的多孔材料吸声。设空气声隔声的声源室净尺寸6.8m×5.3m×4.5m（长×宽×高），室内容积约为162.2m3;设计接收室平均净尺寸7.9m×5.3m×4.5m（长×宽×高），室内容积约为188.4m3，两室容积差16%。试件安装洞口尺寸为4.2m×3m（宽×高）。将最基本的声学指标确定如下：①下限频率fmin≤100Hz;②低频混响时间在1s～2s之间;③室内本底噪声≤20dB。
第一步：根据设计要求中的fmin=100Hz，可算出对应波长λmax=343/100=3.43m，Vmin=4×3.433=161.4m3，两个房间的容积均符合要求。
第二步：声源室三个净尺寸之比1：0.78：0.66，接收室三个净尺寸之比1：0.67：0.57，接近于1：21/3：41/3，符合ISO推荐混响室的边长比例，且三边之比无整数倍关系。
第三步：房间六面的总面积S=180.98m2（声源室）;S=202.54m2（接收室）
第四步：声源室设T60=1s，V=162.2m3，S=180.98m2带入伊林公式得=0.13，带入赛宾公式得=0.14;接收室设T60=1.5s，V=188.4m3，S=202.54m2带入伊林公式得=0.14，带入赛宾公式得=0.15，因此选择平均吸声系数至少大于0.13～0.15的吸声材料或结构。
根据吸声系数进行对吸声结构进行选取，当房间的混响时间过低时，需要添加扩散体增加室内声音的反射，增大混响时间和扩散度。
3.3房间扩散度和不均匀度设计
房间被一外界干扰振动激发时，将按照它本身所具有的共振频率之一而振动，激发频率越接近房间的的某一共振频率，共振相应越大。在矩形房间内三对平行表面间，只要其距离为λ/2的整数倍，就可在此方向上发生轴向共振，同样还可以产生切向共振、斜向共振。当不同的共振方式的共振频率相同时，出现共振频率的重叠（简并），简并出现时，共振频率的声音被大大加强，形成频率特性的失真，导致某些地方的声压级增强，某些地方声压级消失，使房间的扩散度、不均匀度大大减弱。为了克服简并现象，使共振频率的分布尽可能均匀，需选择合适的房间尺寸、比例和形状。
表1 三种房间在十种振动方式的最低共振频率比较
振动方式 1，0，0 0，1，0 0，0，1 1，1，0 1，0，1 0，1，1 1，1，1 2，0，0 0，2，0 0，0，2
7×7×7m3 共振頻率/Hz 25 25 25 35 35 35 43 49 49 49
6×6×9m3 29 29 19 41 34 34 45 57 57 38
6×7×8m3 29 25 22 38 36 33 43 57 49 43
由上表计算数据可以看出：对于三维尺寸相同的房间简并现象非常严重，而三维尺寸均不相同的房间简并现象已经分布更为均匀，相比最优。至于是否真的会发生驻波，要看三维空间内简正频率的分布情况。如果根据房间左右、前后、上下表面间距以及它们的切向、斜向计算出的简正频率在整个声音频段上分布比较均匀，那么驻波就不容易产生;如果简正频率的分布不均匀，而是在某几个频段上比较集中，而在另几个频段上则比较分散，这种情况称为简正频率的“简并”，那么显然这时候在简正频率集中的频段就比较容易发生驻波。简单的说，当房间的长宽高之比为整数的时候，简正频率的简并现象就比较严重，因此容易产生驻波，反之简正频率就相对分散比较均匀，会减少驻波产生的机会。本实验设计的房间三维尺寸不成整数比，简正频率分布均匀，保证室内的声能密度均匀，声能在室内各个方向传递的几率相等，从室内各个方向到达任一点的声波，其相位是无规则的，声波在传播方向上随着传播过程的进行逐渐扩展，并分散开来，直至充满全部空间并遍及所有方向，达到房间扩散度和不均匀度的要求。在室内正确安装凸型反射体，则能使室内声场趋向扩散的一种有效方法。下图为较好的使用扩散体和吸声材料达到室内声场均匀性的例子。
图2 室内扩散体和吸声体的应用
3.4试件框架设计
试件框采用490厚砖墙双面抹灰，面密度830kg/m2作为隔声材料，其计权隔声量为62dB，保证比试件隔声量高出15dB，位置建造在声源室侧，其与接收室地基断开。其吻合频率，式中C0—空气声速，m/s;h—墙体厚度，m;m—单位面积质量，kg/m2;σ—泊松比，≈0.3;E—弹性模量，取1.6×1010Pa。经计算fc=40Hz，吻合谷并未落在主要隔声频率范围内（100～3150Hz），墙体隔声性能并未受到共振频率的影响。
4.实验室的声学性能
4.1本底噪声
在其他试验设备正常运作的过程中对空气声隔声的声源室和接收室进行背景噪声测试，得到声源室、接收室的背景噪声数据19.0dB、18.4dB（6个测点），符合设计要求。可见浮筑和房中房结构基本阻断了外界的噪声和振动影响。
4.2混响时间
根据标准公式1s≤T≤2（V/50）2/3s，声源室（体积162m3）要求混响时间为1s～4.4s。接收室（体积188m3）要求混响时间为1s～4.8s。声源室和接收室在100Hz～5000Hz的混响时间均满足实验标准要求。
表2 混响时间
频率（Hz） 100 125 160 200 250 315 400 500 630 声源室混响时间（s） 3.44 2.77 2.67 2.49 2.17 1.91 1.64 1.42 1.30
接收室混响时间 3.51 3.59 2.98 2.49 2.15 1.82 1.74 1.68 1.64
频率（Hz） 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
声源室混响时间（s） 1.33 1.39 1.44 1.51 1.64 1.62 1.53 1.48 1.33
接收室混响时间 1.64 1.65 1.77 1.86 1.98 1.91 1.76 1.65 1.45
4.3声场均匀度
正十二面体声源放置在距离扩散体2m的墙角处，分别放置2个位置。声压级位置室内均匀分布6个测点。测量每个测点的声压级，计算声压级标准偏差，见表3，其值符合JJF1143要求。
表3 室内声压级标准偏差
频率（Hz） 100 125 160 200 250 315 400 500 630
声源室标准偏差（dB） 2.64 1.23 1.16 0.96 1.02 0.95 1.43 1.06 0.55
接收室标准偏差（dB） 2.73 1.40 1.08 1.25 1.52 1.28 1.01 0.62 0.92
频率（Hz） 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
声源室标准偏差（dB） 0.88 0.71 0.41 0.49 0.59 0.57 0.53 0.26 0.26
接收室标准偏差（dB） 1.10 1.03 0.59 0.52 0.28 0.48 0.64 0.50 0.37
5.结论
本文简要介绍了声学实验室设计的程序，以及需要验证的几个声学性能指标，并通过示例进行说明隔声实验室的建造。经测试，实验室的各项声学性能指标均满足国家相关标准的要求。本实验室工程采用了“浮筑”和“房中房”设计，成功地使其具备了建筑构件的空气声隔声测试功能。
参考文献：
【1】GB/T19889.1《声学建筑和建筑构件隔声测量第1部分：侧向传声受抑制的实验室测试设施要求》，2006-04-01实施。
【2】ISO 10140-5 《Acoustic-Laboratory measurement of sound insulation of building elements-Part 5： Requirements for test facilities and equipment>， 2010-09-01
【3】JJF1143-2006《混响室声学特性校准规范》
【4】建筑声学设计手册.中國建筑科学研究院建筑物理研究所主编.中国建筑工业出版社，1985
【5】建筑声学设计原理华南理工大学.吴硕贤、浙江大学，张三明、葛坚编著.中国建筑工业出版社，2000
【6】建筑物理，柳孝图.中国建筑工业出版社，2010-07
【7】Intertek建筑隔声实验室现场实测相关声学项目数据