無響室簡介

產品於量測聲壓、聲功率或是頻率分析，都不希望其量測值受氣 候、地面或其他物體的反射音干擾，需要於室內籌建一座能具量測狀 況重現性、環境控制良好之環境以阻絕其他聲源干擾及避免聲波反射 的實驗室，此即為無響室(anechoic chamber)。無響室就其中文及英文 之字義，為沒有回音(without echo)，其構造為一個隔離且封閉空間，

使用隔音材料組成之牆面，隔離及阻絕了外在環境之聲音與電磁噪音 源傳入室內，而其內部之表面廣泛地鋪設吸音材料，用以吸收室內之 聲波及避免聲音於室內產生反射與殘響現象，創造一近似聲音無邊界 且具均勻、等向傳遞之自由音場環境，相關設備分述如下：

一、無響室簡介：

(一)無響室構造

無 響 室 因 應 不 同 之 使 用 需 求 亦 可 分 為 半 無 響 室 (Hemi-anechoic chamber)及全無響室(anechoic chamber)，其差別 在於全無響室內部表面皆具有吸音材料，地板部分則使用網狀地 板懸架於吸音楔之上；而半無響室則是在地板上使用聲音完全反 射的地板代替吸音材料如圖2-3.1 及 2-3.2 所示。

圖2-3.1 全無響室

（資料來源：本研究拍攝）

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圖2-3.2 半無響室

（資料來源：本研究拍攝）

(二)截止頻率與吸音楔之選用

截止頻率為使用頻率的下限，當聲波頻率過低以至於使吸 音楔的能量吸收效果小於99 %、或聲波反射超過 10 %時的頻率 稱為截止頻率。所以，吸音楔在截止頻率以上之吸音效果需達到 0.99 以上。截止頻率的訂定可依據使用者所需量測的最低頻率決 定。吸音楔之形狀、尺寸、材料、吸音係數等與室內之聲音吸收、

聲場特性、與截止頻率有密切關係，吸音楔在裝置時，與牆面間 可保留空氣隙以增加穿透損失。依照 ISO 3745 規定，吸音楔與 空氣隙的總長度需大於截止頻率對應波長之1/4；如圖 2-3.3 所示，

其中即為聲波截止頻率對應之波長，本所現有全無響室之內容 積為1072m³，截止頻率為63Hz，背景噪音等級 NR-5(3.38dBA)，

半無響室之內容積為516m³，截止頻率為100Hz，背景噪音等級 為 NR-5(1.02dBA)。

無響室聲場性能驗證與應用之研究

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圖2-3.3 吸音楔外型示意圖

（資料來源：參考書目[13]）

(三)良好的隔振與隔音處理

防止藉由結構及空氣所傳遞之噪音，避免室內空調、電磁 噪音等干擾，此因素將決定無響室室內之背景噪音。隔音量需求 依據現場噪音量以及室內背景噪音之要求，從而決定無響室結構 所需之隔板材料以及厚度，而以數層隔板中間襯以吸音材料、空 氣層及隔音材料，藉由聲音傳遞介質多次之改變，亦可達到不錯 之隔音效果。為防止振動影響無響室內部背景噪音而對聲音量測 造成影響，有必要在無響室下方裝置隔振物。另外，無響室中隔 音門的大小需考慮到待測物進出的方便性，設計時必須加強隔音 處理。

(四)室內之溫濕度與大氣壓力

量測之聲壓值會隨溫度上升而增加，為了控制週遭溫度引 起之量測偏差，無響室內之溫度應控制在 15℃~30 ℃間因為在 此溫度差異下，溫度聲壓值影響偏差在 0.2 dB 內；且在此溫度控 制範圍內濕度所影響之聲功率最大偏差在0.04 dB 以內可忽略濕 度之影響。其他如 ISO 7779 中亦規範，若製造者與待測物無特 定操作溫度與濕度之特殊要求下，量測時無響室之環境溫度應控 制在23 ℃± 2 ℃，相對濕度維持在 40%~70%間，週遭大氣壓力

錐狀

基座

空氣隙

總長度 λ/4

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若無特殊需求，應維持在86 kPa~ 106 kPa 間；因此，無響室內 之冷房均勻性、溫濕度控制與空調進、出風口之安排、換氣率、

空調噪音之消除亦需做妥善之設計與安排。

(五)其他設計考量

如全無響室之網床地板、網目大小與承載重量、室內之照 明、電器與電磁波隔離、儀器或測試件吊架，訊號線管路與開口、

控制室與儀器擺設等均需於無響室設計時一併考量，並實驗室內 除待測物外，盡可能減少聲波反射表面與障礙物。

另外目前有全無響室與半無響室共構方式，即是採用無響 室之地面可快速、且重複拆卸與安裝使用，在設計時需考慮地面 鋪設後之平整性與測試件是否會因起鋪裝地面之振動、聲音而影 響量測數據，另外地面之對量測頻率範圍內聲音反射率是否合乎 需求。

二、背景噪音及環境影響修正：

(一)背景噪音修正

在 ISO 3744、ISO 3745 及 ISO 3746 使用聲壓法計算聲功率 之方式中，均提出背景噪音修正 K₁，意即由量測表面之聲壓值 計算待測物之聲功率位準時，需將背景噪音納入修正。而背景噪 音之修正量與修正要求往往取決於無響室之背景噪音量與待測 物之聲壓值， K₁之修正值之方法與常用規範之修正需求說明如 下：





1 10log1 10

K   ^{ }

式中LL'_p L"_p

L^'p為量測面上所得到之聲壓位準平均值

L 為量測面上所得到之背景噪音聲壓位準平均值 ''_p (二)環境影響修正

無響室聲場性能驗證與應用之研究

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環境之修正量是考量一些在無響室室內之牆面或測試件表 面產生反射之聲波而影響無響室內部之量測數據；所以影響環境 修正之因素有吸音楔之吸音效能、實驗室內部之聲波反射面與障 礙物，在ISO 3744 及 ISO 3746 規範中，量測表面平均聲壓位準 之計算為L_pf L'_p K₁ K₂，其中 K1 為對背景噪音量之修正，

K2即為對環境之修正，要評估 K2值可利用一經校正與查驗之參 考音源來執行，

K₂=L_w^*-L_wr

式中 L_w^*為在沒有環境修正下，依據ISO 3744 規範量測得到參考 音源之聲功率值，L_wr 為標準經校驗之參考音源聲功率值。

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第四節 無響室應用相關研究