测听室隔音降噪设计要点的分析

测听室隔音降噪设计要点的分析

吴郅俊

云南省计量测试技术研究院 650228

摘要：在医院测听室隔音降噪设计过程中，需要根据医院测听室隔音降噪的实际需求以及测听室隔音降噪设计的技术应用现状进行深入分析，明确测听室隔音降噪设计的具体要求之后，对相关的技术类型进行科学应用。同时加强隔音降噪材料设计和应用，进一步保证测听室隔音降噪设计的综合水平。

关键词：测听室；隔音降噪；设计要点

前言

在科技水平不断发展的今天，人们对听力学方面的要求发生了一定变化。在医院人员越来越密集，噪声污染越来越严重的情况下加强医用测听室隔音降噪设计十分重要。目前，在国内一些有隔音降噪需求的建筑设计过程中，吸声尖劈是测听室的重要吸声主体。这一声学特性对测听室的整体声学性能有至关重要的作用。在听力测试过程中，需要在安静的环境进行，才能够保证获取准确的结果，为临床诊断提供治疗支撑。在医院测听室设计过程中，需要关注隔音降噪的具体设计要求，保证测听室隔音降噪的设计性能满足JJF 1191《测听室声学特性校准规范》的相关要求。

1测听室隔音降噪设计的必要性与技术应用现状

医用测听室主要是开展听力测试和诊断的场所，通过测听结果可以对患者进行有效诊断和治疗。但是测听室内环境噪声会直接干扰测听结果。因此，在测听室建造过程中需要对隔音降噪技术充分应用。比较常见的医用测听室隔音降噪技术主要通过对声学隔离材料的应用达到隔离外界噪声的目的，以保证测听室的隔音效果。在医用测听室隔音降噪技术应用过程中，隔音墙作为测听室设备的主要技术类型，可以降低环境噪声对医疗检测结果的干扰。听力检查必须在测听室中完成，在这一类房间中对声音环境的要求比较高，环境噪声会直接影响检测结果。为了解决这一问题，必须重视测听室隔音降噪设计，才能保证医生在听力障碍诊断和听力功能评估过程中相关结果的准确性[1]。

目前，比较常用的医用测听室降噪技术主要包含声学隔离技术、主动噪声控制技术等不同类型。其中声学隔离技术主要通过隔音墙、隔音门等不同措施减少外界噪声对测听室产生的不良干扰；主动噪声控制技术可以在室内放置麦克风扬声器，这样能够反向干扰外界的噪声，达到消除噪声的目的。在医用测听室相关技术应用过程中，还需要对隔声性能比较好的材料进行选择，保证隔音结构设计的合理性，才能够达到减少声音传递，保证医用测听室的环境质量的目的。

2测听室隔音降噪技术类型

2.1室内隔音技术

在测听室隔音降噪技术应用过程中，主要应用手段是通过隔音材料完成室内隔音有效阻止外界噪声进入测听室，避免外界声音对测听室的声音环境产生不良干扰。比较常用的是隔音降噪措施包含以下方面：

（1）密封技术。对测听室窗户进行密封是重要的降噪措施。不管是单层窗还是双层窗，必须保证窗户的密封效果。在当前的技术分析过程，塑钢窗的密封效果比较突出，尤其是与铝合金窗户相比，塑钢窗的密封效果更佳，能够在一定程度上降低外界噪音对室内环境产生的干扰。如果是铝合金窗户，需要对铝合金边框密封条进行科学选择，保证铝合金窗户的密封效果。除此之外，需要提升测听室整体环境的密封性能，在塑钢窗应用过程中，如果利用中空玻璃能够大大降低外界噪声对室内环境产生的不良干扰。中空玻璃可以使没有反射的部分消耗殆尽，也可以利用比较厚的窗帘消耗一部分声音。这是一个相对简单的方法，但是并不适用于全部场所。

（2）对振动摩擦中低频噪音进行隔音消除。在对振动摩擦产生的中低频噪音处理过程中，主要通过地毯或者是吸音棉减少这些声音对室内环境产生的负面干扰，也可以在测听室下垫上胶垫，能够减轻一定的振动感，避免产生振动摩擦等类型的中低频噪音。

（3）墙面处理技术。在室内隔音技术应用过程中，还可以通过墙面处理技术实现隔音目标。例如有一些建筑利用轻质砖作为墙体材料，密封性比较差，如果所处的环境本身外界噪声比较大，会直接影响测听室的环境质量。通常可以利用空心砖+隔音棉的措施开展墙面建设，也可以在建筑的墙面的纸面石膏板内部加吸音棉，能够缓解外界噪声对室内环境产生的不良干扰[2]。

2.2室内消音技术

在室内消音技术应用中主要通过一些消音材料实现室内消音，尽可能避免室内反射声和共振声。一般情况下，室内消音技术使用的吸声材料系数在0.99，通常可以通过渐变吸声层实现消音目标，比较常见的吸声层包括尖劈或者圆锥结构。其中尖劈吸声层结构将玻璃棉作为吸声材料，可以发挥软泡沫塑料的作用。在对室内消音技术进行应用时，多孔性材料做成锥形和尖劈状吸声体有良好的消音效果。这一材料为吸声尖劈，应用原理是声波从尖端入射时，吸声层具有逐渐过渡的性质，材料的声阻抗以及空气声阻抗之间的匹配良好，声波可以传入吸声体内被高效吸声[3]。国内外高质量测听室在对室内消音技术进行应用时，都会利用尖劈结构作为吸声体。比较常用的吸声材料包含尖劈和平板吸声材料。尖劈主要通过玻璃纤维填充吸声结构，可以利用外形形成阻抗界面结构，声波在尖劈尖端进入时受逐渐过渡的影响，可以有效吸收声波。根据这一原理，可以利用不同容重的吸声材料结构组成阻抗变化层。这种吸声结构也可以对尖劈制作的复杂性进行简化，可以在表面上直接附着保护层，能够保证其效果。金属尖劈除了可以满足声学性能之外，还具有一定的抗腐蚀性、抗碰撞和防油污能力，方便在后期维护和清洁。

2.3数字信号处理技术

在测听室隔音降噪技术应用过程中，数字信号处理技术是相对先进的技术类型。这种处理技术并不是单纯对测听室的室内环境进行隔音降噪，而是对在测听室获取的相关声音信号进行降噪处理，提高信号的准确性和稳定性。在数字信号处理技术应用过程中主要完成测听信号处理工作，消除信号的噪声，提高信噪比。在医用测听室应用过程中，对数字信号处理技术进行充分应用是提高测试结果准确性和可靠性的重要措施。

目前，在数字信号处理技术应用中主要包含以下环节：

（1）完成数据位宽截取工作。因为在声音信号提取过程中，模拟器件具有一定的非线性，会导致信号转换存在噪声，在模拟端减少噪声时，主要是在硬件进行处理，如果硬件方案已经确定，不能开展硬件优化或者调整，会导致噪声信号无法被有效处理。这时就需要从数字信号处理这一角度出发，完成数据位宽截取后，通常会丢失后几位数据，保留高位数据。但是会导致数据有效性降低，并且会影响数据的无杂散动态。利用数字抑制结尾误差的方法更加实用，也比较简单，主要是在ADC变化后的信号处理中，先完成扩位处理，增加低位数据，因为前期信号处理的运算量比较少，扩位后可以给后续截取提供帮助，不会对数据的有效性产生影响。并且在每一级数据处理过程中，例如混频、滤波时，只要保证截取前后的归化能量一致，就可以确保数据取舍的灵活性，也可以获取较好的无杂散动态。

（2）数据处理方法的应用。在对声音信号进行降噪处理时，对有噪声的信号是无法彻底消除的，只能通过降噪处理才能够达到目标。比较常用的降噪方法包含时域与频域处理。频域主要为FTT频域降噪，时域为小波降噪。在具体的处理过程中，信号降噪的目的是抑制信号中的无用部分，一般都是对高频部分进行抑制。这样可以对信号进行重构，而在频域变换降噪处理过程中，需要完成高频滤波处理工作。利用高频滤波滑动求平均数的方法开展滤波处理，能够有效提升降噪后的信号标准，避免数据波动比较大。在小波变换过程中，主要是解决无用的高频信号以及由高频信号引发的噪声干扰问题。在频域处理过程中运算比较复杂，需要耗费资源；在时域处理过程中通过小波变化具有一定的应用优势。主要因为信号中高频和低频部分的时域特性存在一定差异，可以区分高频信号突变部分和高频噪声，达到信号降噪的目的。在小波降噪方法应用过程中，需要对小波分解后的系数进行确定。实验分析验证了小波降噪处理后，降噪效果比较突出，并且整个操作也比较简单。除了以上降噪方法之外，在傅里叶变换方法应用过程中，可以对频域进行变化并完成滤波处理，将电信号转变为高斯分布的随机平衡状态。但是一旦遇到非平稳信号时，这种处理方法受到限制。小波变换可以解决这一问题，而对突发的信号小波变化可以利用硬域值进行判断，也可以完成处理工作，保证信号降噪效果。

2.4其他技术类型

除了以上隔音声降噪技术之外，在测听室使用过程中，被测试人员佩戴头戴式降噪耳机，利用与外界噪声相反的声波可以有效消除外界噪声。在测听室设计时内部可以设计声学隔离区域，将测听室和其他区域进行分离，也可以在一定程度上减少外界噪声对测听区域产生的不良影响。

3测听室隔音降噪材料设计要点

在测听室隔音降噪技术设计中，除了对关键技术类型进行应用之外，为了保证测听室隔音降噪的整体效果，还需要对隔音降噪材料进行科学设计和选择。比较常用的测听室隔音降噪材料主要包含以下类型：

3.1振动阻尼材料

在结构振动的过程中随着时间不断延续，不同的振动周期，振幅会逐渐减少，结构的振动达到稳定状态后不会发生振动。主要是组成结构的材料中有阻尼。从能量消散的角度出发，阻尼可以有效消耗机械能变为热能或者其他形式的能。因为结构中的阻尼装置具有良好的耗能作用，也是减震降噪建筑设计过程中考虑的重要构件[4]。目前，阻尼降噪装置主要是利用具有粘弹性高阻尼性能的材料黏附在阻尼比较少的结构元件上，利用高阻尼材料消耗振动能量，达到衰减振动和降低辐射噪声的目的。

结构的振动模态在机械系统中与刚度、阻尼、质量等参数存在密切联系。刚度会对结构的势能产生影响，而阻尼主要影响结构的能量消耗情况。在设计过程中结构的质量不同，振动理论中振动方程获取的振动结果会存在一定差距。按照不同的参数产生的不同影响对噪声进行控制时，需要调节结构构件的质量和刚度，达到改变结构自身振动周期和频率的目的。这样能够有效避开结构激励荷载频率，防止结构共振。并且利用隔振装置可以消耗总能量，使结构的输入能量在最低水平。如果两者无法实现，可以通过增加结构刚度和增大结构阻尼达到控制振动噪声目的，并且增大结构阻尼具有良好的隔音降噪效果和经济效益。

3.2吸声材料

多孔吸声材料是测听室隔音降噪材料选择过程中的重要类型。比较常用的多孔吸声材料主要有以下类型。

（1）无机纤维吸声材料。这一种吸声材料的吸声性能比较突出，材质也比较轻，具有较强的抗燃烧和防腐蚀能力。但是因为材料为脆性材料，容易断，在潮湿环境下吸声性能会受到严重影响，并且对环境具有一定的危害性。因此，这种材料的应用并不普遍。

（2）泡沫金属吸声材料。这一种吸声材料的强度比较大，具有良好的耐高温和导热性能，并且减震性能比较突出，阻尼性、隔离性、绝缘性也相对良好。

（3）泡沫塑料吸声材料。该吸声材料的黏合性能比较突出，还具有良好的透气性能，气泡比较均匀，具有较强的抗老化特点，不易受有机溶剂腐蚀。该类型材料中的硬质聚氨酯泡沫塑料绝缘性能和强度都比较突出。

（4）泡沫玻璃吸声材料。这一种吸声材料的材质比较轻盈，具有耐腐蚀性和耐燃烧特点，抗老化性能也比较突出。在潮湿环境下的隔声降噪性能仍然良好，并且受潮后不会发生变形，施工技术比较简单，因为该材料容易切割加工，不会产生纤维粉尘，适合应用在通风要求和空调系统具备的测听环境中。

3.3隔音减震垫的应用

隔音减震垫也被称为楼板隔音垫，主要由聚氨酯橡胶制作而成。隔音减震垫能够有效阻挡楼层之间的噪声传播，在测听室隔声降噪设计过程中对隔音减震垫进行充分应用具有突出的作用。隔音减震垫材料主要包含玻璃面板、岩棉板、乙烯板等。这些传统的隔音减震材料施工难度相对较大，一些材料在改善状噪声方面并没有发挥出突出的作用。因此，传统的隔音减震材料已经不再广泛应用。目前，应用比较普遍的是聚氨酯橡胶隔音垫。聚氨酯橡胶是最佳的隔音减震垫制作材料。该材料经过复杂的工艺，发泡成型后具有多孔闭合结构，空隙率比较高，具有良好的隔音减震效果。还可以有效阻断噪声传播。并且这一种材料属于轻质材料，在汽车零配件领域的应用也比较普遍。在测听室中对这一种材料进行应用，可以降低施工难度，对降低撞击形成的低频噪声也有重要的作用。

结束语

总而言之，在医用测听室建设过程中，其不仅仅是声学测试的特殊实验室，更是开展医学诊断的重要场所。为了保证诊断结果的可靠性，需要重视医用测听式隔音降噪技术设计管理工作。通过各种技术的有效应用，在最大程度上保证医用测听室的隔音需求，为开展听力障碍诊断和听力功能测试提供良好的声音环境。

参考文献：

[1]林慰.商业建筑隔声减震设计要点分析[J].城市建设理论研究：电子版，2021(2):2.

[2]黄鹏.暖通设计的噪声源分析及隔振降噪措施[J].环球市场，2020,000(022):393.

[3]张娇.建筑设计中绿色建筑设计要点分析[J].建材发展导向，2023,21(6):3.

[4]刘晓莹.一种用于楼房建筑的隔音降噪墙结构:,CN214006101U[P].2021.

吴郅俊 1988年12月 男 汉族，籍贯：云南宜良，学历：硕士，职称：工程师，研究方向（力学、声学计量）