乾杉科技
132 8888 1969
AUTOMOTIVE VOICE LAB

车载语音半消声室

面向车载免提通话与语音识别的半自由场测试环境,支持整车级与零部件级语音交互性能验证。

≤20
dB(A)
本底噪声
≤125
Hz
截止频率
定制
净空尺寸
多通道
同步
测试通道

深圳市乾杉科技有限公司

半消声室技术方案书

(车载多媒体语音测试应用)

项目名称半消声室及语音测试系统
方案编号乾杉科技-ANE-HX-20260828-V1.0
编制日期2026 年 08 月 28 日
编制单位深圳市乾杉科技有限公司

文档变更记录

版本日期修订人修订内容
V1.02026-08-28乾杉科技根据客户《半消音室建设需求》初稿

目 录

项目概述

声学设计

控制室设计

测试系统配套建议

关键问题与方案比选

声学性能指标汇总

施工、供货与验收

售后服务

场地施工要求

项目概述

项目背景

本项目为车载多媒体语音交互测试实验室,由测试室(半消声室)和控制室两部分组成。测试室需提供低噪声、低反射、可控的自由声场环境,用于车载免提通话、语音识别、主动降噪及音响系统的主观/客观评测;控制室用于部署上位机、音频分析仪、功放、自动化测试平台及数据存储设备。

根据客户《半消音室建设需求》文件,测试室净空为 6000 mm × 4000 mm × 3000 mm,外轮廓控制在约 7655 mm × 5650 mm × 4000 mm。该尺寸下车载语音测试所需的“截止频率 ≤100 Hz、本底噪声 ≤15 dB(A)、自由场半径长边 ≥2.1 m”指标较高,因此本方案采用 乾杉科技 专利 VX-AA 复合吸声体结构,以在受限空间内同时满足声学性能和空间约束。

设计依据标准

ISO 3745-2012 / GB/T 6882-2016《声学 消声室和半消声室精密法 声压级测定》

GB 50800-2012《消声室和半消声室技术规范》

JJF 1147-2006《消声室和半消声室声学特性校准规范》

GB/T 3947-1996《声学名词术语》

GB/T 3785.1-2010《电声学 声级计》

GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》

IEC 60268-13《Listening Tests on Loudspeakers》

总体技术参数

项目客户要求本方案设计值说明
实验室类型半消声室 + 控制室半消声室 + 控制室地面为声学反射面
测试室净空(长×宽×高)6000×4000×3000 mm6000×4000×3000 mm与需求一致
测试室外轮廓(长×宽×高)约 7655×5650×4000 mm7655×5650×4000 mm外房钢结构外缘
控制室面积≥10 m²约 19.9 m²(2510×7950 mm)满足 ≥10 m² 要求
本底噪声≤15 dB(A)≤15 dB(A)要求外部环境 ≤55 dB(A),满足 NC-40
截止频率 Fc≤100 Hz≤80 HzVX-AA 复合吸声体 + 共振板
自由场半径(长边/短边)≥2.1 m / ≥1.1 m≥2.1 m / ≥1.1 m以房间几何中心为声源位置
混响时间 T60≤0.2 s(125 Hz~8 kHz)≤0.1 s(125 Hz~8 kHz)半消声室强吸声环境,易于满足
隔声门隔声量≥50 dB双层密封隔声门 + 声闸
照明≥500 Lux中心区 ≥500 Lux2×54 W 无回声灯具
通风换气低噪声通风≥5 次/h片式阻性消声器,消声量 >40 dB

总体布局

根据客户提供的参考平面图,建筑空间总尺寸约为 8700 mm × 7950 mm。其中半消声室外房外缘尺寸为 7655 mm × 5650 mm,东侧紧邻控制室(净宽约 2510 mm)。测试室与控制室之间设置 240 mm 厚隔声墙,并嵌入隔声观察窗与密封穿线孔,便于测试人员在控制室观察、操作与数据采集。

客户提供的参考平面布置如下:

图 1-1 半消声室及控制室参考平面布局

类似项目参考

本次设计参考了 乾杉科技 近期交付的同类型半消声室项目:

项目外尺寸(mm)净空(mm)Fc / 本底备注
松山湖材料半消声室6000×5500×38004200×3700×2600100 Hz / ≤18 dBA金属尖劈 750 mm
广州小鹏整车半消声室12000×7850×31308940×7320×2400100 Hz / ≤20 dBAFFP400 吸声体
佛山云米全消声室7500×6800×34005500×5500×2400200 Hz / ≤20 dBA双尖尖劈 400 mm
北京科奥克半消(竞品参考)50 Hz / ≤20 dBA平板吸声体结构

声学设计

声学性能目标分析

半消声室的声学性能主要取决于“隔振—隔声—吸声”三个环节。客户给出的外轮廓与净空尺寸之间的余量较窄:宽度方向单侧仅有约 827 mm,高度方向顶部仅有约 1000 mm。若采用传统的 750 mm 长金属尖劈,则侧墙空间不足(尖劈 + 后空腔 + 隔声板约需 900~1000 mm),顶部空间也十分紧张。因此本方案推荐采用 乾杉科技 专利 VX-AA 复合吸声体,在厚度 ≤350 mm 的条件下实现 Fc ≤80 Hz。

空间约束核算:

方向外轮廓净空可用深度VX-AA 方案占用结论
长度7655 mm6000 mm827.5 mm/侧350(吸声体)+150(隔声+龙骨)+150(空腔)≈650 mm可行,有余量
宽度5650 mm4000 mm825 mm/侧约 650 mm可行,有余量
高度4000 mm3000 mm1000 mm(顶部)350(吸声体)+150(隔声+龙骨)+500(空腔/检修)≈1000 mm刚好满足

减振设计

半消声室采用浮筑基础结构,地面与建筑楼板之间铺设 SA 型浮筑橡胶减振垫。该垫块以优质合成橡胶为主要原料,额定载荷 1200~2400 kg/m²,单层使用固有频率 10~12 Hz,双层使用可降至 9~11 Hz;当振动频率 ≥5 Hz 时隔振效率 ≥95%,可有效隔离外部固体传声。减振垫上方铺设承重地面钢结构(H 型钢或镀锌方管龙骨),表面覆盖环氧地坪或钢格栅作为半消声室的刚性反射地面。

隔声设计

半消声室外房采用 乾杉科技 专利 VX-AI 模块化隔声板。隔声板前后两面为不同密度的钢板,内部填充复合高密度阻尼材料,可有效抑制吻合效应,在中低频段均保持高隔声量;相邻板块采用压合 + 进口膨胀胶条密封,确保缝隙不漏声。

针对本底噪声 ≤15 dB(A) 的目标,要求外部空气噪声 ≤55 dB(A)。VX-AI 隔声板 + 双层隔声门 + 通风消声器的组合隔声量 ≥50 dB,可在外部 55 dB(A) 环境下将传入室内的噪声降至 ≤10 dB(A),为本底 ≤15 dB(A) 提供足够裕量。

吸声设计(VX-AA 复合吸声体)

内房五面(除地面外)采用 乾杉科技 专利 VX-AA 复合吸声体。该吸声体为模块化金属穿孔板结构,内部填充梯度密度环保吸声棉,外层热浸镀锌钢板冲孔保护,具有阻燃 B1 级、憎水率 ≥99%、无甲醛释放、不扎手、可重复拆装等特点。

VX-AA 吸声体通过“阻抗渐变吸声 + 薄板共振吸声”两种机制协同工作,可在厚度 ≤350 mm 的条件下实现截止频率 ≤80 Hz,明显优于传统尖劈“厚度随频率降低而加厚”的约束,特别适用于外尺寸受限但低频指标要求高的半消声室。

VX-AA 吸声体与传统尖劈主要特性对照:

特性VX-AA 复合吸声体传统尖劈
声学性能稳定性稳定,模块化预成型易变形、吸声性能衰减快
防火等级B1 级一般
结构强度/抗冲击良好(金属饰面)
维护清洁易清洁、可水洗困难,易积灰
防潮防尘防油良好
使用寿命10 年以上通常 5 年以下
经济性性价比高(省空间、省层高)初始成本低,但维护成本高

隔声门与声闸

半消声室设置单开双层隔声门(建议净开尺寸 1000 mm × 2100 mm),门扇采用多层钢板 + 阻尼层 + 吸声层复合结构,门缝采用进口膨胀胶条和磁吸密封,隔声量 ≥50 dB。门外设置声闸(内贴环保吸声棉),形成“声闸—隔声门”双道隔声,降低日常开门对测试的干扰。

地面设计

半消声室地面为刚性反射面,采用“减振垫 + 钢构龙骨 + 钢格板/环氧地坪”结构。地面完成面平整度 ≤3 mm/2 m,表面喷涂耐磨环氧地坪漆(参考小鹏整车半消声室做法),既保证声学反射性能,又满足人员、推车及小型设备通行需求。地面承载按 ≥350 kg/m² 设计。

照明系统设计

采用定制 2×54 W 无回声灯具,飞利浦灯管及镇流器,灯具安装后与吸声体表面平齐,除灯管外几乎无额外反射面。测试室中心区域照度 ≥500 Lux,满足高清摄像及精细操作需求。灯具控制线经穿线孔引至控制室开关。

通风消声设计

测试室不设直接送风口,通过片式阻性消声器引入经过处理的低噪声新风,换气次数 ≥5 次/h,消声量 >40 dB。消声器外壳采用镀锌钢板,内填防潮吸声棉,有效通风面积 >40%。空调主机、风机等强噪声设备安装在控制室或室外,避免对半消声室本底噪声造成影响。

隔声观察窗与密封穿线孔

测试室与控制室之间的隔声墙上设置隔声观察窗(建议 800 mm × 600 mm,多层钢化玻璃 + 不等厚空气层,隔声量 ≥45 dB),便于测试人员观察被测件及声源状态。同时预留密封穿线孔(带硅胶堵头 + 毛刷屏蔽),用于音频线、电源线、网线、控制线等穿墙连接,穿线孔位置根据客户最终设备布置在图纸确认阶段确定。

消防、烟感与接地

半消声室内部不设置喷淋,烟感、消防设备安装在周围办公/控制区域;室内采用阻燃 B1 级吸声材料,符合建筑消防要求。强电采用电磁屏蔽线缆,配电箱设于控制室,单相五孔插座按客户参考图布置(墙面低位 + 顶面吊装)。

音频测试设备、分析仪、功放等通过独立接地汇流排接地,接地电阻 ≤4 Ω,避免地环路干扰。

控制室设计

控制室面积约 19.9 m²(参考图中 2510 mm × 7950 mm),满足 ≥10 m² 的要求。控制室主要功能包括:上位机操作、音频分析仪/功放/自动化平台集中放置、测试数据存储、视频监控及通话对讲。

项目设计内容
机柜/工作台19 英寸标准机柜 1~2 组,功放、采集卡、交换机、UPS 集中上架;操作台放置显示器、键盘、鼠标
隔声观察窗800×600 mm 多层隔声玻璃,位置对准被测件中心
穿线孔墙面距地 300 mm 及地格栅下预留 Φ50~Φ100 mm 密封穿线孔 2~4 个
UPS 与配电预留 3 kVA UPS,220 V/50 Hz 独立回路,接地汇流排
空调控制室独立空调,温度 23~28 ℃,湿度 30%~70% RH
环境噪声控制室不强制要求低本底,但建议 ≤60 dB(A),避免通过穿线孔传入测试室

测试系统配套建议

结合客户“半消声室 + 语音测试系统 + 噪声回放 + 声源系统 + 自动化软件”的总体需求,建议测试系统配置如下:

子系统推荐配置用途说明
音频分析仪APx525(或 APx515/APx582 多通道型号)音频电声指标客观测试:频响、THD+N、SNR、串扰等
测试软件AudioSys + APx/AudioSys Python API序列化测试、报告生成、自动化集成
麦克风阵列多通道测量麦克风(如 B&K 4189 或国产等效)× 4~8 支声场采集、方向图、语音质量测试
人工嘴/人工头符合 ITU-T P.58 的人工嘴 + 人工头车载免提/语音识别测试
声源系统多路监听音箱 + 功放(8 Ω / ≥100 W)车内多位置声场重建、噪声回放
噪声回放8 通道功率放大器 + 多声道扬声器阵列道路噪声、风噪、发动机噪声回放
自动化平台Python / LabVIEW 上位机 + 数据库测试流程控制、数据归档、MES/PLM 对接

注:上述测试仪器为配套建议,不在半消声室建安报价范围内,如需统一采购可另附专项报价。

关键问题与方案比选

核心矛盾:外尺寸受限 vs 低频截止频率

客户现场外轮廓 7655×5650×4000 mm 已相对固定,若采用传统 750 mm 金属尖劈,侧墙和顶部空间均无法满足安装与隔声要求。本方案通过 VX-AA 复合吸声体将吸声层厚度控制在 350 mm,从根本上解决了这一矛盾,并在 Fc ≤80 Hz 指标上留有裕量。

方案比选

方案做法优点缺点推荐度
A:VX-AA 复合吸声体(推荐)五面 350 mm 厚 VX-AA + 共振板省空间、Fc≤80Hz、寿命长、维护易单价略高于普通尖劈★★★★★
B:600 mm 金属尖劈侧墙/顶面 600 mm 尖劈价格较低Fc≈125~160Hz,不满足≤100Hz;顶部空间紧张★★☆☆☆
C:扩大外尺寸至 7900×5900750 mm 尖劈 + 常规隔声满足 Fc≤100Hz需改动建筑墙体或占用控制室面积★★★☆☆
D:平板吸声体(竞品方案)50~80 Hz 平板结构更省空间对供应商吸声专利依赖大,国内可选少★★★☆☆

结论:在不改变建筑外尺寸、不压缩控制室面积的前提下,方案 A 是唯一能够同时满足 Fc ≤100 Hz 和净空 6000×4000×3000 mm 的声学方案。

声学性能指标汇总

指标目标值验收方法
本底噪声 LpA≤15 dB(A)声级计在测试室几何中心测量,关闭所有声源
截止频率 Fc≤80 Hz(优于客户≤100 Hz 要求)按 JJF 1147 在自由场偏差曲线判定
自由场半径(长边)≥2.1 mISO 3745 粉红噪声法,1/3倍频程中心频率 100 Hz~16 kHz
自由场半径(短边)≥1.1 m同上
混响时间 T60≤0.1 s(125 Hz~8 kHz)脉冲响应积分法或中断噪声法
隔声门隔声量≥50 dB实验室隔声量测试报告
通风消声器消声量>40 dB实验室传递损失测试报告
照明中心区 ≥500 Lux照度计
换气次数≥5 次/h风速仪

施工、供货与验收

施工流程

1. 现场勘测与图纸确认:确认建筑尺寸、层高、承重、水电、空调、消防等条件;

2. 减振基础施工:铺设 SA 型浮筑橡胶减振垫及地面钢结构;

3. 外房隔声结构安装:组装 VX-AI 隔声板、顶板、隔声门及声闸;

4. 内房吸声结构安装:挂装 VX-AA 吸声体模块、共振板、照明及消声器;

5. 控制室隔声墙、观察窗、穿线孔施工;

6. 地面钢格板/环氧地坪施工;

7. 机电联调:照明、通风、监控、穿线孔密封;

8. 声学计量验收:由第三方权威机构现场测试并出具报告。

供货周期

合同签订并收到预付款后,设计及生产周期约 45~60 天,现场安装及调试验收约 15~30 天,总供货周期约 75~90 天。

验收方式

由具有权威资质的第三方计量机构(如华南国家计量测试中心、广东省计量科学研究院)依据 ISO 3745 / JJF 1147 进行现场声学性能测试,并出具正式检验报告。验收不通过项由 乾杉科技 负责整改,直至达标。

售后服务

质保期 1 年,质保期内因材料或施工质量问题导致的损坏免费维修或更换;

质保期内接到报修后 24 小时内响应,5 个工作日内提交处理方案;

质保期后提供终身技术支持与优惠配件供应;

每年至少两次现场技术回访,检查声学性能、吸声材料状态、门缝密封、消声器积尘等,并提供维护保养建议;

不定期举办客户技术研讨会,免费开放。

场地施工要求

项目要求
场地尺寸建筑空间 ≥8700×7950×4000 mm(含控制室),地面平整度 ≤3 mm/2 m
地面承重≥350 kg/m²,无空洞、沟道,可按刚体考虑
环境空气噪声≤55 dB(A),满足 NC-40;超标需在外侧增设隔声套间
地面振动周边无空调主机、冲压设备、主要通道等强振动源;否则需做结构隔离
电源220 V/50 Hz 独立回路引至控制室,预留 3 kVA 容量,接地电阻 ≤4 Ω
空调控制室独立空调,测试室通过消声通风系统控温,建议室温 23~28 ℃
消防室内不设喷淋,烟感装于控制室;吸声材料 B1 级阻燃
暂存空间≥40 m²,防雨、防潮、防火,且与安装现场同楼层
运输通道最长大件约 5 m,最宽约 1.0 m,通道净高 ≥2.2 m
开门半径隔声门开启半径约 1.0 m,门前预留 ≥1.5 m 通道