飞行员HRTF测量的半消声室设计与建设

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半消实验室声学设计_安徽谷睿声学

半消实验室声学设计一、半消声室概念半消声室是声学实验和噪声测试中极其重要的实验场所。

其作用是提供一个半自由场空间的低噪声测试环境。

半消声室的主要功能:●提供声学全自由场环境●低噪声测量环境半自由场空间半消声室的主要功能是为声学测试提供一个半自由场空间。

半自由场是指声波在无限大空间传播时，除地面外，不存在任何反射体(面)。

自然界中的半自由场空间是指自由空间有一全反射面，声波只能在180?半球方位自由传播。

常见的半自由场空间如水泥地面的大型露天停车场、室外蓝球场、停机坪等。

声波在半自由场空间里传播有特定的物理定义为:●对点声源声压随距离衰减，这就是声能的反平方律;●声压级在常温压下等于声强级。

这是在消声室里测量声功率的理论基础。

背景噪声半消声室的另-个功能是提供低背景噪声的环境以适应测试环境的要求。

根据IS03745-2003 Acoustics-Determination of soundpower levels of noise sources using sound pressure. Precision methods for anechoic and hemianechoic rooms. .ANSI S12.55-2006 Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Precision methods for anechoic andhemi-anechoic rooms和国标GB6882《声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法》，在测试频率范围内，背景噪声的声压级至少比被测声源的声压级低6dB，最好是低12dB。

截止频率半消声室是要在室内模拟半自由场空间，所以要求室内每个面吸声系数为99%以上。

设计一种能做到全频带(20Hz-20000Hz) 的100%的吸声体是不可能的。

消声室的声学设计

消声室的声学设计发表时间：2019-01-23T13:56:27.423Z 来源：《建筑细部》2018年第15期作者：许力1 魏梦婷2 沈超3[导读] 消声室的应用领域很广，包括基础理论研究、应用研究、新产品开发研究、环境噪声治理等方面。

杭州智达建筑科技有限公司 1 2杭州通策宝群置业有限公司3 浙江杭州 310000摘要：本文对消声室的类型、规格和技术经济指标的确定，消声室的隔振、隔声处理，消声室的吸声处理等方面的问题进行了探讨。

关键词：消声室；自由声场；声学测量；吸音消声室的应用领域很广，包括基础理论研究、应用研究、新产品开发研究、环境噪声治理等方面。

诸如噪声学、建筑声学、电声学、语言及音乐声学、心理及生理声学等均离不开作为声学测量基本配套设施的消声室。

消声室的应用具有显著的社会效益和经济效益，因此对消声室的声学设计进行深入研究具有重要意义。

一、消声室设计规范在进行消声室设计时，需根据消声室的用途和所规划的试验功能来制订消声室的规格和声学性能要求。

1、型式选择，根据用途和被试对象的情况，慎重考虑采用全消声室或半消声室。

全消声室为六面吸声构造，适用于发动机噪声控制试验研究和传声器校正。

半消声室为五面吸声构造的硬地坪建筑，适用于汽车噪声测试。

靠近地面安装的小型内燃机试验，地面反射声的影响较小，可用半消声室测量噪声。

对于中型消声室，为了节省建设投资，可在地坪上铺设移动式吸声尖劈。

此种消声室适用于汽车、发动机的噪声试验。

2、频率测量范围的选择，根据测定对象的声谱和重要研究频域，确定频率范围。

一般根据下限截止频率来决定消声室的净空间大小，并进行隔声构造和吸声构造设计。

上限截止频率受室内行走地面结构（如踏栅）、支柱等反射面的限制。

室内反射面的线性尺寸要求不大于上限截止频率声波波长的1/4。

一般情况下，设计频率范围可取100-8000Hz。

3、净空尺寸，根据测试对象声源的最大尺寸和侧声点与声源的距离来决定净空的大小。

带工况半消声室的技术方案

带工况半消声室的技术协议5匹带工况半消声室一、依据的标准1.ISO3745《声学-噪声源声功率级的测定-消声室和半消声室的精密测定法》2.GB/T7725—2004 《房间空气调节器》3.GB/T17758—1999《单元式空气调节机》4.GB/T18836-2002 《风管送风式空调（热泵）机组》5.GB/T6882—2008《声学-噪声源声功率的测定-消声室和半消声室精密法》二、实验室方案说明实验室为带工况半消声实验室，采用房中房结构，用于测量的分为内侧和外侧两个房间，采用弹簧隔振处理。

内侧和外侧分别为两个独立的半消声室，即地面为反射区，其它五面墙采用尖劈吸音材料处理，采用100mm保温库板进行试验室保温，接缝处采用发泡剂浇注保温密封。

●实验室的尺寸：隔振地基外围尺寸为L×W 15200×8000mm，标高7000mm室内侧静尺寸L×W×H 60000×4500×4000室外侧静尺寸L×W×H 4500×4500×4000中间隔墙厚度：≤2000工况区域的宽度：1800单位：mm说明：场地需要向地面以下挖掘1.1～1.2m，地面承重要求：180T以上；●工况系统：采用内侧、外侧采用下进上出的气流组织状态，进风管和出风管必须采用消声处理，内外侧工况机组采用比泽尔半封闭水冷机组；内外侧的空气调和箱、加湿器、电加热器采用不锈钢材料，并且进行保温处理，以减少能耗；消声室的内外侧的门采用无门槛结构，以方便机组的运输；内外侧的循环风机采用变频器控制，使内外侧工况系统的循环风量能够调节。

内侧的温度范围：10℃~50℃RH：40~85% 达到稳定时间≤2h;外侧的温度范围：-25℃~60℃RH：40~85% 达到稳定时间≤2h;精度：+0.5℃内侧循环风量：3000~13000m3/h；外侧循环风量：5000~21000m3/h；冷却水系统：100T/h●控制系统系统控制采用触摸屏+PLC控制器；温湿度控制采用PID控制器，电加热、电加湿的调节采用固态继电器；采用施耐德接触器、开关。

关于半消声室建设的若干问题探讨

ｒｄａｉｎｗｅｔｉｉｎａｅｈｉｏｍ，ａｄｔｅｓｕｄｄｒｃｉｉｓｍｏｅｃｍｐｅ．Ｉｉｅｐｕｏｔｅｏｅｈａｉｔｈｎｉｓｎａｎｃｏｃｒｏｏｎｈｏｎｉｔｔｉｅｖｙｒｏｌｘｔｓｈｌｆｌｔｈｎｓｗｏ
来设计半消声室的参数，如果没有行业标准，则依据
ＩＯ３４ — ２０ｏｓｉｓｄｔｒｎｔｎｏｏｎｏｒＳ７５Ｏ３Ａｃｕｔ — ｅｅｍｉａｉｆｓｕｄｐｗｅｃｏｌｖｌｆｎｉｅｏｒｅｕｉｇｏｎｒｓｕｅ－ｅｉｉｎｅｅｓｏｏｓｓｕｃｓｓｎｓｕｄｐｅｓｒｐｒ的内表面数，可将消声室分为全消声室、消声室以及卦限消声室三类ｌ半】】全。在
其中，４前个参数为重要技术指标，这对半消声室
的造价影响较大。可依据与被试声源相关的行业标准
率；３半消声室的尺寸，般指室内吸声表面与吸声（）一
和使用寿命等要求不断提高，对整车舒适性的要求也
越来越受到关注。评价整车舒适性的一个重要指标是
其噪声与振动水平．降低汽车零部件与整车的噪声已
消声室内测得的信号的不确定度最小，由于这个原因，
如果没有其他的限制实验室最好建为全消声室。不过

消声室隔振弹簧的设计与施工技术

消声室隔振弹簧的设计与施工技术摘要：某消声室建筑面积230m2，分为外围护结构、办公室部份和内消声室部份，消声室为一砖砌结构的箱体，放置在周围均匀散布的弹簧上，以达到隔振的目的。

实验室室内地坪±，内箱顶标高，建筑物总高.关键词：隔振弹簧施工一、消声室的消声室设计本消声室为半消声室，箱体内平面尺寸*，消声办法采用400mm*400mm*1000mm的吸声尖劈，消声室与室外隔间采用双层砖墙隔声结构。

消声室净空间**，在消声室内墙及顶板设置预埋件，再在其上焊制挂尖劈的钢筋网架。

二、消声室的隔振设计经估算，弹簧以上箱体总荷载为.弹簧的选用和数量的肯定本消声室整个内箱体放置在弹簧上，首先要考虑弹簧能知足上部箱体的竖向承载力的要求。

由于弹簧选用受生产厂家加工工艺及弹簧精度等条件的限制，本设计先选定符合精度要求的弹簧，再按照弹簧的承载能力肯定弹簧个数和布置。

经比较，本设计选用下列规格的隔振弹簧：d=40mm，D=190mm，弹簧自由高度H=300±1mm，总圈数N=，有效圈数n=4，弹簧钢60SiMn，剪切弹性模量G=，其极限承载力为（在此荷载条件下，弹簧的弹性系数为常数）。

考虑到弹簧长期受力条件下的疲劳特性，选取弹簧极限承载力的70%作为其工作荷载，即*70%=，则需的弹簧数量为（G+P）/= / ≈56个。

在此工作荷载下，弹簧的紧缩量为.隔振设计与构造办法消声室的重量大体上均匀散布于弹簧上，并通过弹簧传至下部基础梁。

由于弹簧的阻尼作用，大大消减了外界的噪声、地面震动等各类内外因素对消声室的影响，从而达到隔振消声的目的。

其关键的设计构造办法如下：（1）考虑到消声室为对称结构，荷载具有对称性，为保证箱体平衡，弹簧的布置必需严格均匀、对称。

（2）为保证弹簧受力均匀、便于连接、锚固和安装，设计中使弹簧成对布置，与预埋钢板焊接固定。

（3）实验台与消声室底板间设置隔振缝，缝宽15mm左右，并用海绵橡胶填缝，实验台与建筑物基础之间设置橡胶隔振垫。

带工况半消声室的技术方案

带工况半消声室的技术协议5匹带工况半消声室一、依据的标准1.ISO3745《声学-噪声源声功率级的测定-消声室和半消声室的精密测定法》2.GB/T7725—2004《房间空气调节器》3.GB/T17758—1999《单元式空气调节机》4.GB/T18836-2002 《风管送风式空调（热泵）机组》5.GB/T6882—2008《声学-噪声源声功率的测定-消声室和半消声室精密法》二、实验室方案说明实验室为带工况半消声实验室，采用房中房结构，用于测量的分为内侧和外侧两个房间，采用弹簧隔振处理。

•实验室的尺寸：隔振地基外围尺寸为LXW 15200X8000mm,标高7000mm室内侧静尺寸 LXWXH 60000X4500X4000室外侧静尺寸 LXWXH 4500X4500X4000中间隔墙厚度：W2000工况区域的宽度：1800单位：mm说明：场地需要向地面以下挖掘.1〜1.2m,地面承重要求：180T以上；•工况系统：采用内侧、外侧采用下进上出的气流组织状态，进风管和出风管必须采用消声处理，内外侧工况机组采用比泽尔半封闭水冷机组；内外侧的空气调和箱、加湿器、电加热器采用不锈钢材料，并且进行保温处理，以减少能耗；消声室的内外侧的门采用无门槛结构，以方便机组的运输；内外侧的循环风机采用变频器控制，使内外侧工况系统的循环风量能够调节。

内侧的温度范围：10℃〜50℃RH：40〜85%达到稳定时间W2h;外侧的温度范围：-25℃〜60℃RH：40〜85%达到稳定时间W2h;精度：+0.5℃内侧循环风量：3000〜13000m3/h；外侧循环风量：5000〜21000m3/h；冷却水系统：100T/h•控制系统系统控制采用触摸屏+PLC控制器；温湿度控制采用PID控制器，电加热、电加湿的调节采用固态继电器；采用施耐德接触器、开关。

带工况20HP半消室技术方案

带工况20HP半消音实验室建设方案及技术要求制作方：2019年一、设备构成1) 试验室房间室内侧室消音房（内套+外套） 1个室外侧室消音室（内套+外套） 1个2) 空气处理设备室内侧 1套室外侧 1套3）消音风道系统 2套4）水系统 2套5）电气控制与软件 1套二、测试条件1. 测试标准1、 ISO3745《声学-噪声源声功率级的测定-消声室和半消声室的精密测定法》2、 GB6882《声学-噪声源声功率的测定-消声室和半消声室精密法》3、 GB/T7725《房间空气调节器》4、 GB/T18837《多联式空调热泵机组》5、 GB/T18836《风管送风式空调（热泵）机组》6、 GB/T18430.1《蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组工商用及类似用途的冷水（热泵）机组》7、 GB/T4214．1-2000《家用及类似用途器具噪声测试方法》8、 JB/T4330-1999《制冷和空调设备噪声的测定》9、 GB19606-2004《家用和类似用途电器噪声限值》并按照用户提供的技术要求2. 实验机型商用空调器（包括整体式空调器、一拖一空调器、一拖多空调）户式风冷冷热水机组空气源热泵热水机水源热泵单相和三相电源；总制冷量在63KW以下；内机方式:分体机为主、柜机、普通及高静压风管机、除湿机3. 实验室配置要求注意）：1）、每组工况调节稳定时间≤45min；到达设定温度后保持恒定,温度波动不超过±0.5℃2）、低温完全依靠工况机组自身保证，降温速率不小于8℃/小时，环境工况在恶劣工况下能正常稳定运行8小时以上。

6. 被测空调器供电电源3φ:380V/50Hz、153~252V/50Hz、115V/60 Hz、220 V/60 Hz三、实验工况控制1、工况干球温度（室内侧）共计 1 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%湿度传感器：温湿度变送器芬兰Vaisala HMT120测量精度：±0.1℃控制精度：±0.5℃额定工况控制方式： SCR 调功器+电加热测量量程：-20~60℃数据采集：日本横河 MX1002、工况相对湿度（室内侧）共计 1 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%湿度传感器：温湿度变送器芬兰Vaisala HMT120测量精度：±2%控制精度：±3%额定工况控制方式： SCR 调功器+电加湿器测量量程：0~100%3、工况干球温度（室外侧）共计 1 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%湿度传感器：温湿度变送器芬兰Vaisala HMT120测量精度：±0.1℃控制精度：±0.5℃额定工况控制方式： SCR 调功器+电加热测量量程：-20~60℃数据采集：日本横河 MX1004、工况相对湿度（室外侧）共计 1 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%湿度传感器：温湿度变送器芬兰Vaisala HMT120测量精度：±2%控制精度：±3%额定工况控制方式： SCR 调功器+电加湿器测量量程：0~100%数据采集：日本横河 MX1005、进水温度（出水温度共用）共计 3 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%Pt-100 4W 输入/4～20mA 输出控制方式：西门子VXG电动三通阀温度传感器：Pt-100 A 级 SUS φ4.8×150mm 4W 测量精度：±0.1℃测量量程：0~100℃控制精度：±0.2℃额定工况6、水流量（出水温度共用）共计 3 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.1%电磁流量计：AXF 020 横河电磁流量计控制方式：变频器+水泵测量量程：0-6m^3/h测量精度：±1 FS%控制精度：±0.2%额定工况数据采集：DC 1~5V 送 MX100 数据采集仪7、恒温水箱温度共计 1 套调节器：UT55A +RS485 通信精度：±0.5%铠装热电偶输入/4～20mA 输出控制方式：SCR+电加热温度传感器：铠装热电偶φ 4.8×150mm 4W测量精度：±0.5℃测量量程： 0~100℃控制精度：±0.5℃额定工况数据采集：日本横河 MX100四、实验测量参数1. 被测机消耗电力测量 1套国产青智0.5级系列三相数字功率计数据采集：通过 RS-232 接口与计算机通信五、消音房设计方案1、所处环境条件：（1）温度：-10℃～+40℃；（2）湿度：≤90% R.H.；（3）气压：86～103Kpa；（4）现场电源：AC 220V±10%, 50Hz±1%；AC 380V±10%，50Hz±1%，3相5线制；（5）现场水源：普通工业用水，压力0.6 MPa。

国家环保设备中心-声学实验室技术要求

国家环保设备质量监督检验中心声学实验室技术要求一．声学实验室组成根据国家环保设备质量监督检验中心声学实验室包含全消声室一间、半消声室一间、混响室一间、标准隔声试验室一套、消声器测试系统一套、标准驻波管以及低频驻波管各一套。

二．全消声室2.1声学性能技术指标1. 本底噪声：在现有建设场地周围环境下(周围无城市主干道，附近没有对建设环境区域影响超过60dB(A)的噪声源)，规划实验室区域内其它实验室和办公区域正常工作的条件下，本底噪声≤18dB(A)；2. 自由场特性：以全消声室地网以上部分的几何中心为原点，在50~10kHz频率范围内，在至少半径为2.5m的空间区域内，满足自由场的要求。

在自由场半径范围内，测量声压级和理论声压级之间最大允许差值符合ISO3745及GB6882中所列范围（如下表）。

自由场的验收测试采用1/3倍频程中心频率的单频纯音信号进行。

必要时可增加其它纯音频率。

3. 低频截止频率：全消声室的低频截止频率为50Hz。

2.2全消声室结构要求4. 内部吸声：全消声室内部吸声材料或结构应在50Hz~100Hz频段内满足垂直入射吸声系数≥0.95，在100Hz以上频段内满足垂直入射吸声系数≥0.99。

消声室内部没有明显的反射结构存在，对声场的自由场衰减造成影响。

设计方案中应提出对室内门框、可能的立柱的声学处理方法。

满足以上性能要求的任何形式的吸声结构都可以做为全消声室的内部吸声构造。

一般不推荐采用金属护面结构，如采用金属护面结构应保证护面金属板的穿孔率在40%以上，且孔的等效直径（方空圆孔均可）应不小于5mm。

吸声材料应采用阻燃材料。

5. 结构尺寸：全消声室的基本结构尺寸见所附的实验室布局图，推荐的消声室内净空尺寸为12.6m(L)⨯9.7m(W) ⨯6.2m(H) (其中地网上5.4m，地网下1.8m)。

可以根据土建设计要求或方案的要求，进行适当的微调。

6. 结构形式：全消声室采用房中房的结构形式，内墙采用混凝土结构，外墙采用砖混结构。

消声室设计方案及流程

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科技成果——全(半)消声室设计

科技成果——全（半）消声室设计技术开发单位大连大学
成果简介
随着科学技术和生产力的发展，利用声学测量技术鉴定产品性能，有效促进了新产品的研究与开发，那么建立消声室（自由声场）是获取正确噪声测试结果的前提环境。

根据国内、外噪声测试要求，结合国家和国际行业标准制定了消声室的设计参数。

然后由既定参数进行了隔声墙、隔振弹簧、隔声门、吸声尖劈、地网及消声室辅助装置的设计与实现。

技术特点
1、本底噪声不大于16dBA；
2、振动截止频率小于3Hz；
3、自由声场截止频率可小于50Hz。

应用范围机电设备噪声测试
效益分析提高噪声测试准确性，为新产品开发提供可靠的依据。

项目投产条件根据待测机电产品的尺寸，设计消声室的面积，进而给出总投资。

技术成熟度批量生产阶段
合作方式技术许可、技术服务。

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ＳＨＩＧｕｏ — ｗｅｉ１５ＧＵＯＸｉａｏ — ｃｈａｏ，ＷＡＮＧＣｏｎｇ１，
ＧＵＯＪｉａ１９ＲＵＬｙｕ－ｊｉｎｇ，ＧＵＡＮＪｉａｎ
ｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅ — ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅｍｉ — ａｎｅｃｈｏｉｃｒｏｏｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｓｉｎ，ｇｓｐａｃｅｏｆｔｈｅｌｅｆｅａｃｏｕｓｔｉｃｉｆｅｌｄｏｆｔｈｅｈｅｍｉ－
Ａｂｇｌｒａｅｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｎａｃｏｕｓｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｐｉｌｏｔ ’Ｓｈｅａｄｒｅｌａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｎｅｃｈｏｉｃｒｏｏｍｃａｎｒｅａｃｈｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｎｄｔｈｅｋｅｙａｃｏｕｓｔｉｃｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｒｏｏｍ．ＴｈｅａｐｐｒａｉｓａｌｏｆＮＩＭａｔｅｆｒｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅｍｉ — ｎｅａｃｈｏｉｃｒｏｏｍｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｌｏｆｔｈｅｉｎｄｅｘｅｓｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｓｏｍｅｋｅｙｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｅｖｅｎｂｅ￣ｅｒｔｈｎａｈｏｔｓｅｉｎｔｈｅｄｅｓｉｎ．ｇＴｈｅｈｅｍｉ — ａｎｅｃｈｏｉｃｒｏｏｍＣｎａｕｒｆｎｉｓｈａｌｅｆｅａｃｏｕｓｔｉｃ
要求，某些关键指标优于设计要求。建成的半消声室提供飞行员头部关联传递函数测量需要自由声场环境，可以满足
实验测量的需要。关键词：声学；半消声室；头部关联传递函数；设计
中图分类号：ＴＢ１３２；ＴＵ１１２．２
（ＨＲＴＦ），ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｄｅｘｅｓｏｆｈｅｍｉ — ａｎｅｃｈｏｉｃｒｏｏｍｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄａｎｅｗｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｎｅｌａｂｓｏｒｂｅｒｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒ
文献识码：Ａ
ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６．１３３５．２０１３．０４．０３３
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＨｅｍｉ－ｎｅａｃｈｏｉｃＲｏｏｍｆｏｒ
（１．空军航空医学研究所，北京１００１４２；
２．北京科奥克声学技术有限公司，北京１００１０１）
摘要：为构建飞行员头部关联传递函数测量所需要的声学环境，提出用于飞行员头部关联传递函数测量的半消声室设计指标，并采用新型平板式复合吸声结构进行半消声室的设计和建造。所设计的半消声室在有限的建筑空间内达到自由声场空间的最大化和关键声学指标的最优化。半消声室建成并经过检测鉴定后，各项指标达到相关标准
ｌ５８
飞行员ＨＲＴＦ测量的半消声室设计与建设
２０１３年８月
文章编号：１００６．１３５５（２０１３）０４．０１５８－０４
飞行员ＨＲＴＦ测量的半消声室设计与建设
师国伟，郭小朝，王聪，国佳，茹履京，关键
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｖｉａｔｉｏｎＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＡｉｒＦｏｒｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１４２，Ｃｈｉｎａ２．ＢｅｉｊｉｎｇＣＡＡｃｏｕｓｔｉｃｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１．Ｃｈｉｎａ）