传声器自由场互易校准中电转移阻抗的测量与处理

电转移阻抗的准确测量是实现传声器自由场互易校准的关键.基于VB和MATLAB软件平台设计了传声器电转移阻抗的测量和数据处理系统.利用PULSE分析仪、互易校准仪和适调放大器等组成的测量系统,提取电转移阻抗信号;数据处理部分采用傅里叶逆变换(IFFT)和时间加窗技术对声信号进行处理,有效去除驻波、电串扰和反射波等干扰信号,得到理想的电转移阻抗;最后实现传声器自由场灵敏度的准确计算.     

时选窗技术在传声器自由场互易校准中的运用

实验室标准传声器的自由场互易校准是复现声压量值的一种基本方法,在测量过程中需要测试系统具有很高的信噪比.在空气声自由场声压基准装置中采用了步进正弦信号扫描和时间延迟谱技术测量传声器转移阻抗复频率响应,并采用IFFT得到脉冲响应,通过时域窗口消除反射,有效提高了信噪比,在体积较小的消声箱内完成了互易校准.     

电容传声器的精密校准

本文介绍了电容传声器的精密校准方法。首先阐述了电容传声器灵敏度校准的两种方法:互易校准和比较校准,其中对互易校准的原理和电容传声器灵敏度的计算方法进行了推导;更详细地列出了三种比较校准的方法:在一个耦合器中的比较校准,在消声室内的比较校准和用同一传递标准的比较校准。其次对用静电激发器测量电容传声器的频率响应和瞬态响应的问题也进行了简介。最后提出电容传声器校准中的有关注意事项。     

LS2F传声器的高频自由场互易校准

为满足空气超声声压量值的溯源需求,利用PULSE分析仪和互易校准仪,采用时间加窗技术对频域信号转换得到的时域信号进行处理,建立了LS2F传声器的高频互易校准装置,实现了实验室标准传声器的20~51 kHz的自由场灵敏度校准。通过对比时间加窗处理前后的实验数据,分析了驻波和墙体发射波对传声器灵敏度的影响。结果表明,高于40 kHz时,时间加窗处理技术能够减小1.0 dB的偏差。     

利用光学方法测量实验室标准传声器的前腔深度

实验室标准传声器的前腔深度是耦合腔互易法校准其声压灵敏度的主要不确定度分量之一.为了控制声压灵敏度校准的不确定度,利用光学三坐标自动测量系统,分别通过直测法和块规法测量3只LS1P和3只LS2P传声器的前腔深度.测量结果表明,在传声器外环面放置高精度的块规,较好匹配了传声器与平面波耦合腔进行声学耦合时的物理模型,其前腔深度测量不确定度优于3.0 μm(k=2).对于LS1P传声器20 Hz～10 kHz频率范围内的声压灵敏度,前腔深度引入的不确定度分量优于0.005 dB(k=2);对于LS2P传声器,20 Hz～25 kHz频率范围内的不确定度分量优于0.012 dB(k=2),能够实现实验室标准传声器声压灵敏度的高精度校准.     

电容式传声器自由场互易校准数据处理系统设计

基于LabVIEW和Matlab软件开发平台设计了传声器自由场互易校准数据处理系统,该系统可以有效提取电转移阻抗信号,计算声中心和灵敏度级,并通过软件测试证明了系统的可行性.     

平面波耦合腔中热传导和声泄漏对低频互易校准的影响

针对低频耦合腔互易校准中存在的热传导和声泄漏问题,通过理论计算和不同长度耦合腔的系列实验研究,探讨其对互易校准结果的影响规律。首先阐述了互易校准原理及电容传声器低频时的频响特征,传声器均压孔在声场外时,低频声压灵敏度随着频率降低而逐渐增加;其次,对发射传声器-耦合腔-接收传声器构成的耦合腔系统中的热传导修正因子进行计算,结果表明,随着耦合腔长度变长,热传导修正因子变小,不确定度分量变小;通过不同长度的耦合腔组成的互易校准系统研究声泄漏的影响并探讨其优化方案,实验结果表明,10 mm和15 mm耦合腔对互易校准结果影响较小,重复性高,该实验结果与传声器的低频响应特性一致。     

实验室标准传声器前腔体积的测量方法研究

实验室标准传声器的前腔体积(包括等效体积)是耦合腔互易校准声压灵敏度的主要不确定度分量.为了控制前腔体积与等效体积引入的不确定度分量,应用声学方法测量实验室标准传声器的前腔体积,分别利用有源耦合腔结合系列哑头空腔的方法和多个平面波耦合腔的方法对LS1P和LS2P传声器的前腔体积与等效体积之和进行测量.实验结果表明,有源耦合腔法和多个平面波耦合腔法均能有效测量实验室标准传声器的前腔体积,且测量结果具有较好的一致性.前腔体积的精确测量实现了实验室标准传声器声压灵敏度的高精度校准.     

φ12.7mm标准传声器自由场互易校准装置

研制的φ１２．７ｍｍ标准传声器自由场互易校准装置的２～４０ｋＨｚ频率范围内，自由场校准的扩展不确定度（覆盖因子为２）优于０．２ｄＢ，该装置由消声籍，坐则测距系统，一组ＬＳ２ｐ型和φ１２．７ｍｍ标准传声器以及满足准确度要求的一套校准用的仪器设备组成。箱内吸声尖劈体由两种密度不同的软质聚氨酯泡沫塑料组装而成。传声器互相位置的测距准确度优于０．０５％，在２～４０ｋＨｚ频率范围内对ＬＳ２ｐ型传声器中心位置     

高静水压下自由场水声声压标准装置的研究

为了精确测量高静水压下自由场中的水声信号,在高压消声水池系统基础上建立了高静水压下自由场水声声压标准装置.装置由水声信号发射系统、电声信号测量系统、控制和管理系统及互易测量构件设备所组成,能够在2～200 kHz频率范围内,0.1～10 MPa静水压力下用球面波互易校准原理校准标准水听器的自由场灵敏度,校准值的扩展不确定度为0.8 dB(P=95%).