Проводя акустические измерения подчас неизвестно а какое все таки реальное звуковое давление показывают приборы, по сути измеряется и делается анализ некоего напряжения, снимаемого с микрофона. По сути измерения делаются в "попугаях".
Привязать это напряжение к реальному звуковому давлению можно с помощью пистонфона или калибраторов, которые дают известное звуковое давление, например 124 или 94 дБ. Если Вы имеете механический пистонфон, то им можно оценить АЧХ микрофонона от самых низких частот до примерно 250-300 Гц, для этого достаточно просто изменять напряжение питания двигателя пистонфона и менять его обороты. О пистонфоне см. здесь. https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=68802
А вот на более высоких частотах посложнее. Для калибровки нам необходимо изготовить электростатический актюатор, Ну это просто пластинка с дырочками, чем больше дырочек, тем лучше, расположенная на расстоянии 0.4 - 0.8 мм от мембраны микрофона. Фото самодельного актюатора прилагаю. За счет сил электростатического притяжения и отталкивания на мембрану оказывается давление, которое не зависит от частоты. Актюатор рассчитан на микрофоны у которых можно оголить мембрану, например М101 или др. подобные. На пластину актюатора подается постоянное напряжение 200В через резистор 10 Мом и возбуждающее напряжение от обычного звукового генератора через конденсатор 5-10 тыс пФ. Для классического микрофона М101 звуковое давление при напряжении возбуждения 12В и зазоре 0.4 мм составляет 70 дБ, что позволяет делать калибровку в обычной комнате. Актюатор перекрывает диапазон от десятков Гц до 20 кГц и выше.
Ачх снимается так: сначала пистонфоном привязываемся к известному звуковому давлению на частоте 250 Гц, затем имитируем это давление актюатором и повышаем частоту. На рис. приведена АЧХ измерительного микрофона М101, снятая актюатором. Как видим классический 1" микрофон дает завал на частотах выше 2-3 кГц. Но зато не имеет ни пиков, ни провалов. Так задумано производителем.
Это не просто так. Дело в том, что при измерениях в реальном звуковом поле когда размеры микрофона приближаются к половине длины звуковой волны возникает явление повышения звукового давления вблизи мембраны, и чем больше частота тем больше повышение давления за счет отражения волн от микрофона (удвоение давления) и за счет суммирования энергии падающих волн, когда предыдущая волна еще не обогнула микрофон. Вот это то и учитывается производителем. Он пытается сделать АЧХ микрофона горизонтальной для т.н. свободного поля. См. АЧХ данную производителем ООО Измеритель.
А что делать нам. Мы не знаем характеристику поля, то ли оно свободное, то ли диффузное.
Предлагаю простой способ откорректировать АЧХ под наше конкретное поле, опираясь на АЧХ измерительного микрофона, снятую актюатором.
Как известно, чем меньше диаметр микрофона, тем выше частота завала от вышеописанных причин. Вот и используем микрофон диаметром 6 мм, у него завал начинается от 18 -20 кГц. Используем метод относительных измерений, когда АЧХ этого маленького микрофона не важна.
Делаем так. Размещаем маленький микрофон в той точке поля, которая нам интересна, делаем замеры либо чистым тоном, либо шумовым сигналом, затем на маленький микрофончик одеваем насадку, имитирующую наш измерительный микрофон, получаем как раз ту самую разницу, которую надо добавить к АЧХ микрофона, измеренную актюатором. И так делаем для различных частот. Вот эта самая разница и будет соответствовать тому полю, которое мы имеем.
Таким образом мы можем устранить неопределенность при проведении измерений на высоких частотах.
Полученная откорректированная АЧХ измерительного микрофона и используется в дальнейшем, в том числе для контроля АЧХ рабочих микрофонов.
Евгений
Москва
8 985 480 66 12
Социальные закладки