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聲學知識
測量電容傳聲器的分類及應用
發布時間:2022.08.30 點擊數:4448


傳聲器是用來把聲信號轉換成電信號的一種換能器。在聲學測量中一般均用測量電容傳聲器,它具有性能穩定、動態范圍寬、頻響平直、體積小等特點。在實際測量中,想選擇一款適合的傳聲器,就得從傳聲器的類別、用途、溫度系數、頻率范圍、測量范圍等各方面進行綜合考慮。

 

傳聲器的分類

按靈敏度分

自由場靈敏度響應平直的傳聲器叫自由場型(或聲場型)傳聲器;聲壓靈敏度響應平直的傳聲器叫聲壓型傳聲器;擴散場靈敏度響應平直的叫擴散場型傳聲器。

 

 

圖1.png圖1  1/2英寸自由場響應電容傳聲器的頻響曲線



圖2.png

 圖2  1/2英寸聲壓場響應電容傳聲器的頻響曲線

 

按外形分

傳聲器按照它們的外形又可以分為1英寸(Φ23.77mm)、1/2英寸(Φ12.7mm)、1/4英寸(Φ6.35mm),1/8英寸(Φ3.175mm)等。

圖3.png


通常傳聲器的外徑小,頻率范圍寬,靈敏度低,可測動態范圍下限高,這類傳聲器適合測高聲級。

相反傳聲器的外徑大,頻率范圍窄,靈敏度高,可測動態范圍下限低,這類傳聲器適合測低聲級。

 

按供電方式分

傳聲器按供電方式可分為外部極化型傳聲器和預極化型傳聲器,其中外部極化型傳聲器需要配置相關硬件進行外部供電,具有良好穩定性及較大的動態范圍,同時還能承受更高的溫度;但是由于預極化傳聲器不需要另加極化電壓,使設備更加簡單,而且防潮性能好,穩定性也已大大提高,因此得到廣泛應用。

 

按準確度和適用范圍分

傳聲器按照準確度和適用范圍分為實驗室標準傳聲器(標識為LS)、工作標準傳聲器(標識為WS)和工程測量傳聲器(標識為PM)。

實驗室標準傳聲器應符合 GB/T 20441.1—2010/IEC 61094-1:2000《電聲學 測量傳聲器 第1部分:實驗室標準傳聲器規范》 的要求,工作標準傳聲器應符合 GB/T 20441.4-2006/IEC 61094-4: 1995《測量傳聲器 第4部分: 工作標準傳聲器規范》的要求。工程測量傳聲器是滿足聲級計及聲壓測試系統對電聲性能和機械尺寸要求的傳聲器, SJ/T 10724-2013《電聲學 測量電容傳聲器通用規范》把工程測量傳聲器分為 1 級和 2 級,分別適用于 GB/T 3785.1中規定的 1 級和 2 級聲級計及其它聲壓測量系統。

 

傳聲器的應用

自由場型(或聲場型)傳聲器,主要用于消聲室等自由場測試,它能比較真實地測量出傳聲器放入前該點原來的自由場聲壓,聲級計和噪聲測量中大多使用這種傳聲器。

聲壓型傳聲器,主要用于仿真耳等腔室內使用。

擴散場型傳聲器,用于擴散場測量,適用于室內測量,但是有的國家規定聲級計用擴散場型傳聲器。

高聲壓傳聲器,一般指動態上限大于160dB的傳聲器,目前市面上常見聲級計的測量范圍一般在 20 dB~140 dB 之間,但隨著大型機械、飛機、火箭和其它軍工等的發展,對高聲級的測量需求越來越多,甚至超過170 dB,更換上高聲壓傳聲器就能顯著提高聲級計的測量上限。

次聲波傳感器,又叫次聲傳感器,就是能夠接收次聲波的傳聲器。國內多數次聲觀測站采用電容式次聲傳感器。這種電容式次聲波傳感器已在江潮預警、地震次聲預報及地球物理等研究領域中多有使用。

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