BK声学与振动 发表于 2021-3-4 14:04

为何选择传声器时忽略声场会产生误差?会有多大?能补救吗?

在选择适合您的应用的传声器时,有一个关键因素是需要考虑测量的声场是在什么样的环境下,是在自由场,还是在压力场或是扩散场?这是很多人一开始会不注意的问题。​声 场 的 类 型
如果声波典型地从单一声源发出后,在传播过程中不会遇到周围的反射物,或者在被全部吸收以后不会再有反射波进入传声器,这时会优先选择用自由场传声器。如果在一个密闭的腔体,比如校准器里或者硬表面附近,比如手机附近,此时我们会优先选择用压力场传声器。而如果要在混响室中测声功率,或者测某一材料的吸声系数,这时候我们会优先选择用扩散场传声器。
误 差 的 产 生
如果在选择传声器时完全忽略声场因素,可能会发生一些误差。
https://pic1.zhimg.com/80/v2-09c71a21db7969ad0d265b0503daecd4_720w.jpg
这是一个1/4英寸传声器的例子,这个传声器本身是压力场传声器,这意味着它的频响是对压力场进行了优化,在压力场中,它的频响是平直的,而把它放在自由场里使用的时候,由于未考虑传声器在声场中引起的反射因素,所以在高频的时候会有一些声压的增加。如果在随机入射场,也就是扩散场中使用的时候,它的声压也会有所增加,这是误差来源。
https://pic2.zhimg.com/80/v2-45b7f6021248bfdafbfc1f68ca9c7ff5_720w.jpg
这是一个自由场传声器,它在自由场环境0°入射的频响是平直的,比如要测量±1dB,从6Hz直至20kHz的频响一直在±1dB之内,几乎是理想的。但如果把这一只自由场传声器放到扩散场中使用,这时声音在不同方向入射,或者入射角显著不同于零度的情况下,可以看到20kHz时约有-8dB衰减。也就是说如果自由场传声器放在扩散场中使用,在高频时会有比较大的误差。
https://pic4.zhimg.com/80/v2-6d9c4eb3600c57f4bfd95724c0851ca7_720w.jpg
这是一只扩散场传声器,它的频响对扩散场优化设计为平直响应,直至16kHz,如果把这只传声器用在自由场中,到10kHz左右会有明显4dB的偏差。这就是为什么在选择传声器时,需要选对声场,这是一个经常被忽略,但是很值得关注的一个问题。
补 救 措 施
那选错声场后误差产生了该怎么办?是否能补救呢?答案是肯定的,这些误差可以在后处理中补偿回来。B&K的频响修正功能可以实时在时域中进行补偿,这对于在高频测试来说是非常重要的,尤其是对于测量脉冲声,因为脉冲声中包含丰富的高频,比如枪声、炮声或是一次性的脉冲事件,比如气囊的爆破声。这些情况下,如果传声器用错了,那么会发生比较大的误差。具体操作步骤如下:步骤1:在软件的Organizer菜单打开TransducerDatabase读入TEDS传声器如4189-A-021的出厂校准CD上的数据
https://pic1.zhimg.com/80/v2-a528745e097d42f571e8f2cc6a4eca28_720w.jpg
步骤2:从在signal属性菜单中,勾选左下角的Response Equalization
https://pic1.zhimg.com/80/v2-4ab83ed78a9797a72e3d0267f9b56664_720w.jpg
步骤3:在弹出的Response Equalzation选择要均衡的曲线,在测量时软件就会自动进行实时频响均衡
https://pic3.zhimg.com/80/v2-7932206c5e581c55720da4f0bb5742ca_720w.jpg
还可以在这里找到我们知乎世界上最安静的房间 | 在消声室静静是种什么样的体验 | 国产大飞机C919拍西瓜的科学依据 | 声学界吉尼斯 | 最冷的乐器 | 特别烧钱的坑还有这种操作? | 如何运用声学知识帮助沟通障碍人群?微信都说索尼大法好,究竟好在哪?声振界第一玄学之声品质 | 为何声音听起来“不舒服”?上汽通用五菱 | 更实用快速的NVH性能开发模式纯干货分享 | 7799型自由场声压法测声功率专属夏天的声音 | 用数据看蝉鸣
您还可以通过如下方式联系我们,了解更多产品与应用详情:邮箱:cn.info@bksv.com官网:http://www.bksv.cn
页: [1]
查看完整版本: 为何选择传声器时忽略声场会产生误差?会有多大?能补救吗?