传声器及其应用常见问题与回答

 

本期将与大家分享传声器的10问10答。...

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之前的两期中,我们与大家分享了石英力传感器的常见问题,得到了大家的踊跃的转载,粉丝数也是嗖嗖嗖地激增,看来这个形式大家都很喜欢。本期,我们就先放一放石英力传感器,换个产品,来谈谈我们的传声器(俗称麦克风)吧~

传声器的问题可真不少,在这儿就选取一些,所有的常见问题,请您移步“阅读原文”,跳转到PCB的主页上阅读吧。


低频测量选用哪款传声器?

答: 低频是一个相对术语。标准1/2英寸测量传声器的低频指标为1到3Hz(-3dB处),这对于大部分的应用已经足够。特殊传声器经过改进,设计用于低至0.1Hz测量。



什么类型的传声器可以用于判断声音的
方向或者噪声源位置?

答:多个自由场传声器按照一定的模式进行放置并通过合适的软件可以进行复杂声场空间变换,以此得到声学图。阵列传声器由于它们的单价以及相位匹配特性是大通道声学测试的极佳选择。建议使用TEDS,这样可以快速进行设置和识别。



传声器的尺寸影响它的频率和
动态范围吗?

答:传声器的尺寸和灵敏度确实影响它的测试能力。一般来说,传声器直径越小,灵敏度越低,它可以测的频率和幅值就更高。相反,直径越大,灵敏度越高,测的频率和幅值就越低。



进行频率达10kHz的低声压测量效费比
最高的工作级压力场传声器是哪个型号?

答:所有的PCB 1/2英寸和1/4英寸传声器在4Hz到10kHz都有一个平坦的频率响应。377B11是一个1/2英寸压力场传声器,这个型号是压力响应测试里面最佳效费比的一个传声器。



是否有一款预极化、效费比高的传声器,
能够替换1/2英寸外极化低噪声传声器?

:有的,PCB推出了市场上第一个低噪声预极化的传声器,378A04,它的本底噪声达到了6.5dBA。请阅读第二篇新款传声器,有该产品的详细介绍。



哪款PCB的预极化电容传声器可以提供
最高幅值的测量能力?

答: 1/4英寸378A12,具有低灵敏度0.25mV/Pa,这个使得它可以测到非常高的声压值。



什么是A计权滤波器?

答:A计权指的是一个滤波输出信号能够模拟人耳在不同频率感知不同的声压级。

很多电容传声器的应用,包括设计产品是为了:1)人耳听得更愉悦     2)评估声音对人耳的影响,帮助进行听力保护。

人耳的听力范围是20Hz到20kHz, 当我们变老时听力范围会发生改变,尤其是高频段。当耳蜗纤维化时听力就会受到损坏。


在20Hz到20kHz范围内,信号频率和响度,对于不同人耳感知的声音也不同。为了理解声音如何被耳朵所感知,Fletcher和Munson在1933年进行了一个研究。他们制作了等响曲线来显示测量的声压和感知的声音之间的关系。并画出不同的曲线来表示不同频率下一个声压级会有多响。通过测试我们可以得出人耳在1kHz到6kHz处最为灵敏,其它频率会自然衰减。
ANSI将这些数据添加到S1.4声级计标准里。这些年来建立了不同的频率计权系统。IEC 61052标准包括:A、B、C和D计权。A计权主要是用于表示人耳如何感知低声级40方的声音。测试也认证了人耳在低频高声级的时候并不衰减声音。B、C和D计权建立于高声压级。高声压级应用诸如发动机噪声、枪射击测试、爆炸探测或航空噪声。
2003年IEC 61672停止使用B和D计权,增加了Z计权来表示一个平的或者线性非计权。今天高质量声级计包括A、C和线性Z计权,如上图所示。
在上图中在100Hz处100dB的幅值会衰减大约20dB,这样人耳就会感知这个100dB信号为80dB。
理解了人耳如何感知声音是非常有必要的,因为消费类电子制造厂家希望他们的产品使人耳更愉悦,所以一般来说使用A计权输出。还有使用A计权的还有白色家电制造厂家(洗碗机、洗衣机和空调等)、手动工具(研磨机、气锤和电钻等)、计算机、环境研究及汽车和航天器制造厂家。



什么是传声器的本底噪声?

答:传声器的本底噪声指的是热噪声指标,需要指出的是前置放大器的电噪声会影响传声器和前置放大器组合的本底噪声。测量链的其它部件诸如供电电源和数据采集系统也会带来影响,会提高你能测量的最小声压值。



极性图是什么?如何使用?

答:极性图(也叫做波束模式)显示的是传声器探测到的不同角度的声压曲线。极性图提供的数据显示出不同入射角度的声音被传声器探测到的声压值。入射角度一般是以传声器为中心的180度或者360度。越远离中心幅值越小。极性图并不能反映出声压的频率特性,一般都是指特定频率的极性图。一般在提到极性数据时都会说明频率,因为不同频率显示的极性也是不同的。



传声器的上升时间是多少?

答:上升时间是由一个二阶系统的共振频率和阻尼系数共同决定的。

只有这10问10答?怎么可能!请您移步左下角的阅读原文,一大波技术信息正在等待您的阅读。

今天就到这儿,下期我们换工业传感器,大家觉得可以吗?你可以发邮件给我们,告诉我们你们最想了解的传感器技术或者应用信息。邮件地址:pcbchina@pcb.com。来信者将会有神秘小礼物~
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