為何選擇傳聲器時忽略聲場會產生誤差?會有多大?能補救嗎?

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在選擇適合您的應用的傳聲器時,有一個關鍵因素是需要考慮 測量的聲場是在什么樣的環境下,是在自由場,還是在壓力場或是擴散場?這是很多人一開始會不注意的問題。

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聲 場 的 類 型


如果聲波典型地從單一聲源發出后,在傳播過程中不會遇到周圍的反射物,或者在被全部吸收以后不會再有反射波進入傳聲器,這時會優先選擇用 自由場傳聲器

如果在一個密閉的腔體,比如校準器里或者硬表面附近,比如手機附近,此時我們會優先選擇用 壓力場傳聲器

而如果要在混響室中測聲功率,或者測某一材料的吸聲系數,這時候我們會優先選擇用 擴散場傳聲器

誤 差 的 產 生

 
如果在選擇傳聲器時完全忽略聲場因素,可能會發生一些誤差。

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這是一個1/4英寸傳聲器的例子,這個傳聲器本身是壓力場傳聲器,這意味著它的頻響是對壓力場進行了優化,在壓力場中,它的頻響是平直的,而把它放在自由場里使用的時候,由于未考慮傳聲器在聲場中引起的反射因素,所以在高頻的時候會有一些聲壓的增加。如果在隨機入射場,也就是擴散場中使用的時候,它的聲壓也會有所增加,這是誤差來源。


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這是一個 自由場傳聲器,它在自由場環境0°入射的頻響是平直的,比如要測量±1dB,從6Hz直至20kHz的頻響一直在±1dB之內,幾乎是理想的。但如果把這一只自由場傳聲器放到擴散場中使用,這時聲音在不同方向入射,或者入射角顯著不同于零度的情況下,可以看到20kHz時約有-8dB衰減。也就是說如果自由場傳聲器放在擴散場中使用,在高頻時會有比較大的誤差。

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這是一只 擴散場傳聲器,它的頻響對擴散場優化設計為平直響應,直至16kHz,如果把這只傳聲器用在自由場中,到10kHz左右會有明顯4dB的偏差。

這就是為什么在選擇傳聲器時,需要選對聲場,這是一個經常被忽略,但是很值得關注的一個問題。
 

補 救 措 施


那選錯聲場后誤差產生了該怎么辦?是否能補救呢?答案是肯定的,這些誤差可以在 后處理中補償回來。B&K的 頻響修正功能可以實時在時域中進行補償,這對于在高頻測試來說是非常重要的,尤其是對于測量脈沖聲,因為脈沖聲中包含豐富的高頻,比如炮聲或是一次性的脈沖事件,比如氣囊的爆破聲。這些情況下,如果傳聲器用錯了,那么會發生比較大的誤差。

具體操作步驟如下:

步驟1:在軟件的Organizer菜單打開TransducerDatabase讀入TEDS傳聲器如4189-A-021的出廠校準CD上的數據 

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步驟2:從在signal屬性菜單中,勾選左下角的Response Equalization

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步驟3:在彈出的Response Equalzation選擇要均衡的曲線,在測量時軟件就會自動進行實時頻響均衡

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