自由場(chǎng)的案例
FLAC3D動(dòng)力分析功能的幾點(diǎn)改進(jìn) 附FLAC 3D實(shí)用教程下載
為此，大量專有的邊界條件技術(shù)被引入至動(dòng)力分析中，如粘性邊界、粘-彈性邊界、透射邊界、一致邊界、傍軸邊界、自由場(chǎng)邊界等，這些邊界技術(shù)的理論背景均以平面入射波動(dòng)作為前提假定。
FLAC3D程序中主要納入了安靜邊界（Quiet Boundary，即粘性邊界）和自由場(chǎng)邊界（FF：Free Field）兩種動(dòng)力邊界條件，前者通過(guò)在邊界部位設(shè)置可變形的粘壺以實(shí)現(xiàn)對(duì)外行波動(dòng)能量的吸收作用，自由場(chǎng)邊界（Free Field）則在粘性邊界的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮自由場(chǎng)波動(dòng)行為的耦合作用，以提高粘性邊界條件對(duì)外行波動(dòng)的模擬精度。另外需注意到，F(xiàn)F邊界主要適用于地震波等外行波激勵(lì)問(wèn)題，在孔洞動(dòng)力問(wèn)題分析中，其效果等同于安靜邊界（Quiet Boundary）。
由于巖土體動(dòng)力問(wèn)題的復(fù)雜性及分析效率等原因，平面應(yīng)變分析方法目前依然被廣泛應(yīng)用。如在土石壩抗震分析中，對(duì)應(yīng)于最大壩高部位的壩體地質(zhì)斷面通常被用來(lái)作為工程方案可行性的驗(yàn)算依據(jù)。不過(guò)，以往版本FLAC3D中的自由場(chǎng)邊界技術(shù)會(huì)在模型周邊創(chuàng)建完整的自由場(chǎng)網(wǎng)格，因此對(duì)計(jì)算斷面地平面應(yīng)變性質(zhì)的描述不合理。或者說(shuō)，以往FF邊界原則上不適用于利用其開(kāi)展2.5維FLAC3D模型的動(dòng)力響應(yīng)分析；FLAC3D V7.0則對(duì)該環(huán)節(jié)予以了改進(jìn)。
a) 以往版本自由場(chǎng)邊界技術(shù)
b) 現(xiàn)版本自由場(chǎng)邊界技術(shù)
圖1 自由場(chǎng)邊界技術(shù)對(duì)比
圖1利用某土石壩工程平面抗震模型比較了FLAC3D V7.0與以往版本中自由場(chǎng)動(dòng)力邊界技術(shù)的特點(diǎn)。參考左圖，以往版本自由場(chǎng)邊界將在土石壩斷面周邊創(chuàng)建完整的自由場(chǎng)網(wǎng)格。
展開(kāi) FLAC3D動(dòng)力分析功能的幾點(diǎn)改進(jìn) 附講一下Flac3D的局部坐標(biāo)下載
為此，大量專有的邊界條件技術(shù)被引入至動(dòng)力分析中，如粘性邊界、粘-彈性邊界、透射邊界、一致邊界、傍軸邊界、自由場(chǎng)邊界等，這些邊界技術(shù)的理論背景均以平面入射波動(dòng)作為前提假定。
FLAC3D程序中主要納入了安靜邊界（Quiet Boundary，即粘性邊界）和自由場(chǎng)邊界（FF：Free Field）兩種動(dòng)力邊界條件，前者通過(guò)在邊界部位設(shè)置可變形的粘壺以實(shí)現(xiàn)對(duì)外行波動(dòng)能量的吸收作用，自由場(chǎng)邊界（Free Field）則在粘性邊界的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮自由場(chǎng)波動(dòng)行為的耦合作用，以提高粘性邊界條件對(duì)外行波動(dòng)的模擬精度。另外需注意到，F(xiàn)F邊界主要適用于地震波等外行波激勵(lì)問(wèn)題，在孔洞動(dòng)力問(wèn)題分析中，其效果等同于安靜邊界（Quiet Boundary）。
由于巖土體動(dòng)力問(wèn)題的復(fù)雜性及分析效率等原因，平面應(yīng)變分析方法目前依然被廣泛應(yīng)用。如在土石壩抗震分析中，對(duì)應(yīng)于最大壩高部位的壩體地質(zhì)斷面通常被用來(lái)作為工程方案可行性的驗(yàn)算依據(jù)。不過(guò)，以往版本FLAC3D中的自由場(chǎng)邊界技術(shù)會(huì)在模型周邊創(chuàng)建完整的自由場(chǎng)網(wǎng)格，因此對(duì)計(jì)算斷面地平面應(yīng)變性質(zhì)的描述不合理。或者說(shuō)，以往FF邊界原則上不適用于利用其開(kāi)展2.5維FLAC3D模型的動(dòng)力響應(yīng)分析；FLAC3D V7.0則對(duì)該環(huán)節(jié)予以了改進(jìn)。
a) 以往版本自由場(chǎng)邊界技術(shù)
b) 現(xiàn)版本自由場(chǎng)邊界技術(shù)
圖1 自由場(chǎng)邊界技術(shù)對(duì)比
圖1利用某土石壩工程平面抗震模型比較了FLAC3D V7.0與以往版本中自由場(chǎng)動(dòng)力邊界技術(shù)的特點(diǎn)。參考左圖，以往版本自由場(chǎng)邊界將在土石壩斷面周邊創(chuàng)建完整的自由場(chǎng)網(wǎng)格。
展開(kāi) 耳朵的親密接觸——聲場(chǎng)與聲音的萬(wàn)縷關(guān)系
自由場(chǎng)與消音室
自由場(chǎng)是指聲源在均勻、各向同性媒介中傳播時(shí)，不計(jì)邊界影響的聲場(chǎng)，此時(shí)聲場(chǎng)中只有直達(dá)場(chǎng)而沒(méi)有反射聲。實(shí)際上，只能做到反射聲盡可能小，和直達(dá)聲相比可以忽略不計(jì)。例如，聲源懸浮于室外足夠高的空間上，聲源輻射的聲波可以無(wú)阻礙地向四面八方傳播，那么，此時(shí)這樣的聲場(chǎng)就可認(rèn)為是自由場(chǎng)。但實(shí)際上，聲源是不可能懸浮于空中的，只能位于有限高度上，而地面認(rèn)為是一個(gè)半徑無(wú)限大的反射面，那么，把這樣的聲場(chǎng)稱為半自由場(chǎng)，如聲源位于室外空曠場(chǎng)所。在自由場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)中，距離每增加一倍，聲壓級(jí)降低6dB，如下圖所示。
當(dāng)測(cè)量靠近地面進(jìn)行時(shí)，還需考慮聲源與接收器之間的地面影響。例如：聲波沿地面?zhèn)鞑r(shí)的聲衰減與地面的性質(zhì)及其覆蓋物有關(guān)，厚草地對(duì)聲波的衰減約為20dB/100m。因此，聲壓測(cè)量時(shí)，測(cè)量位置都要求有一定的高度。常規(guī)的高度是1.2米（人坐立時(shí)耳朵高度）或1.5米（人站立時(shí)耳朵高度）。
因此，為了模擬自由場(chǎng)的聲學(xué)環(huán)境，人們建立了全消聲室。為了使室內(nèi)建立自由聲場(chǎng)，房間六個(gè)表面都應(yīng)該鋪設(shè)吸聲系數(shù)特別大的材料，比較常用的是尖劈和復(fù)合材料，要求在使用的頻率范圍內(nèi)的吸聲系數(shù)大于0.99。全消音室地面上也需要鋪設(shè)吸聲材料，因此，在地面的吸聲材料之上應(yīng)該裝設(shè)水平的鋼蠅網(wǎng)，以便放置試件并能在房間內(nèi)起動(dòng)。
在全消音室，聲音傳播如同在自由場(chǎng)中，幾乎無(wú)反射。但通常高頻聲音比低頻更有效，這是因?yàn)橄羰铱捎玫淖畹皖l率取決于房間體積和尖劈長(zhǎng)度，如安裝1-2米尖劈的大房間有效的低頻可達(dá)100Hz。對(duì)于要求嚴(yán)格避免反射干擾的測(cè)量，必須在全消音室內(nèi)進(jìn)行，如測(cè)量聲功率、測(cè)量聲源的指向性等。
展開(kāi) 為何選擇傳聲器時(shí)忽略聲場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生誤差？會(huì)有多大？能補(bǔ)救嗎？
如果在隨機(jī)入射場(chǎng)，也就是擴(kuò)散場(chǎng)中使用的時(shí)候，它的聲壓也會(huì)有所增加，這是誤差來(lái)源。
這是一個(gè)
自由場(chǎng)傳聲器，它在自由場(chǎng)環(huán)境0°入射的頻響是平直的，比如要測(cè)量±1dB，從6Hz直至20kHz的頻響一直在±1dB之內(nèi)，幾乎是理想的。但如果把這一只自由場(chǎng)傳聲器放到擴(kuò)散場(chǎng)中使用，這時(shí)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(shí)約有-8dB衰減。也就是說(shuō)如果自由場(chǎng)傳聲器放在擴(kuò)散場(chǎng)中使用，在高頻時(shí)會(huì)有比較大的誤差。
這是一只
擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器，它的頻響對(duì)擴(kuò)散場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)為平直響應(yīng)，直至16kHz，如果把這只傳聲器用在自由場(chǎng)中，到10kHz左右會(huì)有明顯4dB的偏差。
這就是為什么在選擇傳聲器時(shí)，需要選對(duì)聲場(chǎng)，這是一個(gè)經(jīng)常被忽略，但是很值得關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。
補(bǔ) 救 措 施
那選錯(cuò)聲場(chǎng)后誤差產(chǎn)生了該怎么辦？是否能補(bǔ)救呢？答案是肯定的，這些誤差可以在
后處理中補(bǔ)償回來(lái)。B&K的
頻響修正功能可以實(shí)時(shí)在時(shí)域中進(jìn)行補(bǔ)償，這對(duì)于在高頻測(cè)試來(lái)說(shuō)是非常重要的，尤其是對(duì)于測(cè)量脈沖聲，因?yàn)槊}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(cuò)了，那么會(huì)發(fā)生比較大的誤差。
展開(kāi) 
炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件V2.4
(a) 自由場(chǎng)入射波超壓峰值數(shù)據(jù)
(b) 地面爆炸入射波超壓峰值數(shù)據(jù)
(c) 近地爆炸反射波超壓峰值數(shù)據(jù)
(d) 沖擊波到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)
(e) 正壓作用時(shí)間數(shù)據(jù)
圖4-11 結(jié)果數(shù)據(jù)
4.5 近地爆炸三波點(diǎn)
圖4-12為近地爆炸三波點(diǎn)軌跡，輸入空氣域邊長(zhǎng)（m）、空氣域高度（m）、繪圖點(diǎn)數(shù)，選擇映射風(fēng)格及馬赫桿高度計(jì)算模型。點(diǎn)擊繪圖可繪制近地爆炸壓力云圖。
圖4-12 近地爆炸
4.6 自由場(chǎng)壓力云圖
圖4-13為自由場(chǎng)壓力云圖，輸入最大距離（m）、繪圖點(diǎn)數(shù)、最小時(shí)間（ms）、最大時(shí)間（ms）、映射風(fēng)格，點(diǎn)擊繪圖進(jìn)行繪制圖片。該處計(jì)算模型與主界面的自由場(chǎng)超壓數(shù)學(xué)模型相互連接，在主界面選好對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，點(diǎn)擊計(jì)算p-t曲線，再點(diǎn)擊這里的繪圖，可繪制不同數(shù)學(xué)模型的壓力云圖。
圖4-13 自由場(chǎng)壓力云圖
4.7 試驗(yàn)/仿真數(shù)據(jù)與模型對(duì)比
圖4-14為導(dǎo)入數(shù)據(jù)的格式，兩列，第一列為比例距離，第二列為結(jié)果數(shù)據(jù)，如超壓峰值/沖擊波到達(dá)時(shí)間/正壓作用時(shí)間等。文件格式為txt。
圖4-14 導(dǎo)入數(shù)據(jù)的格式
圖4-15為導(dǎo)入的數(shù)據(jù)與模型對(duì)比。“x”符號(hào)離散點(diǎn)表示試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(a) 超壓峰值
(b) 沖擊波到達(dá)時(shí)間
(c) 正壓作用時(shí)間
圖4-15 導(dǎo)入的數(shù)據(jù)對(duì)比
展開(kāi) 傳聲器的規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)及動(dòng)態(tài)范圍該如何選擇？磁場(chǎng)和溫度會(huì)有什么影響？
電容傳聲器是外部極化或預(yù)極化的，它們有不同的尺寸：1英寸、1/2英寸、1/4英寸或1/8英寸，并針對(duì)自由場(chǎng)、壓力場(chǎng)或擴(kuò)散場(chǎng)進(jìn)行了優(yōu)化。與這些類別不直接對(duì)應(yīng)的傳聲器被稱為“特殊傳聲器”。
下圖矩陣中，并非所有位置都對(duì)應(yīng)于某種型號(hào)，例如，1英寸傳聲器通常是外部極化的，因?yàn)樗鼈兪窃陬A(yù)極化傳聲器能足夠穩(wěn)定地制造之前設(shè)計(jì)的，并且經(jīng)典耐用。
1/8英寸傳聲器是壓力場(chǎng)傳聲器，由于體積小，自由場(chǎng)和壓力響應(yīng)在相當(dāng)高的頻率下大致相同（例如，自由場(chǎng)校正在15kHz時(shí)小于1dB）。
下圖矩陣中對(duì)應(yīng)了Brüel & Kj?r測(cè)量傳聲器：
傳聲器的應(yīng)用和規(guī)格
選擇哪種輸入模塊——經(jīng)典7針LEMO還是CCLD？
CCLD（即DelTatron或稱IEPE）只能與預(yù)極化傳聲器匹配，經(jīng)典的7針LEMO輸入兼容外部極化傳聲器也支持預(yù)極化傳聲器。對(duì)于便攜式儀器（例如聲級(jí)計(jì)）以及存在高濕度的地方，首選預(yù)極化傳聲器。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)室或存在高溫場(chǎng)合測(cè)量，建議使用外部極化傳聲器。
有關(guān)CCLD和經(jīng)典7針LEMO輸入的信息，請(qǐng)點(diǎn)擊查看傳聲器前置放大器。
傳聲器應(yīng)該針對(duì)哪種聲場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化？
例如，在進(jìn)行戶外測(cè)量時(shí)，或在吸聲良好的室內(nèi)環(huán)境中，最好使用自由場(chǎng)傳聲器。但是，對(duì)于用小型封閉耦合器或靠近硬表面進(jìn)行的測(cè)量，最好使用壓力場(chǎng)傳聲器。
對(duì)于在可能出現(xiàn)混響的封閉區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，最好選用針對(duì)擴(kuò)散場(chǎng)（隨機(jī)入射）響應(yīng)優(yōu)化的傳聲器。在某些情況下，壓力場(chǎng)傳聲器具有足夠平坦的隨機(jī)入射響應(yīng)。這是因?yàn)樵陬l率范圍內(nèi)，壓力場(chǎng)傳聲器的隨機(jī)入射響應(yīng)比自由場(chǎng)傳聲器更為平坦。
特殊應(yīng)用
表面聲波壓力測(cè)量，顯而易見(jiàn)應(yīng)選擇表面?zhèn)髀暺鳌?對(duì)于非常規(guī)的應(yīng)用，可以選擇特殊傳聲器。
展開(kāi) 如何正確選擇恰當(dāng)?shù)膫髀暺鳎?/span>
自由場(chǎng)傳聲器——無(wú)論是室外測(cè)量還是消聲室內(nèi)測(cè)量，都需要自由場(chǎng)傳聲器。
擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器——如果您計(jì)劃在汽車駕駛室內(nèi)測(cè)量，您需要擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器（一個(gè)?英寸的自由場(chǎng)傳聲器會(huì)在20kHz有6dB的欠估計(jì)）。
壓力場(chǎng)傳聲器——在小型封閉式耦合器內(nèi)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，用于測(cè)量耳機(jī)性能或靠近硬質(zhì)、反射表面的仿真耳就需要配備一個(gè)壓力場(chǎng)傳聲器。
您是否正在尋找適用于更多專業(yè)化應(yīng)用的傳聲器？
超高頻率測(cè)量和超低頻率測(cè)量均需要專門設(shè)計(jì)的專用型傳聲器。4964型和4193型都是適合超低頻率測(cè)量的傳聲器；但對(duì)于超高頻率測(cè)量，則需要4138型等類型的傳聲器（頻率高達(dá)140kHz）。
極高聲壓級(jí)需配備4941型等性能穩(wěn)健的傳聲器。
流入量測(cè)量可能需要4948/4949型等類型的齊平安裝式傳聲器或小型傳聲器。
特別小的空間、不便的布局方式或各種惡劣環(huán)境也需要專用型傳聲器。4182型就是此類傳聲器的優(yōu)異產(chǎn)品，配有一個(gè)聲阻抗極高的探頭端部（盡量減少對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響），測(cè)量溫度高達(dá)700°C。
大多數(shù)情況下，一旦您確定了具體應(yīng)用，即可改進(jìn)您的方案并在以下兩種傳聲器中選擇：
預(yù)極化傳聲器——電纜費(fèi)用更低、更簡(jiǎn)單，更易于調(diào)節(jié)，在極端濕度條件下可靠性更高。
外部極化傳聲器——通常動(dòng)態(tài)范圍更大且能承受更高的溫度。
最后，請(qǐng)務(wù)必牢記一點(diǎn)：
選擇膜面積較大的傳聲器一般會(huì)降低固有噪聲并提高靈敏度，而膜面積較小的傳聲器可測(cè)量較高的聲壓級(jí)，頻率范圍有所擴(kuò)展，并且對(duì)傳入聲波的入射角較不靈敏。
知乎
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還有這種操作？ | 如何運(yùn)用聲學(xué)知識(shí)幫助溝通障礙人群？
展開(kāi) 4250型寬帶體積速度聲源
獨(dú)特的是，HBK體積速度聲源采用特殊的雙傳聲器直接實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量體積速度，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單傳聲器設(shè)計(jì)（即必須在自由場(chǎng)條件下經(jīng)歷一個(gè)特殊的校準(zhǔn)過(guò)程，然后利用從自由場(chǎng)測(cè)量得出的頻域校準(zhǔn)曲線，將測(cè)量信號(hào)從聲壓轉(zhuǎn)換為體積速度，再假定這種自由場(chǎng)校準(zhǔn)適用于所有后續(xù)的測(cè)量，盡管近場(chǎng)效應(yīng)無(wú)法量化）。
HBK 4250寬帶體積速度聲源
覆蓋整個(gè)聲學(xué)頻率范圍
，具有兩個(gè)功能強(qiáng)大的發(fā)聲單元，可在實(shí)際條件下更大限度地
提高信噪比
，三個(gè)探頭可在低、中、高頻范圍提供校準(zhǔn)的體積速度。內(nèi)置傳聲器
由CCLD供電，并支持TEDS
，因此VVS“開(kāi)箱”就能使用，
無(wú)需特別校準(zhǔn)過(guò)程
（即傳統(tǒng)單傳聲器方法）。
驅(qū)動(dòng)單元可用于具有高傳輸損耗或無(wú)法降低背景噪聲的真實(shí)測(cè)量場(chǎng)景，例如在室外情況下。
內(nèi)置過(guò)載保護(hù)確保性能穩(wěn)定。
當(dāng)與BK Connect軟件?一起使用時(shí)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量體積速度，測(cè)量聲傳遞函數(shù)（P/Q）和互易噪聲傳遞函數(shù)（P/F），以及Pass-by SPC等。
展開(kāi) 干貨分享--響度感知
下圖是等響曲線，是Suzuki和Takeshima在2002年根據(jù)ISO226繪制的，測(cè)試環(huán)境是自由場(chǎng)，測(cè)試的聲音來(lái)之測(cè)試者的前方。當(dāng)然，不同測(cè)試方法得到的等響曲線也不相同，混響場(chǎng)中測(cè)得的等響曲線就和自由場(chǎng)中的等響曲線不同。
等響曲線的意思是，同一條曲線上，不同頻率的純音聽(tīng)起來(lái)的主觀響度是相等的，舉例來(lái)說(shuō)，1000Hz處的80dB純音和100Hz處的92dB純音聽(tīng)起來(lái)一樣響，這條曲線的響度級(jí)就用1000Hz的聲壓級(jí)來(lái)表示，這兩個(gè)聲音的響度級(jí)都是80方(phon)。
圖1. 等響曲線，包含MAF（自由場(chǎng)雙耳可聽(tīng)閾）
這樣就導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)錄制的音樂(lè)，重放時(shí)除非重現(xiàn)原始現(xiàn)場(chǎng)的聲壓級(jí)，不然音調(diào)就有稍許變化。很直觀的一個(gè)例子，當(dāng)音量調(diào)小時(shí)，最先感知不到的是低頻的聲音。比如1000Hz和100Hz的純音都從80dB下降到60dB，1000Hz的響度級(jí)從80方降到60方，下降20方，而100Hz的響度級(jí)則從60方下降到34方，下降了26方，所以小的便攜音箱往往將低頻稍微加重，聽(tīng)起來(lái)聲音才會(huì)均衡一點(diǎn)。很多功放里面也集成響度控制，隨著音量提高低音，當(dāng)然，這樣的響度控制還是有其局限性，沒(méi)有考慮聽(tīng)音者的距離和房間的影響。
為了更準(zhǔn)確的評(píng)估復(fù)雜聲音的強(qiáng)度，聲級(jí)計(jì)里面都加入了計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)各頻段聲音加權(quán)后求和。使用等響曲線近似形狀，比如“A”計(jì)權(quán)就是使用40方等響曲線的近似形狀，低頻聲對(duì)總體響度貢獻(xiàn)度小，計(jì)權(quán)系數(shù)較低。“B”計(jì)權(quán)則是使用70方的等響曲線，“C”計(jì)權(quán)則是使用100方的等響曲線來(lái)來(lái)加權(quán)計(jì)算。目前B計(jì)權(quán)幾乎不用，使用最多的是A計(jì)權(quán)方式的測(cè)量，單位為dBA或dB(A)。下圖是A，C計(jì)權(quán)曲線。
圖2.
展開(kāi) 如何正確選擇恰當(dāng)?shù)膫髀暺鳎?/span>
自由場(chǎng)傳聲器——室外或消聲室內(nèi)測(cè)量，使用自由場(chǎng)傳聲器。
擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器——混響室內(nèi)測(cè)量，使用擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器（使用?英寸的自由場(chǎng)傳聲器僅在20kHz就會(huì)造成6dB的欠估計(jì)）。
壓力場(chǎng)傳聲器——在小型封閉式耦合器內(nèi)測(cè)量、耳機(jī)測(cè)量或使用靠近硬質(zhì)、反射表面的仿真耳需要使用壓力場(chǎng)傳聲器。
其他特殊應(yīng)用的傳聲器？
超高頻測(cè)量和超低頻測(cè)量均需要專門設(shè)計(jì)的傳聲器。4964型和4193型都是適合超低頻測(cè)量的傳聲器；對(duì)超高頻測(cè)量，則需要4138型等類型的傳聲器（頻率高達(dá)140kHz）。
極高聲壓級(jí)測(cè)量需配備4941型等牢固型傳聲器。
流體環(huán)境測(cè)量可使用4948/4949型表面?zhèn)髀暺骰蚱渌⌒蛡髀暺鞑⒃跍y(cè)量時(shí)采取齊平安裝方式。
狹小空間、不便的布局方式或各種惡劣環(huán)境也需要專用傳聲器。4182型探針傳聲器，配有一個(gè)聲阻抗極高的探頭尖端（盡量減少對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響），測(cè)量溫度高達(dá)700°C。
在上述問(wèn)題搞清楚只有，還可以進(jìn)一步根據(jù)所需電容傳聲器的極化特性來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)您的測(cè)量方案：
預(yù)極化傳聲器——對(duì)數(shù)采要求更簡(jiǎn)單，電纜費(fèi)用更低，在極端濕度條件下可靠性更高。
外部極化傳聲器——所提供的動(dòng)態(tài)范圍更大（不僅指高聲壓級(jí)，也指低噪聲測(cè)量需求）、支持更長(zhǎng)的距離、更方便快捷的遠(yuǎn)距離驗(yàn)證手段如CIC、能承受更高的溫度，以及用于實(shí)驗(yàn)室計(jì)量、檢定的參考或工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，當(dāng)然需要數(shù)采或適調(diào)放大器具備200V極化電壓和前置放大器供電功能。
最后，請(qǐng)務(wù)必牢記一點(diǎn)：
選擇直徑較大(膜面積更大)的傳聲器一般會(huì)帶來(lái)更高的靈敏度和更低的固有噪聲，而直徑較小(膜面積較小)的傳聲器可測(cè)量更高的聲壓級(jí)，更寬的頻率范圍，并對(duì)入射聲波角度較不靈敏，當(dāng)然代價(jià)是固有噪聲略有提高。
展開(kāi) 如何正確選擇傳聲器？全場(chǎng)景選型指南
根據(jù)聲場(chǎng)特性的差異，我們可將傳聲器分為自由場(chǎng)傳聲器、擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器和壓力場(chǎng)傳聲器三大類，分別適配三類典型的聲場(chǎng)環(huán)境。
自由場(chǎng)傳聲器：適合于邊界影響可忽略、僅存在聲源直達(dá)聲的自由場(chǎng)環(huán)境，如消聲室或戶外空曠的測(cè)試場(chǎng)景，需正對(duì)聲源放置，可精準(zhǔn)測(cè)量聲源直達(dá)聲的聲學(xué)特性；
擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器：適合于聲能均勻分布、聲波在各方向無(wú)規(guī)則傳播的聲場(chǎng)環(huán)境，如混響室、周圍分布多個(gè)聲源等測(cè)試場(chǎng)景，可在均勻擴(kuò)散聲場(chǎng)中獲取穩(wěn)定準(zhǔn)確的聲壓數(shù)據(jù)；
壓力場(chǎng)傳聲器：測(cè)量傳聲器振膜表面的真實(shí)聲壓，適合于小型空間、聲壓分布均勻的壓力場(chǎng)環(huán)境，如耦合腔或邊界壁面的表面聲壓測(cè)量等。
二、按測(cè)試聲級(jí)與頻率特性，鎖定核心性能參數(shù)
不同測(cè)試場(chǎng)景，對(duì)傳聲器的聲級(jí)測(cè)量范圍、頻率響應(yīng)能力有著截然不同的要求，需根據(jù)測(cè)試目標(biāo)精準(zhǔn)選型：
微弱噪聲測(cè)試針對(duì)低幅值微弱噪聲的測(cè)量場(chǎng)景，如消聲室的本底噪聲測(cè)量、電子器件的工作噪聲等，可選用本底噪聲極低的傳聲器，精準(zhǔn)捕捉微弱聲信號(hào)；
高聲級(jí)測(cè)試針對(duì)爆炸、槍聲、火箭發(fā)射等高聲級(jí)測(cè)試場(chǎng)景，可選用高聲壓級(jí)傳聲器，可實(shí)現(xiàn) 180dB 以上高聲級(jí)信號(hào)的精準(zhǔn)測(cè)量；
極低頻 / 次聲測(cè)試針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的次聲等極低頻聲波測(cè)量場(chǎng)景，可選用低頻響應(yīng)性能優(yōu)異的傳聲器，可實(shí)現(xiàn) 0.1Hz 以下次聲波的有效測(cè)量；
高頻高聲壓測(cè)試針對(duì)風(fēng)洞內(nèi)的噪聲測(cè)試場(chǎng)景，常選用 1/4 英寸規(guī)格的高頻、高聲壓級(jí)傳聲器，適配風(fēng)洞環(huán)境下高頻、高流速氣動(dòng)噪聲的測(cè)量需求。
展開(kāi) 
這些關(guān)于傳聲器的秘密，你都知道嗎？
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電話：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
全新壓力場(chǎng)傳聲器系列——壓力之下，表現(xiàn)尤佳
為了幫助工程師和聲學(xué)專家在日常任務(wù)中進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，Brüel & Kj?r開(kāi)發(fā)了一款堅(jiān)固耐用且可靠的?英寸CCLD壓力場(chǎng)傳聲器——4971-H-041型。
該新版本是?英寸預(yù)極化壓力場(chǎng)傳聲器系列（4971型）和?英寸高溫恒流源線驅(qū)動(dòng)（CCLD）前置放大器的組合，可連接CCLD輸入模塊，從而確保所有測(cè)量都可以使用通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
4971-H-041型傳聲器針對(duì)壓力場(chǎng)的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，例如與耦合器配合測(cè)量接近音頻設(shè)備的出聲口聲音或齊平安裝測(cè)量。
它還可用于隨機(jī)入射測(cè)量和90°入射的自由場(chǎng)測(cè)量，這使它非常適合測(cè)量火車或飛機(jī)等移動(dòng)物體，因?yàn)榧词刮矬w在移動(dòng)，頻響特性也保持不變。
此款傳聲器的寬頻率范圍（5Hz至20kHz，±2dB），高動(dòng)態(tài)范圍（20dB（A）至146dB）以及對(duì)惡劣、不可預(yù)測(cè)的環(huán)境的抵抗力，也使其適用于電信、電聲、汽車等領(lǐng)域的零部件測(cè)試和航空航天業(yè)。
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展開(kāi) 揚(yáng)聲器空氣隨動(dòng)質(zhì)量計(jì)算
1.自由場(chǎng)測(cè)試
一般認(rèn)為自由場(chǎng)測(cè)試時(shí)空氣隨動(dòng)質(zhì)量
Mair=2.67*p*a^3=0.394D^3=0.566*Sd^(1.5)
p為空氣密度（溫度20℃時(shí)1.18kg/m^3），a為揚(yáng)聲器振膜半徑，D為直徑，Sd為振膜有效輻射面積。
常用的測(cè)試系統(tǒng)都是采用這個(gè)計(jì)算公式。
例外的是Klippel測(cè)試系統(tǒng)，是按上下兩側(cè)各有這么多空氣隨動(dòng)質(zhì)量。
而在普遍的認(rèn)識(shí)中，無(wú)限大障板才需要按這樣上下兩側(cè)質(zhì)量計(jì)算。
2.無(wú)限大障板測(cè)試
一般認(rèn)為無(wú)限大障板按上下兩側(cè)空氣隨動(dòng)質(zhì)量計(jì)算。
Mair=1.13*Sd^(1.5)
3.揚(yáng)聲器單元工作在音箱中的空氣隨動(dòng)質(zhì)量
很顯然，箱體內(nèi)外的形狀對(duì)空氣隨動(dòng)質(zhì)量是有較大影響的，內(nèi)外的空氣隨動(dòng)質(zhì)量也不一樣。而且邊界復(fù)雜的時(shí)候，估算起來(lái)也比較麻煩。
Beranek提出近似計(jì)算公式：
振膜前空氣隨動(dòng)質(zhì)量Mair-front=0.408*Sd^(1.5)
振膜后空氣隨動(dòng)質(zhì)量Mair-rear=0.667*Km*Sd^(1.5)
其中Km≈10^(-(0.462β+0.057），β是振膜面積和障板面積之比。
轉(zhuǎn)載自揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)與仿真
展開(kāi) BK知識(shí)庫(kù) | 水聽(tīng)器相關(guān)術(shù)語(yǔ)表
定義部分摘自IEC 60565:2006
水聽(tīng)器自由場(chǎng)靈敏度
第3.15條。水聽(tīng)器的開(kāi)路輸出電壓與水聽(tīng)器參考中心位置（假設(shè)水聽(tīng)器不在時(shí)）的未受影響的自由場(chǎng)的聲壓的比率。
注1：?jiǎn)挝粸榉?#x2F;帕斯卡，
V/Pa
注2：聲壓為正弦
注3：有時(shí)用術(shù)語(yǔ)“響應(yīng)”來(lái)代替“靈敏度”
水聽(tīng)器壓力場(chǎng)靈敏度
第3.22條。輸出電壓與設(shè)計(jì)用于接收聲音的水聽(tīng)器位置上的實(shí)際聲壓之比。
注：?jiǎn)挝粸榉?#x2F;帕斯卡，V/Pa
發(fā)射器電流響應(yīng)
第3.28條。距發(fā)射器參考中心的參考距離處（在給定頻率和特定方向上）的聲壓（乘以參考距離）與流過(guò)電氣端子的電流之比。
注1：參考距離為1m
注2：?jiǎn)挝粸榕了箍酌堪才啵琍a·m/A
發(fā)射器電壓響應(yīng)
第3.29條。距發(fā)射器參考中心的參考距離處（在給定頻率和特定方向上）的聲壓（乘以參考距離）與電氣端子兩端的電壓之比。
注1：參考距離為1m
注2：?jiǎn)挝粸榕了箍酌糠兀琍a·m/V
指向性
第3.5條。通常以圖形方式表示換能器對(duì)不同方向入射聲能的響應(yīng)，它是在不同頻率下通過(guò)參考中心的特定平面中的輻射或入射聲音的傳播方向的函數(shù)。
發(fā)射指向性指數(shù)
在由發(fā)射器產(chǎn)生的聲強(qiáng)與將由發(fā)射相同聲功率的非定向發(fā)射器產(chǎn)生的聲強(qiáng)之間波束圖案軸上一點(diǎn)處的比率測(cè)量值。
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