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声学知识
测量电容传声器的分类及应用
发布时间:2022.08.30 点击数:90


传声器是用来把声信号转换成电信号的一种换能器。在声学测量中一般均用测量电容传声器,它具有性能稳定、动态范围宽、频响平直、体积小等特点。在实际测量中,想选择一款适合的传声器,就得从传声器的类别、用途、温度系数、频率范围、测量范围等各方面进行综合考虑。

 

传声器的分类

按灵敏度分

自由场灵敏度响应平直的传声器叫自由场型(或声场型)传声器;声压灵敏度响应平直的传声器叫声压型传声器;扩散场灵敏度响应平直的叫扩散场型传声器。

 

 

图1.png图1  1/2英寸自由场响应电容传声器的频响曲线



图2.png

 图2  1/2英寸声压场响应电容传声器的频响曲线

 

按外形分

传声器按照它们的外形又可以分为1英寸(Φ23.77mm)、1/2英寸(Φ12.7mm)、1/4英寸(Φ6.35mm),1/8英寸(Φ3.175mm)等。

图3.png


通常传声器的外径小,频率范围宽,灵敏度低,可测动态范围下限高,这类传声器适合测高声级。

相反传声器的外径大,频率范围窄,灵敏度高,可测动态范围下限低,这类传声器适合测低声级。

 

按供电方式分

传声器按供电方式可分为外部极化型传声器和预极化型传声器,其中外部极化型传声器需要配置相关硬件进行外部供电,具有良好稳定性及较大的动态范围,同时还能承受更高的温度;但是由于预极化传声器不需要另加极化电压,使设备更加简单,而且防潮性能好,稳定性也已大大提高,因此得到广泛应用。

 

按准确度和适用范围分

传声器按照准确度和适用范围分为实验室标准传声器(标识为LS)、工作标准传声器(标识为WS)和工程测量传声器(标识为PM)。

实验室标准传声器应符合 GB/T 20441.1—2010/IEC 61094-1:2000《电声学 测量传声器 第1部分:实验室标准传声器规范》 的要求,工作标准传声器应符合 GB/T 20441.4-2006/IEC 61094-4: 1995《测量传声器 第4部分: 工作标准传声器规范》的要求。工程测量传声器是满足声级计及声压测试系统对电声性能和机械尺寸要求的传声器, SJ/T 10724-2013《电声学 测量电容传声器通用规范》把工程测量传声器分为 1 级和 2 级,分别适用于 GB/T 3785.1中规定的 1 级和 2 级声级计及其它声压测量系统。

 

传声器的应用

自由场型(或声场型)传声器,主要用于消声室等自由场测试,它能比较真实地测量出传声器放入前该点原来的自由场声压,声级计和噪声测量中大多使用这种传声器。

声压型传声器,主要用于仿真耳等腔室内使用。

扩散场型传声器,用于扩散场测量,适用于室内测量,但是有的国家规定声级计用扩散场型传声器。

高声压传声器,一般指动态上限大于160dB的传声器,目前市面上常见声级计的测量范围一般在 20 dB~140 dB 之间,但随着大型机械、飞机、火箭和其它军工等的发展,对高声级的测量需求越来越多,甚至超过170 dB,更换上高声压传声器就能显著提高声级计的测量上限。

次声波传感器,又叫次声传感器,就是能够接收次声波的传声器。国内多数次声观测站采用电容式次声传感器。这种电容式次声波传感器已在江潮预警、地震次声预报及地球物理等研究领域中多有使用。

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