自由场与压力场麦克风的区别及应用领域

当我们在音场中设置麦克风时,麦克风本身会对音场产生影响,改变声压值。这种影响的大小取决于音场的特性以及麦克风的类型,有些影响微小,可以忽略不计,但有时可能引起测量误差,这些影响需要进行评估。

 

在自由音场中,将麦克风设置在这个音场中会干扰音场的声压。这是因为麦克风会产生反射声波,在相同的测量点上,作用于麦克风薄膜上的压力与未受麦克风干扰的音场的压力不同。这种差异与麦克风薄膜直径、声波波长的比率相关,因此对高频部分的声压影响较大。对于这种影响,我们可以通过后处理来进行补偿,或者将补偿功能内置于麦克风中。自由音场型麦克风具有这种补偿功能,因此在一般的自由音场下,其声压具有平坦的频率响应。

 

在压力音场中,为了测量密闭空间等压力音场,麦克风通常被安装在墙上。由于麦克风薄膜的刚性较小,所以声压会影响到薄膜,从而测量声压值。对于这种音场,麦克风的影响与密闭空间的尺寸、形状以及薄膜的阻抗等有关。

 

两种传感器的主要区别在于:

1. 自由场传感器测得的声压是经过传感器对声场影响后的声压,其灵敏度平直,称为自由场型传感器,主要用于自由场测试,能够较真实地测量出传感器放入前该点原来的自由场声压。

2. 压力场传感器测得的是实际的声压级,即传感器振膜表面上的声压级,包括了传感器本身存在引起的声场变化。典型的应用是测量封闭耦合腔的声压级,以及测量边界或壁面上的声压级。在这些场合,传感器构成了壁面的一部分,因此测量到的是壁面自身上的声压级。

 

通过理解这两种传感器的特性,我们可以更好地选择适合特定应用的麦克风。


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