声强传声器对相位差校准方法研究

周长华; 罗奔毅; 戴斌

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0276

声强传声器对相位差校准方法研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0276

1.
广州计量检测技术研究院，广州 510663
2.
上海思百吉仪器系统有限公司，广州 510620

基金项目: 国家市场监督管理总局科技计划项目（2022MK147）；广州市NQI-质量安全科技协同创新中心项目（2023B04J0407）。

详细信息

作者简介:
周长华（1980-），广州计量检测技术研究院高级工程师，研究方向：声学振动计量，邮箱：outwood@163.com

中图分类号: TB95
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2023-11-15
- 录用日期: 2023-11-28
- 修回日期: 2023-11-27
- 网络出版日期: 2023-12-08
- 刊出日期: 2023-11-18

Research on Calibrations of Phase Mismatch in Sound Intensity Microphone Pairs

1.
Guangzhou Institute of Measurement and Testing Technology, Guangzhou 510063, China
2.
Spectris Instrumentation and Systems Shanghai Ltd., Guangzhou 510620, China

摘要

摘要: 声强是声学中常用的物理量，具有方向性。声强测量在声功率测定及主噪声源识别方面有其独特的优点，是声学领域中一种重要的测量技术。目前声强测量方法最常用的是双传声器法，双传声器法采用近似算法，因此存在固有的系统误差和测量频率范围的限制。此外，声强探头中双传声器不匹配引起的相位差也是影响声强测量误差的重要因素。如何准确测量双传声器之间的相位差，便成了双传声器配对的重要任务之一。研究了耦合腔法和静电激励器法两种方法，准确测量双传声器的相位特性，实现了传声器间相位差的规范化量化测量。
- 计量学 /
- 声强 /
- 声强传声器对 /
- P-P探头 /
- 耦合腔法 /
- 静电激励器法 /
- 相位差
Abstract: Sound intensity, an essential acoustical parameter indicating the direction of sound energy flow, is increasingly significant in acoustics, especially for sound power measurement and noise source identification. The two-microphone method is the prevalent technique for sound intensity measurement. This method, being approximate, inherently contains systematic errors and limits the frequency range for accurate measurement. Additionally, phase mismatch in microphone pairs is a critical factor affecting measurement accuracy. This paper focuses on accurately measuring the phase mismatch between two microphones, a key aspect of microphone pairing. Utilizing the coupler comparison method and electrostatic actuator method, the study achieves normalized and quantitative measurement of microphone phase mismatch. The research contributes to refining microphone pairing accuracy and enhancing sound intensity measurement reliability.
- metrology /
- sound intensity /
- sound intensity microphone pairs /
- P-P probe /
- coupler comparison method /
- electrostatic actuator method /
- phase mismatch

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图 1 P-P探头的四种构造形式

Figure 1. Four configurations of P-P probe

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图 2 一维P-P探头

Figure 2. One-dimensional P-P probe

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图 3 三维P-P探头

Figure 3. Three-dimensional P-P probe

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图 4 相位差引入的误差曲线图

Figure 4. Error curve induced by phase mismatch

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图 5 声强传声器对相位差测量示意图

Figure 5. Schematic of phase difference measurement for sound intensity microphone pairs

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图 6 声强传声器对相位差频谱图

Figure 6. Phase difference frequency spectrum for sound intensity microphone pairs

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图 7 声强传声器对静电激励器法相位差测量示意图

Figure 7. Schematic of phase difference measurement using electrostatic actuator method for sound intensity microphone pairs

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图 8 声强传声器对相位差频谱图

Figure 8. Phase difference frequency spectrum for sound intensity microphone pairs

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