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湖南艾克賽普測控科技有限公司

PCB 378B02 傳聲器不校準(zhǔn)的解決方案

時間:2025-3-28 閱讀:290
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分享某高校用戶在使用傳聲器的過程遇到的三個問題:

一、自由場傳聲器378B02,用校準(zhǔn)器CAL200的114dB檔位進(jìn)行校準(zhǔn),示波器峰值為695mV,那么此傳聲器的實(shí)際靈敏度為多少?

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自由場傳聲器378B02

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傳聲器校準(zhǔn)器CAL200

麥克風(fēng)用于將采集的壓力信號轉(zhuǎn)換為易于采集的電信號。壓力信號的常用單位是PA,但在實(shí)際使用中,我們更習(xí)慣用聲壓級(SPL)的dB來表示。壓力信號Pa轉(zhuǎn)換為分貝dB的公式為:

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其中Pref 為健康人耳可以感知到的最小聲壓20μPa(0dB),Pressure (Pa) = Voltage (mV) / Sensitivity (mV/Pa).

那么此公式可以簡化為:

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rms 為電壓有效值,S為傳聲器靈敏度。

回到此問題,兩個已知條件,示波器峰值為695mV,校準(zhǔn)器CAL200檔位114dB,現(xiàn)需求解靈敏度S.

114dB對應(yīng)的壓力為10Pa(此為有效值),示波器峰值為695mV,則示波器有效值為695mV/1.414=491.53mv,則此傳聲器的實(shí)際靈敏度為:

S=491.53mV/10Pa=49.15mV/Pa.

此外,需要注意的是,該客戶話筒的出廠校準(zhǔn)靈敏度為50.39mv/pa,出廠靈敏度是在環(huán)境溫度21℃、空氣濕度35%、環(huán)境壓力1005mbar下測量的(每個話筒的出廠校準(zhǔn)環(huán)境不同,以校準(zhǔn)報告為準(zhǔn))。但是,由于客戶現(xiàn)場環(huán)境不同,建議在每次使用前校準(zhǔn)麥克風(fēng)。

對于一些專業(yè)采集軟件,我們只需輸入校準(zhǔn)器的檔位94db或114dB,軟件會自動計算出麥克風(fēng)的實(shí)際靈敏度。然而,對于一些使用示波器采集信號或自行開發(fā)數(shù)據(jù)采集的大學(xué)用戶,應(yīng)注意峰值和有效值的轉(zhuǎn)換。


二、傳聲器靈敏度在什么范圍內(nèi)是正常的?

我們還是以378B02為例,此型號標(biāo)稱靈敏度為50mV/Pa,靈敏度(± 1.5 dB)為-26 dB re 1 V/Pa,其中的換算為:

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然后我們認(rèn)為靈敏度在-26db±1.5dB范圍內(nèi)是正常的,可以推斷378b02的上限靈敏度為59.57mv/pa,下限靈敏度為42.17 mv/pa,因此378b02在42.17 mv/pa~59.57mv/pa范圍內(nèi)可以正常使用。如果不在此范圍內(nèi),則需要檢查麥克風(fēng)是否損壞。


三、如果傳聲器不進(jìn)行校準(zhǔn),實(shí)際結(jié)果影響有多大?

假設(shè)高速車輛的實(shí)際內(nèi)部噪聲為60dB(0.02pa),但未校準(zhǔn),則將標(biāo)稱靈敏度50mv/pa輸入軟件進(jìn)行測試,但實(shí)際378b02靈敏度為42.17mv/pa(下限),則數(shù)據(jù)采集實(shí)際采集的電壓值應(yīng)為:

Vrms=0.02pa*42.17 mv/pa=0.8434mv,但由于軟件接口靈敏度輸入為50mv/pa,數(shù)據(jù)采集軟件轉(zhuǎn)換為DB的計算如下:

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58.52db是數(shù)據(jù)采集軟件接口的測試結(jié)果??梢钥闯?,如果將實(shí)際靈敏度作為麥克風(fēng)有效靈敏度的下限,測試結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差值為1.48db。如果將相應(yīng)的實(shí)際靈敏度作為麥克風(fēng)有效靈敏度的上限,則可以計算出測試結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差值為1.52db。因此,為了更準(zhǔn)確地測量真實(shí)信號,建議在使用前校準(zhǔn)麥克風(fēng)。

以上為對該客戶三個問題解答的分享,艾克賽普公司是美國PCB傳感器合作伙伴,若您在使用傳聲器過程中還有其他問題的話,歡迎聯(lián)系我們,將提供免費(fèi)樣機(jī)試用和更合適的測試解決方案。


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