聲校準(zhǔn)器的概念

聲校準(zhǔn)器是聲學(xué)測(cè)量中經(jīng)常使用的儀器，是一種能在一個(gè)或幾個(gè)頻點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)恒定聲壓的生源，主要用于校準(zhǔn)測(cè)量傳聲器、聲級(jí)計(jì)以及各種聲學(xué)測(cè)量?jī)x器的靈敏度。

聲校準(zhǔn)器的分類

 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15173-2010和IEC 60942：2017《電聲學(xué) 聲校準(zhǔn)器》，將聲校準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度等級(jí)分為L(zhǎng)S級(jí)、1級(jí)和2級(jí)；LS級(jí)一般只在實(shí)驗(yàn)室中使用，而1級(jí)和2級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)使用。1級(jí)聲級(jí)計(jì)應(yīng)使用1級(jí)聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn)，2級(jí)聲級(jí)計(jì)可使用1級(jí)或2級(jí)聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。

按照工作原理不同，聲校準(zhǔn)器可以分為活塞發(fā)聲器、帶溫度補(bǔ)償?shù)穆暭?jí)校準(zhǔn)器以及帶聲負(fù)反饋的聲級(jí)校準(zhǔn)器；

(1)活塞發(fā)聲器，它是一種由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞在空腔內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，從而改變空腔的壓力，產(chǎn)生了聲音。由于活塞的表面積、活塞行程和空腔容積（活塞在中間位置時(shí)）都保持不變，因此它產(chǎn)生的聲壓也非常穩(wěn)定，通常能滿足 1 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求，有的還可作為 LS 級(jí)聲校準(zhǔn)器。

活塞發(fā)聲器的大缺點(diǎn)是隨大氣壓的變化產(chǎn)生的聲壓級(jí)也會(huì)發(fā)生變化，如在高原西藏拉薩市（海拔3600米），它產(chǎn)生的聲壓級(jí)比在平原地區(qū)要低 3 dB左右，這就需要對(duì)大氣壓的變化進(jìn)行修正，才能達(dá)到規(guī)定等級(jí)要求。另外活塞發(fā)聲器失真也較大，而且工作頻率只能到 250 Hz，對(duì)于只有A計(jì)權(quán)的聲級(jí)計(jì)，校準(zhǔn)的誤差較大。

(2)帶溫度補(bǔ)償?shù)穆暭?jí)校準(zhǔn)器：這種聲校準(zhǔn)器由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號(hào)，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)一只小型揚(yáng)聲器（壓電陶瓷型或動(dòng)圈型）發(fā)聲?？紤]到揚(yáng)聲器聲壓會(huì)隨溫度而變化，因此加入溫度補(bǔ)償使聲壓保持恒定。

這種聲校準(zhǔn)器只能達(dá)到 2 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求，而且它受大氣壓的影響與活塞發(fā)聲器類似，也需要進(jìn)行修正。

(3)帶聲負(fù)反饋的聲級(jí)校準(zhǔn)器：這種聲校準(zhǔn)器由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號(hào)，經(jīng)可控增益放大器放大后驅(qū)動(dòng)一只小型揚(yáng)聲器發(fā)聲，該聲壓被參考傳聲器接收，并反饋到放大器，控制加到揚(yáng)聲器上的電壓，使其產(chǎn)生的聲壓恒定。

它有四大優(yōu)點(diǎn)，一是由于參考傳聲器具有較高的穩(wěn)定性，因此這類聲校準(zhǔn)器具有較好穩(wěn)定性，可以達(dá)到 1 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求；二是由于參考傳聲器的靈敏度不隨大氣壓變化而變化，因此該聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)不需要對(duì)大氣壓的變化進(jìn)行修正；三是校準(zhǔn)時(shí)傳聲器與耦合腔配合不必非常緊密，而且可以校準(zhǔn)不同等效容積的傳聲器；四是可以產(chǎn)生多個(gè)聲壓級(jí)。

現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的聲校準(zhǔn)器基本上都是頻率為1000 Hz的聲級(jí)校準(zhǔn)器，或者是頻率為250 Hz的活塞發(fā)聲器，它們僅僅用來在一個(gè)頻率對(duì)測(cè)試傳聲器、聲級(jí)計(jì)和其它聲學(xué)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行聲校準(zhǔn)。

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       我公司研制成功AWA6028型多功能聲校準(zhǔn)器不僅可以產(chǎn)生11個(gè)頻率的聲壓級(jí)，從31.5 Hz～16 kHz以倍頻程間隔，加上12.5 kHz，可在整個(gè)聲頻范圍對(duì)測(cè)試傳聲器、聲級(jí)計(jì)和其它聲學(xué)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行聲校準(zhǔn)，獲得聲和電的頻率計(jì)權(quán)和頻率響應(yīng)，還可以對(duì)時(shí)間計(jì)權(quán)、級(jí)線性、猝發(fā)音響應(yīng)和重復(fù)猝發(fā)音響應(yīng)等進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，是一種用途廣泛的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)聲學(xué)檢定校準(zhǔn)裝置。

主要特點(diǎn)

1、多頻率。以1/1 OCT 間隔產(chǎn)生31.5 Hz～16 kHz，另加12.5 kHz共11個(gè)頻率的信號(hào)；

2、信號(hào)由微處理器數(shù)字合成，頻率非常準(zhǔn)確穩(wěn)定；

3、多聲壓。除94 dB聲壓外，還可以產(chǎn)生104 dB 和114 dB（或84 dB）聲壓級(jí)；

4、帶聲負(fù)反饋。內(nèi)置工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器將接收到的聲壓偏差反饋到微處理器，控制加到揚(yáng)聲器上的電壓，使其產(chǎn)生的聲壓恒定。

5、不僅可直接校準(zhǔn)傳聲器的壓力場(chǎng)靈敏度，還可以內(nèi)置修正參數(shù)，直接校準(zhǔn)自由場(chǎng)靈敏度或擴(kuò)散場(chǎng)靈敏度；

6、不需要對(duì)溫度和大氣壓的變化進(jìn)行修正；

7、可以產(chǎn)生單個(gè)或重復(fù)4 kHz的純音猝發(fā)音信號(hào)，用于時(shí)間計(jì)權(quán)和猝發(fā)音響應(yīng)測(cè)量。

主要應(yīng)用

1、聲級(jí)計(jì)的周期檢定和校準(zhǔn)。我國(guó)新的聲級(jí)計(jì)檢定規(guī)程JJG 188-2018對(duì)于聲級(jí)計(jì)頻率計(jì)權(quán)和頻率響應(yīng)的聲信號(hào)檢定，除了自由場(chǎng)校準(zhǔn)外，也可以使用多頻聲校準(zhǔn)器、靜電激勵(lì)器和聲耦合器等方法，只要生產(chǎn)廠家提供了相應(yīng)的修正值，這樣可以大大減少工作量，提高工作效率。AWA 6028型聲校準(zhǔn)器正是滿足這一需要的聲級(jí)計(jì)檢定校準(zhǔn)裝置，不僅可以對(duì)1級(jí)和2級(jí)聲級(jí)計(jì)的聲和電的頻率計(jì)權(quán)和頻率響應(yīng)進(jìn)行檢定校準(zhǔn)，還可以對(duì)時(shí)間計(jì)權(quán)、級(jí)線性、猝發(fā)音響應(yīng)和重復(fù)猝發(fā)音響應(yīng)等進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)。

       2、聲學(xué)測(cè)量?jī)x器和測(cè)試傳聲器多頻聲校準(zhǔn)。聲級(jí)計(jì)和測(cè)試傳聲器在使用一段時(shí)間后，或者在不同的溫度和大氣壓環(huán)境條件下，不僅靈敏度會(huì)變化，頻率響應(yīng)也會(huì)變化，尤其在高頻時(shí)，通常僅僅在參考頻率（例如1000 Hz或250 Hz）進(jìn)行聲校準(zhǔn)是不夠的，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性還需要在多個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行聲校準(zhǔn)。

主要性能特性