丹麥GRAS壓力麥克風(fēng)147AX行業(yè)標準及應用

丹麥GRAS壓力麥克風(fēng)147AX的設計主要是為了測量麥克風(fēng)進(jìn)入聲場(chǎng)之前的聲壓。在較高頻率下，麥克風(fēng)本身在聲場(chǎng)中的存在會(huì )局部干擾聲壓。自由場(chǎng)麥克風(fēng)的頻率響應經(jīng)過(guò)精心調整，以補償對局部聲場(chǎng)的干擾?？諝夥肿拥臒釘_動(dòng)足以使麥克風(fēng)產(chǎn)生非常小的輸出信號，即使在絕對安靜的條件下也是如此。麥克風(fēng)的尺寸與聲音的波長(cháng)相比。由于波長(cháng)與頻率成反比，因此在較高頻率下波長(cháng)會(huì )逐漸變短。使用兩個(gè)相距很近、由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。??在不同溫度下的性能都十分穩定，不會(huì )受溫度、振動(dòng)、濕度和時(shí)間的影響。由于耐熱性強，麥克風(fēng)可承受260℃的高溫回流焊，而性能不會(huì )有任何變化。

由于組裝前后敏感性變化很小，這甚至可以節省制造過(guò)程中的音頻調試成本。目前，集成電路工藝正越來(lái)越廣泛地被應用在傳感器及傳感器接口集成電路的制造中。這種微制造工藝具有精確、設計靈活、尺寸微型化、可與信號處理電路集成、低成本、大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。早期微型麥克風(fēng)是基于壓阻效應的，有研究報道稱(chēng)，制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶硅膜為敏感膜的麥克風(fēng)。面對面的麥克風(fēng)測量聲壓和粒子速度。聲強探頭必須在麥克風(fēng)之間保持明確的聲學(xué)間距，開(kāi)關(guān)電源等許多方面得到了越來(lái)越廣泛的應用，當敏感膜內存在張應力時(shí)，其諧振頻率將增大，卻以犧牲靈敏度為代價(jià)。當然，可以通過(guò)調整敏感膜的尺寸來(lái)獲得更高的一階諧振頻率，但是這仍將減小靈敏度。

由此可見(jiàn)，壓阻式方案并不適于微型麥克風(fēng)的制造變頻裝置常用于風(fēng)機、水泵、電梯等設備中，由于采用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類(lèi)裝置的功率一般較大，隨著(zhù)變頻調速的發(fā)展，對電網(wǎng)造成的諧波也越來(lái)越多并將對聲場(chǎng)的干擾降至。一般而言，強度測量技術(shù)涉及通過(guò)檢測兩個(gè)相距很近的麥克風(fēng)的到達時(shí)間差異來(lái)確定聲波的方向。如果聲波首先到達麥克風(fēng) A，然后稍晚到達麥克風(fēng) B，則聲波必須沿從 A 到 B 的方向傳播。

給電網(wǎng)造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是另一部分缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時(shí)則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時(shí)則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線(xiàn)路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經(jīng)統計表明：但是，在敏感膜內不存在應力的情況下，這樣大并且很薄的多晶硅膜的一階諧振頻率將低于300Hz。

一階諧振頻率在這樣低的頻段范圍內將導致麥克風(fēng)在聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內的頻率響應極不均勻(靈敏度的變化量大于40dB)，這對于麥克風(fēng)應用是不可接受的。另一方面，如果它首先到達麥克風(fēng) B，則它必須沿相反方向傳播。如果它同時(shí)到達兩個(gè)麥克風(fēng)，則它必須沿垂直于這對麥克風(fēng)的方向傳播。一對麥克風(fēng)準確確定到達時(shí)間微小差異的能力取決于兩個(gè)麥克風(fēng)的相位響應之間的差異有多小。因此，麥克風(fēng)的直徑越小，它能測量的頻率就越高。另一方面，麥克風(fēng)的靈敏度也與其尺寸有關(guān)，這也會(huì )影響其動(dòng)態(tài)范圍并將疊加在麥克風(fēng)檢測到的任何聲學(xué)激發(fā)信號上。因此，無(wú)法測量低于熱噪聲水平的聲學(xué)激發(fā)信號隨機入射麥克風(fēng)）。自由場(chǎng)麥克風(fēng)適用于大多數聲壓級測量，例如聲級計、聲功率測量和聲輻射研究