電容傳聲器的高頻自由場(chǎng)互易校準(zhǔn).pdf

1、聲學(xué)計(jì)量是計(jì)量科學(xué)的重要組成部分，主要分為空氣聲計(jì)量、超聲計(jì)量、水聲計(jì)量。空氣聲聲壓的準(zhǔn)確測(cè)量與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)。空氣聲聲壓量值的復(fù)現(xiàn)和傳遞主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的聲壓/聲場(chǎng)靈敏度校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的?？諝饴暵晧夯鶞?zhǔn)包括耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)和自由場(chǎng)互易法聲壓基準(zhǔn)。由于傳聲器自由場(chǎng)靈敏度校準(zhǔn)代表一個(gè)國(guó)家空氣聲測(cè)量的最高水平，而在已有的傳聲器自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)裝置中，主要采用離散式的模擬儀器，效率比較低，而且直接測(cè)量聲信號(hào)的方式難以去除駐波等干擾

2、信號(hào)的影響，所以有必要建立和完善傳聲器的自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)裝置。
　　 本文針對(duì)我國(guó)尚沒(méi)有參加實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器自由場(chǎng)靈敏度國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)的能力，同時(shí)為完善我國(guó)空氣聲量值溯源體系，研究了LS2傳聲器和WS4傳聲器的自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)技術(shù)，建立20 kHz-100 kHz超聲頻段的自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)裝置，分別依托三只LS2傳聲器和三只WS4傳聲器進(jìn)行了一系列的自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，并完成了不確定度評(píng)定。
　　 首先，傳聲器自由場(chǎng)校準(zhǔn)系統(tǒng)分為

3、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括PULSE系統(tǒng)、消聲箱、傳聲器定位系統(tǒng)等，軟件系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)計(jì)算三個(gè)部分。數(shù)據(jù)測(cè)量部分實(shí)現(xiàn)了PULSE系統(tǒng)和PC機(jī)的實(shí)時(shí)通信，有效提取電轉(zhuǎn)移阻抗信號(hào);數(shù)據(jù)處理部分利用傅立葉逆變換和時(shí)間選擇技術(shù)把直達(dá)波分離出來(lái)，得到了理想的電轉(zhuǎn)移阻抗;數(shù)據(jù)計(jì)算部分實(shí)現(xiàn)了自由場(chǎng)靈敏度數(shù)據(jù)的自動(dòng)化。
　　 其次，分別依托三只LS2F傳聲器和三只WS4傳聲器進(jìn)行了一系列的自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比經(jīng)過(guò)

4、傅里葉逆變換和時(shí)間選擇技術(shù)前后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)LS2F傳聲器和WS4傳聲器通過(guò)傅立葉逆變換和時(shí)間選擇技術(shù)得到的自由場(chǎng)靈敏度，高頻時(shí)能夠分別減小約2.0 dB和1.0 dB的誤差。
　　 最后，對(duì)LS2F傳聲器和WS4傳聲器自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定。LS2F傳聲器在1.0 kHz-51 kHz的頻率范圍內(nèi)，不確定度指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)計(jì)量院處于同等水平;WS4傳聲器在10 kHz-100kHz的頻率范圍內(nèi)不確定度指標(biāo)滿(mǎn)足既定需