一、各種聲級(jí)計(jì)的頻響測(cè)量

在校準(zhǔn)完畢后，該系統(tǒng)就可用校準(zhǔn)過的聲源來分頻段地測(cè)量聲級(jí)計(jì)的聲信號(hào)頻響。對(duì)沒有電輸出的聲級(jí)計(jì)和有各種方式電輸出的聲級(jí)計(jì)，系統(tǒng)要進(jìn)行不同的操作，其測(cè)量的準(zhǔn)確度也有所差異。

(1)有RS232輸出口的聲級(jí)計(jì)

對(duì)這種聲級(jí)計(jì)測(cè)量時(shí)，其RS232輸出端與主機(jī)的“串行口”連接。并在系統(tǒng)軟件中設(shè)定聲級(jí)計(jì)的電信號(hào)輸出形式為“RS232”。在聲級(jí)計(jì)上選定需要檢測(cè)的頻率計(jì)權(quán)(如A計(jì)權(quán)、C計(jì)權(quán)、Z計(jì)權(quán)等)和測(cè)量量程。在測(cè)量低頻段10—500Hz的頻響時(shí)，將聲級(jí)計(jì)的測(cè)試傳聲器插入到已校準(zhǔn)的耦合腔內(nèi)，開始掃頻(低頻段10—500Hz)，聲級(jí)計(jì)將數(shù)字信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)主機(jī)的RS232串行口。這些數(shù)據(jù)就是該聲級(jí)計(jì)在低頻段各頻率點(diǎn)參考聲壓級(jí)下的對(duì)應(yīng)讀數(shù)，即低頻段頻響，并在屏幕上顯示頻響曲線。該曲線可作為一個(gè)文件存盤。

同樣，在測(cè)500—20000Hz的頻響時(shí)，將聲級(jí)計(jì)的測(cè)試傳盧器固定到自由場(chǎng)中原標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的位置，開始掃頻(500~20000Hz)，聲級(jí)計(jì)將數(shù)字信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)主機(jī)的RS232串行口。這些數(shù)據(jù)就是該聲級(jí)計(jì)在高頻段各頻率點(diǎn)參考聲壓級(jí)下的對(duì)應(yīng)讀數(shù)，即高頻段頻響，并在屏幕上顯示頻響曲線，將該曲線作為另一個(gè)文件存盤。在這個(gè)測(cè)試過程中，聲級(jí)計(jì)從RS232口發(fā)送的數(shù)據(jù)與聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)是一樣的，所以系統(tǒng)測(cè)量到的頻響與聲級(jí)計(jì)顯示的結(jié)果應(yīng)該一樣。

(2)有直流輸出口的聲級(jí)計(jì)

對(duì)這種聲級(jí)計(jì)測(cè)量時(shí)，其直流輸出口與主機(jī)的“直流輸入”連接。并且在系統(tǒng)軟件中設(shè)定聲級(jí)計(jì)的電信號(hào)輸出形式為“直流輸出”，并設(shè)定直流電壓與分貝的對(duì)應(yīng)關(guān)系“mV/dB”。同(1)操作，聲級(jí)計(jì)的直流電信號(hào)輸出到系統(tǒng)主機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端，主機(jī)在模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字端口讀取直流電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)就是該聲級(jí)計(jì)在低頻段或高頻段各頻率點(diǎn)參考聲壓級(jí)下的對(duì)應(yīng)讀數(shù)，即低頻段或高頻段頻響，并在屏幕上顯示頻響曲線，并將該曲線作為一個(gè)文件存盤。

在這個(gè)測(cè)試過程中，聲級(jí)計(jì)輸出的直流電壓與聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)是一致的，所以系統(tǒng)測(cè)量到的頻響與聲級(jí)計(jì)顯示的結(jié)果應(yīng)該一致。但2個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(聲級(jí)計(jì)中和主機(jī)中)之間的差異將影響測(cè)量結(jié)果與聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)的差異。

(3)有交流輸出口的聲級(jí)計(jì)

在測(cè)量時(shí)，其交流輸出口與主機(jī)的“交流輸入”連接。并在系統(tǒng)軟件中設(shè)定聲級(jí)計(jì)的電信號(hào)輸出形式為“交流輸出”。同(1)操作，聲級(jí)計(jì)將交流電信號(hào)輸出到系統(tǒng)主機(jī)的對(duì)數(shù)有效值檢波器輸入端，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由計(jì)算機(jī)讀取。這些數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)聲級(jí)計(jì)輸出的交流電壓有效值相對(duì)的分貝數(shù)。由于聲級(jí)計(jì)的交流輸出沒有經(jīng)過聲級(jí)計(jì)的直流檢波器，所以這些數(shù)據(jù)與聲級(jí)計(jì)實(shí)際顯示的瞬時(shí)聲級(jí)存在聲級(jí)計(jì)檢波器頻響的差異，一般要經(jīng)過修正才會(huì)與聲級(jí)計(jì)的實(shí)際示數(shù)一致(該系統(tǒng)提供了頻響修正功能)。系統(tǒng)在屏幕上顯示修正后的低頻段或高頻段頻響曲線。將該曲線作為一個(gè)文件存盤。

(4)沒有電輸出口的聲級(jí)計(jì)

對(duì)這種聲級(jí)計(jì)，首先在聲級(jí)計(jì)上選定需要檢測(cè)的頻率計(jì)權(quán)(如A計(jì)權(quán)、C計(jì)權(quán)、Z計(jì)權(quán)等)和測(cè)量量程。在測(cè)10—500Hz的頻響時(shí)，將聲級(jí)計(jì)的測(cè)試傳聲器插入已校準(zhǔn)的耦合腔內(nèi)，按1/12倍頻程方式逐點(diǎn)輸出測(cè)試頻率(10~500Hz)，人工記錄各測(cè)試頻率下聲級(jí)計(jì)的聲壓級(jí)讀數(shù)。這樣就可得到該聲級(jí)計(jì)在低頻段各頻率點(diǎn)參考聲壓級(jí)下的對(duì)應(yīng)讀數(shù)，即低頻段頻響。

同樣，在測(cè)量500—20000Hz的頻響時(shí)，將聲級(jí)計(jì)的測(cè)試傳聲器固定到自由場(chǎng)中原標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的位置，逐點(diǎn)輸出測(cè)試頻率(500~20000Hz)人工記錄各測(cè)試頻率下聲級(jí)計(jì)的聲壓級(jí)讀數(shù)(如果聲級(jí)計(jì)放在消聲室內(nèi)則通過監(jiān)視器讀數(shù))。這樣就可得到該聲級(jí)計(jì)在高頻段各頻率點(diǎn)參考聲壓級(jí)下對(duì)應(yīng)讀數(shù)，即高頻段頻響。

在這個(gè)測(cè)試過程中，雖然測(cè)量結(jié)果需要人工記錄，整個(gè)過程沒有以上幾種有電輸出的聲級(jí)計(jì)的測(cè)量方便快捷。但與傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器和測(cè)量放大器組合測(cè)量方法相比，由于該系統(tǒng)能保持聲源聲壓在不同頻率時(shí)恒定不變，因此，不需要反復(fù)更換標(biāo)準(zhǔn)傳聲器與聲級(jí)計(jì)，也不需要反復(fù)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出，操作人員也可節(jié)省不少時(shí)間精力。

綜上所述，使用該系統(tǒng)后，能大大提高對(duì)各種類型的聲級(jí)計(jì)的聲信號(hào)頻率響應(yīng)檢定的效率。特別對(duì)于有電輸出的聲級(jí)計(jì)不需要人工記錄其讀數(shù)，其中有RS232輸出的聲級(jí)計(jì)只要數(shù)據(jù)通信正確，測(cè)到的結(jié)果會(huì)與人工讀數(shù)完全一樣。由于系統(tǒng)采用了高精度12bit的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，故對(duì)于有直流電輸出的聲級(jí)計(jì)，只要準(zhǔn)確設(shè)定聲級(jí)計(jì)直流電輸出與指示聲級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量到的結(jié)果會(huì)與該聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)十分一致。同樣，通過對(duì)聲級(jí)計(jì)的檢波電路頻率響應(yīng)的修正，對(duì)有交流電輸出的聲級(jí)計(jì)的測(cè)量結(jié)果也會(huì)與該聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)比較一致。對(duì)于有多種電輸出方式的聲級(jí)計(jì)，建議shou選RS232輸出來進(jìn)行測(cè)量。

二、使用靜電激勵(lì)器測(cè)量聲級(jí)計(jì)頻響

除以上描述的聲級(jí)計(jì)頻響檢定方法外，該系統(tǒng)提供另一種方法——用靜電激勵(lì)器來檢定聲級(jí)計(jì)頻響。對(duì)于聲級(jí)計(jì)的生產(chǎn)制造廠家，這種方法更加簡(jiǎn)便適用。在標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10725-1996《測(cè)試電容傳聲器主要性能測(cè)量方法》中提供了測(cè)試電容傳聲器的聲壓靈敏度頻率響應(yīng)及自由場(chǎng)靈敏度頻率響應(yīng)的測(cè)量方法。其中規(guī)定聲壓靈敏度頻率響應(yīng)用靜電激勵(lì)器來測(cè)量，而自由場(chǎng)靈敏度頻率響應(yīng)的測(cè)量可使用疊加法，“在被測(cè)傳聲器聲壓頻率響應(yīng)上，逐個(gè)頻率疊加該型號(hào)傳聲器典型的自由場(chǎng)修正值，即為自由場(chǎng)頻率響應(yīng)”。該系統(tǒng)正是根據(jù)這一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)用靜電激勵(lì)器檢定聲級(jí)計(jì)頻響這一功能。

測(cè)量前預(yù)先將聲級(jí)計(jì)配用的測(cè)試傳聲器的自由場(chǎng)修正值輸入并儲(chǔ)存。與上一節(jié)介紹的一樣，聲級(jí)計(jì)做好預(yù)先的設(shè)置準(zhǔn)備及連接，調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號(hào)源的輸出使聲級(jí)計(jì)的瞬時(shí)聲級(jí)讀數(shù)為參考聲級(jí)。在測(cè)量時(shí)只測(cè)聲級(jí)計(jì)在聲壓場(chǎng)下的頻響(即聲級(jí)計(jì)在靜電激勵(lì)器信號(hào)激勵(lì)下的頻響)。

對(duì)于有電信號(hào)輸出的聲級(jí)計(jì)，系統(tǒng)通過聲級(jí)計(jì)的輸出信號(hào)得到與該聲級(jí)計(jì)顯示的瞬時(shí)聲級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值(聲壓頻響)，然后自動(dòng)給予修正，同時(shí)輸出(顯示)自由場(chǎng)的頻響。

對(duì)于沒有電信號(hào)輸出的聲級(jí)計(jì)，系統(tǒng)逐點(diǎn)輸出測(cè)試頻率，人工記錄各測(cè)試頻率下聲級(jí)計(jì)的聲壓級(jí)讀數(shù)，即聲級(jí)計(jì)在聲壓場(chǎng)下的頻響。然后逐個(gè)頻率疊加該聲級(jí)計(jì)配套傳聲器典型的自由場(chǎng)修正值，即為該聲級(jí)計(jì)自由場(chǎng)頻率響應(yīng)。

使用這種方法可大大提高聲級(jí)計(jì)頻晌的檢定速度。但對(duì)于每一種傳聲器，計(jì)量部門在首次檢定時(shí)應(yīng)測(cè)試論證由制造廠家提供的自由場(chǎng)修正值是否合適。