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Hochpegel Mikrofon Kalibrator

Da es in den Bereichen Landesverteidigung und Luft- und Raumfahrt viele Umgebungen mit hohem Schalldruck gibt, gewinnt die Erforschung von hohem Schalldruck in der modernen Wissenschaft immer mehr an Bedeutung. 

Zur Durchführung dieser Studien gibt es viele Mikrofone mit hohem Schalldruck, deren maximaler Schalldruckpegel oft 170 dB übersteigt und sogar 180 dB erreicht. 

Hochpegel Schallkalibrator

CA935

Die Frage, wie überprüft werden kann, ob diese Mikrofone wirklich den angegebenen Zielschalldruckpegel erreichen können, und wie die Linearität und die Verzerrung gemessen werden können, ist zu einem neuen Thema geworden.

Der herkömmliche Hochschalldruck Kalibrator, wie der CA915 von BSWA, kann nur einen maximalen Schalldruckpegel von etwa 160 dB erreichen.

Der Kalibrator ist sehr schwer und benötigt einen leistungsstarken Verstärkerantrieb.

1940 schlug Oberst eine Methode zur Erzeugung reiner Schallwellen mit großer Amplitude in einem geschlossenen Rohr vor, d. h. zwei zylindrische Rohre mit unterschiedlichem Radius werden miteinander verbunden. 

Durch Ausnutzung der Resonanzeigenschaften der Röhre mit variablem Querschnitt können die internen harmonischen Schwingungen hoher Ordnung wirksam unterdrückt und das Druckverhältnis erheblich verbessert werden. 

Wenn die Schallquelle am Ende des dicken Rohres angeregt wird, wird die Schallwelle mit hohem Schalldruck und geringer Verzerrung am Ende des dünnen Rohres unter Resonanzbedingungen erzeugt. Wie in der Abbildung unten dargestellt:

CA935

Wenn das Ende des Rohres als starre Schnittstelle angenommen wird, beträgt der Schalldruckpegel:

Resonanzrohr

Pe ist der Schalldruckpegel am Ende der Schallquelle, S1 und S2 sind die Querschnittsflächen des großen bzw. kleinen Rohrs, l2 ist die Länge des kleinen Rohrs, A, B und C sind die Größen, die mit der Schallfrequenz, der Rohrlänge, dem Rohrradius und dem Rohrdämpfungskoeffizienten zusammenhängen. Auf der Grundlage dieser Theorie kann ein Rohr mit variablem Querschnitt für den Linearitäts- und Verzerrungskalibrator eines Mikrofons mit hohem Schalldruck entworfen werden.

Basierend auf dem Prinzip des Oberst-Rohrs mit variablem Querschnitt und dem Original-Impedanzrohr der SW4XX1-Serie hat BSWA den CA935-Hochdruckkalibrator mit eingebautem hochempfindlichen und verzerrungsarmen Lautsprecher auf den Markt gebracht, der ein stabiles, reines und verzerrungsarmes Schallfeld mit großer Amplitude im Hohlraum bilden kann, mit einem Dynamikbereich von 94 dB ~ 180 dB. Er verfügt auch über eine Referenzmikrofon-Installationsposition, die für die Echtzeit-Überwachung des Schalldrucks in der Röhre verwendet werden kann.

Der interne akustische Kopplungshohlraum des Kalibrators CA935 ist so ausgelegt, dass der maximale Schalldruckpegel bei einer Resonanzfrequenz von 500 Hz erreicht wird. Die Verzerrung der Kalibrierungsschallquelle innerhalb des dynamischen Bereichs ist ≤ 2,5 %. Er eignet sich für die Messung von Mikrofonverzerrungen und die Kalibrierung von Hochdruckmikrofonen zur Vermeidung von Messfehlern aufgrund von Überlastung. Aufgrund der Besonderheit der Arbeitsumgebung von Hochdruckmikrofonen kann sich die Membran leicht verändern oder sogar durch die schlechte Umgebung beschädigt werden. Daher ist es notwendig, die Linearität und die Gesamtverzerrung des Hochschalldruckmikrofons regelmäßig zu überprüfen.

Das BSWA MPA473S Hochdruckmikrofon kann als Referenzmikrofon gewählt werden, um den realen Schalldruckpegel in der Kalibrierkammer zu überwachen. Um die Genauigkeit der Prüfung nicht zu beeinträchtigen, wurde das MPA473S so ausgewählt, dass die Gesamtverzerrung einschließlich des Mikrofons und des Hochdruckkalibrators bei 180 dB nicht mehr als 2,5 % beträgt.

Mit der BSWA-Software zur Prüfung der Linearität des hohen Schalldrucks und der Datenerfassung kann ein System zur Kalibrierung des hohen Schalldrucks gebildet werden. Das System kann gleichzeitig den Schalldruckpegel und die Gesamtverzerrung des Referenzmikrofons (Ref. MIC) und des zu prüfenden Mikrofons (DUT) messen. Durch den Vergleich der Differenz der Schalldruckpegel des Referenzmikrofons und des zu prüfenden Mikrofons kann die Schalldrucklinearität des zu prüfenden Mikrofons ermittelt werden.

Schalldrucklinearität
Spezifikationen:
Maximale Eingangsleistung
400 Watt RMS (maximale Dauerbetriebszeit 30 s)
Impedanz
4 Ω
Prüffrequenz (Resonanzfrequenz)
500 Hz
Dynamik-Bereich
RMS: 94 dB~180 dB,Peak: 97 dB~183 dB
THD
≤0.5 %(@ 171 dB / 500 Hz),≤2.5 %(@ 180 dB / 500 Hz)
Eingangsanschluss
Push-Klemmen
Lautsprecher-Einheit
Neodym-Kompressions-Treiber
Referenz-Mikrofon (nur 1/4″)
MPA473S Hochdruck-Mikrofon (optional)
Geeignete Mikrofone für die Prüfung
1/2″ und 1/4″ Mikrofon nach IEC 61094-4 Norm
Abmessungen (mm)
B 260 x H 668 x T 261
Gewicht
9,3 kg