NIST演示表明激光方法比一種常見(jiàn)的麥克風(fēng)校準(zhǔn)技術(shù)更準(zhǔn)確 更快

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 的研究人員首次演示了一種更快、更準(zhǔn)確的方法來(lái)校準(zhǔn)某些類型的麥克風(fēng)。

該技術(shù)使用激光來(lái)測(cè)量麥克風(fēng)振膜振動(dòng)的速度，其性能足以超越NIST和整個(gè)行業(yè)使用的主要校準(zhǔn)方法之一?？傆幸惶?，基于激光的方法可以商業(yè)化，成為一種全新的方法，可以在工廠和發(fā)電廠等場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)對(duì)麥克風(fēng)進(jìn)行極其靈敏、低不確定性的校準(zhǔn)。這種商業(yè)系統(tǒng)的潛在用戶可能包括通過(guò)聲音監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所或社區(qū)噪音水平或機(jī)器狀況的組織。

“現(xiàn)在市場(chǎng)上沒(méi)有這樣的東西，我不知道，”NIST 科學(xué)家 Randall Wagner 說(shuō)。“這將是遙遠(yuǎn)的未來(lái)——一種天上掉餡餅的事情——但我認(rèn)為這項(xiàng)工作為商業(yè)應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。”

他們的工作本周在線發(fā)表在JASA Express Letters 上。

傳統(tǒng)的“比較校準(zhǔn)”涉及將客戶的麥克風(fēng)與已經(jīng)通過(guò)其他方式校準(zhǔn)過(guò)的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)進(jìn)行比較。NIST 展示的新激光方法具有更低的不確定性，并且比 NIST 目前用于校準(zhǔn)客戶麥克風(fēng)的傳統(tǒng)比較方法快約 30%。

“人們一直在尋找一種使用激光的高精度校準(zhǔn)方法，但他們還沒(méi)有找到一種方法可以與最準(zhǔn)確的現(xiàn)有方法相媲美，”NIST 科學(xué)家 Richard Allen 說(shuō)。“但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了一種比常規(guī)實(shí)踐中使用的更好的比較校準(zhǔn)。”

“標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)準(zhǔn)

聲音是在空氣等介質(zhì)中傳播的壓力波。麥克風(fēng)是一種將這些壓力波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的設(shè)備。

為了校準(zhǔn)麥克風(fēng)，研究人員需要測(cè)量它對(duì)壓力波的敏感程度。他們首先使用一種稱為“互易法”的技術(shù)(麥克風(fēng)校準(zhǔn)的黃金標(biāo)準(zhǔn))校準(zhǔn)一組實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)。

在互易校準(zhǔn)中，兩個(gè)麥克風(fēng)通??過(guò)一個(gè)稱為聲耦合器的小空心圓柱體相互連接。一個(gè)麥克風(fēng)產(chǎn)生的聲音被另一個(gè)麥克風(fēng)拾取。測(cè)量完成后，麥克風(fēng)的功能位置可以互換，發(fā)射器充當(dāng)接收器，反之亦然。

(是的，麥克風(fēng)有時(shí)用于產(chǎn)生聲音，而不僅僅是接收聲音。與您可能用于電話會(huì)議或卡拉 OK 之夜的麥克風(fēng)不同，實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)既可以用作接收器，也可以用作發(fā)射器——本質(zhì)上是一個(gè)喇叭。)

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