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测量初学者的介绍栏:不理解的人聚集〜第3部分“各种测量仪器介绍:声音测量 (传感器) 版”

在上一篇介绍专栏中,我介绍了“为什么要测量声音和振动?”。
振动之后,这次介绍测量声音的传感器 (检测器) 。

提到声音探测器,首先想到的就是传声器。
传声器一词涵盖多种类型,包括卡拉OK麦克风、会议麦克风、智能手机麦克风和噪声测量麦克风等。这次,我们将以测量传声器为例,讲解如何使用它来测量声音。
用于测量声音的测量传声器需要具备极高的精度,能够测量从极轻柔到极响亮的各种声音。此外,它们还需要在从低频到高频的宽广频率范围内保持平坦的频率响应。

测量传声器工作原理

测量传声器有一个称为网罩的麦克风帽,用于保护传声器的振膜(振动膜)。当接收到声压时,振膜会振动,从而检测声音。振膜的振幅通过前置放大器转换为电信号并输出 。输出的电信号随后被转换为帕斯卡(Pa),即声压的单位。
分贝(dB)这个单位常用于表示噪声水平,稍后会进行解释。

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音量、音高单位

用Pa (帕斯卡) 或dB (分贝) 来表示音量。人能听到的声音的大小范围,一般是2e-05 Pa~20 Pa。换句话说,我听到的声音范围是100万倍。现在使用对数量表 (dB) 的单位dB (分贝),这导致防止错误,担心数字读取错误和复制错误 (2e-05 Pa至20 Pa→0 dB至120 dB) 。作为dB单位大量使用的另一个背景,据说人的听觉接近对数的感觉。这可以很容易地感觉到作为人耳的听力方式的小声音的音量差异,但是对于大到一定程度的声音,除非清楚地确定音量的差异,否则声音的大小这意味着无法识别差异。此外,声音的高度单位使用频率单位Hz (赫兹) 。人们可以听到的声音的高度和高度范围称为“可听范围”,其频带据说是20 Hz到2万 Hz。

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用于测量的传声器类型

我们将以我们的产品为例,解释用作声音传感器的不同类型传声器。我们的产品系列按传声器性能和预期用途进行分类。

  • 用于测量微弱声音的低噪声、高灵敏度传声器(MI-1281)。
  • 也可用于测量高音的传声器(MI-1531)。
  • 即使在温度过高或过低的恶劣环境下,传声器(MI-1271)也能提供高性能。
  • 经济实惠的通用传声器(MI-1235/MI-1433)
    除了测量传声器外,还有一些麦克风是用于特定用途的。
  • 超小型传声器(MB-2200M10),可有效测量密闭空间内的声音。
  • 传声器(MI-8100)
  • 使用四个传声器和一个摄像头校准的声源可视化传声器(MI-5420)。

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声级计

你们中许多人可能熟悉“声级计”这个词,作为一种声音测量工具。声级计是一种结合了测量传声器(传声器、传声器前置放大器)和分贝指示器(分贝)的装置,如上所述。声级计也被称为声级计。 “声级计”一词在JIS标准(IEC标准)中有规定。 特别是,“声级计”一词在《计量法(法律)》中被定义为一种特定的测量工具。

声学测量已从简单的噪声水平测量发展到识别声源以采取降噪措施以及评估音质等应用。近年来,具备这些功能的声级计(例如我们的 LA-7000 系列)得到了广泛应用。LA-7000 系列标配监听功能,可让您实际听到正在测量的声音,使其适用于各种应用,例如现场声源探测以及在实施降噪措施前监听调整特定声音音调的效果。
如果您有兴趣,请查看本文末尾链接的网站。

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规格 (性能) 的规定

在声学测量方法和测量手册中,测量仪器的标准规定为JIS C1509-1(IEC61672-1)。JIS C1509-1(声级计)将声级计分为1级和2级,并规定了各种项目,例如频率范围内的允许误差。JIS C1509-1是基于IEC61672-1(国际标准)在日本制定的标准。
此外,测量麦克风的性能有时被描述为 1 级或 2 级,这通常指的是 JIS C 1509-1(IEC 61672-1)中的 1 级和 2 级。还有其他标准,例如 IEC 61094-4(用于测量传声器)。

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这次我们谈论的是主要测量声音的传感器,但除了声音测量之外,还有一些事情需要注意,例如测量环境,声音的性质,要使用的测量仪器的测量设置条件有。
关于这些,下次有机会再说明。

MI系列传声器和前置放大器相关产品
LA-7000系列高性能声级计

(摘自2021年10月20日发行的电子邮件杂志)