JPH0650258B2 - 音響校正装置 - Google Patents

音響校正装置

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JPH0650258B2
JPH0650258B2 JP61224071A JP22407186A JPH0650258B2 JP H0650258 B2 JPH0650258 B2 JP H0650258B2 JP 61224071 A JP61224071 A JP 61224071A JP 22407186 A JP22407186 A JP 22407186A JP H0650258 B2 JPH0650258 B2 JP H0650258B2
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acoustic
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acoustic calibration
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JP61224071A
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エルリンク・フレデリクセン
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アクテイ−ゼルスカベト・ブリユ−ル・ウント・キエ−ル
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/004—Monitoring arrangements; Testing arrangements for microphones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/005—Testing or calibrating of detectors covered by the subgroups of G01H3/00

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は少なくとも２つの圧力型マイクロホンを含む強
度測定システム用の音響校正装置に関する。
従来技術 測定用マイクロホンは音圧の測定のために広く用いられ
ている。しかしながら、多種の音響試験においてペクト
ル量である音の強度の測定がスカラー量である音圧より
も広く測定されている。音源音響強度は、例えばその音
源を包含する閉曲面に沿つて音響強度を積分することに
より、確定することができる。この方法によれば特別の
無響箱は不要であつて、強い背景ノイズは、測定結果に
全く影響を及ぼすことがない。
音響強度測定はしばしば２マイクロホン法(two-microph
one-technique)を用いて行われている。例えば、デンマ
ーク工科大学音響研究室(Danmarks Tekniske Hjoskole,
Akustisk Laboratorium)の１９８０年，第28号論文であ
る「音響強度測定」の中でFinn Jacobsenにより説明さ
れている。
要約すれば、この方法は定常音場内の特定の点における
強度ベクトルは、その点における瞬間圧力と、その瞬間
圧力に対応する微小流体塊の速度との積の時間平均値に
等しく、しかもこの微小流体塊の速度ベクトルはその点
における圧力勾配から推定し得るという概算法に基づく
ものである。
この圧力勾配は、基準点からわずかに離隔した位置にあ
る２つの測定点間の圧力差を、それらの２つの測定点間
の距離で除した値に略々等しい。
測定誤差を避けねばならない場合であれば、特に低周波
数域において、この方法が実際に適用できる条件は、２
つのマイクロホンの性能が非常に良く揃つていることで
あり、特にそれらの位相特性が揃つていることである。
発明の目的 本発明は無響室を使用することなしに、どのように圧力
型マイクロホンが校正されるかを示すことを目的とし、
本発明に従つてこの目的は１つまたは複数の音響抵抗部
材によつて相互連絡された２つのキヤビテイと、１つの
キヤビテイ内に挿入可能な圧力型マイクロホンの１つ
と、他の１つのキヤビテイ内に挿入可能な他の圧力型マ
イクロホンと上記１つのキヤビテイ内に接続された音源
とを含むことを特徴とする校正装置によつて得られる。
連続するキヤビテイに関連して、音響抵抗部は周波数に
比例する位相シフトを与える音響ＲＣリンクを形成し、
かつこれは自由音場における条件に対応している。ＲＣ
リンクの適当なデイメンジヨリング(dimensioning)で、
位相シフトは自由音場における50mmの距離にわたつて位
相シストに対応して与えられる。関連した音源は固定周
波数インターバル又は相対的周波数インターバルに依存
するホワイトノイズ(white noise)又はピンクノイズ(pi
nk noise)を発生することができる。音響抵抗は平らな
広がつた開口を有するキヤビテイの円周外へ放射的に延
びている層板で構成される成層構造によつて作られ、音
響抵抗は１つ又は複数の層板の移動によつてのみ変更さ
れる。
結果として、音響抵抗を適当な正確さに調整することは
比較的容易である。
音響抵抗部材はある大きなリアクタンスを有するという
事実は利益に利用可能であり、これにより周波数エリア
をおおうカツプラの２つの室内のより均一な音圧を得る
ことができる。
実施例による説明 本発明の音響校正器は強度測定システムに基づく圧力型
マイクロホンに関係してよく定義されている強度の分析
が可能な音響校正器を提供する。音響校正器はカプラ(c
oupler)と１つ又は複数の音源から成る。使用される音
源にかかわりなく、カプラは自由音場内の２つの点間の
場合のように周波数に比例する２つの音響信号間の位相
をシフトする。
カプラは自由音場中で50mmの距離にわたつて位相シフト
に対応する位相シフトを与えるために適用される。
実際上、比較的良い結果が、カプラの２つの圧力のモジ
ユールが略々等しければ、約５オクターブ（20Hzから64
0Hz）にわたつて同時に与えられる。
カプラは約20Hzと５KHz間でピンクノイズ（−３dB／オ
クターブ）を発生する音響音源に関連して使用される。
測定システムの残留強度指針はそのような音源によつて
制御される。測定は更に簡単にするために測定スポツト
(measuring spot)上で実行可能である。変更として、周
波数を創作するピストンホンを有する音源を使用しても
良い。
第１図に示すように、カプラは音響抵抗３によつて連結
された２つのキヤビテイ１および２を含む。音源４は第
１のキヤビテイ１に接続されている。キヤビテイ１はそ
の音を抵抗３を通して第２のキヤビテイ２へ伝播する。
第２のキヤビテイ２内の音圧は周波数に比例して位相シ
フトされ、かつ第２のキヤビテイ２内の圧力のモジユー
ルは実際上の小さな位相シフトのために第１のキヤビテ
イ１内の圧力と等しくなる。カプラのモデルが第２図に
示すように構成され、これは上記パラメータを与え、ま
た２つのキヤビテイ内にリーク(leakage)を与え、抵抗
部材内の音響質量を与え、かつ２つのキヤビテイの内表
面のサーマル効果(thermal effect)即ちキヤビテイ内の
断熱的圧縮プロセスと等温的な圧縮プロセス間の通路を
与える。
このモデルは強度分析のために例えば理想的周波数であ
る250Hzで臨界になる抵抗３だけを示している。残留強
度を測定するために、キヤビテイ内に２個のマイクロホ
ンが相互に対向して配置されている。薄膜だけ（圧力平
衡通路でない）が音圧に対して反応される。例えばステ
ンレススチールの焼結された音響抵抗が用いられてもよ
い。自由音場における50mmのマイクロホン間の距離を分
析するためには、約10cm3のキヤビテイのために合計抵
抗は２×106Ns/m5になるべきである。積層された構造が
平らな広がつた開口を有する円形キヤビテイの円形溝外
へ放射的に延長している積板に構成されて変形的に用い
られてもよく、音響抵抗ΔＲは１つ又は複数の積層の移
動のみによつて変更できる。マイクロホンが感度（モジ
ユール及び位相）に関して軸の回りで完全に一致してい
ないので、音場はマイクロホンが相互に対向して配置さ
れたスポツト上でできるだけ対称的であるカプラ内に供
給される。
カツプラの校正 ２個のランダムマイクロホンチヤネルによつて、位相角
度が第１のキヤビテイ１内の１個のマイクロホン及び第
２のキヤビテイ２内の第２のマイクロホンによつて測定
される。マイクロホンは２つのキヤビテイ１，２間でそ
の後交替され、位相角度は再び測定される。測定装置の
最適化によつて、位相角度はΦは0.1゜すなわち250Hzで5
0mmのための公称である13.11゜の好ましい0.5％以下の精
度で測定可能である。
カプラ内の圧力P1及びP2は音源４で圧力に関連して測定
され、分析された特定の速度と強度Ｉは公式 によつて演算でき、また校正中に周波数ωも測定され
る。
カプラを用いる強度測定装置の校正に関連して、カプラ
は広さの限界内で周波数に比例する位相をシフトし、か
つ音源の周波数は結果的に臨界とならない。粒子の速度
および強度のレベルは音源４内の周波数の変更によつて
影響されない。
更に、構成されたモデルは静的圧力の影響の分析にも使
用される。問題とされる音源と共に使用されているカプ
ラは連続静的圧力で正確に測定する測定装置に関連した
一定強度を分析可能にする。しかし、音圧は静的圧力に
比例する。
温度の影響 温度は空気の粘度の小さな変化を介して校正器のみに影
響する。チヤンバ間の抵抗が変化しかつ校正流体の小さ
な変更を生じる。それにもかかわらず、分析されるべき
音場の条件が変化されるように、分析された速度及び強
度はある程度変化される。
実施例において、第１図の断面図に示された如く校正器
は構成されている。低部に配置された音発生器４は第１
のキヤビテイ１内に配置されたマイクロホン６及び第２
のキヤビテイ２内に配置されたマイクロホン７によつて
それぞれ受音された音信号を転送するのに用いられる。
キヤビテイ１及び２は周波数に対応する位相シストが得
られる方法で音響抵抗によつて分離される。装置はＯリ
ング８によつてシールされてもよい。装置の直径は約35
mmであつてもよい。板９は音源からの音圧を圧縮する。
音響抵抗に関連する小さな自己インダクタンスは有益に
有利可能である。すなわち、校正器は広い周波数インタ
ーバル（第４図）内で使用できる。また、スポツト測定
に適用可能な校正装置が本発明によつて提供される。こ
の装置は構成において比較的簡単でかつピストンホンに
よつて容易に校正される。また、本発明の校正装置は粒
子速度の測定装置に基づく圧力型マイクロホン及び校正
のために使用される。
残留強度指標を測定するために装置を使用する時は、マ
イクロホンは同じチヤンバ内に配置される。
【図面の簡単な説明】
第１図は少なくとも２個の圧力マイクロホンを含む強度
測定システムの校正装置を示す。 第２図は校正装置の等価回路を示す。 第３図は周波数の関数としての圧力を示す図。 第４図はより少ないマスリアクタンスを有する抵抗部材
が使用された周波数の関数としての圧力を示す図。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各キヤビテイ内に配置された少なくとも２
    個の圧力型マイクロホン(6,7)を含む強度測定システム
    のための音響校正装置において、 前記キヤビテイは１つ又は複数の音響抵抗部材(3)によ
    つて相互に関連づけられ、１つの圧力型マイクロホン
    (6)は１つのキヤビテイ(1)内に挿入可能であり、残りの
    圧力型マイクロホン(7)は残りのキヤビテイ(2)内に挿入
    可能であり、音源(4)が前記キヤビテイの１つに挿入可
    能であることを特徴とする音響校正装置。
  2. 【請求項２】前記音源(4)がホワイトノイズあるいはピ
    ンクノイズを発生するために用いられる特許請求の範囲
    第(1)項に記載の音響校正装置。
  3. 【請求項３】前記音響抵抗部材がステンレススチールの
    焼結された音響抵抗である特許請求の範囲第(1)項に記
    載の音響校正装置。
  4. 【請求項４】前記音響抵抗部材が積層構造である特許請
    求の範囲第(1)項に記載の音響校正装置。
  5. 【請求項５】前記積層構造が平らな広がつた開口を有す
    る円型キヤビテイの外へ放射的に延びている層板で構成
    され、前記音響抵抗部材が１つまたは複数の層板の移動
    によつて変化可能である特許請求の範囲第(4)項に記載
    の音響校正装置。
  6. 【請求項６】前記音響校正装置が分析中に弾力性のある
    Ｏリングのようなシーリングリング(8)によつてシール
    される特許請求の範囲第(1)項ないし第(6)項いずれかに
    記載の音響校正装置。
  7. 【請求項７】ピストンホンによつて校正される特許請求
    の範囲第(1)項ないし第(6)項いずれかに記載の音響校正
    装置。
JP61224071A 1985-09-23 1986-09-22 音響校正装置 Expired - Lifetime JPH0650258B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DK4310/85 1985-09-23
DK431085A DK155070C (da) 1985-09-23 1985-09-23 Akustisk kalibreringsanordning

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Publication Number Publication Date
JPS6273125A JPS6273125A (ja) 1987-04-03
JPH0650258B2 true JPH0650258B2 (ja) 1994-06-29

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US (1) US4715219A (ja)
JP (1) JPH0650258B2 (ja)
DE (1) DE3625396C2 (ja)
DK (1) DK155070C (ja)
FR (1) FR2589665B1 (ja)
GB (1) GB2181022B (ja)

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