聲校準(zhǔn)器的概念

聲校準(zhǔn)器是聲學(xué)測(cè)量中經(jīng)常使用的儀器，是一種能在一個(gè)或幾個(gè)頻點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)恒定聲壓的生源，主要用于校準(zhǔn)測(cè)量傳聲器、聲級(jí)計(jì)以及各種聲學(xué)測(cè)量?jī)x器的絕對(duì)靈敏度。

聲校準(zhǔn)器的分類

 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15173-2010和IEC 60942：2017《電聲學(xué) 聲校準(zhǔn)器》，將聲校準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度等級(jí)分為L(zhǎng)S級(jí)、1級(jí)和2級(jí)；LS級(jí)一般只在實(shí)驗(yàn)室中使用，而1級(jí)和2級(jí)為現(xiàn)場(chǎng)使用。1級(jí)聲級(jí)計(jì)應(yīng)使用1級(jí)聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn)，2級(jí)聲級(jí)計(jì)可使用1級(jí)或2級(jí)聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。

按照工作原理不同，聲校準(zhǔn)器可以分為活塞發(fā)聲器、帶溫度補(bǔ)償?shù)穆暭?jí)校準(zhǔn)器以及帶聲負(fù)反饋的聲級(jí)校準(zhǔn)器；

(1)活塞發(fā)聲器，它是一種由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞在空腔內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，從而改變空腔的壓力，產(chǎn)生了聲音。由于活塞的表面積、活塞行程和空腔容積（活塞在中間位置時(shí)）都保持不變，因此它產(chǎn)生的聲壓也非常穩(wěn)定，通常能滿足 1 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求，有的還可作為 LS 級(jí)聲校準(zhǔn)器。

活塞發(fā)聲器的大缺點(diǎn)是隨大氣壓的變化產(chǎn)生的聲壓級(jí)也會(huì)發(fā)生變化，如在高原西藏拉薩市（海拔3600米），它產(chǎn)生的聲壓級(jí)比在平原地區(qū)要低 3 dB左右，這就需要對(duì)大氣壓的變化進(jìn)行修正，才能達(dá)到規(guī)定等級(jí)要求。另外活塞發(fā)聲器失真也較大，而且工作頻率只能到 250 Hz，對(duì)于只有A計(jì)權(quán)的聲級(jí)計(jì)，校準(zhǔn)的誤差較大。

(2)帶溫度補(bǔ)償?shù)穆暭?jí)校準(zhǔn)器：這種聲校準(zhǔn)器由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號(hào)，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)一只小型揚(yáng)聲器（壓電陶瓷型或動(dòng)圈型）發(fā)聲?？紤]到揚(yáng)聲器聲壓會(huì)隨溫度而變化，因此加入溫度補(bǔ)償使聲壓保持恒定。

這種聲校準(zhǔn)器只能達(dá)到 2 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求，而且它受大氣壓的影響與活塞發(fā)聲器類似，也需要進(jìn)行修正。

(3)帶聲負(fù)反饋的聲級(jí)校準(zhǔn)器：這種聲校準(zhǔn)器由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號(hào)，經(jīng)可控增益放大器放大后驅(qū)動(dòng)一只小型揚(yáng)聲器發(fā)聲，該聲壓被參考傳聲器接收，并反饋到放大器，控制加到揚(yáng)聲器上的電壓，使其產(chǎn)生的聲壓恒定。

它有四大優(yōu)點(diǎn)，一是由于參考傳聲器具有較高的穩(wěn)定性，因此這類聲校準(zhǔn)器具有較好穩(wěn)定性，可以達(dá)到 1 級(jí)聲校準(zhǔn)器的要求；二是由于參考傳聲器的靈敏度不隨大氣壓變化而變化，因此該聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)不需要對(duì)大氣壓的變化進(jìn)行修正；三是校準(zhǔn)時(shí)傳聲器與耦合腔配合不必非常緊密，而且可以校準(zhǔn)不同等效容積的傳聲器；四是可以產(chǎn)生多個(gè)聲壓級(jí)。

現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的聲校準(zhǔn)器基本上都是頻率為1000 Hz的聲級(jí)校準(zhǔn)器，或者是頻率為250 Hz的活塞發(fā)聲器，它們僅僅用來(lái)在一個(gè)頻率對(duì)測(cè)試傳聲器、聲級(jí)計(jì)和其它聲學(xué)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行聲校準(zhǔn)。