高声压校准技术发展趋势

在空气声学计量领域，采用互易法可以达到很高的准确度。互易法的工作原理是:将三支具有互易性的电容传声器成对组合，并用一个耦合腔使两个传声器相互耦合，其中一个作为声源，另一个作为声接收器，然后测量接收传声器的输出开路电压与发射传声器的输入电流之比，进而获得每个传声器的灵敏度。杭州爱华仪器有限公司了解到根据BIPM(国际计量局)公布的CMC(计量校准能力)，丹麦国家声学实验室耦合腔互易法在100～2000Hz时的不确定度最小，可以达到0.025dB。目前常见的高声压传声器主要有压电式和电容式两种。电容式通常采用6.4mm或3.2mm的极化电容传声器，对其进行140～180dB的高声压下的线性度校准还存在一定困难。因此，对可以达到180dB的高声压校准技术进行研究十分必要。

1高声压校准技术发展趋势

通过以上的现状可以看出，高声压的校准源主要包括:周期式和非周期式两种。周期式包括行波管、驻波管、气流调制等。非周期式包括脉冲式和阶跃式(激波管)。活塞发生器式既可以产生周期式信号也可以产生非周期信号，其具有更好的适用性。空气声高声压校准技术未来发展趋势表现为以下几个方面:

(1)通过可变频率的活塞发生器可以产生可变频率(1～1000Hz甚至更高)的达到180dB以上的高声压，通过激光测量质点振速或者密度变化实现声压量值溯源。

(2)杭州爱华仪器有限公司了解到声压也是一种动态压力，实际上高达180dB的声压在通常的动态压力测量领域相当于微小的脉动压力。国际计量局声学、超声和振动委员会发展战略提出“聚焦扩展声学计量能力……将其和具有更高压力级的动态压力标准相结合，并进一步通过开展光学方法工作，实现直接溯源”，可见后续空气声学计量的发展将和动态压力的发展相结合，并且欧盟在动态压力计量方面的研究也逐渐加强。

(3)目前ISO振动委员会已经发布了“基于模型参数识别的加速度计校准”标准，相信在声学计量领域，未来除了对幅值频响、相位频响、线性度等参数进行计量和溯源外，也会形成基于模型参数辨识的相关方法。

(4)由于180dB下存在非线性压缩，波形会出现畸变，这和已有理论契合，并经过了试验证明，对于溯源起到了理论基础支撑作用。在实际校准时，可以通过FFT实现谐波的分离，减小校准的不确定度。

(5)激光测量质点振速或者密度变化的方法验证，可以通过在一定范围内与已经实现量值溯源并建立标准的动态压力、动态力溯源相比对的方式实现验证。在较低声压下也可以和互易法相比对实现验证。

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