深入解析丹麥GRAS麥克風(fēng)的聲學(xué)測量原理

　　丹麥GRAS麥克風(fēng)在聲學(xué)測量領(lǐng)域具有顯著的地位，其聲學(xué)測量原理主要基于先進(jìn)的麥克風(fēng)技術(shù)和前置放大器設(shè)計。以下是對丹麥GRAS麥克風(fēng)聲學(xué)測量原理的深入解析：

　　一、麥克風(fēng)技術(shù)

　　1.電容式麥克風(fēng)

　　GRAS麥克風(fēng)主要采用電容式原理，這種麥克風(fēng)的輸出是一個非常高阻抗的信號，對電纜的容性負(fù)載非常敏感。因此，需要配合具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的前置放大器使用。

　　2.設(shè)計特點

　　GRAS麥克風(fēng)的設(shè)計注重高精度和可重復(fù)性，適用于航空航天、汽車、聽力學(xué)和消費電子等對聲學(xué)測量精度要求較高的領(lǐng)域。

　　麥克風(fēng)振膜尺寸多樣，如1/2英寸、1/4英寸和1/8英寸等，以滿足不同測量需求。這些麥克風(fēng)具有出色的動態(tài)和高頻功能，適用于脈沖噪聲的高清診斷。

　　二、前置放大器設(shè)計

　　1.前置放大器的重要性

　　電容式麥克風(fēng)的輸出信號需要經(jīng)過前置放大器進(jìn)行放大和處理，以便進(jìn)行后續(xù)的聲學(xué)測量和分析。

　　2.前置放大器的類型

　　LEMO類型：傳統(tǒng)的外極化麥克風(fēng)前置放大器，采用電壓驅(qū)動，可以處理高達(dá)50V峰值的高壓信號。其7針連接器已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　CCP類型：使用恒流電源（CCP）的前置放大器，于1996年左右引入高精度聲學(xué)領(lǐng)域。CCP前置放大器使用恒流電源，在2mA和20mA（標(biāo)稱4mA）之間，以產(chǎn)生12V直流電的恒定標(biāo)稱電壓電平（稱為偏置電壓）。麥克風(fēng)的輸出信號疊加在該直流電平周圍的波動。

　　3.CCP前置放大器的優(yōu)勢

　　使用雙線系統(tǒng)，信號疊加在導(dǎo)線上，電流保持不變，因此可以使用簡單的同軸電纜代替更復(fù)雜的7芯電纜。

　　盡管動態(tài)范圍中的上限較低（將大輸出信號限制為大約8Vpeak），但通過使用預(yù)極化麥克風(fēng)，仍然可以實現(xiàn)高精度的聲學(xué)測量。
 

　　三、麥克風(fēng)與前置放大器的組合使用

　　1.兼容性

　　GRAS麥克風(fēng)前置放大器與標(biāo)準(zhǔn)IEC 61094“測量麥克風(fēng)，第4部分：工作標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)規(guī)范”中定義的測量麥克風(fēng)兼容。

　　2.測量系統(tǒng)

　　麥克風(fēng)組可以直接連接到所有專業(yè)測量系統(tǒng)，如CCP和7針LEMO輸入。如果測量平臺支持符合IEEE 1451.4（TEDS）的智能傳感器，則只需插入麥克風(fēng)，麥克風(fēng)就會根據(jù)其特定的屬性、類型和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。

　　3.校準(zhǔn)與維護(hù)

　　GRAS提供校準(zhǔn)服務(wù)，并建議每兩年進(jìn)行一次校準(zhǔn)，以確保測量精度。同時，為了頻繁驗證測量鏈，GRAS還提供了聲音校準(zhǔn)器。

　　四、應(yīng)用實例

　　GRAS麥克風(fēng)廣泛應(yīng)用于各種聲學(xué)測量場景，如航空航天領(lǐng)域的噪聲測試、汽車行業(yè)的NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）分析、聽力學(xué)的聽力測試和消費電子產(chǎn)品的音質(zhì)評估等。例如，GRAS 46BL-1 1/4”CCP壓力標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)套件具有高靈敏度、低噪聲的特點，非常適合高頻測量和便攜式通信設(shè)備的生產(chǎn)線測試。

　　丹麥GRAS麥克風(fēng)的聲學(xué)測量原理基于先進(jìn)的電容式麥克風(fēng)技術(shù)和前置放大器設(shè)計。通過精確測量和放大聲音信號，GRAS麥克風(fēng)能夠提供高質(zhì)量的聲學(xué)數(shù)據(jù)，滿足各種高精度聲學(xué)測量的需求。