丹麥GRAS壓力麥克風147AX行業標準及應用

丹麥GRAS壓力麥克風147AX的設計主要是為了測量麥克風進入聲場之前的聲壓。在較高頻率下，麥克風本身在聲場中的存在會局部干擾聲壓。自由場麥克風的頻率響應經過精心調整，以補償對局部聲場的干擾。空氣分子的熱擾動足以使麥克風產生非常小的輸出信號，即使在絕對安靜的條件下也是如此。麥克風的尺寸與聲音的波長相比。由于波長與頻率成反比，因此在較高頻率下波長會逐漸變短。使用兩個相距很近、由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源。??在不同溫度下的性能都十分穩定，不會受溫度、振動、濕度和時間的影響。由于耐熱性強，麥克風可承受260℃的高溫回流焊，而性能不會有任何變化。

由于組裝前后敏感性變化很小，這甚至可以節省制造過程中的音頻調試成本。目前，集成電路工藝正越來越廣泛地被應用在傳感器及傳感器接口集成電路的制造中。這種微制造工藝具有精確、設計靈活、尺寸微型化、可與信號處理電路集成、低成本、大批量生產的優點。早期微型麥克風是基于壓阻效應的，有研究報道稱，制作了以(1×1)cm2、2μm厚的多晶硅膜為敏感膜的麥克風。面對面的麥克風測量聲壓和粒子速度。聲強探頭必須在麥克風之間保持明確的聲學間距，開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，當敏感膜內存在張應力時，其諧振頻率將增大，卻以犧牲靈敏度為代價。當然，可以通過調整敏感膜的尺寸來獲得更高的一階諧振頻率，但是這仍將減小靈敏度。

由此可見，壓阻式方案并不適于微型麥克風的制造變頻裝置常用于風機、水泵、電梯等設備中，由于采用了相位控制，諧波成份很復雜，除含有整數次諧波外，還含有分數次諧波，這類裝置的功率一般較大，隨著變頻調速的發展，對電網造成的諧波也越來越多并將對聲場的干擾降至。一般而言，強度測量技術涉及通過檢測兩個相距很近的麥克風的到達時間差異來確定聲波的方向。如果聲波首先到達麥克風 A，然后稍晚到達麥克風 B，則聲波必須沿從 A 到 B 的方向傳播。

給電網造成了大量的諧波。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30%；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：但是，在敏感膜內不存在應力的情況下，這樣大并且很薄的多晶硅膜的一階諧振頻率將低于300Hz。

一階諧振頻率在這樣低的頻段范圍內將導致麥克風在聽覺頻率范圍內的頻率響應極不均勻(靈敏度的變化量大于40dB)，這對于麥克風應用是不可接受的。另一方面，如果它首先到達麥克風 B，則它必須沿相反方向傳播。如果它同時到達兩個麥克風，則它必須沿垂直于這對麥克風的方向傳播。一對麥克風準確確定到達時間微小差異的能力取決于兩個麥克風的相位響應之間的差異有多小。因此，麥克風的直徑越小，它能測量的頻率就越高。另一方面，麥克風的靈敏度也與其尺寸有關，這也會影響其動態范圍并將疊加在麥克風檢測到的任何聲學激發信號上。因此，無法測量低于熱噪聲水平的聲學激發信號隨機入射麥克風）。自由場麥克風適用于大多數聲壓級測量，例如聲級計、聲功率測量和聲輻射研究