专利名称：一种麦克风固有噪声电压的测试方法及测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种麦克风固有噪声电压的测试领域。
背景技术：
对麦克风的等效噪声级和信噪比的测量主要测量麦克风的固有噪声电压和灵敏度，但是通常灵敏度比较容易测量，所以重点在于精确测量出固有噪声电压。
现有的测试方法是把整个麦克风放入消声室内，用密闭电缆将麦克风输出信号馈给低噪声测量放大器，测出传声器的固有噪声电压，即加A计权，然后再计算等效噪声级和信噪比。由于麦克风的固有噪声主要是膜片的热躁动，或是有源部分的电噪声引起的，是在麦克风的受声面上没有受到任何声波的作用的情况下测量得到，所以一般在隔声装置内测量，如消声室内，对其的基本要求是必须保证到达麦克风膜片的大气噪声低于测量的噪声。这就需要非常良好的隔声和隔震设备。但是一般都采用弹簧或气泵两种减震方法，这两种方法比较难以制作和实现，对较低频率的隔离效果较差。消声室的设计对材料要求也非常严格，其设计方案就算在其它系统非常精确的情况下，也不能完全隔离声波，即很难达到理论上没有受到任何声波的要求。这种系统复杂、尺寸大、成本高的测试方案，仅适合实验室使用，不适合厂线等大批量测试场合。因而，如何找出一种使测试系统更简单，测试成本更低廉，适合厂线等噪声大且需要大批量测试场合的测试方法值得人们研究。
发明内容本发明为解决现有技术中测试系统复杂、不适合厂线等大批量测试场合的不足，而提供一种麦克风固有噪声电压的测试方法及该测装置。—种麦克风固有噪声电压的测试方法，该方法包括如下步骤提供麦克风和真空箱，将所述麦克风放置在真空箱内，然后利用真空泵将所述真空箱内的空气抽出形成真空环境；提供低噪声放大器，利用密闭电缆将所述麦克风的输出信号馈给低噪声放大器；提供测量仪器，所述测量仪器接收低噪声放大器的电信号，然后测量出麦克风的固有噪声电压。优选的，将所述麦克风的固有噪声电压进行加A计权。一种应用该测试方法的设备，其包括用于容纳麦克风的真空箱、与该真空箱连接并用于抽出真空箱内空气的真空泵、接收该麦克风输出信号的低噪声放大器、以及接收低噪声放大器电信号以用于测量出麦克风固有噪声电压的测量仪器。优选的，该测试装置还包括一减振台，所述真空箱设置在减振台上。本发明提供的方法使用真空箱，容易实现低噪声的测试要求，更加符合测试原理要求，并且真空箱的尺寸不受声学结构影响，完全根据麦克风的大小设计，极大地减少了测试系统的尺寸，使测试系统更简单，适合厂线等噪声大且需要大批量测试场合。
图I为本发明麦 克风固有噪声电压的测试方法的结构示意图。
具体实施方式下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。本发明是从麦克风固有噪声电压测试的原理出发，既要求麦克风的受声面上没有受到任何声波的作用，所以，我们从切断声波传入麦克风的途径入手。由于声波是机械波，必须依靠弹性媒质的振动来传播，而在真空箱中抽去作为弹性媒质的空气，声波则无法传播，这样很好地隔绝了外界环境噪声的干扰，使麦克风膜片上的大气声压接近为零，从而完全满足理论的测试要求。实际上，麦克风的膜片上没有声波作用时，仍然会有一定的噪声电压输出，称为麦克风的固有噪声电压，常用等效噪声级来衡量。等效噪声级来衡量是指假定有一声波作用在麦克风上所产生的输出电压，同麦克风固有噪声产生的输出电压相等，该声波的声压级等于麦克风的等效噪声级。所述等效噪声级的计算公式为Lin= 20Ig (UA/Mp0) (O. I)其中Ua为A计权测得的麦克风的固有噪声产生的输出电压，单位为V ；M为麦克风的灵敏度，单位为V/Pa;P。为常量，等于20 μ Pa ;把式(O. I)化简得Lin = 201 g Ua-20 I g (M/M0) —201 g p0= 201g UA-201g(M/M0)+94dB (0.2)其中201gUA为麦克风的固有噪声电压级(加A计权);201g(M/MQ)为麦克风灵敏度级；Mtl为基准常量，等于lV/Pa ;麦克风的信号噪声比，即麦克风的信噪比SNR，指的是单位声压(通常频率为1kHz，声压为IPa)作用下，麦克风的输出信号电压，与无声压作用时，麦克风输出的噪声电压之比，并用分贝表示，如式O. 3所示SNR = 20P' =94-Lin(O. 3)
Ua其中M为麦克风的灵敏度，单似为V/Pa ;Pc为基准常量，等于IPa ；由公式(O. 2)和公式(O. 3)可知，为了得到麦克风的等效噪声级和信噪比，我们只需要测量Ua(固有噪声电压)和M(灵敏度)，但M(灵敏度)的测量对测量系统的要求较低，较易测定，而Ua(固有噪声电压)的测量必须要求在本底噪声很低得测试环境下测量，如夜间的消声室，或者在隔声装置中测量，保证到达麦克风膜片的大气噪声低于测试噪声。所以，低噪声环境的建立是麦克风固有噪声电压测试的关键。为了模拟人耳在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，该网络叫计权网络。通过计权网络测得的声压级已不再是客观物理量的声压级，而是经过听感修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。计权网络一般有A、B、C三种。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。所以，本发明使用的是A计权网络，即所述麦克风的固有噪声电压加A计权测得的。所以，本发明提供了一种麦克风固有噪声电压的测试方法及测试装置，应用该测试方法所需要的测试装置包括用于容纳麦克风3的真空箱I、与该真空箱I连接并用于抽出真空箱I内空气的真空泵2、接收该麦克风3输出信号的低噪声放大器4、以及接收低噪声放大器4电信号以用于测量出麦克风3固有噪声电压的测量仪器5等等设备，为了尽量避
免外界振动的影响，还可以优选的设置一个采用弹簧减振方式的减振台6，所述真空箱I设置在减振台6上。该测试方法包括如下步骤提供麦克风3和真空箱1，将所述麦克风3放置在真空箱I内，然后利用真空泵2将所述真空箱I内的空气抽出形成真空环境；提供低噪声放大器4，利用密闭电缆将所述麦克风3的输出信号馈给低噪声放大器4;提供测量仪器5，所述测量仪器5接收低噪声放大器4的电信号，然后测量出麦克风3的固有噪声电压。所述麦克风3的固有噪声电压为加A计权测得。在本发明中，真空箱I的设计简单，完全可以根据麦克风3的大小设计，极大地减少了整个测试系统的尺寸，因此，极大地降低了测试成本，并且特别适合厂线等噪声大且需要大批量测试的场合。以上所述的仅是本发明的较佳实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种麦克风固有噪声电压的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 提供麦克风和真空箱，将所述麦克风放置在真空箱内，然后利用真空泵将所述真空箱内的空气抽出形成真空环境； 提供低噪声放大器，利用密闭电缆将所述麦克风的输出信号馈给低噪声放大器； 提供测量仪器，所述测量仪器接收低噪声放大器的电信号，然后测量出麦克风的固有噪声电压。
2.如权利要求I所述的一种麦克风固有噪声电压的测试方法，其特征在于将所述麦克风的固有噪声电压进行加A计权。
3.一种应用如权利要求I所述的测试方法的测试装置，其特征在于，其包括用于容纳麦克风的真空箱、与该真空箱连接并用于抽出真空箱内空气的真空泵、接收该麦克风输出信号的低噪声放大器、以及接收低噪声放大器电信号以用于测量出麦克风固有噪声电压的测量仪器。
4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于该测试装置还包括一减振台，所述真空箱设置在减振台上。
全文摘要
本发明提供一种麦克风固有噪声电压的测试方法及测试装置，该方法包括如下步骤提供麦克风和真空箱，将所述麦克风放置在真空箱内，然后利用真空泵将所述真空箱内的空气抽出形成真空环境；提供低噪声放大器，利用密闭电缆将所述麦克风的输出信号馈给低噪声放大器；提供测量仪器，所述测量仪器接收低噪声放大器的电信号，然后测量出麦克风的固有噪声电压。该方法使用真空箱，容易实现低噪声的测试要求，更加符合测试原理要求，并且真空箱的尺寸不受声学结构影响，完全根据麦克风的大小设计，极大地减少了测试系统的尺寸，使测试系统更简单，适合厂线等噪声大且需要大批量测试场合。
文档编号H04R29/00GK102711029SQ201210004168
公开日2012年10月3日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者周琳, 张丽宏 申请人:瑞声声学科技(常州)有限公司, 瑞声声学科技(深圳)有限公司, 瑞声声学科技研发(南京)有限公司