Методика определения частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении, основанная на применении широкополосного сигнала возбуждения

Приведена методика определения частотных характеристик микрофонов с применением широкополосного сигнала возбуждения, основанная на методе спектрометрии временных задержек на базе рекурсивного фильтра алгоритма Гёрцеля и дополнительного скользящего комплексного взвешенного усреднения в условиях, отягощенных реверберацией звука. Для минимизации влияния отражений при измерениях использована комбинация результатов измерений по полю и давлению. На основе предложенного алгоритма разработано программное обеспечение постобработки результатов измерений при определении частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении. Создан исследовательский измерительный комплекс и проведена экспериментальная апробация разработанной методики и программного обеспечения с определением методической погрешности частотных характеристик микрофонов на основе широкополосного сигнала возбуждения. Разработанная методика с программным обеспечением рекомендована для определения частотных характеристик измерительных микрофонов по полю в незаглушенных реверберирующих лабораторных помещениях без использования вспомогательного оборудования (заглушенной камеры и камеры малого объема) с учетом приведенных в работе практических рекомендаций

Литература

[1] IEC 61094-6:2004. Measurement microphones. Part 6. Electrostatic actuators for determination of frequency response. Geneva, IEC Central office, 2004.

[2] Кувыкин Ю.А., Соколов И.Н., Ольховский А.Н. Исследование метода определения частотных характеристик конденсаторных микрофонов с применением частотно-модулированного сигнала. Вестник метролога, 2021, № 2, с. 25--31.

[3] Salzano C., Walber C., Nowak M., et al. Acoustic methods of microphone calibration. ICV22, 2015, pp. 103--109.

[4] IEC 61094-8:2012. Measurement microphones. Part 8. Methods for determining the free-field sensitivity of working standard microphones by comparison. Geneva, IEC Central office, 2012.

[5] IEC 61094-5:2016. Electroacoustics --- measurement microphones. Part 5. Methods for pressure calibration of working standard microphones by comparison. Geneva, IEC Central office, 2016.

[6] Лавров Р.О., Кувыкин Ю.А. Сравнительный анализ методов ослабления влияния отражений звуковой волны при градуировке приемников звука в воздушной среде по свободному полю. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 2018, т. 12, № 7, с. 59--62.

[7] Barham R., Barrera-Figueroa S., Avison J.E.M. Secondary pressure calibration of measurement microphones. Metrologia, 2014, vol. 51, no. 3, pp. 129--138. DOI: https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/3/129

[8] Наумов С.С., Князева Н.И., Буренков С.В. Многофункциональные акустические измерения на основе модифицированного метода спектрометрии временных задержек. Акустические измерения. Методы и средства. IV Cессия Российского акустического общества, М., Акуст. ин-т им. Н.Н. Андреева, 1995, с. 9--14.

[9] Heyser R. Acoustical measurements by time-delay spectrometry. JAES, 1989, vol. 15, no. 4, pp. 370--382.

[10] Sysel P., Rajmic P. Goertzel algorithm generalized to non-integer multiples of fundamental frequency. EURASIP J. Adv. Signal Process., 2012, vol. 2012, art. 56. DOI: https://doi.org/10.1186/1687-6180-2012-56

[11] Дворкович В.П., Дворкович А.В. Оконные функции для гармонического анализа сигналов. М.,Техносфера, 2016.

[12] Исаев А.Е. Точная градуировка приемников звукового давления в водной среде в условиях свободного поля. Менделеево, ВНИИФТРИ, 2008.

[13] Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Два подхода к градуировке гидрофонов по полю при непрерывном излучении в заглушенном бассейне. Измерительная техника, 2008, № 12, c. 47--51.

[14] Исаев А.Е., Николаенко А.С., Черников И.В. Подавление реверберационных искажений сигнала приемника с использованием передаточной функции бассейна. Акустический журнал, 2017, т. 63, № 2, с. 1--10.DOI: https://doi.org/10.7868/S0320791917020071

[15] Исаев А.Е., Матвеев А.Н. Применение метода скользящего комплексного взвешенного усреднения для восстановления неравномерной частотной характеристики приемника. Акустический журнал, 2010, т. 56, № 5, с. 651--654.