引言

聲音是一種可聽的機械振動，隨著壓力在氣體、固體、液體等物理介質中振盪傳播。在心理學和生理學中，聲音是對這種壓力振蕩的接收以及大腦對這種振蕩的感知。

而聲學是關於聲音的科學。該學科包括次聲波、超聲波和可聽見的聲音和振動。

頻率範圍。聲學的子類別包括：氣動聲學、生物聲學、心理聲學、音樂理論、噪聲控制、言語、言語病理學、水下聲學和振動。量測麥克風是用於測量空氣中聲壓的工具。用於確定許多聲場的特徵，並了解聲源及其影響。

量測麥克風跟一般錄音室麥克風有什麼差別?

用於量測應用的麥克風具有平坦的頻率響應、一致的​​靈敏度、高穩定性。量測麥克風還具有定義明確的校正方法，可追溯物理基本量。

而用於錄音的麥克風（錄音室麥克風）沒有測量麥克風的嚴格規定及可追溯性，無法執行精確的量測任務。

量測麥克風結構

精密電容式麥克風由一層薄金屬膜組成。將金屬薄膜的運動轉換為電壓的可變電容器。當麥克風感受到外部聲壓變化時，金屬薄膜運動會導致麥克風電容發生變化，而位移與外部聲壓成正比，由此便可準確用於聲學量測。 其餘的麥克風元件用來支持和傳輸來自背板和振膜的信號。 金屬外殼可 用作接地端子，背板螺母用作信號端子。 保護網格蓋可防止損壞 到隔膜。 絕緣體將背板與機身隔離。

設計及製造 pcb量測麥克風設計時考慮到可靠性及耐用性，由於金屬薄膜使用時需要高張力，隔膜材料必須堅固，並且因為增加的質量會降低麥克風的共振頻率，因此隔膜必須重量也很輕。 另外機身及背板材質選擇得考慮到熱膨脹以大幅度降低溫度對靈敏度的影響。金屬外殼及上蓋材料必須耐腐蝕，因為麥克風有時會在極端環境中使用。 PCB量測麥克風在組裝時必​​須非常乾淨，背板上的任何灰塵顆粒或毛刺都可能導致電弧，從而影響測量準確性，並可能永久損壞麥克風。在預極化麥克風中，油和污染物背板會導致駐極體粘附問題。為避免低頻問題，麥克風的通風口需要清潔，無灰塵和污染物。在製造過程中，所有話筒唱頭都經過環境老化和暴露在高溫下，以確保多年穩定運行。 量測麥克風不是一個複雜的設備；但是必須仔細考慮生產的每個元件的穩定性、匹配性及耐用性，才能做出精準可靠的麥克風。

麥克風總類及選擇

自由場(free field type)

自由場麥克風設計用於無反射的環境。 它們是室外應用以及消聲室應用的理想選擇。 常見的自由場測試包括汽車通過，揚聲器，設備和磁盤驅動器聲音測量

壓力場(Pressure type)

壓力麥克風經過專門設計，可以齊平安裝在聲場邊界處的表面上。 這樣可以精確測量管道，風洞和耦合器中的聲壓。 壓力麥克風非常適合用作參考麥克風，因為它們被設計為在聲耦合器或校準器內具有非常平坦的頻率響應。 大多數耳模擬器應用程序也需要壓力麥克風。

隨機場(Random)

隨機麥克風設計用於在聲場可能來自任何方向的區域中使用。 這些麥克風的最佳用途是在混響室和許多室內噪音應用中進行測量。 它們非常適合於室內聲學以及航空和汽車機艙噪音的量測。

陣列式麥克風(Array)

預極化ICP®陣列麥克風擁有高的性價比，是高端，測試和測量麥克風的經濟高效替代品。適合大通道數布建以及低成本應用。

各式麥克風介紹與連結

聲學量測系統搭配

一套完整的聲學量測系統，除了要有合適的麥克風以外也需要合適擷取卡及後端軟體。選用擷取卡時要注意由於麥克風量測頻寬需要到20K以上，也代表取樣頻率需要達到51.2K以上，另外要能提供ICP & IEPE 電源驅動PCB預極化、陣列式等麥克風。

軟體部分可搭配PW800或是m+p Analyzer

PW800是一款實用好上手的振動及噪音分析系統，擷取頻率達51.2KHz滿足聲學量測所需，並且提供噪音總量(Sound Level)，1/n音頻(1/n Octave)噪音測量，A ,B,C Weighting。

進一步了解PW800
 

m+p Analyzer 可支透過不同硬體援多達上百通道同步量測並且除了環境噪聲外，還可以根據各種 ISO 和 BS 標準對其他人為因素進行評估，例如使用電動工具產生的手臂振動或乘坐車輛產生的全身振動評估。 其中包括 C/D/H/K 加權和 VDV（振動劑量值）以及多種ISO標準計算等功能。 結合聲音質量算法，這些振動結果可以形成一套用於車輛舒適性評估和改進工程的綜合指標。

進一步了解m+p Analyzer

 

麥克風應用案例

航太 DFAT 直接場聲學測試系統

聲學材料測試 阻抗管Impedance Tube 解決方案