Из-за влияния теплопроводности в полости позади мембраны на очень низких частотах возможно увеличение эквивалентного объема микрофона до 5% для микрофонов типа LS1.
Акустический импеданс 
каждого микрофона составляет основную часть акустического передаточного импеданса 
системы и определяет погрешность при оценке влияния 
на точность градуировки в целом и особенно на высоких частотах.
каждого микрофона составляет основную часть акустического передаточного импеданса системы и определяет погрешность при оценке влияния на точность градуировки в целом и особенно на высоких частотах. Методы определения акустического импеданса описаны в приложении Е.
Примечание - Точность, с которой должны быть измерены параметры микрофона для получения необходимой общей точности, зависит от применяемой камеры и частоты.
7.3.3.3 Напряжение поляризации
При определении напряжения поляризации необходимо принять меры для его измерения непосредственно на контактах микрофона. Это особенно важно, если напряжение поляризации подается от высокоимпедансного источника, поскольку микрофон имеет конечное значение сопротивления изоляции. С другой стороны, имеются обоснованные способы измерения напряжения поляризации в удалении от микрофона на источнике напряжения, если достоверно известно, что сопротивление изоляции микрофона достаточно высоко, или на низкоомном выходе источника.
7.4 Несовершенство теории
Практический вывод теоремы взаимности и акустического передаточного импеданса основан на некоторых идеализированных предположениях о микрофонах, звуковом поле в камерах связи, перемещении мембраны микрофона и геометрии камер связи как элементов акустической связи между микрофонами. Ниже приведены примеры, когда эти предположения не выполняются:
- небольшие дефекты в пленке мембраны микрофона-излучателя могут привести к искажению симметричного волнового движения, которое нельзя учесть используемой для расчетов формулой;
- микрофоны могут быть неидентичными. Это воздействие может быть сведено к минимальному при использовании микрофонов только одной модели;
- используемые поправки на волновое движение основаны на идеализации смещения мембраны микрофона или получены эмпирическим путем;
- дополнительный объем передней полости микрофона (7.3.3.1) может быть определен точно;
- представление акустического импеданса микрофона в виде системы сосредоточенных параметров является приближением к истинному импедансу;
- потери на вязкость на поверхности полости камеры связи получены по приближенной теории. Кроме того, не учтено увеличение потерь на вязкость из-за внутренней резьбы в передней камере микрофона и шероховатости поверхности. Все это оказывает влияние на акустический импеданс в диапазоне высоких частот.
7.5 Неопределенность уровня чувствительности по давлению
Неопределенность уровня чувствительности по давлению должна быть определена в соответствии с ИСО/МЭК Руководством 98-3. При оформлении результатов градуировки должна быть дана расширенная неопределенность измерения в зависимости от частоты при коэффициенте охвата 
2.
2. Из-за сложности окончательного выражения чувствительности по давлению [уравнение (7)] анализ неопределенности акустического передаточного импеданса, как правило, выполняют многократно, повторяя вычисления при изменении каждой из составляющих в соответствии со связанными с ними неопределенностями. Отличие от результата, полученного для неизменных составляющих, используют для определения стандартной неопределенности, связанной с различными составляющими.
В таблице 1 приведен перечень составляющих, влияющих на неопределенность градуировки. Но не все из этих составляющих могут иметь отношение к конкретной установке для градуировки микрофонов, поскольку для измерения электрического передаточного импеданса, для определения параметров микрофонов и параметров камеры связи используют различные методы.
Составляющие неопределенности, приведенные в таблице 1, как правило, зависят от частоты и должны быть представлены как стандартные неопределенности. Составляющие неопределенности должны быть выражены в линейной форме, но логарифмическая форма также возможна из-за малости этих значений, и полученная окончательная расширенная неопределенность измерения будет, по существу, той же самой.
Таблица 1 - Составляющие неопределенности
| Измеряемая величина | Пункт стандарта |
| Электрический передаточный импеданс | |
| Последовательно соединенный импеданс | 7.2 |
| Отношение напряжений | 7.2 |
| Перекрестные искажения (помехи) | 7.2 |
| Собственные и внешние шумы | 7.2 |
| Искажения | 7.2 |
| Частота | 7.2 |
| Экран заземления микрофона-приемника | 6.3 |
| Экран заземления микрофона-излучателя | 6.3; 7.2 |
| Параметры камеры связи | |
| Длина камеры связи | 7.3.2.1 |
| Диаметр камеры связи | 7.3.2.1 |
| Объем камеры связи | 7.3.2.1; 7.3.2.2 |
| Площадь поверхности камеры связи | 7.3.2.1; 7.3.2.2 |
| Объединенная камера связи | |
| Размеры капиллярной трубки | 7.3.2.3 |
| Статическое давление | 7.3.2.4 |
| Температура | 7.3.2.4 |
| Относительная влажность | 7.3.2.4 |
| Параметры микрофона | |
| Глубина передней полости | 7.3.3.1 |
| Объем передней полости | 7.3.3.1 |
| Эквивалентный объем | 7.3.3.2 |
| Резонансная частота | 7.3.3.2 |
| Коэффициент потерь | 7.3.3.2 |
| Податливость мембраны | 7.3.3.2 |
| Масса мембраны | 7.3.3.2 |
| Сопротивление мембраны | 7.3.3.2 |
| Дополнительная теплопроводность из-за резьбы в передней полости | 7.3.3.1 |
| Напряжение поляризации | 6.5.3; 7.3.3.3 |
| Несовершенство теории | |
| Теория теплопроводности | Приложение А |
| Расчет дополнительного объема | 7.3.3.1; 7.4 |
| Потери на вязкость | 7.4 |
| Радиальное волновое движение | 6.4; 7.3.2.1; 7.4 |
| Обработка результатов | |
| Погрешность округления | |
| Повторяемость измерений | |
| Поправки на статическое давление | 6.5; приложение D |
| Температурные поправки | 6.5; приложение D |
Приложение А
(обязательное)
Потери на теплопроводность и вязкое трение в замкнутой полости
А.1 Общие сведения
В замкнутой полости камеры связи теплопроводность между воздухом и стенками вызывает постепенный переход от адиабатических условий к изотермическим. Характеристика этого перехода зависит от частоты градуировки и от размеров камеры. Кроме того, скорость колебания звуковых частиц вдоль внутренней поверхности камеры связи приведет к потерям на вязкое трение. Соответственно будет изменяться и звуковое давление, создаваемое микрофоном-излучателем, т.е. будет изменяться постоянное объемное смещение источника. Для определения получаемого звукового давления предложены два решения:
- низкочастотное решение, основанное только на теплопроводности и применимое для плосковолновых камер и для камер большого объема в частотном диапазоне, где допускается пренебречь волновым движением;
- широкополосное решение, учитывающее потери на теплопроводность и вязкое трение в широком диапазоне частот, применимое только для плосковолновых камер.
Плосковолновые камеры и камеры большого объема описаны в приложении С.
А.2 Низкочастотное решение
В области низких частот звуковое давление может быть рассмотрено, как одно и то же для всех точек камеры связи и влияние теплопроводности может быть рассмотрено как кажущееся увеличение объема камеры связи при введении комплексного поправочного коэффициента 
к геометрическому объему 
в уравнении (3).
к геометрическому объему в уравнении (3). Поправочный коэффициент рассчитывают по формуле
,(А.1) где 
- комплексная функция преобразования температуры, определяемая в виде отношения усредненного по пространству синусоидального изменения температуры, вызванного звуковым давлением, к синусоидальному изменению температуры, которое было бы при совершенно теплонепроводящих стенках камеры связи. В работе [А.1] значения табулированы и приведены в зависимости от параметров 
и 
,
- комплексная функция преобразования температуры, определяемая в виде отношения усредненного по пространству синусоидального изменения температуры, вызванного звуковым давлением, к синусоидальному изменению температуры, которое было бы при совершенно теплонепроводящих стенках камеры связи. В работе [А.1] значения табулированы и приведены в зависимости от параметров и , где 
- отношение длины к диаметру камеры связи;
- отношение длины к диаметру камеры связи;
; 
- частота в герцах (Гц);
- отношение объема камеры к ее поверхности в метрах (м);
- коэффициент температуропроводности газа в квадратных метрах в секунду (м
/с). В таблице А.1 приведены значения для нескольких значений и 
с округлением до 0,00001.
для нескольких значений и с округлением до 0,00001. Таблица А.1 - Значения
| Действительная часть | | Мнимая часть  | ||||
 0,2 | 0,5 | 1 | 0,2 | 0,5 | 1 | |
| 0,72127 | 0,71996 | 0,72003 | 1,0 | 0,24038 | 0,22323 | 0,22146 |
| 0,80092 | 0,80122 | 0,80128 | 2,0 | 0,17722 | 0,16986 | 0,16885 |
| 0,83727 | 0,83751 | 0,83754 | 3,0 | 0,14818 | 0,14304 | 0,14236 |
| 0,85907 | 0,85920 | 0,85922 | 4,0 | 0,13003 | 0,12614 | 0,12563 |
| 0,87393 | 0,87402 | 0,87403 | 5,0 | 0,11732 | 0,11421 | 0,11380 |
| 0,89343 | 0,89348 | 0,89349 | 7,0 | 0,10030 | 0,09807 | 0,09777 |
| 0,91082 | 0,91086 | 0,91086 | 10,0 | 0,08477 | 0,08321 | 0,08300 |
| 0,93693 | 0,93694 | 0,93694 | 20,0 | 0,06086 | 0,06007 | 0,05997 |
| 0,94850 | 0,94851 | 0,94851 | 30,0 | 0,05002 | 0,04950 | 0,04942 |
| 0,95540 | 0,95541 | 0,95541 | 40,0 | 0,04349 | 0,04310 | 0,04304 |
| 0,96358 | 0,96359 | 0,96359 | 60,0 | 0,03568 | 0,03541 | 0,03538 |
| 0,96846 | 0,96846 | 0,96846 | 80,0 | 0,03098 | 0,03078 | 0,03076 |
| 0,97179 | 0,97179 | 0,97179 | 100,0 | 0,02776 | 0,02761 | 0,02758 |
| 0,98005 | 0,98005 | 0,98005 | 200,0 | 0,01972 | 0,01964 | 0,01963 |
| 0,98590 | 0,98590 | 0,98590 | 400,0 | 0,01399 | 0,01395 | 0,01395 |
| 0,99003 | 0,99003 | 0,99003 | 800,0 | 0,00992 | 0,00990 | 0,00989 |
Для цилиндрических камер связи, описанных в приложении С, приводимая ниже аппроксимация для комплексной величины 
дает результаты с погрешностью менее 0,01 дБ для частот выше 20 Гц.
дает результаты с погрешностью менее 0,01 дБ для частот выше 20 Гц.  | |
| 236 × 41 пикс. Открыть в новом окне | |
где
, 
, 
. Модули, рассчитанные по формуле (А.2), имеют погрешность до 0,01% для 0,125
8 и для 
5. Первые два члена уравнения (А.2) могут быть использованы для камер связи, отличающихся по форме от прямого кругового цилиндра. При градуировке в камерах связи, описанных в приложении С, в диапазоне частот ниже 20 Гц должно быть использовано решение, представленное в [А.1], для всего диапазона частот или должны быть увеличены соответствующие составляющие неопределенности.
8 и для 5. Первые два члена уравнения (А.2) могут быть использованы для камер связи, отличающихся по форме от прямого кругового цилиндра. При градуировке в камерах связи, описанных в приложении С, в диапазоне частот ниже 20 Гц должно быть использовано решение, представленное в [А.1], для всего диапазона частот или должны быть увеличены соответствующие составляющие неопределенности. A.3 Широкополосное решение
В области высоких частот кроме тепловых потерь присутствуют потери на вязкое трение и его воздействие вызывает кажущееся уменьшение эффективного поперечного сечения камеры связи из-за приграничного слоя вблизи поверхности и кажущееся увеличение длины камеры связи из-за уменьшения скорости звука. В области низких частот и для камер, описанных в приложении С, эти два эффекта компенсируют друг друга, но воздействие теплопроводности остается. Общее влияние потерь на теплопроводность и вязкое трение на распространение звука в цилиндрических трубах рассмотрено в [А.2] на основе теории Кирхгофа. Комплексные выражения для коэффициента распространения и акустического импеданса камеры связи получены из уравнения (4)
 | |
| 273 × 56 пикс. Открыть в новом окне | |