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技術(shù)文章 | 從?″到?″麥克風(fēng)
為什么需要?″這么小的麥克風(fēng)？
“高頻的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的，以及......”一文中提到使用?″麥克風(fēng)與更常用的?″麥克風(fēng)相比的好處，以及那些利大于弊的測(cè)量場(chǎng)景，或者一些無關(guān)緊要的缺點(diǎn)。當(dāng)然，顯而易見的問題是，為什么要止步于1/4″麥克風(fēng)？如果越小的麥克風(fēng)好處越多，而且業(yè)內(nèi)在關(guān)注低噪聲和音質(zhì)上趨于高清和更高的頻率，那么麥克風(fēng)到底能小到什么程度呢？
當(dāng)然，答案涉及幾個(gè)變量。一般來說，隨著麥克風(fēng)的直徑越小，頻率上限越高。從?″到?″的直徑，非專業(yè)麥克風(fēng)頻率的上限是從100到140kHz左右，聲壓級(jí)從166到175dB。但帶來好處的同時(shí)是靈敏度的輕微下降和底噪的增加。目前，世界上最小的電容式測(cè)量麥克風(fēng)是GRAS 46DE，一個(gè)?″麥克風(fēng)。比這更小的似乎會(huì)帶來一些問題。從實(shí)用的角度來看，140kHz以上的測(cè)量的實(shí)際好處也許是帶來小眾的關(guān)注。但另一個(gè)問題是實(shí)現(xiàn)麥克風(fēng)的功能所需的組件對(duì)設(shè)計(jì)的限制。目前生產(chǎn)出來最小的是?″測(cè)量麥克風(fēng)的振膜，但前置放大器內(nèi)的元件需要的空間大于八分之一英寸。
?″ 麥克風(fēng)特點(diǎn)和適用場(chǎng)景
目前只有GRAS和另外一家麥克風(fēng)生產(chǎn)商生產(chǎn)?″測(cè)量麥克風(fēng)套件。這些麥克風(fēng)套件有兩種設(shè)計(jì)，一種是在?″傳聲器底部安裝一個(gè)直徑更大的前置放大器（讓人想起登月任務(wù)中的老式阿波羅火箭），另一種是用電纜連接到傳聲器的可拆卸式前置放大器。
帶可拆卸式前置放大器的單口徑麥克風(fēng)傳聲器與火箭形麥克風(fēng)套件的比較
就動(dòng)態(tài)范圍、噪聲基底和頻率上限而言，這兩套設(shè)備具有類似的性能特點(diǎn)，但分離式麥克風(fēng)-前置放大器的設(shè)計(jì)提供了獲得顯著優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)。如果整個(gè)套裝的尺寸保持?″（如GRAS 46DE），傳聲器在測(cè)量環(huán)境中占用的空間明顯減少，可以放置在較小的結(jié)構(gòu)中，如小型模型或狹窄的結(jié)構(gòu)，如機(jī)翼或渦輪葉片邊緣。多個(gè)傳聲器之間相互的距離也可以更近，在觀察復(fù)雜環(huán)境中的聲音方面時(shí)，例如在處理相位差和混疊時(shí)，能夠有更好的分辨率。
如果聲波是同步的，具有相同的頻率、原點(diǎn)和傳播的距離，它們就是同相位的。然而，只要其中一個(gè)變量不一樣，就會(huì)有相位差。如果麥克風(fēng)的位置或采樣率太低，相位差就會(huì)造成問題，它可能導(dǎo)致混疊和誤導(dǎo)信息。
藍(lán)線是偏移的源波，紫線是錯(cuò)誤的信息
簡(jiǎn)而言之
正如?″麥克風(fēng)不是所有應(yīng)用的靈丹妙藥一樣，?″麥克風(fēng)也有其局限性。然而，它們?cè)诿}沖噪聲測(cè)量（如槍聲）、飛機(jī)湍流、流動(dòng)測(cè)量和小規(guī)模模型測(cè)量等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。它們的物理特性也為復(fù)雜環(huán)境下的聲音數(shù)據(jù)采集提供了可能性，例如在處理相位差和混疊或探索測(cè)量風(fēng)力渦輪機(jī)和飛機(jī)臨近時(shí)發(fā)出的后緣噪聲的新方法時(shí)--由于它們的體積小，可能性大，所以是獨(dú)一無二的。
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