[發明專利]麥克風測試裝置及用于校準麥克風的方法

有效

• 申請號: 201510380979.4
• 申請日: 2015-04-22
• 公開（公告）號: CN105025427B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: A·J·多勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

在一個實施例中，本發明是一種帶有內部測試電路的麥克風系統。該系統包括麥克風，其具有帶有聲學端口的外殼、第一轉換器、第二轉換器、控制器以及電流源。該系統還包括帶有蓋的聲學組件，以及定位于蓋內的聲壓源。當聲學組件定位于聲學端口上，就構成了聲腔，可將一信號施加到聲壓源上，從而可進行第一組測量。還可將聲學組件移除并替換為聲學蓋，由此可進行第二組測量。基于第一和第二測量，可確定出第一和第二轉換器的靈敏度。在另一實施例中，本發明提供了一種用于校準麥克風靈敏度的方法。

相關申請

本申請請求在先提交的申請日為2013年7月3日的共同未決的美國臨時專利申請No.61/842,694的優先權，該申請的全部內容通過參考引入本文。本申請還涉及共同提交的美國專利申請No.PCT/US2014/044509。

技術領域

本申請涉及麥克風測試程序，具體涉及用于校準麥克風靈敏度的麥克風測試程序。

背景技術

為了對麥克風進行詳細測試，需要知曉其確切的靈敏度。由于這將轉換設備的壽命，因此有必要定期校準測量麥克風。麥克風靈敏度隨著頻率(以及其他因素、例如環境條件)變化而變化，因此通常被記載為一些靈敏度值，每個用于特定頻帶。麥克風靈敏度還可取決于其所朝向的聲場的性質。出于此因，麥克風通常在多于一個的聲場中校準，例如壓場和自由場。

麥克風校準服務由一些麥克風制造商和獨立的認證測試實驗室提供。為了校準單獨的設備，在指定麥克風校準站點執行的校準技術通常牽涉到多個附加麥克風。在國家計量協會，例如美國的NIST，所有麥克風校準最終可被追溯到主要標準。互易校準技術是公認的關于麥克風校準和測試程序的國際標準。

發明內容

在一個實施例中，本發明是一種帶有兩個或多個互易膜的麥克風，所述互易膜將轉換后的壓力測量結果提供到內部測試電路。內部測試電路輸出絕對靈敏度測量結果。該絕對靈敏度是指麥克風轉換器的靈敏度，可在制造時基于第一原理測量(如，電流、電壓、環境空氣條件、麥克風聲學體積的體積)確定，該第一原理測量可很容易地由直接測量或其它方式獲取。在一個實施例中，本發明還提供了一種用于由第一原理測量確定出轉換器絕對靈敏度的方法。

麥克風信號的最終輸出靈敏度是指麥克風輸出信號的靈敏度，其可通過以下方式而被控制：將算得的電子增益施加于輸入信號(由轉換器在從聲源接收到聲壓波時產生)或通過調整施加到MEMS轉換器的偏壓。麥克風信號的最終輸出靈敏度可根據用戶定義的調整參數進行控制。

在一個實施例中，本發明是一種具有內部測試電路的麥克風系統。該系統包括麥克風，所述麥克風具有帶有聲學端口的外殼、第一轉換器、第二轉換器、控制器和電流源。該系統還包括帶有蓋的聲壓源組件，以及定位于蓋內的聲壓源。當聲壓源組件定位于聲學端口上時，就形成了聲腔，可將信號施加到聲壓源上，從而可進行第一組測量。還可將聲壓源組件移除并替換為聲學蓋，由此可進行第二組測量。基于第一和第二組測量，可確定出第一轉換器的靈敏度和第二轉換器的靈敏度。

在另一實施例中，本發明提供了一種用于校準麥克風靈敏度的方法。該方法包括在麥克風聲腔內產生聲壓，其中，該聲腔通過使用聲壓組件覆蓋麥克風的聲學端口而形成。該方法還包括通過控制器來測量由麥克風第一轉換器輸出的電壓以及由麥克風第二轉換器輸出的第一電壓。該方法還包括從該聲學端口移除該聲壓組件并覆蓋該聲壓端口。然后將電流施加到第一轉換器，且該控制器測量由第二轉換器輸出的第二電壓，并基于這些測量來計算第一和第二轉換器的靈敏度。

本發明的其他方面將通過考慮詳細說明書以及所附附圖變得顯而易見。

附圖說明

圖1是使用電子增益控制輸出信號的麥克風的示意圖。

圖2是使用可控MEMS偏壓控制輸出信號的麥克風的示意圖。

圖3是使用電子增益控制輸出信號的另一麥克風實施例的示意圖。