测试传声器的开路灵敏度和插入电压校准

测试传声器出厂时厂家通常给出它的开路灵敏度，开路灵敏度So定义为传声器的开路输出电压与作用在它上面的声压之比。实际上，传声器通常是与前置放大器配合使用的，当传声器接上前置放大器后，前置放大器的输出电压与作用在传声器上的声压之比，称之为负载灵敏度Sl。由于前置放大器具有一定的衰减，前置放大器的输入电容也会降低传声器的灵敏度，因此，负载灵敏度会比开路灵敏度低，对于不同的传声器和前置放大器，降低值都会不同。所以，当你拿到一只50 mV/Pa开路灵敏度的测试传声器，将它装在前置放大器上，然后在传声器上加上声压，例如声级校准器产生94 dB（1 Pa）、1000 Hz声压，测试前置放大器的输出电压可能只有40几mV，而不会是50 mV。前置放大器如做得好，它的衰减小(如小于-0.2 dB)，输入电容也小（如小于0.5 pF），那么输出电压会高一些，否则会降得更多。而传声器的开路灵敏度则与之无关，这也是为什么出厂时传声器的灵敏度都是用开路灵敏度表示的原因。

测试传声器的开路灵敏度在日常使用中是无法测量的，一般都是使用声校准器对包括传声器在内的整机进行现场校准，以确定整机的灵敏度。如果你要根据传声器的开路灵敏度来设定整机的灵敏度，则要考虑前置放大器的衰减和输入电容对测试传声器灵敏度的影响，而不能直接使用开路灵敏度来设定。

在传声器生产厂出厂时，最好给出它的开路灵敏度，以便客观地评价传声器的灵敏度。在考核传声器的稳定性，最好也要用开路灵敏度。为了校准传声器的开路灵敏度，需要使用插入电压校准方法，通常只能在计量部门或实验室进行。

传声器开路灵敏度的校准要用专门的前置放大器，它可以使传声器外壳与地相连，也可以使传声器外壳与地隔开，以便从传声器外壳加入校准电压，一般前置放大器不能使用于传声器开路灵敏度的校准。

校准时，首先将活塞发声器套入传声器并打开电源，活塞发声器产生250 Hz、124 dB声压级（声压为31.62 Pa）加到传声器上，传声器经前置放大器输出电压送到毫伏表，记下该读数(例如为1452 mV)。

使活塞发声器停止发声，将信号发生器的输出电压加到与前置放大器外壳绝缘的传声器外壳上（一般通过具有插入电压校准功能的测量放大器或专用仪器供给），传声器作为一个几个至几十pF的电容将信号耦合到前置放大器，再输出到毫伏表。调节信号发生器的频率为250Hz、信号幅度调节到使毫伏表上指示值与活塞发声器校准时相同（例如为1452 mV），这时信号发生器的输出电压（mV）除以活塞发声器产生的声压（Pa），即为被测传声器的开路灵敏度So，即：

So= 1452 mV÷31.62 Pa = 45.9 mV/Pa

也可以使用1000 Hz、94 dB的声校准器来进行校准，因为94 dB正好是1 Pa，所以毫伏表指示的毫伏值就是传声器的开路灵敏度值。但是如果被校准的是自由场响应测试传声器，它在1000 Hz的声压响应比250 Hz时要低，对于1/2英寸传声器约低0.15~0.2 dB。

我公司研发的AWA6050型静电激励器电源具有插入电压校准功能，只需配合信号发生器、交流数字电压表、声校准器和专用前置放大器就可对测试传声器进行插入电压校准。还可以使用静电激励器进行传声器和声级计等声学测量仪器的频率响应测量。