Kontakt

Salvador B. Figuera
+45 25459020
sbf@dfm.dk

Akustik forskning

Forskningen i akustik ved DFM fokuserer på primære metoder til at estimere følsomheden af laboratorie normal-mikrofoner i forskellige lydfelter: Konstant tryk, fritfelt og diffusfelt. Der forskes også ved videreførelse af den høje nøjagtighed nået ved de primære metoder. Det sker normalt ved at bruge sammenligningsmetoder i forskellige lydfelter. Sammenligningskalibrering af mikrofoner gør det i princippet muligt at bestemme følsomheden af næsten alle typer målemikrofoner med stor nøjagtighed. Et andet forskningsområde er bestemmelse af kunstige ørers akustiske impedans, der er en vigtig parameter i forbindelse med kalibrering af audiometrisk udstyr.

Et nyt spændende forskningsområde handler om anvendelsen af akusto-optiske metoder for at rekonstruere lydfelter, og kontaktløse metoder for bestemmelse af mikrofonens egenskaber.

En del af de nævnte forskningsområder, sker under international samarbejde, og her skal især nævnes det metrologiske samarbejde i Europa, EURAMET og CCAUV under BIPM. DFM har fungeret som pilotlaboratorium for flere sammenligninger under CCAUV og EURAMET. Medarbejdere fra DFM deltager også i standardiseringsarbejdsgrupper under IEC. DFM samarbejder med Brüel & Kjær A/S i det ”Dansk Primær Laboratorium for Akustik” (DPLA) . 

Fritfelt kalibrering af laboratorie standard mikrofoner, også ved højefrekvenser

Bestemmelse af frit-felt følsomhed og dermed også frit-felt korrektion af målemikrofoner bliver foretaget i et lyddødt rum, der befinder sig i et laboratorium med kontrollerede miljømæssige betingelser. For at fjerne de små refleksioner fra kammerets vægge og fra måleopstilling bruges en tidsselektiv måleteknik. Derudover forskes i sammenligningskalibrering, som er en meget egnet teknik for kalibrering af almindelige målemikrofoner. DFM bestræber at dække et bredt frekvensområde, op til 100-150 kHz.

Trykkalibrering af laboratorienormalemikrofoner, også ved lave frekvenser

Trykreciprocitetskalibrering er den mest udbredte kalibreringsmetode anvendt på målemikrofoner. Men selv om teorien er velfunderet, er der stadig nogle emner, der skal valideres på en tilfredsstillende måde, især ved lave frekvenser i infralyd-området. Den høje nøjagtighed nået ved reciprocitet kan videreføres med en sammenligningsmetode, som udføres i et frit felt. Forskellige faktorer, der kan påvirke den resulterende følsomhed, bl.a., afstand mellem mikrofoner, mikrofonens geometri, mikrofonens impedans, osv., undersøges.

Akusto-optiske metoder

Den traditionelle lydmåleteknik bruger hovedsagelig mikrofoner som lydsensorer; derfor er mikrofonerne udviklet og designet og blevet de mest pålidelige lydsensorer. Alligevel, når en mikrofon er lagt i lydbølgens udbredelsevej, vil mikrofonen uundgåeligt ændre lydfeltet. En målemetode eller lydsensor, som ikke interferer med lydfeltet, ville være fordelagtig. DFM undersøger muligheden for at bruge lys som målesensor, for eksempel ved at bruge den akusto-optisk effekt for at rekonstruere lydfelter, og danne akustiske antenner (beamformer).

Måling af akustisk impedans i kunstige ører

Ved at bruge samme form for opstilling, som den der bruges i forbindelse med reciprocitetskalibrering, kan man bestemme den akustiske impedans i kunstige ører. På lignende måde studeres de miljømæssige påvirkninger samt effekten ved brug af forskellige mikrofoner i opstillingen. DFM deltager i et europæisk projekt, som skal levere en række metoder til at hjælpe design og kalibrering af eksisterende og nye typer kunstige ører i et bredt frekvensområde (op til 16 kHz).

Diffus-felt kalibrering af målemikrofoner

De fleste målemikrofoner bliver kalibreret under tryk- eller frifeltsbetingelser. Imidlertid udføres de fleste akustiske målinger i en blanding af et frit felt og et diffust felt. DFM har i et forskningsprojekt udviklet den videnskabelige baggrund for primærkalibrering i et diffusfelt.