The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

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A study on calibration frequency limit of acoustic chamber type microphone calibrator and improvement method using mode shape

음향 챔버형 마이크로폰 검교정기의 검교정 주파수 한계와 모드 특성을 이용한 개선 방법에 관한 연구

  • Kim, Chayeong ;
  • Shin, Kumjae (Advanced Mechatronics R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology (KITECH)) ;
  • Moon, Wonkyu (Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH))
  • 김차영 (한국생산기술연구원 첨단메카트로닉스연구그룹) ;
  • 신금재 (한국생산기술연구원 첨단메카트로닉스연구그룹) ;
  • 문원규 (포항공과대학교 기계공학과)
  • Received : 2021.11.09
  • Accepted : 2022.01.05
  • Published : 2022.01.31
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Abstract

This paper identifies the cause of the high frequency calibration limit of the acoustic chamber type calibrator for microphone calibration and presents a method to improve it. By using a commercial finite element analysis software, we analyzed the calibration frequency limit of the acoustic chamber type calibrator through eigen-frequency and frequency domain analysis. Based on this, we designed and fabricated an acoustic chamber type calibrator that can precisely calibrate within 1 dB from about 2 Hz to 6.4 kHz and verified its performance through experiments. The acoustic chamber type calibrator fabricated through this study has the advantage of being able to calibrate multiple microphones simultaneously in a wide frequency range, so it can be usefully used for simple calibration for multiple microphones.

본 논문은 마이크로폰 검교정을 위한 음향 챔버형 검교정기의 고주파 검교정 한계가 나타나는 원인을 밝히고 이를 향상시키는 방법을 제시한다. 상용 유한요소 해석 프로그램을 활용하여 고유 주파수 해석과 주파수 영역 해석을 통해 음향 챔버형 검교정기의 검교정 주파수 한계를 분석하였고, 이를 바탕으로 약 2 Hz 부터 6.4 kHz 까지 1 dB 수준 이내로 정교하게 검교정할 수 있는 음향 챔버형 검교정기를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 성능을 검증하였다. 본 연구를 통해 제안된 음향 챔버형 검교정기는 넓은 주파수 범위에서 다수의 마이크로폰을 동시에 검교정 할 수 있는 이점을 가지고 있어 다수의 마이크로폰을 위한 간편한 검교정에 유용하게 사용될 수 있다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2020년도 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원(KEIT)원의 지원(No.20004285)과 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No.2021R1F1A1064046).

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