PCB社技術情報

音響技術に関するFAQ

Q49 1 kHz未満の周波数の場合、自由音場型マイクロホン、拡散音場型マイクロホン、音圧型マイクロホンで同じ測定結果が得られますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

はい。同じ測定結果が得られます。

1 kHz未満の低周波数では、自由音場型マイクロホン、拡散音場型マイクロホン、音圧型マイクロホンはすべて結果は同じになる(システムの0.2 dBの不確かさの範囲内で)ので、どれを使用しても問題ありません。

ただし、周波数がそれ以上の場合、正確な結果を得るためには、適切なタイプのマイクロホンを選択することが重要になります。周波数が高くなるにつれて、波長は短くなり、マイクロホン自体が音場に影響を与えるようになるからです。波長がマイクロホンのサイズに近づくと、応答出力の乖離が発生します。

下記のグラフでは、1 kHzを超えると乖離が起きる様子が示されています。例えば、自由音場アプリケーションに音圧型マイクロホンを使用してしまうと、¼インチのもので、20 kHzでは6dB近く誤った結果を出力します。½インチのマイクロホンでは、よりサイズが大きいため、20 kHzで10 dB近く誤った結果を出力します。1 kHz未満では、どのマイクロホンも同じ試験結果を示します。

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Q48 PCB社製マイクロホンとプリアンプのアセンブリには静圧係数があります。静圧限界はいくつですか。このマイクロホンを海抜約12,000メートルで使用することはできますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

静圧限界は、ダイアフラム上の陽圧の限界です。約12,000メートルでは、気圧は21 kPa です(これに対してニューヨーク州西部の気圧は 99 kPaです)。音圧の差は13.5 dBですが、マイクロホンの通気状況よりも高度が早く上昇する場合にのみ、マイクロホンはこれを検知します。従って、マイクロホン周囲の気圧の変化率を知ることが重要です。PCB社は、0.5 psi/s (3.5 kPa/s)以下を推奨しています。

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Q47 計測用マイクロホンの計測結果に、距離はどのように影響しますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

音源とマイクロホンの距離が開くと、音圧レベルは減少します。理想的な環境では、距離が2倍になるごとに、音圧レベルは約6 dB減少します。

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Q46 PCB社製「377B02」の動作温度を教えてください。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

マイクロホンの動作温度は150℃ですが、マイクロホンにはプリアンプが必要なので、プリアンプの動作温度までしか使用できません。標準的な1/2インチプリアンプの動作温度の上限は60℃から80℃ですが、PCB社が業界で初めて発売した高温用プリアンプを377B02と組み合わせれば、125℃まで使用できます。

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Q45 PCB社製マイクロホンの校正証明書に、感度仕様が2通りあるのはなぜですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

2つの感度仕様は、同じことを示しています。1つ目の感度仕様は、1 V/Paをベースにした開回路感度であり、2つ目の感度仕様は、mV/Paに換算した結果です。例えば、PCB社製「377B02」の感度は-26 dB re 1 V/Paですが、これは50 mV/Paに等しいです。

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Q44 プリアンプは、マイクロホンのダイナミックレンジにどのように影響しますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

プリアンプはその電気ノイズによって、マイクロホンとプリアンプのアセンブリに影響を及ぼします。場合によっては、プリアンプによって上限(3%ひずみ)が決まることがあります。これは、マイクロホンの仕様や、プリアンプからの電圧レベルにもよります。

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Q43 マイクロホンの立ち上がり時間とは何ですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

マイクロホンの立ち上がり時間は、二次アセンブリの共振周波数と減衰定数により決まります。

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Q42 PCB社製「377A12」 マイクロホンの立ち上がり時間はどれくらいですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

PCB社製「377A12 」マイクロホンは、低減衰比(ζ < 0.4)のアセンブリで、立ち上がり時間は約10 msです。この推定値は、個別のマイクロホン毎に直接計測して確かめる必要があります。共振周波数は製造時には管理していないので、ばらつきは大きい可能性があります。

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Q41 防水マイクロホン(PCB社製「130A24」)のパッドが、汚染物や油などで詰まってしまったら、どうすれば良いですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

使用年月が経つにつれて、破片や残滓物がパッドのシーリング部分に溜まっていきます。「130A24」においては、グリッドキャップを取り除いて、パッドを交換することができます。厳しい環境下で繰り返しマイクロホンを使用しているうちに、(高周波数における)周波数応答が変化したら、パッドを取り換える時期です。パッドを取り換えたら、すぐにグリッドキャップを装着して下さい。パッドの交換方法については、製品マニュアルに説明があります。

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Q40 海抜約1920mでマイクロホンを使うと、どのような影響が予想されますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

静圧が上昇すると、感度は下がります。気圧が上がれば、空気密度も上昇し、ダイアフラム表面や、ダイアフラムとバックプレート(電極)間の音響インピーダンスは上昇します。これは変位に影響します。海抜約1920mでは、気圧は47 kPaであり、-54 kPaの変化になります。
これを補正すると、結果は以下のようになります。
-54 kPa x -0.013 dB/kPa = 0.70 dB re 1V/Pa

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Q39 実際の音場での感度がPCB社での計測に基づく校正証明書にあるデータと異なるのはなぜですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

マイクロホンの感度は、温度、湿度、気圧に影響されます。このため、環境条件がPCB®の校正証明書には記されています。5 kHzを超える周波数では、音場が音圧計測にかなり影響することがあります。計測が行われる音場に合った補正カーブを、必ずご使用ください。

また、これらの音場は多くの場合、理想的な値であることに注意して下さい。実際には、「自由」音場にも反射が存在することがあり、拡散音場でも全ての方向からの反射があるとは限りません。マイクロホンの設置構成や、マイクロホン近くにある物体が、マイクロホンの後ろにあったとしても、計測結果に影響することがあります。マイクロホンの設置構成はそれぞれ異なります。信号処理やデータ収録装置が、ダイナミックレンジを狭めたり、様々な周波数で信号を減衰させたりして、音響測定に影響することもあります。

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Q38 PCB社製プリポラライズド型コンデンサマイクロホンの中で、最も高い音圧を計測できるのはどれですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

1/4インチマイクロホン「378A12」が、0.25 mV/Paで最も低い感度を持ち、極めて高い音圧を計測することができます。

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Q37 音圧が上がると、出力端子ではプラスまたはマイナスの電圧が生じますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

プリポラライズド型マイクロホンへの入射音圧がプラスであれば、電圧出力もプラスになります。外部分極型マイクロホンは、電荷の蓄積場所の関係で、プリポラライズド型マイクロホンとは位相が180度ずれます。外部分極型マイクロホンでは、入射音圧がプラスであれば、電圧出力はマイナスになります。

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Q36 PCB社製377シリーズマイクロホンは、100%テストされていますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

377シリーズマイクロホンは100%テストされており、一個ずつ環境ストレス緩和試験が行われ、また安定性を確立するために何度も校正されています。

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Q35 接地が不十分だと、マイクロホンのノイズフロアに悪影響がありますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

はい、電源ラインや不十分な接地は、ノイズの原因となります。

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Q34 PCB社製「130E21型」、「130E22型」、「130A23型」アレイマイクロホンの直径が、1/4インチ「378シリーズ」マイクロホンと異なるのはなぜですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

これらのアレイマイクロホンは、他社製マイクロホンの代わりに簡単に取り付けられるように、様々な直径で設計されました。ホールダーやセットアップを変更することなく取り付けが可能です。

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Q33 1/2インチ外部分極型低ノイズマイクロホンに相当する、低価格なプリポラライズド型マイクロホンはありますか。

FAQ ID:セクション Ⅱ:お勧めのマイクロホン

A

はい、PCB®社製「378A04」は業界初の低ノイズプリポラライズド型マイクロホンです。そのノイズフロア仕様は、1/2インチ外部分極型マイクロホン(6.5 dBA)と同等です。

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Q32 PCB社製「377シリーズ」マイクロホンは、落下試験を行っていますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

はい、全てのPCB®社製「377シリーズ」マイクロホンについて、安定性を確かめるために落下試験を行っています。

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Q31 ウィンドスクリーンは、音場やマイクロホンの出力に影響しますか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

高周波では、ウィンドスクリーンが信号を減衰させることがあります。

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Q30 PCB社製の、「130E20型」アレイマイクロホンと、「378B02型」標準マイクロホンの 測定結果の違いの原因は何ですか。

FAQ ID:セクション Ⅳ:仕様説明

A

安価な「130シリーズ」に比べて、「378B02」は過酷な環境下でも安定した測定が可能です。「130シリーズ」は、温度、湿度、気圧の変化により、感度がより大きく変化します。どちらのマイクロホンも、安定してから試験環境下で校正する必要があります。

測定データの精度は、マイクロホンの設置場所や形状、音の反射に影響を受けます。測定地点における音場へマイクロホン自身(1/4インチ対1/2インチマイクロホン)が影響を及ぼして、測定結果を変えてしまうこともあります。その場合には、マイクロホンの位置を変えてもう一度測定してください。
誤差が高周波数でのみ見られる場合には、「130E20」の仕様が10 kHzで± 2dBであることに留意して下さい。「377B02」の特性は、20 kHzまでは、よりフラットです。 特定の場合に、誤差範囲内の変動が見られることがあります。

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