电容传声器的建模及性能分析

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3、年日论月文评賴人斬宝全张文爱朱平答辨委员会主席对质毅２０１６年５月３１曰中北大学学位论文电容传声器的建模及性能分析摘要本文针对某军品声学测量系统对电容传声器的需求，结合电容传声器的理论研究和分析，通过对电容传声器建立数学物理模型进行性能分析，为电容传声器的研究提供一定的理论基础和性能改进的建议。通过对周围张紧的圆形薄膜自由振动的研究，本文在合理假设的基础上建立了圆形薄膜自由振动的二阶偏微分运动方程，并使用分离变量法得到该方程的解，从而确定了圆形薄膜自由振动时有多种振动模态和振动频率，以及振幅与径向位置有关的特性。这两

4、个特性相对于集中参数系统有着显著的不同。上述圆形薄膜的分布参数模型及计算公式过于复杂，因此通过寻求等效的集中参数将其简化为集中参数模型，即质点的振动模型，并对其振动的位移、速度和加速度幅度进行控制。通过机电类比的方法建立了电容传声器极头的等效电路，分析了其后接前置放大器的重要性，并推导出电容传声器极头与前置放大器组合的传输函数。估算了一种1/4吋电容传声器的设计参数，从参数计算公式、传输函数和等效电路模型等三个方面验证了上述集中参数模型的有效性。对该电容传声器的材料和工艺要求进行了详细说明，并对提高电容传声器稳定性、频响范围和动态范围等性能参数的方

5、式提出了建议。关键字：电容传声器、集中参数模型、传输函数、等效电路中北大学学位论文ModelingandPerformanceAnalysisofCondenserMicrophoneAbstractTomeettheneedofcondensermicrophoneforamilitaryacousticmeasurementsystem,combinedwiththetheoryresearchandanalysisoncondensermicrophone,thethesisestablishedthemathematicalmodelofc

6、ondensermicrophoneandanalyzeditsperformance,providingatheoreticalbasisandperformanceimprovementsuggestions.Throughthestudyonfreevibrationofsurroundingtensioningofcircularmembrane,basedonthereasonableassumptions,thisthesisestablishedsecondorderpartialdifferentialequationoffreev

7、ibrationofcircularmembrane,andusingtheseparationvariablemethodtoobtaintheequationsolution,soastodeterminedthecharacteristicsthatfreevibrationofcircularmembranewithmultivibrationmodeandvibrationfrequencyandamplituderelatedtotheradialposition.Thesetwocharacteristicswithrespectto

8、thelumpedparametersystemsaresignificantlydifferent.Thedistrib