在压力场中，自由场和压力场麦克风测出的声压有区别吗？
首先，我们说“压力场”，这通常是指在没有声反射的情况下，声波自由传播的空间。在实际应用中，一个理想的自由场指的是无限大的空间，或者在一个足够大的房间里，声源到测量点的距离远远大于声波的波长，并且没有墙壁、天花板等反射面。在这种环境下，声音的能量只随着距离的增加而衰减，没有额外的声压叠加或抵消。
现在来看看两种麦克风：
自由场麦克风 (Freefield Microphone)
顾名思义，这种麦克风的设计初衷就是为了在自由场环境中准确测量声压。它的关键在于其声学设计，尤其是其拾音头（通常是振膜）的响应特性。
设计目标： 自由场麦克风的振膜被设计成对到达它的声波尽可能地“无干扰”地响应。也就是说，当声波到达麦克风时，它希望振膜的介入不会显著改变到达该点的声压。
声学原理： 为了实现这一点，自由场麦克风通常会采用一种“前置效应”（prefield effect）或“前导效应”的设计。这涉及到拾音头周围的空气动力学。当声波以一个角度（非垂直于振膜表面）入射时，声波会绕过拾音头的一部分，并形成一个短暂的压力扰动。麦克风的内部电路会补偿这种扰动，以使得输出信号准确地反映入射声波的声压。简单来说，它试图模拟一个没有它存在的“自由场”中的声压值。
校准： 自由场麦克风的校准通常是在一个无反射的消声室（anechoic chamber）中进行的，以确保其测量的是真实的自由场声压。
在“压力场”中的表现： 如果将一个设计良好的自由场麦克风放置在一个真正的自由场中，它会非常准确地测量到该点的声压。
压力场麦克风 (Pressurefield Microphone)
与自由场麦克风相反，压力场麦克风的设计目标是在一个被声波完全包围的“压力场”中工作。
设计目标： 压力场麦克风的目的是测量在其拾音头表面上作用的声压。它不像自由场麦克风那样试图“绕过”声波，而是直接感受到达拾音头表面的所有声压分量。
声学原理： 压力场麦克风的拾音头通常是被一个非常小的“封闭腔”（enclosure）包围着的，这个腔体使其拾音头处的声压尽可能地接近该点的瞬时声压，无论声波是如何传播的。理论上，在无限远处，声波传播时，其声压分量是各个方向叠加的结果。而在一个密闭空间内，特别是声音均匀分布的区域，任一点的声压都是所有入射声波的叠加。压力场麦克风就是去测量这个叠加的瞬时声压。
校准： 压力场麦克风通常在全向场（omnidirectional field）或漫反射场（diffuse field）中进行校准，这些环境模拟了声音均匀来自各个方向的条件。
在“压力场”中的表现： 在一个真正的压力场中（例如一个声音均匀分布且没有反射的密闭房间内部），压力场麦克风能够非常准确地测量到该点的声压。
那么，在“压力场”中，这两种麦克风测出的声压有区别吗？
现在我们回到核心问题：当我们将这两种麦克风都放置在同一个“压力场”中时，测量结果会有差异吗？答案是：有区别，而且这个区别正是它们设计理念的不同所决定的。
我们假设我们讨论的“压力场”是一个理想的自由场，即声音只从一个方向传播，并且没有反射。
1. 自由场麦克风在自由场中的测量： 它的设计目标就是在此环境下准确测量声压。因此，它的测量结果应该就是该点的声压值。
2. 压力场麦克风在自由场中的测量：
声波入射角度的影响： 在自由场中，声波是定向传播的。当声波以某个角度（例如，不是垂直于振膜表面）入射到压力场麦克风的拾音头上时，会发生两种情况：
衍射效应： 声波会绕过麦克风的壳体和拾音头边缘，这会引起声压的局部扰动。与自由场麦克风不同，压力场麦克风的设计并没有主动补偿这种“绕射”。
声压叠加： 压力场麦克风拾音头上的声压是所有入射声波（在这个理想的自由场中，只有来自一个方向的声波）在该点的叠加。然而，由于麦克风本身的物理存在，它会部分地阻碍声波的传播，导致在麦克风拾音头位置的声压可能与没有麦克风存在时的声压有所不同。
结果： 因此，当压力场麦克风被放置在一个定向的自由场中时，它测量到的声压值通常会比实际的自由场声压值稍高一些，尤其是在较高的频率（因为波长较短，衍射效应更显著）。这种差异是由于麦克风本身的物理存在对声波传播路径造成的“散射”和“阻挡”作用。
总结一下区别：
自由场麦克风 旨在测量“没有它存在”的自由场中的声压。它通过声学设计补偿了自身对声波的扰动，所以它在自由场中测量时，其输出信号代表了入射声波的声压。
压力场麦克风 则直接测量其拾音头上的瞬时声压。它不对声波的扰动进行补偿。因此，当它被放置在自由场中时，它测量到的声压是受到自身存在所影响的局部声压。
为什么会有这样的区分？
这种区分在声学测量中非常重要。
测量声源强度： 如果我们要测量一个声源在自由空间中的声功率，我们通常会在其周围放置自由场麦克风，因为我们关心的是声波在空间中的传播情况。
校准声学设备或环境： 如果我们要校准一个扬声器系统在特定空间中的响应，或者测量一个房间的混响特性，我们可能会使用压力场麦克风。因为在这些情况下，我们更关心的是在特定位置“实际存在”的声压，而不是假设没有物体阻碍时的声压。例如，在测量一个扬声器在房间内的频率响应时，我们更关心的是听音点处接收到的总声压，其中可能包含反射声。
所以，虽然“压力场”有时被用来描述声音均匀分布的理想状态，但当我们将这两种设计理念不同的麦克风置于一个定向的自由场环境中时，它们的测量结果是会有差异的。自由场麦克风会更接近我们通常理解的“无干扰的声压”，而压力场麦克风则会包含其自身对声波局部扰动的影响。
网友意见
在选择适合您的应用的传声器时，有一个关键因素是需要考虑测量的声场是在什么样的环境下，是在自由场，还是在压力场或是扩散场？这是很多人一开始会不注意的问题。
声 场 的 类 型
如果声波典型地从单一声源发出后，在传播过程中不会遇到周围的反射物，或者在被全部吸收以后不会再有反射波进入传声器，这时会优先选择用自由场传声器。
如果在一个密闭的腔体，比如校准器里或者硬表面附近，比如手机附近，此时我们会优先选择用压力场传声器。
而如果要在混响室中测声功率，或者测某一材料的吸声系数，这时候我们会优先选择用扩散场传声器。
误 差 的 产 生
如果在选择传声器时完全忽略声场因素，可能会发生一些误差。
这是一个1/4英寸传声器的例子，这个传声器本身是压力场传声器，这意味着它的频响是对压力场进行了优化，在压力场中，它的频响是平直的，而把它放在自由场里使用的时候，由于未考虑传声器在声场中引起的反射因素，所以在高频的时候会有一些声压的增加。如果在随机入射场，也就是扩散场中使用的时候，它的声压也会有所增加，这是误差来源。
这是一个自由场传声器，它在自由场环境0°入射的频响是平直的，比如要测量±1dB，从6Hz直至20kHz的频响一直在±1dB之内，几乎是理想的。但如果把这一只自由场传声器放到扩散场中使用，这时声音在不同方向入射，或者入射角显著不同于零度的情况下，可以看到20kHz时约有-8dB衰减。也就是说如果自由场传声器放在扩散场中使用，在高频时会有比较大的误差。
这是一只扩散场传声器，它的频响对扩散场优化设计为平直响应，直至16kHz，如果把这只传声器用在自由场中，到10kHz左右会有明显4dB的偏差。
这就是为什么在选择传声器时，需要选对声场，这是一个经常被忽略，但是很值得关注的一个问题。
补 救 措 施
那选错声场后误差产生了该怎么办？是否能补救呢？答案是肯定的，这些误差可以在后处理中补偿回来。B&K的频响修正功能可以实时在时域中进行补偿，这对于在高频测试来说是非常重要的，尤其是对于测量脉冲声，因为脉冲声中包含丰富的高频，比如枪声、炮声或是一次性的脉冲事件，比如气囊的爆破声。这些情况下，如果传声器用错了，那么会发生比较大的误差。
具体操作步骤如下：
步骤1：在软件的Organizer菜单打开TransducerDatabase读入TEDS传声器如4189-A-021的出厂校准CD上的数据
步骤2：从在signal属性菜单中，勾选左下角的Response Equalization
步骤3：在弹出的Response Equalzation选择要均衡的曲线，在测量时软件就会自动进行实时频响均衡
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