На рисунке 1 изображена конструкция пистонфона 4228, котарая основывается на уникальном принципе фирмы Брюль и Къер, заключающемся в применении двух поршней в противоположных друг другу положениях со сторон кулачкового диска . Вращение кулачкового диска сопровождается синфазным движением поршней в направлении в и из полости акустической камеры связи. Описанная конструкция существенно уменьшает влияние и обеспечивает малое нелинейное искажение и высокую стабильность уровня опорного сигнала. 

Примеры использования пистонфона:

Проверка микрофонов:

Сигнал с генератора, входящего в состав системы, поступает на усилитель мощности. С усилителя мощности - на камеру малого объема, в которой формируется заданный звуковой сигнал. Генератор обеспечивает сканирование на заданных частотах и поддержание заданной амплитуды на образцовом микрофоне. Методом сравнения оценивается чувствительность поверяемого микрофона и его погрешность с учетом всех составляющих.

Проверка шумомеров:

Проверка шумомеров  включает в себя следующие пункты:

- Определение частотной характеристики шумомера по свободному полю;

- Определение частотной характеристики шумомера по диффузному полю;

- Определение частотной характеристики шумомера по давлению;

- Определение погрешности шумомера на опорной частоте 1000 Гц;

- Определение частотных характеристик шумомера А, B, C, D, Лин;

- Определение погрешности шкалы переключателя пределов измерения шумомера;

- Определение нижнего предела динамического диапазона шумомера;

- Определение временных характеристик шумомера: F, S, I, Пик;

- Определение погрешности энергетического суммирования шумомера;

- Определение нелинейной амплитудной характеристики усилителя и измерительного прибора шумомера;

- Испытание индикатора перегрузки;

- Определение нелинейных искажений.

При определении частотной характеристики шумомера по свободному полю измерения проводят в образцовой заглушенной камере. Микрофон шумомера и образцовый микрофон помещают последовательно в одну точку звукового поля. В шумомере включают характеристику C или при отсутствии ее имеющуюся характеристику. Поддерживая показание шумомера постоянным и равным преимущественно 94 дБ на всех частотах измерения, определяют относительный уровень звукового давления по показаниям измерительного прибора системы, подключенного на выходе микрофона. Значение частотной характеристики на частоте измерения равно разности показаний образцового микрофона на частоте 1000 Гц и на частоте измерения. Показания шумомера и образцового микрофона заносятся в протокол поверки. Операцию повторяют три раза и вычисляют среднее значение частотной характеристики на каждой частоте измерения. Частотная характеристика шумомера по свободному полю не должна выходить за пределы, допускаемые ГОСТ 17187.

При определении частотной характеристики по диффузному полю измерения проводят в образцовой ревербирационной камере с использованием 1/3-октавного фильтра аналогично вышеописанным измерениям.

При определении частотной характеристики шумомера по давлению измерения для шумомера с конденсаторным микрофоном проводят электростатическим методом.

При определении погрешности шумомера на опорной частоте 1000 Гц измерения проводят в образцовой заглушенной камере с использованием генератора, входящего в состав системы. Поддерживая показание шумомера равным 94 дБ, определяется показание образцового микрофона. Погрешность шумомера на опорной частоте равна разности показаний шумомера и образцового микрофона. Также измерения можно проводить с помощью пистонфона с приведением результатов к опорной частоте и к уровню 94 дБ.

При определении частотных характеристик A, B, C, D напряжение с встроенного генератора подается через эквивалент микрофона на вход шумомера. С другой стороны к шумомеру подключается вольтметр или самописец. Параллельно напряжение с генератора подается на магазин затуханий, значения с которого также снимаются вольтметром или самописцем. Значения частотных характеристик A, B, C, D, Лин определяются по разности показания магазина затуханий на частоте 1000 Гц и на данной частоте.

При определении погрешности шкалы переключателя пределов измерений измерения проводятся на следующих частотах: 20; 1000; 12500 Гц - для шумомеров 0 и 1-го классов; 31,5; 1000; 8000 Гц - для шумомеров 2 и 3-го классов.

При определении нижнего предела динамического диапазон шумомера измерения проводятся при замене микрофона шумомера его электрическим эквивалентом с закороченным входом.

При определении временных характеристик F, S, I, Пик измерения проводят по импульсному методу. При этом определяются показания шумомера при подаче на его электрический вход непрерывного синусоидального сигнала частотой 2 кГц, отдельных синусоидальных импульсов, а также при скачкообразном включении синусоидального сигнала частотой 2000 Гц. При испытании характеристики "Пик" применяются только прямоугольные импульсы.

При определении погрешности энергетического суммирования измерения проводят по импульсному методу. Показания шумомера при включении характеристики С сравниваются с показаниями встроенного в систему вольтметра эффективных значений.

При определении нелинейности амплитудной характеристики усилителя и измерительного прибора шумомера измерения проводят аналогично измерениям при определении частотных характеристик A, B, C, D при включении частотной характеристики С на частоте 1000 Гц и на граничных частотах диапазона.

При испытании индикатора перегрузки измерения проводятся алогично измерениям при определении частотных характеристик A, B, C, D, Лин с использованием осциллографа, входящего в состав системы. Индикатор перегрузки должен срабатывать согласно ГОСТ 17187, разд. 1, п. 1.28.

При определении нелинейных искажений измерения проводят с помощью входящего в состав системы измерителя нелинейных искажений на частотах 31,5; 200; 500; 1000 Гц при напряжении, соответствующем верхнему пределу измерений шумомера, а также на 10 дБ меньшем уровня напряжения, соответствующего верхнему пределу шумомера на частотах 31,5 Гц и 8 кГц. Измерения проводятся преимущественно при включении характеристики С шумомера.

На рисунке 1 избражена реализация пистонфона 4228, который в свою очередь является малогабаритным, батарейным, высокоточным опорным источником звука.

Пистонфон предназначен для  быстрой и точной акустической калибровки звукоизмерительной аппаратуры (микрофонных комплектов, шумомеров и др.).  Пистонфон эффективен в лаборатории при применении в качестве высокоточного эталона звукового давления и в полевых условиях при калибровке и проверке портативной аппаратуры.

Частота генерируемого прибором опорного сигнала имеет номинальное значение 250 Гц, но согласно стандарту ИСО 266 она составляет точно 251,2Гц ±0,1%. Номинальное значение создаваемого прибором уровня звукового давления равно 124 ± 0,2дБ относительно 20 мкПа (в опорных условиях). Однако, приборы 4228 подвергаются индивидуальной заводской калибровке и поставляются с соответствующими паспортами, в которых приведено определенное с погрешностью ± 0,09 дБ значение с определенным в спецификации микрофоном. Высокий уровень звукового давления опорного сигнала, создаваемого прибором 4228, дает возможность точной калибровки даже в шумной среде, встречающейся часто в полевых условиях.

Эксплуатация прибора удобна и проста, так как для управления предусмотрен лишь один переключатель. Пистонфон 4228 можно держать в руке в любом положении. Калибруемая аппаратура настраивается соответствующими органами управления так, чтобы ее индикаторное устройство показывало значение уровня звукового давления генерируемого прибором 4228 опорного сигнала.

Пистонфон 4228 можно применять при колибровке микрофонов фирмы Брюль и Къер 1,1/2,1/4, и 1/8 дюйма, а также всех других микрофонов с идентичными стандартными размерами (например, микрофонов WE640AA, MR 103 и др.). На рисунке 2 показано применение пистонфона с однодюймовым и полудюймовами микрофонами.

По борометру, входящему в комплект прибора  4228, можно определять поправки  (в дб) на статистическое давление  в диапазоне  от 650 до 1080 гПа. Отметим, что барометр нуждается в ежегодной проверке. В комплект пистонфона входит 6 щелочных элементов, собранных в держателе DHO597. Щелочные элементы способствуют эксплуатации прибора в температурном диапазоне от -10 до +50°С. Световой индикатор,расположенный рядом с упомянутым выше переключателем способствует мониторизации частоты отдаваемого прибором 4228 опорного сигнала. Включение прибора сопровождается периодическим включением и выключением светового индикатора на протяжении приблизительно 1 с. Непрерывный свет упомянутого светового индикатора сигнализирует о достижении стабильного значения (251,2Гц) частоты опорного сигнала. Световой индикатор остается включенным до выключения прибора 4228. Периодическое включение и выключение светового индикатора при нормальной эксплуатации прибора 4228 сигнализирует о надежном состоянии его батарейных элементов и необходимости замены последних новыми элементами.

1. Соответствие требованиям МЭК 942 и МО3М R 102 « Калибраторы акустические», ANSI S1.40-1984, IEC 942–1988 класс 1

2. Портативная конструкция, малые размеры и масса.

3. Погрешность калибровки ± 0,2дБ.

4. Частота калибровки 1000 Гц гарантирует независимость от схем частотной коррекции.

5. Два опорных уровня звукового давления 94 дБ и 114дБ.

6. Пренебрежимо малое влияние статического давления.

7. Звуковое давление в измерительной камере не зависит от эквивалентного объема микрофона.

8. Калибровка и градуировки дюймовых и полудюймовых микрофонов (четверть дюймовые микрофоны и микрофоны диаметром одна восьмая дюйма калибруются со специальным переходником, поставляемым дополнительно).

9. Автоматическое выключение при отсоединении микрофона от измерительной камеры.