声音测量是在许多不同行业中被认为很重要的测量之一。例如，汽车、制造、HSE、研究等。对于所有测量来说重要的方面之一是其校准。校准是利用可追踪参考记录和调整测量仪器读数的过程。
空气中声学测量的频率范围很宽，从次声到超声波。从 10 赫兹到 200 kHz。它的测量动态范围也很广，从 20 微帕到 20 千帕。因此，为了能够在较宽的频率和动态范围内进行这些测量，需要使用不同类型的麦克风。
大多数测量麦克风和参考麦克风都是电容式麦克风。这种类型的麦克风因其平坦的频率响应和良好的机械稳定性而被广泛选择。测量传声器采用的标准是IEC61094-4，称为工作标准传声器，简称WS。 WS麦克风根据直径分为3种类型，分别是23.77毫米、12.7毫米和6.35毫米。这三个麦克风分别称为 WS1、WS2 和 WS3。
另一种标准是实验室标准麦克风，缩写为LS，即IEC61094-1。与WS类似，LS也可以按直径分类，LS1直径为23.77毫米，LS2直径为12.7毫米。 LS 麦克风的设计使其可以安装到校准耦合器中，通常由国家计量机构用作国家的国家参考。上述两个标准都规定了尺寸、灵敏度、频率响应、声阻抗、动态范围、环境影响和稳定性。
电容式麦克风是一种可逆换能器。该麦克风可以通过将声信号转换为电信号来用作麦克风，也可以通过将电输入转换为声输出来用作声源。这就是为什么电容式麦克风可以通过称为互易性的校准方法来校准。
在我们进一步讨论校准方法之前，讨论声场和用于在此类场中进行测量的麦克风类型是有用的。声场一般分为三种类型。在尺寸小于被测波长四分之一的腔体中，声场称为压力场。例如，该场发生在用于麦克风校准、电话和助听器的校准耦合器中。消声室或室外声音可以无障碍传播的声场称为自由场。而反射室中的声场称为扩散场。
所有类型的麦克风都会影响正在测量的声场，包括电容式麦克风。在空腔中使用的麦克风应该具有坚硬的隔膜，或者换句话说具有高声阻抗。对于自由场条件，理想情况下选择的麦克风直径与被测声音的波长相差小于 5-7%。实际上，这种情况很少发生，因此在测量结果中必须考虑到影响。类似的情况也发生在漫射场中，尽管影响相对较小。
请注意，自由场和扩散场的影响仅取决于麦克风主体的尺寸。因此，对于同一麦克风型号，只需测量一次影响。定义影响力后，可以将其应用于同一型号的所有相同麦克风。
让我们回到互易校准。这种方法发明于20世纪40年代。该方法已经开发并标准化，这使得该方法成为最广泛使用的校准技术之一，用于确定麦克风在压力场和自由场中的响应。该校准方法基于作为麦克风和声源耦合的两个麦克风的传递函数。
两个麦克风在明确的声学环境中耦合。测量传递函数，即传感器的输出电压与源的输入电流之间的比率。该比率称为电传输阻抗 (Ze)。此外，通过知道声学传输阻抗（Za），两个麦克风的灵敏度的乘积可以通过该方程来定义。
其中M1和M2是麦克风1和麦克风2的灵敏度，Ze/Za是电传输阻抗和声传输阻抗之间的比率。
通过使用三个麦克风 (1,2,3) 并为三种可能的组合 (1-2, 1-3, 2-3) 定义三个阻抗比方程 (A,B,C)，可以计算三个麦克风的灵敏度通过求解这三个方程。
一些国家计量院正在对实验室标准传声器进行互易校准。 LS1 的频率范围为 20Hz 至 10kHz，LS2 的频率范围为 20Hz 至 20kHz。一些研究所具有校准较低或较高频率范围的经验。
