Wprowadzenie do mikrofonów do pomiaru poziomu dźwięku
Mikrofon to urządzenie przetwarzające sygnały ciśnienia akustycznego na sygnały napięciowe. Nazywa się go również mikrofonem. Jest to czujnik miernika poziomu dźwięku. Typowe mikrofony obejmują kryształ, elektret, ruchomą cewkę i kondensator.
1) Mikrofon dynamiczny składa się z wibrującej membrany, ruchomej cewki, magnesu trwałego i transformatora. Wibrująca membrana zaczyna wibrować pod wpływem ciśnienia fali dźwiękowej i wprawia zainstalowaną w nią ruchomą cewkę w drgania w polu magnetycznym, w celu wytworzenia indukowanego prądu. Prąd ten zmienia się w zależności od wielkości ciśnienia fali dźwiękowej, któremu poddawana jest wibrująca membrana. Im większe ciśnienie akustyczne, tym większy generowany prąd; im niższe ciśnienie akustyczne, tym mniejszy generowany prąd.
2) Mikrofon pojemnościowy składa się głównie z metalowej membrany i blisko rozmieszczonych metalowych elektrod. Zasadniczo jest to kondensator płaski. Metalowa membrana i metalowa elektroda stanowią dwie płytki płaskiego kondensatora. Kiedy na membranę działa ciśnienie akustyczne, membrana odkształca się, powodując zmianę odległości między dwiema płytkami, a tym samym zmianę pojemności. Zmienia się również napięcie w obwodzie pomiaru bitu, realizując funkcję przetwarzania sygnału ciśnienia akustycznego na sygnał napięciowy. Mikrofon pojemnościowy jest idealnym mikrofonem do pomiarów akustycznych. Ma zalety dużego zakresu dynamiki, płaskiej charakterystyki częstotliwościowej, wysokiej czułości i dobrej stabilności w ogólnych środowiskach pomiarowych, dlatego jest szeroko stosowany. Ponieważ impedancja wyjściowa mikrofonu pojemnościowego jest bardzo wysoka, konwersję impedancji należy przeprowadzić za pomocą przedwzmacniacza. Przedwzmacniacz instaluje się wewnątrz miernika poziomu dźwięku, w pobliżu miejsca montażu mikrofonu pojemnościowego.
wzmacniacz
Generalnie stosuje się wzmacniacze dwustopniowe, czyli wzmacniacz wejściowy i wzmacniacz wyjściowy, których funkcją jest wzmacnianie słabych sygnałów elektrycznych. Tłumik wejściowy i tłumik wyjściowy służą do zmiany tłumienia sygnału wejściowego i tłumienia sygnału wyjściowego, tak aby wskaźnik miernika wskazywał odpowiednią pozycję. Zakres regulacji tłumika używany przez wzmacniacz wejściowy to dolny zakres pomiarowy, a zakres regulacji tłumika używany przez wzmacniacz wyjściowy to górny zakres pomiarowy. Wiele mierników poziomu dźwięku ma wartość odcięcia 70 dB dla wysokich i niskich częstotliwości.
