Z czego składa się miernik poziomu dźwięku
Generalnie składa się z mikrofonu, wzmacniacza, tłumika, sieci wagowej, detektora, miernika wskazującego i zasilacza.
(1) Mikrofon Jest to urządzenie, które przetwarza sygnał ciśnienia akustycznego na sygnał napięciowy, znany również jako mikrofon, i jest doskonałym czujnikiem. Typowe mikrofony to kryształowe, elektretowe, z ruchomą cewką i pojemnościowe. Czujnik z ruchomą cewką składa się z wibrującej membrany, ruchomej cewki, magnesu stałego i transformatora. Wibrująca membrana zaczyna wibrować po poddaniu działaniu ciśnienia fali dźwiękowej i wprawia zainstalowaną w nią ruchomą cewkę w drgania w polu magnetycznym w celu wytworzenia indukowanego prądu. Prąd zmienia się w zależności od wielkości ciśnienia akustycznego na wibrującej membranie. Im większe ciśnienie akustyczne, tym większy generowany prąd; im mniejsze ciśnienie akustyczne, tym mniejszy generowany prąd
Czujniki pojemnościowe składają się głównie z metalowych membran i metalowych elektrod, które są blisko siebie, co jest zasadniczo płaskim kondensatorem płytowym. Metalowa membrana i metalowe elektrody tworzą dwie płyty płaskiego kondensatora. Kiedy membrana jest poddawana ciśnieniu akustycznemu, membrana odkształca się, zmienia się odległość między dwiema płytami i zmienia się również pojemność, generując w ten sposób napięcie przemienne, którego kształt fali mieści się w liniowym zakresie mikrofonu i poziomu ciśnienia akustycznego. realizuje funkcję przetwarzania sygnału ciśnienia akustycznego na sygnał napięciowy.
Mikrofon pojemnościowy jest idealnym mikrofonem do pomiarów akustycznych. Ma zalety dużego zakresu dynamicznego, płaskiej odpowiedzi częstotliwościowej, wysokiej czułości i dobrej stabilności w ogólnym środowisku pomiarowym, dlatego jest szeroko stosowany. Ponieważ impedancja wyjściowa czujnika pojemnościowego jest bardzo duża, konieczne jest wykonanie transformacji impedancji przez przedwzmacniacz. Przedwzmacniacz montowany jest wewnątrz miernika poziomu dźwięku w pobliżu części, w której zamontowany jest czujnik pojemnościowy.
(2) Wzmacniacze i tłumiki Wiele popularnych obecnie wzmacniaczy krajowych i importowanych wykorzystuje w obwodzie wzmacniającym wzmacniacze dwustopniowe, to znaczy wzmacniacz wejściowy i wzmacniacz wyjściowy, a ich zadaniem jest wzmacnianie słabych sygnałów elektrycznych. Tłumik wejściowy i tłumik wyjściowy służą do zmiany tłumienia sygnału wejściowego i tłumienia sygnału wyjściowego, tak aby wskaźnik głowicy miernika wskazywał odpowiednią pozycję, a tłumienie każdego biegu wynosiło 1{{3 }} decybeli. Zakres regulacji tłumika używanego przez wzmacniacz wejściowy służy do pomiaru dolnej granicy (np. 0 ~ 70 decybeli), a zakres regulacji tłumika używanego przez wzmacniacz wyjściowy służy do pomiaru górnej granicy (70 ~ 120 decybeli). Tarcze tłumików wejściowych i wyjściowych są często wykonane w różnych kolorach, a obecnie często paruje się czarny i przezroczysty. Ponieważ wysokie i niskie wartości wielu mierników poziomu dźwięku są ograniczone do 70 decybeli, konieczne jest zapobieganie przekroczeniu tego limitu podczas obracania, aby nie uszkodzić urządzenia.
(3) Aby symulować różne czułości ludzkiego słuchu przy różnych częstotliwościach, sieć ważąca ma wbudowaną charakterystykę słuchową, która może symulować ludzkie ucho i korygować sygnał elektryczny do sieci podobnej do słuchu. Sieć ta nazywana jest siecią zliczającą. właściwa sieć. Poziom ciśnienia akustycznego mierzony za pomocą sieci wagowej nie jest już poziomem ciśnienia akustycznego obiektywnej wielkości fizycznej (nazywanym liniowym poziomem ciśnienia akustycznego), ale poziomem ciśnienia akustycznego skorygowanym przez zmysł słuchu, zwanym ważonym poziomem dźwięku lub poziomem hałasu.
Zasadniczo istnieją trzy rodzaje sieci ważących: A, B i C. Poziom dźwięku ważony A ma symulować charakterystykę częstotliwościową ludzkiego ucha dla hałasu o niskim natężeniu poniżej 55 decybeli; poziom dźwięku ważony B ma symulować charakterystykę częstotliwości 55-85 decybeli hałasu o umiarkowanym natężeniu; poziom dźwięku ważony C ma symulować charakterystykę częstotliwościową hałasu o dużym natężeniu. Różnica między nimi polega na stopniu tłumienia składowych hałasu o niskiej częstotliwości. A tłumi najbardziej, następnie B, a C najmniej. Poziom dźwięku ważony A jest najczęściej stosowanym pomiarem hałasu na świecie, ponieważ jego charakterystyczna krzywa jest zbliżona do charakterystyki słuchu ludzkiego ucha, a B i C są stopniowo stosowane. Odczyty poziomu hałasu pobrane z mierników poziomu dźwięku muszą wskazywać warunki pomiaru.
(4) Geofon i głowica wskaźnika Aby wyświetlić wzmocniony sygnał przez miernik, potrzebny jest również geofon, który przekształca szybko zmieniający się sygnał napięciowy na wolniej zmieniający się sygnał napięcia stałego. Wielkość tego napięcia stałego jest proporcjonalna do wielkości sygnału wejściowego. W zależności od potrzeb pomiarowych detektor można podzielić na detektor szczytowy, detektor średni i detektor czerni RMS. Detektor szczytowy może podać wartość maksymalną z określonego przedziału czasu, a detektor średniej może zmierzyć swoją bezwzględną wartość średnią w określonym przedziale czasu. Detektory pierwiastkowe są używane w większości pomiarów, z wyjątkiem dźwięków impulsowych, takich jak wystrzał z broni palnej, które wymagają pomiarów szczytowych. Detektor wartości średniej kwadratowej może podnieść do kwadratu, uśrednić i pierwiastkować sygnał prądu przemiennego, aby uzyskać średnią wartość pierwiastka kwadratowego napięcia, a na koniec wysłać średni kwadratowy sygnał napięcia do głowicy wskaźnika. Głowica miernika wskazującego jest miernikiem elektrycznym, o ile jego skala jest skalibrowana, wartość poziomu hałasu w decybelach można odczytać bezpośrednio z głowicy miernika. . Średni czas „szybkiego” biegu wynosi 0,27 s, co jest bardzo zbliżone do fizjologicznego średniego czasu ludzkiego narządu słuchu; średni czas „wolnego” biegu to 1,05s. W przypadku pomiaru hałasu w stanie ustalonym lub konieczności zarejestrowania procesu zmiany poziomu dźwięku bardziej odpowiednie jest użycie „szybkiego” biegu; gdy fluktuacja mierzonego hałasu jest stosunkowo duża, bardziej odpowiednie jest użycie „wolnego” biegu. Aby sprostać potrzebom miejsca pomiaru, miernik poziomu dźwięku ma zazwyczaj statyw, dzięki czemu można go zamocować na statywie w razie potrzeby.
