Kako radi mjerač razine zvuka?
Šumomjer je osnovni instrument za mjerenje buke. To je elektronički instrument, ali se razlikuje od objektivnih elektroničkih instrumenata kao što su voltmetri.
Prilikom pretvaranja akustičnog signala u električni signal, može simulirati vremenske karakteristike brzine reakcije ljudskog uha na zvučni val;
Frekvencijska karakteristika koja ima različitu osjetljivost na visoke i niske frekvencije i karakteristika intenziteta koja mijenja frekvencijsku karakteristiku pri različitim glasnoćama. Stoga je mjerač razine zvuka subjektivan elektronički instrument.
Princip rada mjerača razine zvuka je:
Mikrofon pretvara zvuk u električni signal, a zatim pretpojačalo transformira impedanciju kako bi uskladila mikrofon s prigušivačem. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži ponderiranja i izvodi frekvencijsko ponderiranje signala (ili vanjskog filtra);
Zatim se signal pojačava do određene amplitude kroz atenuator i pojačalo, šalje na detektor efektivne vrijednosti (ili eksterni snimač razine pritiska), a vrijednost razine buke daje se na indikatorskom mjeraču.
1) Mikrofon je uređaj koji pretvara signal zvučnog tlaka u signal napona, također poznat kao mikrofon, koji je senzor mjerača razine zvuka. Uobičajeni mikrofoni su kristalni, elektretni, s pokretnom zavojnicom i kondenzatorski.
Mikrofon s pokretnom zavojnicom sastoji se od vibrirajuće dijafragme, pomične zavojnice, trajnog magneta i transformatora.
Vibrirajuća dijafragma počinje vibrirati nakon što je podvrgnuta pritisku zvučnog vala i pokreće pomični svitak ugrađen s njom da vibrira u magnetskom polju kako bi se stvorila inducirana struja.
Struja varira ovisno o veličini akustičnog pritiska na vibrirajuću dijafragmu. Što je veći zvučni tlak, veća je proizvedena struja, a što je manji zvučni tlak, manja je proizvedena struja.
Kondenzatorski mikrofon uglavnom se sastoji od metalne dijafragme i metalnih elektroda koje su blizu jedna drugoj, što je u biti ravni kondenzator.
Metalna dijafragma i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada je dijafragma izložena zvučnom tlaku, dijafragma se deformira i udaljenost između dviju ploča se mijenja;
Stoga se mijenja kapacitivnost, a mijenja se i napon u krugu mjerenja bita, čime se ostvaruje funkcija pretvaranja signala zvučnog tlaka u signal napona.
Kondenzatorski mikrofon idealan je mikrofon za akustička mjerenja. Ima prednosti velikog dinamičkog raspona, ravnog frekvencijskog odziva, visoke osjetljivosti i dobre stabilnosti u općem mjernom okruženju, tako da se široko koristi.
Budući da je izlazna impedancija kondenzatorskog mikrofona vrlo visoka, potrebno je izvršiti transformaciju impedancije preko pretpojačala. Pretpojačalo je ugrađeno unutar mjerača razine zvuka u blizini mjesta gdje je instaliran kondenzatorski mikrofon.
2) pojačalo
Općenito se koristi dvostupanjsko pojačalo, odnosno ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, a njegova je funkcija pojačavanje slabih električnih signala.
Ulazni atenuator i izlazni atenuator koriste se za promjenu prigušenja ulaznog signala i prigušenja izlaznog signala, tako da se kazaljka mjerača može usmjeriti u pravilan položaj.
Raspon prilagodbe prigušivača koji se koristi u ulaznom pojačalu služi za mjerenje niskih tonova, a raspon prilagodbe prigušivača koji se koristi u izlaznom pojačalu izmjeren je kao odličan.
Visoki i niski krajevi mnogih mjerača razine zvuka ograničeni su s 70 dB.
3) Mreža ponderiranja
Kako bi se simulirala različita osjetljivost ljudskog sluha na različitim frekvencijama, mjerač razine zvuka opremljen je mrežom koja može simulirati slušne karakteristike ljudskog uha i ispraviti električni signal na približnu vrijednost osjetila sluha. Ta se mreža naziva težinska mreža. .
Razina zvučnog tlaka izmjerena putem mreže za ponderiranje više nije razina zvučnog tlaka objektivne fizičke veličine (koja se naziva linearna razina zvučnog tlaka), već razina zvučnog tlaka korigirana osjetilom sluha, koja se naziva ponderirana razina zvuka ili razina buke.
