Osnove mjerača razine zvuka
Svojstveno nepravilno gibanje i međusobno odbijanje molekula zraka stvaraju statičku silu, koja se naziva atmosferski tlak. Zvuk je vibracija molekula zraka, a vibrirajuće molekule zraka stvaraju dodatni pritisak na presjek kroz koji prolaze, što se naziva zvučni tlak. Zvučni tlak je mnogo manji od atmosferskog tlaka. Općenito, razina zvučnog tlaka koristi se za opisivanje veličine zvuka. To jest, vrlo mali zvučni tlak p0=2 x 10-5 Pa koristi se kao referentni zvučni tlak. Vrijednost dobivena množenjem omjera izmjerenog zvučnog tlaka p i referentnog zvučnog tlaka p0 s 20 naziva se razina zvučnog tlaka, a jedinica je decibel (db). Decibel (dB) je dobio ime po američkom izumitelju telefona Bellu, budući da je jedinica decibel prevelika, koristi se za predstavljanje 1/10 decibela. Izračun decibela nije linearna proporcija, već logaritamska proporcija. Kada koristite decibele za opisivanje zvuka, frekvenciju je potrebno navesti u isto vrijeme.
Princip i sastav mjerača razine zvuka
Mjerač razine zvuka temeljni je instrument u mjerenju buke, obično se sastoji od mikrofona, pretpojačala, prigušivača, pojačala, mreže za ponderiranje frekvencije i glave indikatora efektivne vrijednosti.
Načelo rada mjerača razine zvuka je da se zvuk pretvara u električni signal pomoću mikrofona, a zatim se impedancija transformira pretpojačalom kako bi uskladila mikrofon s prigušivačem. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži ponderiranja, izvodi frekvencijsko ponderiranje signala (ili vanjskog filtra), a zatim pojačava signal do određene amplitude kroz prigušivač i pojačalo i šalje ga detektoru efektivne vrijednosti (ili vanjski snimač razine). Vrijednost razine buke prikazana je na glavi indikatora.
Mikrofon je uređaj koji pretvara signale zvučnog tlaka u signale napona, poznat i kao mikrofon. To je senzor mjerača razine zvuka. Postoji nekoliko uobičajenih tipova mikrofona, uključujući kristalni tip, elektretni tip, tip s pokretnom zavojnicom i kapacitivni tip.
1.1 Mikrofon s dinamičkom zavojnicom sastoji se od vibrirajuće dijafragme, pomične zavojnice, magneta i transformatora. Nakon što je podvrgnuta akustičkom pritisku, vibrirajuća dijafragma počinje vibrirati i pokreće pokretnu zavojnicu ugrađenu s njom da vibrira u magnetskom polju kako bi se stvorila inducirana struja. Struja varira ovisno o veličini akustičnog tlaka koji se primjenjuje na vibrirajuću dijafragmu. Što je veći zvučni tlak, to je veća generirana struja, a što je niži zvučni tlak, to je manja generirana struja.
1.2 Kapacitivni mikrofon uglavnom se sastoji od metalne dijafragme i metalne elektrode smještene vrlo blizu nje, u biti ravnog kondenzatora. Metalni film i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada je film izložen zvučnom pritisku, deformira se, uzrokujući promjenu udaljenosti između dviju ploča i time mijenjajući kapacitet. Napon u krugu mjerenja položaja također se mijenja, čime se postiže funkcija pretvaranja signala zvučnog tlaka u signale napona. Kapacitivni mikrofoni idealni su mikrofoni za akustička mjerenja, s prednostima poput velikog dinamičkog raspona, ravnog frekvencijskog odziva, visoke osjetljivosti i dobre stabilnosti u općim mjernim okruženjima, što ih čini širokom uporabom. Zbog visoke izlazne impedancije kondenzatorskog mikrofona, potrebna je transformacija impedancije preko pretpojačala, koje je instalirano unutar mjerača razine zvuka u blizini mjesta gdje je instaliran kondenzatorski mikrofon.
