Struktura mjerača razine zvuka
Šumomjer je najosnovniji 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 odziva ljudskog uha na zvučne valove; frekvencijske karakteristike različitih osjetljivosti na visoke i niske frekvencije i karakteristike intenziteta promjene frekvencijskih karakteristika pri različitim glasnoćama. Mjerač razine zvuka je subjektivan elektronički instrument
Struktura mjerača razine zvuka
Sastoji se od mikrofona, pojačala, prigušivača, mreže za mjerenje, detektora, pokaznog mjerača i napajanja.
1. Mikrofon
Riječ je o uređaju koji signal zvučnog tlaka pretvara u signal napona, poznat i kao mikrofon, te je odličan senzor. Uobičajeni mikrofoni su kristalni, elektretni, s pokretnom zavojnicom i kondenzatorski.
Senzor pokretne zavojnice sastoji se od vibrirajuće dijafragme, pokretne 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 tlaka na vibrirajuću dijafragmu. Što je veći zvučni tlak, veća je proizvedena struja; što je manji zvučni tlak, to je manja proizvedena struja.
Kapacitivni senzori uglavnom se sastoje od metalnih dijafragmi i metalnih elektroda koje su blizu jedna drugoj, što je u biti ravni kondenzator. Metalna dijafragma i metalne elektrode čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada je dijafragma podvrgnuta zvučnom tlaku, dijafragma se deformira, razmak između dviju ploča se mijenja, a mijenja se i kapacitivnost, stvarajući tako izmjenični napon čiji je valni oblik unutar linearnog raspona mikrofona i razine zvučnog tlaka Formiranje omjera ostvaruje funkciju 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 kapacitivnog senzora vrlo visoka, potrebno je izvršiti transformaciju impedancije preko pretpojačala. Pretpojačalo je ugrađeno unutar mjerača razine zvuka blizu dijela gdje je ugrađen kapacitivni senzor.
2. Pojačalo i prigušivač
Mnoga domaća i uvozna pojačala koja su trenutno popularna koriste dvostupanjska pojačala u krugu pojačanja, naime, ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, a njihova je funkcija pojačavanje slabih električnih signala. Ulazni atenuator i izlazni atenuator koriste se za promjenu prigušenja ulaznog signala i prigušenja izlaznog signala, tako da kazaljka glave mjerača pokazuje na odgovarajući položaj, a prigušenje svakog zupčanika je 1{{2 }} decibela. Raspon podešavanja prigušivača koji koristi ulazno pojačalo je donji kraj mjerenja (kao što je 0~70 dB), a raspon podešavanja prigušivača koji koristi izlazno pojačalo je gornji kraj mjerenja (70~120 dB). dB). Brojčanici ulaznog i izlaznog prigušivača često su izrađeni u različitim bojama, a trenutno su crna i prozirna često uparene. Budući da su visoki i niski kod mnogih mjerača razine zvuka ograničeni sa 70 decibela, potrebno je spriječiti prekoračenje granice pri rotaciji kako se ne bi oštetio uređaj.
3. Mreža vaganja
Kako bi se simulirala različita osjetljivost ljudskog sluha na različitim frekvencijama, ugrađena je jedna koja može simulirati slušne karakteristike ljudskog uha i ispraviti električni signal na mrežu koja je slična sluhu. Ova 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.
Općenito postoje tri vrste ponderiranih mreža: A, B i C. A-ponderirana razina zvuka služi za simulaciju frekvencijskih karakteristika ljudskog uha na buku niskog intenziteta ispod 55 decibela; B-ponderirana razina zvuka treba simulirati frekvencijske karakteristike od 55-85 decibela buke umjerenog intenziteta; C-ponderirana razina zvuka je simulacija frekvencijskih karakteristika karakteristike buke visokog intenziteta. Razlika između ta tri je stupanj prigušenja niskofrekventnih komponenti buke. A slabi najviše, zatim B, a C najmanje. A-ponderirana razina zvuka je najčešće korišteno mjerenje buke u svijetu jer je njegova karakteristična krivulja bliska karakteristikama sluha ljudskog uha, a B i C se postupno koriste. Očitanja razine buke uzeta s mjerača razine zvuka moraju označavati uvjete mjerenja.
4. Geofon i indikatorska glava
Kako bi se pojačani signal prikazao kroz mjerač, također je potreban detektor za pretvaranje signala napona koji se brzo mijenja u signal istosmjernog napona koji se sporije mijenja. Veličina tog istosmjernog napona proporcionalna je veličini ulaznog signala. Prema potrebama mjerenja, detektor se može podijeliti na detektor vršne vrijednosti, detektor prosječne vrijednosti i detektor crne RMS vrijednosti. Vršni detektor može dati maksimalnu vrijednost određenog vremenskog intervala, a prosječni detektor može izmjeriti njegovu apsolutnu prosječnu vrijednost u određenom vremenskom intervalu. Detektori korijena kvadrata koriste se u većini mjerenja, osim za impulzivne zvukove poput pucnjave, koji zahtijevaju vršna mjerenja.
Detektor srednje kvadratne vrijednosti može kvadrirati, prosječiti i izvući kvadratni korijen izmjeničnog signala kako bi se dobila srednja kvadratna vrijednost napona i na kraju poslati signal srednje kvadratne napona u glavu indikatora. Pokazna mjerna glava je električno brojilo, sve dok je njegova ljestvica kalibrirana, vrijednost razine buke u decibelima može se očitati izravno s mjerne glave. . Prosječno vrijeme "brze" brzine je 0.27 s, što je vrlo blizu prosječnog fiziološkog vremena ljudskog slušnog organa; prosječno vrijeme "sporog" stupnja prijenosa je 1,05s. Kada mjerite buku u stacionarnom stanju ili trebate snimiti proces promjene razine zvuka, prikladnije je koristiti "brzi" stupanj prijenosa; kada je fluktuacija izmjerene buke relativno velika, prikladnije je koristiti "spori" stupanj prijenosa.
