Sastav i funkcija mjerača razine zvuka
Mjerač razine zvuka općenito se sastoji od mikrofona, pojačala, prigušivača, mreže za mjerenje, detektora, pokaznog mjerača i napajanja.
(1) Mikrofon To je uređaj koji signal zvučnog tlaka pretvara u signal napona, također poznat kao mikrofon, i senzor je. 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 pritiska 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, udaljenost između dviju ploča se mijenja, a kapacitivnost se također mijenja, stvarajući tako izmjenični napon čiji je valni oblik proporcionalan razini zvučnog tlaka unutar linearnog raspona mikrofona, ostvarujući funkcija pretvaranja signala zvučnog tlaka u signal napona.
Kondenzatorski mikrofon je idealan mikrofon u akustičnim mjerenjima. 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) Pojačala i prigušivači Mnoga domaća i uvozna pojačala koja su trenutno popularna koriste dvostupanjska pojačala u krugu pojačanja, točnije ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, čija je funkcija pojačavanje slabih električnih signala. Ulazni prigušivač i izlazni prigušivač koriste se za promjenu prigušenja ulaznog signala i prigušenja izlaznog signala, tako da kazaljka glave mjerača pokazuje na odgovarajući položaj, a prigušenje svakog stupnja prijenosa je 1{{3 }} decibela. Raspon podešavanja prigušivača koji koristi ulazno pojačalo je za mjerenje donjeg kraja (kao što je 0~70 decibela), a raspon podešavanja atenuatora koji koristi izlazno pojačalo je za mjerenje visokog kraja (70~120 decibela). Brojčanici ulaznog i izlaznog prigušivača često se izrađuju u različitim bojama, a trenutno su crni i prozirni često upareni. 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 za ponderiranje Kako bi se simulirala različita osjetljivost ljudskog sluha na različitim frekvencijama, postoji ugrađena mreža koja može simulirati slušne karakteristike ljudskog uha i ispraviti električni signal u mrežu koja je slična sluhu . 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.
Općenito postoje tri vrste ponderiranih mreža: A, B i C. A-ponderirana razina zvuka je simulacija frekvencijskih karakteristika ljudskog uha na buku niskog intenziteta ispod 55 decibela; B-ponderirana razina zvuka treba simulirati frekvencijske karakteristike buke umjerenog intenziteta između 55 i 85 decibela; C-ponderirana razina zvuka je simulacija karakteristika 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 slušnim karakteristikama ljudskog uha, a B i C se postupno koriste. Očitanja razine buke uzeta s mjerača razine zvuka moraju označavati uvjete mjerenja.
(4) Geofon i mjerač indikatora Za prikaz pojačanog signala kroz mjerač, također je potreban geofon za pretvaranje signala napona koji se brzo mijenja u signal DC napona koji se sporije mijenja. Veličina ovog istosmjernog napona proporcionalna je veličini ulaznog signala. Prema potrebama mjerenja, detektor se može podijeliti na vršni detektor, prosječni detektor i crni RMS detektor. 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 AC signala kako bi se dobila srednja kvadratna vrijednost napona i konačno poslati signal srednje kvadratne napona u glavu indikatora. Pokazna glava brojila je električno brojilo. Sve dok je njegova ljestvica kalibrirana, vrijednost razine buke u decibelima može se očitati izravno s glave mjerača. Prigušenje glave mjerača razine zvuka općenito ima dva stupnja prijenosa, "brzo" i "sporo". 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. Kako bi zadovoljio potrebe mjesta mjerenja, mjerač razine zvuka općenito ima tronožac, tako da se po potrebi može pričvrstiti na tronožac.
Općenito postoje neke utičnice na ploči. Ako su ove utičnice spojene s prijenosnim oktavnim pojasnim filtrom, mogu formirati mali sustav za analizu spektra na licu mjesta; ako se kombiniraju s magnetofonom, živa buka se može snimiti na vrpcu i pohraniti za kasnije detaljnije istraživanje;
