Koji je princip rada mjerača razine zvuka?
Šumomjer je osnovni instrument za mjerenje buke. To je elektronički instrument, ali se razlikuje od objektivnih elektroničkih instrumenata kao što su voltmetri.
Pri pretvaranju akustičnih signala u električne signale mogu se simulirati vremenske karakteristike brzine odziva ljudskog uha na zvučne valove;
Postoje frekvencijske karakteristike s različitim osjetljivostima na visoke i niske frekvencije i karakteristike intenziteta koje mijenjaju frekvencijske karakteristike 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 mijenja impedanciju kako bi odgovarala mikrofonu i prigušivaču. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži ponderiranja i izvodi frekvencijsko ponderiranje signala (ili vanjskog filtra);
Tada se signal pojačava do određene amplitude kroz prigušivač i pojačalo, a zatim šalje u detektor efektivne vrijednosti (ili eksterni snimač razine), a vrijednost razine šuma daje se na indikatorskom mjeraču.
1) Mikrofon je uređaj koji signale zvučnog tlaka pretvara u signale napona. Također se naziva i mikrofon. To je senzor mjerača razine zvuka. Uobičajeni mikrofoni uključuju kristal, elektret, pokretnu zavojnicu i kondenzator.
Dinamički mikrofon 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.
Ova se struja mijenja prema količini pritiska zvučnog vala kojem je vibrirajuća dijafragma izložena. Što je veći zvučni tlak, veća je proizvedena struja; što je niži zvučni tlak, manja je proizvedena struja.
Kondenzatorski mikrofon uglavnom se sastoji od metalne dijafragme i blisko raspoređenih metalnih elektroda. To je u biti pločasti kondenzator.
Metalna dijafragma i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada na dijafragmu djeluje zvučni tlak, dijafragma se deformira, uzrokujući promjenu udaljenosti između dviju ploča;
Kao rezultat toga, mijenja se kapacitet, 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 općim mjernim okruženjima, tako da se široko koristi.
Budući da je izlazna impedancija kondenzatorskog mikrofona vrlo visoka, pretvorbu impedancije treba izvršiti preko pretpojačala. Predpojačalo je instalirano unutar mjerača razine zvuka blizu mjesta gdje je instaliran kondenzatorski mikrofon.
2) Pojačalo
Općenito se koriste dvostupanjska pojačala, odnosno ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, čija 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 mjerača pokazuje na odgovarajuću poziciju.
Raspon podešavanja prigušivača koji se koristi u ulaznom pojačalu je donji kraj mjerenja, a raspon podešavanja prigušivača koji se koristi u izlaznom pojačalu je gornji kraj mjerenja.
Mnogi mjerači razine zvuka imaju granicu od 70 dB za visoke i niske granice.
3) Ponderirana mreža
Kako bi se simulirala različita osjetljivost ljudskog sluha na različitim frekvencijama, mjerač razine zvuka opremljen je mrežom koja može simulirati karakteristike sluha ljudskog uha i modificirati 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 modificirana osjetilom sluha, koja se naziva ponderirana razina zvuka ili razina buke.
