Hur fungerar en ljudnivåmätare?
Ljudnivåmätaren är ett grundläggande ljudmätningsinstrument. Det är ett elektroniskt instrument, men det skiljer sig från objektiva elektroniska instrument som voltmetrar.
När den akustiska signalen omvandlas till en elektrisk signal kan den simulera tidsegenskaperna för det mänskliga örats svarshastighet på ljudvågen;
En frekvenskaraktäristik som har olika känslighet för höga och låga frekvenser och en intensitetskarakteristik som ändrar frekvenskarakteristiken vid olika ljudstyrka. Därför är ljudnivåmätaren ett subjektivt elektroniskt instrument.
Arbetsprincipen för ljudnivåmätaren är:
Ljudet omvandlas till en elektrisk signal av mikrofonen, och sedan omvandlas impedansen av förförstärkaren för att matcha mikrofonen med dämparen. Förstärkaren lägger till utsignalen till vägningsnätverket och utför frekvensvägning på signalen (eller ett externt filter);
Sedan förstärks signalen till en viss amplitud genom dämparen och förstärkaren, skickas till effektivvärdesdetektorn (eller extern pressnivåskrivare), och värdet på brusnivån anges på indikatormätaren.
1) En mikrofon är en enhet som omvandlar en ljudtryckssignal till en spänningssignal, även känd som en mikrofon, som är en sensor för en ljudnivåmätare. Vanliga mikrofoner är kristall, elektret, rörlig spole och kondensor.
En rörlig spolemikrofon består av ett vibrerande membran, en rörlig spole, en permanentmagnet och en transformator.
Det vibrerande membranet börjar vibrera efter att ha utsatts för ljudvågstryck och driver den rörliga spolen som är installerad med den att vibrera i magnetfältet för att generera en inducerad ström.
Strömmen varierar beroende på storleken på det akustiska trycket på det vibrerande membranet. Ju högre ljudtryck, desto större ström genereras, och ju mindre ljudtryck, desto mindre ström genereras.
Kondensatormikrofonen består huvudsakligen av ett metallmembran och metallelektroder som är nära varandra, vilket i huvudsak är en platt kondensator.
Metallmembranet och metallelektroden utgör de två plattorna i den platta kondensatorn. När membranet utsätts för ljudtryck deformeras membranet och avståndet mellan de två plattorna ändras;
Därför ändras kapacitansen, och spänningen i bitmätkretsen ändras också, vilket realiserar funktionen att omvandla ljudtryckssignalen till en spänningssignal.
Kondensatormikrofon är en idealisk mikrofon vid akustisk mätning. Det har fördelarna med stort dynamiskt omfång, platt frekvenssvar, hög känslighet och god stabilitet i allmän mätmiljö, så det används ofta.
Eftersom kondensatormikrofonens utgångsimpedans är mycket hög är det nödvändigt att utföra impedanstransformation genom förförstärkaren. Förförstärkaren är installerad inuti ljudnivåmätaren nära platsen där kondensormikrofonen är installerad.
2) förstärkare
I allmänhet används en tvåstegsförstärkare, det vill säga en ingångsförstärkare och en utgångsförstärkare, och dess funktion är att förstärka svaga elektriska signaler.
Ingångsdämparen och utgångsdämparen används för att ändra dämpningen av insignalen och dämpningen av utsignalen, så att mätarens pekare kan riktas mot rätt position.
Justeringsområdet för dämparen som används i ingångsförstärkaren är för att mäta den nedre delen, och justeringsområdet för dämparen som används i utgångsförstärkaren mäts vara utmärkt.
De höga och låga ändarna av många ljudnivåmätare begränsas av 70dB.
3) Viktningsnätverk
För att simulera den mänskliga hörselns olika känslighet vid olika frekvenser är en ljudnivåmätare utrustad med ett nätverk som kan simulera det mänskliga örats hörselegenskaper och korrigera den elektriska signalen till ett ungefärligt värde på hörselsinnet. Detta nätverk kallas ett viktningsnätverk. .
Ljudtrycksnivån som mäts genom vägningsnätverket är inte längre ljudtrycksnivån för den objektiva fysiska storheten (kallad linjär ljudtrycksnivå), utan ljudtrycksnivån korrigerad av hörselsinnet, kallad den vägda ljudnivån eller ljudnivån.
