Grunderna för ljudnivåmätare
Den inneboende oregelbundna rörelsen och ömsesidiga avstötningen av luftmolekyler skapar en statisk kraft, som kallas atmosfärstryck. Ljud är vibrationen av luftmolekyler, och de vibrerande luftmolekylerna genererar ytterligare tryck på tvärsnittet de passerar genom, vilket kallas ljudtryck. Ljudtrycket är mycket mindre än atmosfärstrycket. I allmänhet används ljudtrycksnivån för att beskriva ljudets storlek. Det vill säga ett mycket litet ljudtryck p0=2 x 10-5 Pa används som referensljudtryck. Värdet som erhålls genom att multiplicera förhållandet mellan det uppmätta ljudtrycket p och referensljudtrycket p0 med 20 kallas ljudtrycksnivå, och enheten är decibel (db). Decibel (dB) är uppkallad efter den amerikanska telefonuppfinnaren Bell, eftersom enheten för decibel är för stor används den för att representera 1/10 av en decibel. Beräkningen av decibel är inte en linjär proportion, utan en logaritmisk proportion. När decibel används för att beskriva ljud måste frekvensen anges samtidigt.
Princip och sammansättning av ljudnivåmätare
En ljudnivåmätare är ett grundläggande instrument för brusmätning, vanligtvis bestående av en mikrofon, förförstärkare, dämpare, förstärkare, frekvensvägningsnätverk och ett effektivt värdeindikatorhuvud.
Arbetsprincipen för en ljudnivåmätare är att ljudet omvandlas till en elektrisk signal av en mikrofon, och sedan omvandlas impedansen av en förförstärkare för att matcha mikrofonen med en dämpare. Förstärkaren lägger till utsignalen till vägningsnätverket, utför frekvensviktning på signalen (eller ett externt filter) och förstärker sedan signalen till en viss amplitud genom en dämpare och förstärkare och skickar den till effektivvärdesdetektorn (eller en extern nivåinspelare). Ljudnivåvärdet visas på indikatorhuvudet.
En mikrofon är en enhet som omvandlar ljudtryckssignaler till spänningssignaler, även känd som en mikrofon. Det är sensorn för en ljudnivåmätare. Det finns flera vanliga typer av mikrofoner, inklusive kristalltyp, elektrettyp, rörlig spoletyp och kapacitiv typ.
1.1 En dynamisk spolemikrofon består av ett vibrerande membran, en rörlig spole, en magnet och en transformator. Efter att ha utsatts för akustiskt tryck börjar det vibrerande membranet att vibrera och driver den rörliga spolen som är installerad med den att vibrera i magnetfältet för att generera inducerad ström. Strömmen varierar beroende på storleken på det akustiska trycket som appliceras på det vibrerande membranet. Ju högre ljudtryck, desto större genererad ström, och ju lägre ljudtryck, desto mindre genererad ström.
1.2 Kapacitiv mikrofon består huvudsakligen av ett metallmembran och en metallelektrod placerad mycket nära den, i huvudsak en platt kondensator. Metallfilmen och metallelektroden bildar de två plattorna i en platt kondensator. När filmen utsätts för ljudtryck deformeras den, vilket orsakar en förändring av avståndet mellan de två plattorna och därmed förändrar kapacitansen. Spänningen i positionsmätkretsen ändras också, vilket uppnår funktionen att omvandla ljudtryckssignaler till spänningssignaler. Kapacitiva mikrofoner är idealiska mikrofoner i akustiska mätningar, med fördelar som stort dynamiskt omfång, platt frekvensrespons, hög känslighet och god stabilitet i allmänna mätmiljöer, vilket gör dem flitigt använda. På grund av kondensatormikrofonens höga utgångsimpedans krävs impedanstransformation genom en förförstärkare, som är installerad inuti ljudnivåmätaren nära platsen där kondensormikrofonen är installerad.
