Hur en ljudnivåmätare fungerar
Ljudet omvandlas till en elektrisk signal av mikrofonen, och impedansen omvandlas av förförstärkaren för att matcha mikrofonen och dämparen. Förstärkaren lägger till utsignalen till vägningsnätverket, utför frekvensvägning på signalen (eller externt filter) och förstärker sedan signalen till en viss amplitud genom dämparen och förstärkaren och skickar den till rms-detektorn (eller extern strömförsörjning) ). flat recorder) anges det numeriska värdet för ljudljudnivån på indikatorhuvudet.
Mikrofon
En mikrofon är en enhet som omvandlar en ljudtryckssignal till en spänningssignal, även känd som en mikrofon, vilket är sensorn för en ljudnivåmätare. Vanliga mikrofoner är kristalltyp, elektrettyp, rörlig spoletyp och kondensortyp.
1) Den rörliga spolmikrofonen 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 inducerad ström. Strömmen varierar beroende på storleken på det akustiska trycket på det vibrerande membranet. Ju högre ljudtryck, desto större ström genereras, och ju lägre ljudtryck, desto mindre ström genereras.
2) Kondensatormikrofoner är huvudsakligen sammansatta av metallmembran och metallelektroder som ligger nära varandra och är i huvudsak en platt kondensator. Metallmembranet och metallelektroderna utgör de två plattorna i den platta kondensatorn. När membranet utsätts för ljudtryck deformeras membranet, vilket ändrar avståndet mellan de två plattorna och därmed ändrar kapacitansen. Spänningen i bitmätkretsen förändrades också, vilket realiserade funktionen att omvandla ljudtryckssignalen till en spänningssignal. Kondensatormikrofoner är idealiska mikrofoner för akustisk mätning. De har fördelarna med stort dynamiskt omfång, platt frekvensrespons, hög känslighet och god stabilitet i allmänna mätmiljöer, så de används flitigt. Eftersom kondensatormikrofonens utgångsimpedans är mycket hög är det nödvändigt att utföra impedanstransformation genom förförstärkaren. Förförstärkaren är installerad inuti ljudnivåmätaren nära den del där kondensormikrofonen är installerad.
Förstärkare
Generellt används tvåstegsförstärkare, nämligen ingångsförstärkare och utgångsförstärkare, vars funktion är att förstärka den svaga elektriska signalen. Ingångsdämparen och utgångsdämparen används för att ändra dämpningen av insignalen och dämpningen av utgångssignalen, så att mätarhuvudets pekare pekar till lämplig position. Justeringsområdet för dämparen som används av ingångsförstärkaren är mätningens låga ände, och justeringsområdet för dämparen som används av utgångsförstärkaren är mätningens gao-ände. Många ljudnivåmätare har en gräns på 70dB i de höga och låga ändarna.
Viktat nätverk
Ett nätverk som modifierar den elektriska signalen till ett ungefärligt hörselvärde kallas ett viktat nätverk. Ljudtrycksnivån som mäts av vägningsnätverket är inte längre ljudtrycksnivån för den objektiva fysiska storheten (kallad linjär ljudtrycksnivå), utan ljudtrycksnivån korrigerad av hörselsinnet, som kallas den viktade ljudnivån eller ljudnivån.
Den viktade (även kallade viktade) parametern är en parameter som mäts efter att viss viktningsbearbetning har utförts på frekvenssvarskurvan, för att särskilja den från den ovägda parametern i tillståndet med platt frekvenssvar. Till exempel, signal-brusförhållandet, per definition, mäter vi brusnivån (som kan vara effekt, spänning eller ström) vid den nominella signalnivån. Förhållandet mellan den nominella nivån och brusnivån är signal-brusförhållandet. Om det är decibelvärde, beräkna sedan skillnaden mellan de två. Detta är det ovägda signal-brusförhållandet. Men eftersom det mänskliga örat har olika uppfattningsförmåga av brus känns det bra för mellanfrekvensen runt 500Hz, men inte för den höga frekvensen. Därför kanske det ovägda signal-brusförhållandet inte stämmer överens med det mänskliga örats subjektiva uppfattning om brusnivån. .
Hur förenar man det uppmätta värdet med det subjektiva hörselsinnet? Det finns alltså ett utjämningsnätverk, eller ett viktningsnätverk, som måttligt dämpar de höga frekvenserna, så att mellanfrekvenserna är mer framträdande. Detta viktningsnätverk är kopplat mellan utrustningen som testas och mätinstrumentet, så påverkan av utrustningens mellanfrekvensbrus kommer att "förstärkas" av nätet. Det uppmätta signal-brus-förhållandet kallas det viktade signal-brusförhållandet, vilket kan återspegla människors subjektiva hörsel.
Beroende på vilket viktningsnätverk som används kallas de för A ljudnivå, B ljudnivå och C ljudnivå. A-vägd ljudnivå är att simulera frekvensegenskaperna hos det mänskliga örat till lågintensivt ljud under 55dB, B-vägd ljudnivå är att simulera frekvensegenskaperna för medelintensivt buller från 55dB till 85dB, C-vägd ljudnivå är att simulera frekvensegenskaperna för högintensivt brus. Den största skillnaden mellan de tre är dämpningen av de högfrekventa komponenterna i bruset. A dämpar mest, B är tvåan och C är minst.
Men eftersom den lika ljudstyrka som ligger till grund för A-viktningen har genomgått stora förändringar efter flera revideringar, minskar statusen för A-viktningen successivt.
Detektor
Detektorns funktion är att omvandla den snabbt växlande spänningssignalen till en långsammare växlande likspänningssignal. Storleken på denna DC-spänning är proportionell mot storleken på insignalen. Beroende på behoven av mätning är detektorerna uppdelade i toppdetektorer, medeldetektorer och RMS-detektorer. Toppdetektorn kan ge maxvärdet i ett visst tidsintervall, och medelvärdesdetektorn kan mäta sitt absoluta medelvärde i ett visst tidsintervall. Pulsljud behöver mäta sitt toppvärde, i de flesta brusmätningar används RMS-detektorer.
Effektiv-detektorn kan kvadrera, medelvärde och kvadrera AC-signalen för att erhålla rms-värdet för spänningen, och slutligen överföra effektiv-spänningssignalen till den indikerande mätaren.
