Hur fungerar en ljudnivåmätare?
En ljudnivåmätare är ett grundläggande ljudmätningsinstrument. Det är ett elektroniskt instrument, men det skiljer sig från objektiva elektroniska instrument som voltmetrar.
Vid omvandling av akustiska signaler till elektriska signaler kan den simulera tidsegenskaperna för det mänskliga örats svarshastighet på ljudvågor;
Frekvensegenskaperna för olika känsligheter för höga och låga frekvenser och intensitetsegenskaperna för att ändra frekvenskarakteristika vid olika ljudstyrka. Därför är en ljudnivåmätare ett subjektivt elektroniskt instrument.
Arbetsprincipen för ljudnivåmätaren är:
Mikrofonen omvandlar ljudet till en elektrisk signal, och förförstärkaren omvandlar sedan impedansen för att matcha mikrofonen med dämparen. Förstärkaren lägger till utsignalen till vägningsnätverket för att utföra frekvensvägning på signalen (eller externt filter);
Sedan förstärks signalen till en viss amplitud av dämparen och förstärkaren och skickas sedan till RMS-detektorn (eller en extern pressnivåskrivare), och värdet på brusnivån anges på indikatorn.
1) En mikrofon är en enhet som omvandlar en ljudtryckssignal till en spänningssignal. Det kallas också mikrofon. Det är sensorn för ljudnivåmätaren. Vanliga mikrofoner är kristall, elektret, dynamisk och kondensor.
En dynamisk mikrofon består av ett diafragma, en rörlig spole, en permanentmagnet och en transformator.
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 lägre ljudtryck, desto mindre ström genereras.
Kondensatormikrofoner är huvudsakligen sammansatta av metallmembran och metallelektroder nära varandra, i huvudsak en platt kondensator.
Metallmembranet och metallelektroderna utgör de två plattorna i den platta kondensatorn. När membranet utsätts för ljudtryck kommer membranet att deformeras, vilket gör att avståndet mellan de två plattorna förändras;
Förutom kapacitansen ändras också spänningen i positionsmätkretsen, vilket realiserar effekten av att omvandla ljudtryckssignalen till en spänningssignal.
Kondensatormikrofoner är idealiska mikrofoner vid akustiska mätningar. Den har fördelarna med stort dynamiskt omfång, platt frekvenssvar, hög känslighet och god stabilitet i allmänna mätmiljöer, så det används ofta.
Eftersom kondensatormikrofonens utgångsimpedans är hög krävs impedansomvandling av förförstärkaren, som är installerad inuti ljudnivåmätaren nära den del där kondensormikrofonen är installerad.
2) Förstärkare
I allmänhet används tvåstegsförstärkare, nämligen ingångsförstärkare och 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 mätarhuvudets pekare är i rätt läge.
Justeringsområdet för dämparen som används av ingångsförstärkaren är den nedre delen av mätningen, och justeringsområdet för dämparen som används av utgångsförstärkaren är mycket lämplig för mätningen.
Många ljudnivåmätare har en gräns på 70dB både i gao-änden och den låga.
3) Viktat nätverk
För att simulera det mänskliga örats olika känsligheter vid olika frekvenser finns det ett nätverk i ljudnivåmätaren som kan simulera det mänskliga örats hörselegenskaper och korrigera den elektriska signalen till ett ungefärligt hörselvärde. Detta nätverk kallas ett viktningsnätverk.
Ljudtrycksnivån som mäts av vägningsnätverket är inte längre ljudtrycksnivån för den objektiva fysiska storheten (kallad linjär ljudtrycksnivå), utan ljudtrycksnivån efter hörselkorrigering, som kallas den viktade ljudnivån eller ljudnivån .
