Hvordan en lydnivåmåler fungerer
Lyden konverteres til et elektrisk signal av mikrofonen, og impedansen transformeres av forforsterkeren for å matche mikrofonen og demperen. Forsterkeren legger til utgangssignalet til vektingsnettverket, utfører frekvensvekting på signalet (eller eksternt filter), og forsterker deretter signalet til en viss amplitude gjennom attenuatoren og forsterkeren, og sender det til rms-detektoren (eller ekstern strømforsyning). ). flat opptaker), er den numeriske verdien av støylydnivået gitt på indikatorhodet.
Mikrofon
En mikrofon er en enhet som konverterer et lydtrykksignal til et spenningssignal, også kjent som en mikrofon, som er sensoren til en lydnivåmåler. Vanlige mikrofoner er krystalltype, elektrettype, bevegelig spoletype og kondensatortype.
1) Den bevegelige spolemikrofonen er sammensatt av en vibrerende membran, en bevegelig spole, en permanent magnet og en transformator. Den vibrerende membranen begynner å vibrere etter å ha blitt utsatt for lydbølgetrykk, og driver den bevegelige spolen installert med den til å vibrere i magnetfeltet for å generere indusert strøm. Strømmen varierer i henhold til størrelsen på det akustiske trykket på den vibrerende membranen. Jo større lydtrykk, jo større strøm genereres, og jo lavere lydtrykk, jo mindre strøm genereres.
2) Kondensatormikrofoner er hovedsakelig sammensatt av metallmembraner og metallelektroder som er tett sammen, og er i hovedsak en flat kondensator. Metallmembranen og metallelektrodene utgjør de to platene til den flate kondensatoren. Når membranen utsettes for lydtrykk, deformeres membranen, noe som endrer avstanden mellom de to platene, og dermed endrer kapasitansen. Spenningen i bitmålekretsen endret seg også, og realiserte funksjonen med å konvertere lydtrykksignalet til et spenningssignal. Kondensatormikrofoner er ideelle mikrofoner i akustisk måling. De har fordelene med stort dynamisk område, flat frekvensrespons, høy følsomhet og god stabilitet i generelle målemiljøer, så de er mye brukt. Siden utgangsimpedansen til kondensatormikrofonen er veldig høy, er det nødvendig å utføre impedanstransformasjon gjennom forforsterkeren. Forforsterkeren er installert inne i lydnivåmåleren nær delen der kondensatormikrofonen er installert.
Forsterker
Vanligvis brukes to-trinns forsterkere, nemlig inngangsforsterker og utgangsforsterker, hvis funksjon er å forsterke det svake elektriske signalet. Inngangsdemperen og utgangsdemperen brukes til å endre dempningen av inngangssignalet og dempningen av utgangssignalet, slik at pekeren på målerhodet peker til riktig posisjon. Justeringsområdet til demperen som brukes av inngangsforsterkeren er målingens lave ende, og justeringsområdet til attenuatoren som brukes av utgangsforsterkeren er målingens gao-ende. Mange lydnivåmålere har en grense på 70dB på den høye og lave enden.
Vektet nettverk
Et nettverk som modifiserer det elektriske signalet til en omtrentlig hørselsverdi kalles et vektet nettverk. Lydtrykknivået målt av vektingsnettverket er ikke lenger lydtrykknivået til den objektive fysiske størrelsen (kalt det lineære lydtrykknivået), men lydtrykknivået korrigert av hørselssansen, som kalles vektet lydnivå eller støynivået.
Den vektede (også kalt vektet) parameteren er en parameter målt etter at en viss vektbehandling er utført på frekvensresponskurven, for å skille den fra den uveide parameteren i tilstanden flat frekvensrespons. For eksempel, signal-til-støy-forholdet, per definisjon, måler vi støynivået (som kan være effekt, spenning eller strøm) ved det nominelle signalnivået. Forholdet mellom det nominelle nivået og støynivået er signal-til-støy-forholdet. Hvis det er desibelverdi, beregner du forskjellen mellom de to. Dette er det uvektede signal-til-støy-forholdet. Men fordi det menneskelige øret har forskjellige oppfatningsevner for støy, føles det bra for mellomfrekvensen rundt 500Hz, men ikke for høyfrekvensen. Derfor kan det være at det uvektede signal-til-støy-forholdet ikke stemmer overens med det menneskelige ørets subjektive oppfatning av støynivået. .
Hvordan forene den målte verdien med den subjektive hørselssansen? Det er altså et utjevningsnettverk, eller et vektingsnettverk, som moderat demper de høye frekvensene, slik at mellomfrekvensene er mer fremtredende. Dette vektingsnettverket er koblet mellom utstyret som testes og måleinstrumentet, slik at påvirkningen av mellomfrekvensstøyen til utstyret vil "forsterkes" av nettverket. Det målte signal-til-støy-forholdet kalles vektet signal-til-støy-forhold, som mer virkelig kan reflektere folks subjektive hørselssans.
Avhengig av vektingsnettverket som brukes, kalles de A lydnivå, B lydnivå og C lydnivå. A-veid lydnivå er å simulere frekvensegenskapene til det menneskelige øret til lavintensitetsstøy under 55dB, B-veid lydnivå er å simulere frekvenskarakteristikkene til middels intensitetsstøy fra 55dB til 85dB, C-veid lydnivå er å simulere frekvenskarakteristikkene til høyintensitetsstøy. Hovedforskjellen mellom de tre er dempingen av støyens høyfrekvente komponenter. A demper mest, B er den andre og C er minst.
Men siden likestyrkekurven som ligger til grunn for A-vekting har gjennomgått store endringer etter flere revisjoner, er statusen for A-vekting gradvis synkende.
Detektor
Funksjonen til detektoren er å konvertere det raskt skiftende spenningssignalet til et langsommere skiftende likespenningssignal. Størrelsen på denne likespenningen er proporsjonal med størrelsen på inngangssignalet. Etter behov for måling er detektorene delt inn i toppdetektorer, gjennomsnittsdetektorer og RMS-detektorer. Toppdetektoren kan gi maksimalverdien i et visst tidsintervall, og gjennomsnittsverdidetektoren kan måle sin absolutte gjennomsnittsverdi i et visst tidsintervall. Pulslyd må måle sin toppverdi, i de fleste støymålinger brukes RMS-detektorer.
Effektiv-detektoren kan kvadrere, midlere og kvadrere AC-signalet for å oppnå rms-verdien til spenningen, og til slutt overføre rms-spenningssignalet til den indikerende måleren.
