Hvordan fungerer en lydnivåmåler?
Lydnivåmåleren er et grunnleggende støymåleinstrument. Det er et elektronisk instrument, men det er forskjellig fra objektive elektroniske instrumenter som for eksempel voltmetre.
Når det akustiske signalet konverteres til et elektrisk signal, kan det simulere tidskarakteristikkene til det menneskelige ørets responshastighet på lydbølgen;
En frekvenskarakteristikk som har ulik følsomhet for høye og lave frekvenser og en intensitetskarakteristikk som endrer frekvenskarakteristikken ved ulik lydstyrke. Derfor er lydnivåmåleren et subjektivt elektronisk instrument.
Arbeidsprinsippet til lydnivåmåleren er:
Lyden konverteres til et elektrisk signal av mikrofonen, og deretter transformeres impedansen av forforsterkeren til å matche mikrofonen med demperen. Forsterkeren legger til utgangssignalet til vektingsnettverket, og utfører frekvensvekting på signalet (eller et eksternt filter);
Deretter forsterkes signalet til en viss amplitude gjennom attenuatoren og forsterkeren, sendes til den effektive verdidetektoren (eller ekstern trykknivåopptaker), og verdien av støynivået er gitt på indikatormåleren.
1) En mikrofon er en enhet som konverterer et lydtrykksignal til et spenningssignal, også kjent som en mikrofon, som er en sensor for en lydnivåmåler. Vanlige mikrofoner er krystall, elektret, bevegelig spole og kondensator.
En bevegelig spolemikrofon 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 en 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 mindre lydtrykk, jo mindre strøm genereres.
Kondensatormikrofonen er hovedsakelig sammensatt av en metallmembran og metallelektroder som er tett sammen, som i hovedsak er en flat platekondensator.
Metallmembranen og metallelektroden utgjør de to platene til den flate kondensatoren. Når membranen utsettes for lydtrykk, deformeres membranen og avstanden mellom de to platene endres;
Derfor endres kapasitansen, og spenningen i bitmålekretsen endres også, og realiserer funksjonen med å konvertere lydtrykksignalet til et spenningssignal.
Kondensatormikrofon er en ideell mikrofon i akustisk måling. Den har fordelene med stort dynamisk område, flat frekvensrespons, høy følsomhet og god stabilitet i generelt målemiljø, så det 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 stedet der kondensatormikrofonen er installert.
2) forsterker
Vanligvis brukes en totrinnsforsterker, det vil si en inngangsforsterker og en utgangsforsterker, og dens funksjon er å forsterke svake elektriske signaler.
Inngangsdemperen og utgangsdemperen brukes til å endre dempningen av inngangssignalet og dempningen av utgangssignalet, slik at målerens peker kan pekes i riktig posisjon.
Justeringsområdet til demperen som brukes i inngangsforsterkeren er å måle den lave enden, og justeringsområdet til demperen som brukes i utgangsforsterkeren er målt til å være utmerket.
Den høye og lave enden av mange lydnivåmålere er avgrenset av 70dB.
3) Vektnettverk
For å simulere de forskjellige følsomhetene til menneskelig hørsel ved forskjellige frekvenser, er en lydnivåmåler utstyrt med et nettverk som kan simulere de auditive egenskapene til det menneskelige øret og korrigere det elektriske signalet til en omtrentlig verdi av hørselssansen. Dette nettverket kalles et vektingsnettverk. .
Lydtrykknivået målt gjennom vektingsnettverket er ikke lenger lydtrykknivået til den objektive fysiske størrelsen (kalt lineært lydtrykknivå), men lydtrykknivået korrigert av hørselssansen, kalt vektet lydnivå eller støynivå.
