Kako radi mjerač nivoa zvuka?
Zvukomjer je osnovni instrument za mjerenje buke. To je elektronski instrument, ali se razlikuje od objektivnih elektronskih instrumenata kao što su voltmetri.
Kada pretvara akustični signal u električni signal, može simulirati vremenske karakteristike brzine reakcije ljudskog uha na zvučni val;
Frekvencijska karakteristika koja ima različitu osjetljivost na visoke i niske frekvencije i karakteristika intenziteta koja mijenja frekvencijsku karakteristiku pri različitoj glasnoći. Stoga je mjerač nivoa zvuka subjektivni elektronski instrument.
Princip rada merača zvuka je:
Zvuk se preko mikrofona pretvara u električni signal, a zatim pretpojačalo pretvara impedansu kako bi se uskladio mikrofon sa prigušivačem. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži ponderisanja i vrši frekvencijsko ponderisanje signala (ili eksternog filtera);
Zatim se signal pojačava do određene amplitude preko atenuatora i pojačala, šalje na detektor efektivne vrijednosti (ili eksterni pisač nivoa pritiska), a vrijednost nivoa buke se daje na indikatorskom mjeraču.
1) Mikrofon je uređaj koji pretvara signal zvučnog pritiska u signal napona, poznat i kao mikrofon, koji je senzor mjerača zvuka. Uobičajeni mikrofoni su kristalni, elektretni, pokretni kalem i kondenzator.
Mikrofon sa pokretnom zavojnicom sastoji se od vibrirajuće membrane, pokretne zavojnice, trajnog magneta i transformatora.
Vibrirajuća dijafragma počinje da vibrira nakon što je podvrgnuta pritisku zvučnog talasa i pokreće pokretni kalem koji je ugrađen sa njom da vibrira u magnetskom polju kako bi se stvorila indukovana struja.
Struja varira u skladu sa veličinom akustičkog pritiska na vibrirajuću membranu. Što je veći zvučni pritisak, to je veća generisana struja, a što je manji zvučni pritisak, to je manja generisana struja.
Kondenzatorski mikrofon se uglavnom sastoji od metalne dijafragme i metalnih elektroda koje su blizu jedna drugoj, što je u suštini ravni kondenzator.
Metalna dijafragma i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada je dijafragma podvrgnuta zvučnom pritisku, dijafragma se deformiše i rastojanje između dve ploče se menja;
Zbog toga se mijenja kapacitivnost, a mijenja se i napon u mjernom kolu bita, čime se ostvaruje funkcija pretvaranja signala zvučnog pritiska u signal napona.
Kondenzatorski mikrofon je idealan mikrofon za akustična mjerenja. Ima prednosti velikog dinamičkog raspona, ravnog frekvencijskog odziva, visoke osjetljivosti i dobre stabilnosti u općem mjernom okruženju, tako da se široko koristi.
Kako je izlazna impedansa kondenzatorskog mikrofona vrlo visoka, potrebno je izvršiti transformaciju impedanse preko pretpojačala. Pretpojačalo je ugrađeno u merač nivoa zvuka u blizini mesta gde je instaliran kondenzatorski mikrofon.
2) pojačalo
Uglavnom se koristi dvostepeno pojačalo, odnosno ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, a njegova funkcija je pojačavanje slabih električnih signala.
Ulazni atenuator i izlazni atenuator se koriste za promjenu slabljenja ulaznog signala i slabljenja izlaznog signala, tako da pokazivač mjerača može biti usmjeren na odgovarajuću poziciju.
Opseg podešavanja atenuatora koji se koristi u ulaznom pojačalu je za mjerenje niske granice, a raspon podešavanja atenuatora koji se koristi u izlaznom pojačalu je izmjeren kao odličan.
Visoki i donji krajevi mnogih mjerača nivoa zvuka ograničeni su sa 70 dB.
3) Mreža pondera
Kako bi se simulirale različite osjetljivosti ljudskog sluha na različitim frekvencijama, mjerač nivoa zvuka je opremljen mrežom koja može simulirati slušne karakteristike ljudskog uha i ispraviti električni signal na približnu vrijednost čula sluha. Ova mreža se naziva mreža pondera. .
Nivo zvučnog pritiska meren preko mreže za merenje više nije nivo zvučnog pritiska objektivne fizičke veličine (koji se naziva linearni nivo zvučnog pritiska), već nivo zvučnog pritiska korigovan čulom sluha, koji se naziva ponderisani nivo zvuka ili nivo buke.
