Osnove mjerača razine zvuka
Urođeno nepravilno kretanje i međusobno odbijanje molekula zraka stvaraju statičku silu, koja se naziva atmosferski pritisak. Zvuk je vibracija molekula zraka, a vibrirajuće molekule zraka stvaraju dodatni pritisak na poprečni presjek kroz koji prolaze, što se naziva zvučni pritisak. Zvučni pritisak je mnogo manji od atmosferskog. Generalno, nivo zvučnog pritiska se koristi za opisivanje veličine zvuka. To jest, veoma mali zvučni pritisak p0=2 x 10-5 Pa se koristi kao referentni zvučni pritisak. Vrijednost dobijena množenjem omjera izmjerenog zvučnog pritiska p i referentnog zvučnog pritiska p0 sa 20 naziva se nivo zvučnog pritiska, a jedinica je decibeli (db). Decibel (dB) je dobio ime po američkom izumitelju telefona Bellu, pošto je jedinica decibela prevelika, koristi se za predstavljanje 1/10 decibela. Izračunavanje decibela nije linearna proporcija, već logaritamska proporcija. Kada koristite decibele za opisivanje zvuka, frekvenciju treba navesti u isto vrijeme.
Princip i sastav merača nivoa zvuka
Mjerač nivoa zvuka je osnovni instrument u mjerenju buke, koji se obično sastoji od mikrofona, pretpojačala, prigušivača, pojačala, mreže za mjerenje frekvencije i glave indikatora efektivne vrijednosti.
Princip rada merača nivoa zvuka je da se zvuk preko mikrofona pretvara u električni signal, a zatim se impedansa transformiše pomoću pretpojačala kako bi se uskladio mikrofon sa prigušivačem. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži za mjerenje, vrši mjerenje frekvencije na signalu (ili eksternom filteru), a zatim pojačava signal do određene amplitude kroz atenuator i pojačalo i šalje ga detektoru efektivne vrijednosti (ili eksterni rekorder nivoa). Vrijednost nivoa buke je prikazana na glavi indikatora.
Mikrofon je uređaj koji pretvara signale zvučnog pritiska u signale napona, također poznat kao mikrofon. To je senzor mjerača zvuka. Postoji nekoliko uobičajenih tipova mikrofona, uključujući kristalni tip, elektretni tip, tip pokretne zavojnice i kapacitivni tip.
1.1 Dinamički zavojni mikrofon sastoji se od vibrirajuće dijafragme, pokretne zavojnice, magneta i transformatora. Nakon što je podvrgnuta akustičnom pritisku, vibrirajuća dijafragma počinje da vibrira i pokreće pokretni kalem koji je ugrađen s njom da vibrira u magnetskom polju kako bi se stvorila indukovana struja. Struja varira u skladu sa veličinom akustičkog pritiska primenjenog na vibrirajuću membranu. Što je veći zvučni pritisak, to je veća generisana struja, a što je niži zvučni pritisak, to je manja generisana struja.
1.2 Kapacitivni mikrofon se uglavnom sastoji od metalne dijafragme i metalne elektrode koja se nalazi vrlo blizu nje, u suštini ravnog kondenzatora. Metalni film i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada je film izložen zvučnom pritisku, on se deformiše, uzrokujući promjenu udaljenosti između dvije ploče i na taj način mijenjajući kapacitet. Napon u krugu za mjerenje položaja se također mijenja, čime se postiže funkcija pretvaranja signala zvučnog pritiska u signale napona. Kapacitivni mikrofoni su idealni mikrofoni u akustičnim mjerenjima, s prednostima kao što su veliki dinamički raspon, ravan frekvencijski odziv, visoka osjetljivost i dobra stabilnost u općim mjernim okruženjima, što ih čini širokom upotrebom. Zbog visoke izlazne impedanse kondenzatorskog mikrofona, potrebna je transformacija impedanse preko pretpojačala, koje je ugrađeno unutar merača nivoa zvuka u blizini lokacije na kojoj je instaliran kondenzatorski mikrofon.
