Koji je princip mjerača zvuka?
Zvukomjer je osnovni instrument za mjerenje buke. To je elektronski instrument, ali se razlikuje od objektivnih elektronskih instrumenata kao što su voltmetri.
Prilikom pretvaranja akustičnih signala u električne signale, vremenske karakteristike brzine odgovora ljudskog uha na zvučne valove mogu se simulirati;
Postoje frekvencijske karakteristike s različitim osjetljivostima na visoke i niske frekvencije i karakteristike intenziteta koje mijenjaju frekvencijske karakteristike pri različitim glasnoćama. Stoga je mjerač nivoa zvuka subjektivni elektronski instrument.
Princip rada merača zvuka je:
Mikrofon pretvara zvuk u električni signal, a zatim pretpojačalo mijenja impedanciju kako bi odgovarao mikrofonu i atenuatoru. Pojačalo dodaje izlazni signal mreži ponderisanja i vrši frekvencijsko ponderisanje signala (ili eksternog filtera);
Zatim se signal pojačava do određene amplitude kroz atenuator i pojačavač, a zatim šalje na detektor efektivne vrijednosti (ili eksterni pisač nivoa), a vrijednost nivoa buke se daje na indikatorskom mjeraču.
1) Mikrofon je uređaj koji pretvara signale zvučnog pritiska u signale napona. Naziva se i mikrofonom. To je senzor mjerača zvuka. Uobičajeni mikrofoni uključuju kristal, elektret, pokretnu zavojnicu i kondenzator.
Dinamički mikrofon se sastoji od vibrirajuće dijafragme, 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.
Ova struja se mijenja u skladu s količinom pritiska zvučnog vala kojem je izložena vibrirajuća dijafragma. Što je veći zvučni pritisak, to je veća struja koja se stvara; što je niži zvučni pritisak, to je manja stvorena struja.
Kondenzatorski mikrofon se uglavnom sastoji od metalne dijafragme i blisko raspoređenih metalnih elektroda. To je u suštini pločasti kondenzator.
Metalna dijafragma i metalna elektroda čine dvije ploče ravnog kondenzatora. Kada na dijafragmu utiče zvučni pritisak, dijafragma se deformiše, uzrokujući promjenu udaljenosti između dvije ploče;
Kao rezultat toga, kapacitivnost se mijenja, a mijenja se i napon u mjernom krugu bitova, 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 općim mjernim okruženjima, tako da se široko koristi.
Budući da je izlazna impedansa kondenzatorskog mikrofona vrlo visoka, konverzija impedanse se mora izvršiti preko pretpojačala. Pretpojačalo je ugrađeno u merač nivoa zvuka blizu mesta gde je instaliran kondenzatorski mikrofon.
2) Pojačalo
Uglavnom se koriste dvostepena pojačala, odnosno ulazno pojačalo i izlazno pojačalo, čija je funkcija pojačavanje slabih električnih signala.
Ulazni atenuator i izlazni atenuator se koriste za promjenu slabljenja ulaznog signala i slabljenja izlaznog signala tako da pokazivač mjerača pokazuje na odgovarajuću poziciju.
Opseg podešavanja atenuatora koji se koristi u ulaznom pojačalu je donji kraj merenja, a opseg podešavanja atenuatora koji se koristi u izlaznom pojačalu je gornji kraj merenja.
Mnogi mjerači nivoa zvuka imaju graničnu vrijednost od 70 dB za visoke i niske granice.
3) Ponderisana mreža
Kako bi se simulirale različite osjetljivosti ljudskog sluha na različitim frekvencijama, mjerač nivoa zvuka je opremljen mrežom koja može simulirati karakteristike sluha ljudskog uha i modificirati električni signal na približnu vrijednost čula sluha. Ova mreža se naziva mreža ponderiranja.
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 modifikovan čulom sluha, koji se naziva ponderisani nivo zvuka ili nivo buke.
