Як працює шумомір?
Шумомір є основним інструментом для вимірювання шуму. Це електронний прилад, але він відрізняється від об’єктивних електронних приладів, таких як вольтметри.
При перетворенні акустичного сигналу в електричний він може імітувати часові характеристики швидкості реакції людського вуха на звукову хвилю;
Частотна характеристика, яка має різну чутливість до високих і низьких частот, і характеристика інтенсивності, яка змінює частотну характеристику при різній гучності. Тому шумомір є суб'єктивним електронним приладом.
Принцип роботи шумоміра такий:
Звук перетворюється на електричний сигнал за допомогою мікрофона, а потім опір перетворюється попереднім підсилювачем, щоб узгодити мікрофон з атенюатором. Підсилювач додає вихідний сигнал до мережі зважування та виконує частотне зважування сигналу (або зовнішнього фільтра);
Потім сигнал посилюється до певної амплітуди через аттенюатор і підсилювач, направляється на детектор ефективного значення (або зовнішній реєстратор рівня преса), а значення рівня шуму видається на індикаторі.
1) Мікрофон - це пристрій, який перетворює сигнал звукового тиску в сигнал напруги, також відомий як мікрофон, який є датчиком шумоміра. Поширеними мікрофонами є кришталевий, електретний, з рухомою котушкою та конденсаторний.
Мікрофон з рухомою котушкою складається з вібраційної діафрагми, рухомої котушки, постійного магніту та трансформатора.
Вібраційна діафрагма починає вібрувати після впливу звукової хвилі та змушує рухому котушку, встановлену разом із нею, вібрувати в магнітному полі, створюючи індукційний струм.
Струм змінюється відповідно до величини акустичного тиску на вібруючу діафрагму. Чим більший звуковий тиск, тим більший генерований струм, і чим менший звуковий тиск, тим менший генерований струм.
Конденсаторний мікрофон в основному складається з металевої діафрагми та металевих електродів, розташованих близько один до одного, що, по суті, є плоским пластинчастим конденсатором.
Металева діафрагма і металевий електрод складають дві пластини плоского конденсатора. Коли діафрагма піддається звуковому тиску, діафрагма деформується, а відстань між двома пластинами змінюється;
Таким чином, ємність змінюється, і напруга в ланцюзі вимірювання біта також змінюється, реалізуючи функцію перетворення сигналу звукового тиску в сигнал напруги.
Конденсаторний мікрофон є ідеальним мікрофоном для акустичних вимірювань. Він має такі переваги, як великий динамічний діапазон, плоска частотна характеристика, висока чутливість і хороша стабільність у загальному середовищі вимірювання, тому він широко використовується.
Оскільки вихідний опір конденсаторного мікрофона дуже високий, необхідно виконати перетворення імпедансу через попередній підсилювач. Попередній підсилювач встановлюється всередині шумоміра біля місця установки конденсаторного мікрофона.
2) підсилювач
Як правило, використовується двокаскадний підсилювач, тобто вхідний підсилювач і вихідний підсилювач, і його функція полягає в посиленні слабких електричних сигналів.
Вхідний аттенюатор і вихідний аттенюатор використовуються для зміни ослаблення вхідного сигналу та ослаблення вихідного сигналу, щоб стрілка лічильника могла бути спрямована в правильне положення.
Діапазон регулювання аттенюатора, який використовується у вхідному підсилювачі, призначений для вимірювання низьких частот, а діапазон регулювання аттенюатора, який використовується у вихідному підсилювачі, вважається відмінним.
Верхні та низькі межі багатьох шумомірів обмежені 70 дБ.
3) Вагова мережа
Щоб імітувати різну чутливість людського слуху на різних частотах, шумомір оснащений мережею, яка може імітувати слухові характеристики людського вуха та коригувати електричний сигнал до приблизного значення відчуття слуху. Ця мережа називається ваговою мережею. .
Рівень звукового тиску, виміряний за допомогою вагової мережі, більше не є рівнем звукового тиску об’єктивної фізичної величини (званий лінійним рівнем звукового тиску), а рівнем звукового тиску, скоригованим на слух, який називається зваженим рівнем звуку або рівнем шуму.
