Склад і функції шумоміра
Шумомір зазвичай складається з мікрофона, підсилювача, атенюатора, вагової мережі, детектора, індикаторного вимірювача та джерела живлення.
(1) Мікрофон Це пристрій, який перетворює сигнал звукового тиску в сигнал напруги, також відомий як мікрофон, і є датчиком. Поширені мікрофони: кришталевий, електретний, з рухомою котушкою та конденсаторний. Датчик рухомої котушки 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; чим менший звуковий тиск, тим менший генерований струм
Ємнісні датчики в основному складаються з металевих діафрагм і металевих електродів, розташованих близько один до одного, що, по суті, є плоским пластинчастим конденсатором. Металева діафрагма і металеві електроди складають дві пластини плоского конденсатора. Коли діафрагма піддається звуковому тиску, діафрагма деформується, відстань між двома пластинами змінюється, а також змінюється ємність, тим самим генеруючи змінну напругу, форма хвилі якої пропорційна рівню звукового тиску в межах лінійного діапазону мікрофона, реалізуючи функція 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 ємнісного датчика дуже високий, необхідно виконати перетворення імпедансу через попередній підсилювач. Попередній підсилювач встановлюється всередині шумоміра близько до частини, де встановлений ємнісний датчик.
(2) Підсилювачі та атенюатори Багато вітчизняних та імпортних підсилювачів, які зараз популярні, використовують двокаскадні підсилювачі в схемі посилення, а саме вхідний підсилювач і вихідний підсилювач, функція яких полягає в посиленні слабких електричних сигналів. Вхідний аттенюатор і вихідний аттенюатор використовуються для зміни ослаблення вхідного сигналу та ослаблення вихідного сигналу таким чином, щоб покажчик вимірювальної головки вказував на відповідне положення, а затухання кожної передачі становило 1{{3 }} децибел. Діапазон регулювання аттенюатора, який використовується вхідним підсилювачем, призначений для вимірювання нижнього рівня (наприклад, 0~70 децибел), а діапазон регулювання аттенюатора, який використовується вихідним підсилювачем, — для вимірювання верхнього рівня (70~120 децибел). Циферблати вхідного і вихідного атенюаторів часто виконуються в різних кольорах, і в даний час чорний і прозорий часто бувають парними. Оскільки високий і низький рівень багатьох шумомірів обмежені 70 децибелами, необхідно запобігти перевищенню межі під час обертання, щоб не пошкодити пристрій.
(3) Мережа зважування Щоб імітувати різну чутливість людського слуху на різних частотах, існує вбудована мережа, яка може імітувати слухові характеристики людського вуха та коригувати електричний сигнал у мережу, подібну до 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.
Загалом існує три типи зважувальних мереж: A, B і C. А-зважений рівень звуку призначений для моделювання частотних характеристик людського вуха до шуму низької інтенсивності нижче 55 децибел; B-зважений рівень звуку повинен імітувати частотні характеристики шуму помірної інтенсивності між 55 і 85 децибелами; С-зважений рівень звуку призначений для моделювання характеристик шуму високої інтенсивності. Різниця між ними полягає в ступені ослаблення низькочастотних компонентів шуму. Найбільше послаблюється А, потім В і найменше С. А-зважений рівень звуку є найбільш широко використовуваним вимірюванням шуму у світі, оскільки його характерна крива близька до характеристик слуху людського вуха, а B і C використовуються поступово. Показники рівня шуму, зняті із шумомірів, повинні вказувати на умови вимірювання.
(4) Геофон та вимірювальний індикатор Для відображення посиленого сигналу через вимірювальний прилад також потрібен геофон для перетворення сигналу напруги, що швидко змінюється, у сигнал напруги постійного струму, який змінюється повільніше. Величина цієї постійної напруги пропорційна величині вхідного сигналу. Відповідно до потреб вимірювання детектор можна розділити на детектор піків, детектор середнього значення та детектор чорного RMS. Піковий детектор може видавати максимальне значення певного інтервалу часу, а детектор середнього значення може вимірювати його абсолютне середнє значення в певному інтервалі часу. Детектори кореневих квадратів використовуються в більшості вимірювань, за винятком імпульсних звуків, таких як постріли, для яких потрібні пікові вимірювання. Детектор середньоквадратичного значення може зводити, усереднювати та квадратний корінь сигналу змінного струму, щоб отримати середньоквадратичне значення напруги, і, нарешті, надсилати сигнал середньоквадратичної напруги до головки індикатора. Показуюча лічильна головка - електролічильник. Поки його шкала відкалібрована, значення рівня шуму в децибелах можна зчитувати безпосередньо з лічильної головки. Демпфування вимірювача рівня звуку зазвичай має дві передачі: «швидку» та «повільну». Середній час «швидкої» передачі становить 0.27 с, що дуже близько до середнього фізіологічного часу органу слуху людини; середній час «повільної» передачі 1,05с. При вимірюванні стабільного шуму або необхідності запису процесу зміни рівня звуку доцільніше використовувати «швидку» передачу; коли коливання виміряного шуму є відносно великим, доцільніше використовувати «повільну» передачу. Щоб задовольнити потреби місця вимірювання, шумомір зазвичай має штатив, щоб його можна було закріпити на штативі за потреби.
На панелі взагалі є кілька гнізд. Якщо ці гнізда підключити до портативного октавного смугового фільтра, вони можуть утворити невелику просту систему аналізу спектру для використання на місці; якщо їх поєднати з магнітофоном, живий шум можна записати на плівку і зберегти для подальшого більш детального дослідження;
