Hogyan működik a zajszintmérő
A hangot a mikrofon elektromos jellé alakítja, az impedanciát pedig az előerősítő alakítja át, hogy illeszkedjen a mikrofonhoz és a csillapítóhoz. Az erősítő hozzáadja a kimenő jelet a súlyozási hálózathoz, frekvenciasúlyozást végez a jelen (vagy külső szűrőn), majd a jelet a csillapítón és az erősítőn keresztül egy bizonyos amplitúdóig felerősíti, és továbbítja az effektív érzékelőnek (vagy külső tápegységnek). ). lapos rögzítő), a zajhangszint számértéke a jelzőfejen látható.
Mikrofon
A mikrofon egy hangnyomásjelet feszültségjellé alakító eszköz, más néven mikrofon, amely a hangszintmérő érzékelője. A leggyakoribb mikrofonok kristály típusú, elektret típusú, mozgó tekercs típusú és kondenzátor típusú.
1) A mozgó tekercs mikrofon egy rezgő membránból, egy mozgatható tekercsből, egy állandó mágnesből és egy transzformátorból áll. A rezgő membrán hanghullámnyomásnak kitéve rezegni kezd, és a vele felszerelt mozgatható tekercset a mágneses térben rezgésbe hajtja, indukált áramot generálva. Az áramerősség a rezgő membránra ható akusztikus nyomás nagyságától függően változik. Minél nagyobb a hangnyomás, annál nagyobb a generált áram, és minél alacsonyabb a hangnyomás, annál kevesebb áram keletkezik.
2) A kondenzátormikrofonok főleg fémmembránokból és fémelektródákból állnak, amelyek közel vannak egymáshoz, és lényegében lapos kondenzátorok. A fém membrán és a fém elektródák alkotják a lapos kondenzátor két lemezét. Amikor a membránt hangnyomásnak teszik ki, a membrán deformálódik, ami megváltoztatja a két lemez közötti távolságot, ezáltal megváltozik a kapacitás. A bitmérő áramkör feszültsége is megváltozott, megvalósítva a hangnyomásjel feszültségjellé alakításának funkcióját. A kondenzátor mikrofonok ideális mikrofonok az akusztikus mérésekhez. Előnyük a nagy dinamikatartomány, a lapos frekvencia-válasz, a nagy érzékenység és a jó stabilitás általános mérési környezetben, ezért széles körben használják őket. Mivel a kondenzátor mikrofon kimeneti impedanciája nagyon magas, az impedancia transzformációt az előerősítőn keresztül kell végrehajtani. Az előerősítő a hangszintmérő belsejébe van beszerelve, annak a résznek a közelében, ahol a kondenzátor mikrofont felszerelik.
Erősítő
Általában kétfokozatú erősítőket használnak, nevezetesen bemeneti erősítőt és kimeneti erősítőt, amelyek feladata a gyenge elektromos jel felerősítése. A bemeneti csillapító és a kimeneti csillapító a bemeneti jel csillapításának és a kimeneti jel csillapításának megváltoztatására szolgál úgy, hogy a mérőfej mutatója a megfelelő pozícióba mutasson. A bemeneti erősítő által használt csillapító beállítási tartománya a mérés alsó határa, a kimeneti erősítő által használt csillapító beállítási tartománya pedig a mérési gao vége. Sok zajszintmérőnek 70 dB-es határa van a felső és az alsó végeken.
Súlyozott hálózat
Azt a hálózatot, amely az elektromos jelet a hallás hozzávetőleges értékére módosítja, súlyozott hálózatnak nevezzük. A súlyozási hálózat által mért hangnyomásszint már nem az objektív fizikai mennyiség hangnyomásszintje (ún. lineáris hangnyomásszint), hanem a hallásérzékeléssel korrigált hangnyomásszint, amelyet súlyozott hangszintnek, ill. a zajszint.
A súlyozott (más néven súlyozott) paraméter egy olyan paraméter, amelyet bizonyos súlyozási feldolgozás után mérnek a frekvencia-válasz görbén, hogy megkülönböztessük a súlyozatlan paramétertől a lapos frekvencia-válasz állapotában. Például a jel-zaj arány definíció szerint a zajszintet (amely lehet teljesítmény, feszültség vagy áram) a névleges jelszinten mérjük. A névleges szint és a zajszint aránya a jel-zaj viszony. Ha ez decibel érték, akkor számítsa ki a kettő közötti különbséget. Ez a súlyozatlan jel-zaj arány. Mivel azonban az emberi fül különböző zajérzékelési képességekkel rendelkezik, az 500 Hz körüli köztes frekvencián jól érzi magát, a magas frekvencián viszont nem. Ezért előfordulhat, hogy a súlyozatlan jel-zaj arány nincs összhangban az emberi fül által a zajszintről alkotott szubjektív érzékeléssel. .
Hogyan lehet a mért értéket egyesíteni a szubjektív hallásérzékkel? Tehát van egy kiegyenlítő hálózat, vagy egy súlyozó hálózat, amely mérsékelten csillapítja a magas frekvenciákat, így a közbenső frekvenciák hangsúlyosabbak. Ez a súlyozási hálózat kapcsolódik a vizsgált berendezés és a mérőműszer közé, így a berendezés közbenső frekvenciájú zajának hatását a hálózat „erősíti”. A mért jel-zaj arányt súlyozott jel-zaj aránynak nevezik, amely még valódiabban tükrözi az emberek szubjektív hallásérzékét.
A használt súlyozási hálózattól függően ezeket A hangszintnek, B hangszintnek és C hangszintnek nevezik. Az A-súlyozású hangszint az emberi fül frekvenciakarakterisztikáját szimulálja az 55 dB alatti alacsony intenzitású zajra, a B-súlyozott hangszint a közepes intenzitású zaj frekvenciakarakterisztikáját szimulálja 55 dB és 85 dB között, a C-súlyozott hangszint pedig a nagy intenzitású zaj frekvenciajellemzőinek szimulálására. A fő különbség a három között a zaj nagyfrekvenciás összetevőinek csillapítása. A csillapítja a legjobban, B a második, és C a legkevésbé.
Mivel azonban az A-súlyozás alapjául szolgáló egyenlő hangerő-görbe többszöri felülvizsgálat után nagy változásokon ment keresztül, az A-súlyozás státusza fokozatosan hanyatlik.
Detektor
Az érzékelő feladata, hogy a gyorsan változó feszültségjelet lassabban változó egyenfeszültségű jellé alakítsa. Ennek az egyenfeszültségnek a nagysága arányos a bemeneti jel nagyságával. A mérési igényeknek megfelelően a detektorokat csúcsdetektorokra, átlagdetektorokra és RMS detektorokra osztjuk. A csúcs detektor adott időintervallumban a maximális értéket tudja megadni, az átlagérték detektor pedig az abszolút átlagértékét egy adott időintervallumban. Az impulzushangnak meg kell mérni a csúcsértékét, a legtöbb zajmérésnél RMS detektorokat használnak.
Az effektív érzékelő négyzetre, átlagra és négyzetre emelheti a váltakozó áramú jelet, hogy megkapja a feszültség effektív értékét, és végül továbbítsa az effektív feszültségjelet a jelző mérőhöz.
