Struktura zvukoměru
Zvukoměr je nejzákladnější přístroj na měření hluku. Je to elektronický přístroj, ale liší se od objektivních elektronických přístrojů, jako jsou voltmetry. Při převodu akustického signálu na elektrický signál může simulovat časové charakteristiky rychlosti odezvy lidského ucha na zvukové vlny; frekvenční charakteristiky různých citlivostí na vysoké a nízké frekvence a intenzitní charakteristiky změny frekvenčních charakteristik při různé hlasitosti. Zvukoměr je subjektivní elektronický přístroj
Struktura zvukoměru
Skládá se z mikrofonu, zesilovače, atenuátoru, váhové sítě, detektoru, indikačního měřiče a napájecího zdroje.
1. Mikrofon
Jedná se o zařízení, které převádí signál akustického tlaku na napěťový signál, známý také jako mikrofon, a je vynikajícím snímačem. Běžné mikrofony jsou krystalové, elektretové, pohyblivé cívky a kondenzátorové.
Snímač pohyblivé cívky se skládá z vibrační membrány, pohyblivé cívky, permanentního magnetu a transformátoru. Vibrační membrána začne vibrovat poté, co je vystavena tlaku zvukových vln, a pohání pohyblivou cívku, která je s ní instalována, aby vibrovala v magnetickém poli a generovala indukovaný proud. Proud se mění podle velikosti akustického tlaku na kmitající membránu. Čím větší je akustický tlak, tím větší je generovaný proud; čím menší je akustický tlak, tím menší je generovaný proud.
Kapacitní senzory se skládají hlavně z kovových membrán a kovových elektrod, které jsou blízko u sebe, což je v podstatě plochý kondenzátor. Kovová membrána a kovové elektrody tvoří dvě desky plochého kondenzátoru. Když je membrána vystavena akustickému tlaku, membrána se deformuje, mění se vzdálenost mezi dvěma deskami a mění se také kapacita, čímž se generuje střídavé napětí, jehož tvar vlny je v lineárním rozsahu mikrofonu a hladiny akustického tlaku. realizuje funkci převodu signálu akustického tlaku na napěťový signál.
Kondenzátorový mikrofon je ideální mikrofon pro akustické měření. Má výhody velkého dynamického rozsahu, ploché frekvenční odezvy, vysoké citlivosti a dobré stability v obecném prostředí měření, takže je široce používán. Protože výstupní impedance kapacitního snímače je velmi vysoká, je nutné provést transformaci impedance přes předzesilovač. Předzesilovač je instalován uvnitř zvukoměru v blízkosti části, kde je instalován kapacitní snímač.
2. Zesilovač a atenuátor
Mnoho domácích a dovážených zesilovačů, které jsou v současnosti populární, používá dvoustupňové zesilovače v zesilovacím obvodu, jmenovitě vstupní zesilovač a výstupní zesilovač, a jejich funkcí je zesilovat slabé elektrické signály. Vstupní útlumový člen a výstupní útlumový člen slouží ke změně zeslabení vstupního signálu a zeslabení výstupního signálu tak, aby ručička měřidla ukazovala do příslušné polohy a útlum každého převodu byl 1{{2 }} decibelů. Rozsah nastavení atenuátoru používaného vstupním zesilovačem je spodní konec měření (například 0~70 dB) a rozsah nastavení atenuátoru používaného výstupním zesilovačem je horní konec měření (70~120 dB). Číselníky vstupních a výstupních atenuátorů jsou často vyrobeny v různých barvách a v současné době se často spáruje černá a průhledná. Vzhledem k tomu, že vysoká a nízká u mnoha zvukoměrů je omezena 70 decibely, je nutné při otáčení zabránit překročení limitu, aby nedošlo k poškození zařízení.
3. Váhová síť
Aby bylo možné simulovat různé citlivosti lidského sluchu na různých frekvencích, je zde vestavěn jeden, který dokáže simulovat sluchové charakteristiky lidského ucha a korigovat elektrický signál na síť, která je podobná sluchu. Tato síť se nazývá váhová síť. Hladina akustického tlaku měřená prostřednictvím váhové sítě již není hladinou akustického tlaku objektivní fyzikální veličiny (nazývané lineární hladina akustického tlaku), ale hladinou akustického tlaku korigovanou sluchem, nazývanou vážená hladina akustického tlaku nebo hladina hluku.
Obecně existují tři typy váhových sítí: A, B a C. A-vážená hladina zvuku má simulovat frekvenční charakteristiky lidského ucha na hluk s nízkou intenzitou pod 55 decibelů; B-vážená hladina zvuku má simulovat frekvenční charakteristiky 55-85 decibelů hluku střední intenzity; C-vážená hladina zvuku má simulovat frekvenční charakteristiky charakteristiky vysoce intenzivního hluku. Rozdíl mezi těmito třemi je míra útlumu nízkofrekvenčních složek hluku. A tlumí nejvíce, následuje B a C nejméně. Hladina zvuku A je nejrozšířenějším měřením hluku na světě, protože její charakteristická křivka se blíží charakteristikám sluchu lidského ucha a postupně se používají B a C. Odečty hladiny hluku odebrané ze zvukoměrů musí udávat podmínky měření.
4. Geofon a indikační hlavice
Aby bylo možné zobrazit zesílený signál přes měřič, je také zapotřebí detektor, který převede rychle se měnící napěťový signál na pomaleji se měnící signál stejnosměrného napětí. Velikost tohoto stejnosměrného napětí je úměrná velikosti vstupního signálu. Podle potřeby měření lze detektor rozdělit na špičkový detektor, průměrný detektor a černý RMS detektor. Špičkový detektor může poskytnout maximální hodnotu určitého časového intervalu a průměrný detektor může měřit svou absolutní průměrnou hodnotu v určitém časovém intervalu. Detektory odmocnin se používají ve většině měření, s výjimkou impulzivních zvuků, jako je střelba, které vyžadují špičková měření.
Detektor střední kvadratické hodnoty může odmocnit, zprůměrovat a odmocnit střídavý signál pro získání střední kvadratické hodnoty napětí a nakonec odeslat signál střední kvadratické hodnoty napětí do hlavice indikátoru. Ukazovací hlava měřiče je elektroměr, pokud je jeho stupnice zkalibrována, lze hodnotu hladiny hluku v decibelech odečítat přímo z hlavy měřiče. . Průměrný čas „rychlého“ převodu je 0,27 s, což je velmi blízko fyziologickému průměrnému času lidského sluchového orgánu; průměrný čas „pomalého“ převodu je 1,05s. Při měření hluku v ustáleném stavu nebo potřebě zaznamenat proces změny hladiny zvuku je vhodnější použít „rychlý“ převod; při relativně velkém kolísání měřeného hluku je vhodnější použít „pomalý“ převod.
