Jaké jsou struktury zvukoměrů
Skládá se z mikrofonu, zesilovače, atenuátoru, závaží, detektoru, indikační hlavice a napájecího zdroje.
1. Mikrofon
Jedná se o zařízení, které převádí signály akustického tlaku na napěťové signály, známé také jako mikrofon, a je senzorem. Mezi běžné typy mikrofonů patří krystalový typ, elektretový typ, dynamický cívkový typ a kapacitní typ.
Dynamický cívkový snímač se skládá z vibrační membrány, pohyblivé cívky, permanentního magnetu a transformátoru. Poté, co je vystavena akustickému tlaku, vibrační membrána začne vibrovat 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 působícího na vibrační membránu. Čím vyšší je akustický tlak, tím větší je generovaný proud; Čím nižší je akustický tlak, tím menší je generovaný proud.
Kapacitní snímač sestává hlavně z kovové membrány a kovové elektrody, která je velmi blízko k ní, v podstatě plochého kondenzátoru. Kovová membrána a kovová elektroda tvoří dvě desky plochého kondenzátoru. Když je membrána vystavena akustickému tlaku, dochází k její deformaci, která způsobí změnu vzdálenosti mezi dvěma deskami a kapacitance, což má za následek střídavé napětí. Jeho průběh je úměrný hladině akustického tlaku v lineárním rozsahu mikrofonu a dosahuje funkce převodu signálu akustického tlaku na signál elektrického tlaku.
Kapacitní mikrofony jsou ideální mikrofony pro akustické měření s výhodami, jako je velký dynamický rozsah, plochá frekvenční odezva, vysoká citlivost a dobrá stabilita v obecných měřicích prostředích, díky čemuž jsou široce používány. Vzhledem k vysoké výstupní impedanci kapacitních snímačů je třeba transformaci impedance provádět prostřednictvím předzesilovače, který je instalován uvnitř zvukoměru poblíž místa, kde je kapacitní snímač instalován.
2. Zesilovače a zeslabovače
Mnoho populárních domácích i dovážených zesilovačů v současnosti používá v zesilovacích obvodech dvoustupňové zesilovače, a to vstupní zesilovače a výstupní zesilovače, které zesilují slabé elektrické signály. Vstupní atenuátor a výstupní atenuátor slouží ke změně útlumu vstupního signálu a útlumu výstupního signálu tak, aby ručička měřiče byla v příslušné poloze a útlum každého převodu byl 10 decibelů. Rozsah nastavení atenuátoru použitého ve vstupním zesilovači je na spodní hranici měření (např. 0-70 decibelů), zatímco rozsah nastavení atenuátoru použitého ve výstupním zesilovači je na horní hranici měření ({{3} } decibelů). Číselníky vstupních a výstupních atenuátorů jsou často vyráběny v různých barvách a v současnosti se většinou spárují s černou a průhlednou. Vzhledem k tomu, že mnoho zvukoměrů má horní a dolní limit 70 decibelů, je nutné zabránit překročení limitu při otáčení, aby nedošlo k poškození zařízení.
3. Váhová síť
Aby bylo možné simulovat citlivost lidského sluchového vnímání na různých frekvencích, je uvnitř síť, která dokáže simulovat sluchové charakteristiky lidského ucha. Elektrický signál je korigován na síť, která je podobná sluchovému vjemu, která se nazývá vážená síť. Hladina akustického tlaku měřená prostřednictvím vážené sítě již není objektivní fyzikální veličinou (nazývanou lineární hladina akustického tlaku), ale hladina akustického tlaku korigovaná sluchovým vjemem, nazývaná vážená hladina akustického tlaku nebo hladina hluku.
Obecně existují tři typy vážených sítí: A, B a C. A-vážená hladina zvuku je frekvenční charakteristika, která simuluje odezvu lidského ucha na hluk s nízkou intenzitou pod 55 decibelů; B-vážená hladina zvuku simuluje frekvenční charakteristiky hluku střední intenzity v rozsahu od 55 do 85 decibelů; C-vážená hladina zvuku je charakteristická pro simulaci hluku vysoké intenzity. Rozdíl mezi těmito třemi je míra útlumu nízkofrekvenčních složek hluku, přičemž A má největší útlum, B je na druhém místě a C má nejmenší. Hladina zvuku A je v současnosti celosvětově nejpoužívanějším typem měření hluku pro svou charakteristickou křivku blízkou sluchové charakteristice lidského ucha, zatímco B a C se postupně nepoužívají. Odečet hladiny hluku získaný z hlukoměru musí udávat podmínky měření.
4. Senzory a indikační hlavice
Aby byl zesílený signál zobrazován přes hlavici měřiče, je zapotřebí také detektor, který převádí rychle se měnící napěťový signál na pomaleji se měnící signál stejnosměrného napětí. Velikost tohoto stejnosměrného napětí je úměrná velikosti vstupního signálu. Podle potřeby měření existují dva typy detektorů: špičkový detektor a průměrný detektor a detektor černé odmocniny. Špičkový detektor může poskytnout maximální hodnotu v určitém časovém intervalu, zatímco průměrný detektor může měřit svou absolutní průměrnou hodnotu v určitém časovém intervalu. Kromě pulzních zvuků, jako je střelba, které vyžadují měření jejich vrcholu, se ve většině měření používají detektory kořenových čtverců.
