De samenstelling en functie van de geluidsniveaumeter
Een geluidsniveaumeter bestaat doorgaans uit een microfoon, een versterker, een verzwakker, een weegnetwerk, een detector, een indicatiemeter en een voeding.
(1) Microfoon Het is een apparaat dat een geluidsdruksignaal omzet in een spanningssignaal, ook wel microfoon genoemd, en is een sensor. Veel voorkomende microfoons zijn kristal, electret, bewegende spoel en condensator. De bewegende spoelsensor bestaat uit een trillend membraan, een bewegende spoel, een permanente magneet en een transformator. Het trillende diafragma begint te trillen nadat het is blootgesteld aan geluidsgolfdruk, en drijft de beweegbare spoel die ermee is geïnstalleerd aan om in het magnetische veld te trillen om een geïnduceerde stroom te genereren. De stroom varieert afhankelijk van de grootte van de akoestische druk op het trillende membraan. Hoe groter de geluidsdruk, hoe groter de gegenereerde stroom; hoe kleiner de geluidsdruk, hoe kleiner de gegenereerde stroom
Capacitieve sensoren bestaan voornamelijk uit metalen membranen en metalen elektroden die dicht bij elkaar staan, wat in wezen een vlakke plaatcondensator is. Het metalen diafragma en de metalen elektroden vormen de twee platen van de platte condensator. Wanneer het diafragma wordt blootgesteld aan geluidsdruk, vervormt het diafragma, verandert de afstand tussen de twee platen en verandert ook de capaciteit, waardoor een wisselspanning wordt gegenereerd waarvan de golfvorm evenredig is met het geluidsdrukniveau binnen het lineaire bereik van de microfoon, waardoor wordt gerealiseerd de functie van het omzetten van het geluidsdruksignaal in een spanningssignaal.
Condensatormicrofoon is een ideale microfoon voor akoestische metingen. Het heeft de voordelen van een groot dynamisch bereik, een vlakke frequentierespons, hoge gevoeligheid en goede stabiliteit in de algemene meetomgeving, dus het wordt veel gebruikt. Omdat de uitgangsimpedantie van de capacitieve sensor erg hoog is, is het noodzakelijk om impedantietransformatie via de voorversterker uit te voeren. De voorversterker wordt in de geluidsniveaumeter geïnstalleerd, dichtbij het gedeelte waar de capacitieve sensor is geïnstalleerd.
(2) Versterkers en verzwakkers Veel binnenlandse en geïmporteerde versterkers die momenteel populair zijn, gebruiken tweetrapsversterkers in het versterkingscircuit, namelijk de ingangsversterker en de uitgangsversterker, waarvan de functie het versterken van zwakke elektrische signalen is. De ingangsverzwakker en de uitgangsverzwakker worden gebruikt om de verzwakking van het ingangssignaal en de verzwakking van het uitgangssignaal te wijzigen, zodat de wijzer van de meterkop naar de juiste positie wijst en de verzwakking van elke versnelling 1{{3 }} decibel. Het aanpassingsbereik van de verzwakker dat door de ingangsversterker wordt gebruikt, is bedoeld om de onderkant te meten (zoals 0~70 decibel) en het aanpassingsbereik van de verzwakker dat door de uitgangsversterker wordt gebruikt, is om de hoge kant te meten (70~120 decibel). De draaiknoppen van de ingangs- en uitgangsverzwakkers zijn vaak gemaakt in verschillende kleuren, en momenteel worden zwart en transparant vaak gecombineerd. Omdat de hoge en lage tonen van veel geluidsniveaumeters beperkt zijn tot 70 decibel, moet worden voorkomen dat de limiet wordt overschreden tijdens het draaien, om het apparaat niet te beschadigen.
(3) Wegingsnetwerk Om de verschillende gevoeligheden van het menselijk gehoor op verschillende frequenties te simuleren, is er een ingebouwd netwerk dat de auditieve kenmerken van het menselijk oor kan simuleren en het elektrische signaal kan corrigeren naar een netwerk dat vergelijkbaar is met het gehoor. . Dit netwerk wordt een weegnetwerk genoemd. Het via het weegnetwerk gemeten geluidsdrukniveau is niet langer het geluidsdrukniveau van de objectieve fysieke grootheid (lineair geluidsdrukniveau genoemd), maar het door het gehoor gecorrigeerde geluidsdrukniveau, het gewogen geluidsniveau of geluidsniveau genoemd.
Er zijn over het algemeen drie soorten weegnetwerken: A, B en C. Het A-gewogen geluidsniveau is bedoeld om de frequentiekarakteristieken van het menselijk oor te simuleren voor geluid met lage intensiteit onder 55 decibel; het B-gewogen geluidsniveau is bedoeld om de frequentiekarakteristieken van geluid met matige intensiteit tussen 55 en 85 decibel te simuleren; het C-gewogen geluidsniveau is bedoeld om de kenmerken van geluid met hoge intensiteit te simuleren. Het verschil tussen de drie is de mate van verzwakking van de laagfrequente componenten van het geluid. A verzwakt het meest, gevolgd door B en C het minst. Het A-gewogen geluidsniveau is de meest gebruikte geluidsmeting ter wereld, omdat de karakteristieke curve ervan dicht bij de gehoorkenmerken van het menselijk oor ligt, en B en C geleidelijk worden gebruikt. Uit geluidsniveaumeters afkomstige geluidsniveaumetingen moeten de meetomstandigheden aangeven.
(4) Geofoon en indicatormeter Om het versterkte signaal door de meter weer te geven, is ook een geofoon nodig om het snel veranderende spanningssignaal om te zetten in een langzamer veranderend gelijkspanningssignaal. De grootte van deze gelijkspanning is evenredig met de grootte van het ingangssignaal. Afhankelijk van de meetbehoeften kan de detector worden onderverdeeld in piekdetector, gemiddelde detector en zwarte RMS-detector. De piekdetector kan de maximale waarde van een bepaald tijdsinterval weergeven, en de gemiddelde detector kan zijn absolute gemiddelde waarde in een bepaald tijdsinterval meten. Root-square-detectoren worden bij de meeste metingen gebruikt, behalve voor impulsieve geluiden zoals geweervuur, waarvoor piekmetingen nodig zijn. De detector voor de wortel van de gemiddelde kwadratische waarde kan het AC-signaal kwadrateren, middelen en vierkantswortel geven om de kwadratische wortelwaarde van de spanning te verkrijgen, en uiteindelijk het wortelgemiddelde kwadratische spanningssignaal naar de indicatorkop sturen. De aanwijsmeterkop is een elektrische meter. Zolang de schaal is gekalibreerd, kan de decibelwaarde van het geluidsniveau rechtstreeks van de meterkop worden afgelezen. Demping van de geluidsniveaumeter heeft over het algemeen twee versnellingen: "snel" en "langzaam". De gemiddelde tijd van de "snelle" versnelling is 0.27s, wat zeer dicht bij de fysiologische gemiddelde tijd van het menselijke gehoororgaan ligt; de gemiddelde tijd van de "langzame" versnelling is 1,05s. Bij het meten van stationair geluid of bij het registreren van het veranderingsproces van het geluidsniveau, is het geschikter om de "snelle" versnelling te gebruiken; wanneer de fluctuatie van het gemeten geluid relatief groot is, is het geschikter om de "langzame" versnelling te gebruiken. Om aan de behoeften van de meetlocatie te voldoen, heeft de geluidsniveaumeter doorgaans een statief, zodat deze indien nodig op het statief kan worden bevestigd.
Er zijn over het algemeen enkele aansluitingen op het paneel. Als deze aansluitingen worden verbonden met een draagbaar octaafbandfilter, kunnen ze een kleinschalig, eenvoudig spectrumanalysesysteem vormen voor gebruik ter plaatse; als ze worden gecombineerd met een bandrecorder, kan het livegeluid op de band worden opgenomen en opgeslagen voor later meer gedetailleerd onderzoek;
