Hoe werkt een geluidsniveaumeter?
Een geluidsniveaumeter is een basis meetinstrument voor geluid. Het is een elektronisch instrument, maar het verschilt van objectieve elektronische instrumenten zoals voltmeters.
Bij het omzetten van akoestische signalen in elektrische signalen kan het de tijdkarakteristieken van de reactiesnelheid van het menselijk oor op geluidsgolven simuleren;
De frequentiekarakteristieken van verschillende gevoeligheden voor hoge en lage frequenties en de intensiteitskarakteristieken van veranderende frequentiekarakteristieken bij verschillende luidheid. Daarom is een geluidsniveaumeter een subjectief elektronisch instrument.
Het werkingsprincipe van de geluidsniveaumeter is:
De microfoon zet het geluid om in een elektrisch signaal en de voorversterker zet vervolgens de impedantie om zodat deze overeenkomt met de microfoon met de verzwakker. De versterker voegt het uitgangssignaal toe aan het wegingsnetwerk om frequentieweging uit te voeren op het signaal (of extern filter);
Vervolgens wordt het signaal door de verzwakker en versterker tot een bepaalde amplitude versterkt en vervolgens naar de RMS-detector (of een externe drukniveaurecorder) gestuurd, en de waarde van het ruisniveau wordt op de indicator weergegeven.
1) Een microfoon is een apparaat dat een geluidsdruksignaal omzet in een spanningssignaal. Het wordt ook wel een microfoon genoemd. Het is de sensor van de geluidsniveaumeter. Gangbare microfoons zijn kristal, electret, dynamisch en condensator.
Een dynamische microfoon bestaat uit een diafragma, een bewegende spoel, een permanente magneet en een transformator.
Het diafragma begint te trillen nadat het is blootgesteld aan geluidsgolfdruk en drijft de beweegbare spoel aan om te trillen in het magnetische veld 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 opgewekte stroom, en hoe lager de geluidsdruk, hoe kleiner de opgewekte stroom.
Condensatormicrofoons zijn voornamelijk samengesteld uit metalen diafragma's en metalen elektroden dicht bij elkaar, in wezen een platte condensator.
Het metalen diafragma en de metalen elektroden vormen de twee platen van de platte condensator. Wanneer het membraan wordt blootgesteld aan geluidsdruk, zal het membraan vervormen, waardoor de afstand tussen de twee platen verandert;
Naast de capaciteit wordt ook de spanning in het positiemeetcircuit gewijzigd, waardoor het effect wordt gerealiseerd van het omzetten van het geluidsdruksignaal in een spanningssignaal.
Condensatormicrofoons zijn ideale microfoons bij akoestische metingen. Het heeft de voordelen van een groot dynamisch bereik, een vlakke frequentierespons, een hoge gevoeligheid en een goede stabiliteit in algemene meetomgevingen, dus het wordt veel gebruikt.
Aangezien de uitgangsimpedantie van de condensatormicrofoon hoog is, is impedantieconversie vereist door de voorversterker, die in de geluidsniveaumeter is geïnstalleerd, vlakbij het gedeelte waar de condensatormicrofoon is geïnstalleerd.
2) Versterker
Over het algemeen worden tweetrapsversterkers gebruikt, namelijk een ingangsversterker en een uitgangsversterker, en zijn functie is het versterken van zwakke elektrische signalen.
De ingangsverzwakker en uitgangsverzwakker worden gebruikt om de verzwakking van het ingangssignaal en de verzwakking van het uitgangssignaal te veranderen, zodat de wijzer van de meterkop in de juiste positie staat.
Het instelbereik van de verzwakker die door de ingangsversterker wordt gebruikt, is het lage uiteinde van de meting en het instelbereik van de verzwakker die door de uitgangsversterker wordt gebruikt, is zeer geschikt voor de meting.
Veel geluidsniveaumeters hebben een limiet van 70 dB aan zowel de gao-kant als de lage kant.
3) Gewogen netwerk
Om de verschillende gevoeligheden van het menselijk oor bij verschillende frequenties te simuleren, is er een netwerk in de geluidsniveaumeter dat de auditieve kenmerken van het menselijk oor kan simuleren en het elektrische signaal kan corrigeren tot een geschatte gehoorwaarde. Dit netwerk wordt een wegingsnetwerk genoemd.
Het door het weegnet gemeten geluidsdrukniveau is niet langer het geluidsdrukniveau van de objectieve fysische grootheid (het lineaire geluidsdrukniveau genoemd), maar het geluidsdrukniveau na gehoorcorrectie, dat het gewogen geluidsniveau of het geluidsniveau wordt genoemd .
