Inleiding tot het principe van het meten van geluid met een geluidsniveaumeter
De geluidsniveaumeter, ook wel geluidsmeter genoemd, is een basisinstrument bij geluidsmeting. Een geluidsniveaumeter bestaat doorgaans uit een capacitieve microfoon, voorversterker, verzwakker, versterker, frequentiewegingsnetwerk en indicatorkop voor de effectieve waarde. Het werkingsprincipe van een geluidsniveaumeter is dat de microfoon geluid omzet in elektrische signalen, en vervolgens transformeert de voorversterker de impedantie zodat deze overeenkomt met de microfoon en de verzwakker. De versterker voegt het uitgangssignaal toe aan het weegnetwerk, voert frequentieweging (of extern filter) uit op het signaal en versterkt vervolgens het signaal tot een bepaalde amplitude via een verzwakker en versterker, en stuurt het naar de effectieve waardedetector (of extern niveau opnameapparaat). De waarde van het geluidsniveau wordt aangegeven op de indicatorkop.
Er zijn drie standaardwegingsnetwerken in geluidsniveaumeters: A, B en C. Het A-netwerk simuleert de respons van het menselijk oor op een zuivere toon van 40 vierkante meter in de equivalente responscurve. De curvevorm is tegengesteld aan de 340 vierkante equivalente responscurve, wat resulteert in een aanzienlijke verzwakking in de midden- en lage frequentiebanden van het elektrische signaal. Het B-netwerk simuleert de respons van het menselijk oor op 70 vierkante zuivere tonen, waardoor het laagfrequente bereik van elektrische signalen tot op zekere hoogte wordt verzwakt. Het C-netwerk simuleert de respons van het menselijk oor op 100 vierkante zuivere tonen, met een vrijwel vlakke respons over het gehele audiofrequentiebereik. Het geluidsdrukniveau dat door de geluidsniveaumeter wordt gemeten via een frequentiewegingsnetwerk, wordt het geluidsniveau genoemd. Afhankelijk van het gebruikte wegingsnetwerk wordt dit het A-geluidsniveau, B-geluidsniveau en C-geluidsniveau genoemd, waarbij de eenheden worden geregistreerd als dB (A), dB (B) en dB (C).
Momenteel kunnen de geluidsniveaumeters die worden gebruikt voor het meten van geluid worden onderverdeeld in vier typen op basis van gevoeligheid:
(1) Langzaam. De tijdconstante van de meterkop is 1000 ms, wat doorgaans wordt gebruikt om stationaire ruis te meten, en de gemeten waarde is de effectieve waarde.
(2) Snel. De tijdconstante van de meterkop is 125 ms, wat doorgaans wordt gebruikt om onstabiel geluid en transportgeluid met aanzienlijke fluctuaties te meten. De snelle versnelling benadert de reactie van het menselijk oor op geluid.
(3) Puls of puls vasthouden. De stijgtijd van de horlogenaald is 35 ms, gebruikt voor het meten van pulsgeluiden met een langere duur, zoals bij ponsmachines, pershamers etc. De gemeten waarde is de maximale effectieve waarde.
(4) Piek vasthouden. De stijgtijd van de horlogenaald bedraagt minder dan 20 ms. Het wordt gebruikt voor het meten van pulsgeluiden met een korte duur, zoals geweren, artillerie en explosieve geluiden. De gemeten waarde is de piekwaarde, dit is de maximale waarde.
De geluidsniveaumeter kan worden aangesloten op een extern filter en recorder voor spectrale analyse van geluid. De in eigen land geproduceerde ND2 precisie-geluidsniveaumeter is uitgerust met een octaafbanddoorlaatfilter, dat gemakkelijk naar de locatie kan worden gedragen en spectrale analyses kan uitvoeren. Geluidsniveaumeters kunnen worden onderverdeeld in precisiegeluidsniveaumeters en gewone geluidsniveaumeters op basis van nauwkeurigheid. De meetfout van een precisie-geluidsniveaumeter bedraagt ongeveer 1 dB, terwijl die van een gewone geluidsniveaumeter ongeveer 3 dB bedraagt. Geluidsniveaumeters kunnen op basis van hun doel in twee categorieën worden verdeeld: de ene wordt gebruikt om stabiele ruis te meten, en de andere wordt gebruikt om onstabiele ruis en pulsruis te meten. Een integrale geluidsniveaumeter wordt gebruikt om het equivalente geluidsniveau van onstabiel geluid over een bepaalde periode te meten. Een geluidsdosismeter is tevens een integrale geluidsniveaumeter, die voornamelijk wordt gebruikt om de blootstelling aan geluid te meten. Pulsgeluidsniveaumeters worden gebruikt om pulsgeluid te meten, wat overeenkomt met de reactie van het menselijk oor op pulsgeluid en de gemiddelde tijd van de reactie van het menselijk oor op pulsgeluid.
