Kuinka äänitasomittari toimii
Mikrofoni muuntaa äänen sähköiseksi signaaliksi, ja esivahvistin muuttaa impedanssin vastaamaan mikrofonia ja vaimentinta. Vahvistin lisää lähtösignaalin painotusverkkoon, suorittaa taajuuspainotuksen signaalille (tai ulkoiselle suodattimelle) ja vahvistaa sitten signaalin tiettyyn amplitudiin vaimentimen ja vahvistimen kautta ja lähettää sen rms-ilmaisimeen (tai ulkoiseen virtalähteeseen). ). litteä tallennin), melun äänitason numeerinen arvo näkyy ilmaisinpäässä.
Mikrofoni
Mikrofoni on laite, joka muuntaa äänenpainesignaalin jännitesignaaliksi, joka tunnetaan myös nimellä mikrofoni, joka on äänitasomittarin anturi. Yleisimmät mikrofonit ovat kristalli-, elektreetti-, liikkuva kela- ja kondensaattorityyppisiä mikrofoneja.
1) Liikkuva käämimikrofoni koostuu värähtelevästä kalvosta, liikkuvasta kelasta, kestomagneetista ja muuntajasta. Värähtelevä kalvo alkaa värisemään sen jälkeen, kun se on altistettu ääniaaltopaineelle, ja ajaa sen mukana asennetun liikkuvan kelan värähtelemään magneettikentässä indusoituneen virran muodostamiseksi. Virta vaihtelee tärisevän kalvon akustisen paineen suuruuden mukaan. Mitä suurempi äänenpaine, sitä suurempi on tuotettu virta, ja mitä pienempi äänenpaine, sitä vähemmän virtaa syntyy.
2) Kondensaattorimikrofonit koostuvat pääasiassa metallikalvoista ja metallielektrodeista, jotka ovat lähellä toisiaan, ja ne ovat olennaisesti litteitä kondensaattoreita. Metallikalvo ja metallielektrodit muodostavat litteän kondensaattorin kaksi levyä. Kun kalvo altistetaan äänenpaineelle, kalvo vääntyy, mikä muuttaa kahden levyn välistä etäisyyttä ja muuttaa siten kapasitanssia. Myös bittimittauspiirin jännite muuttui toteuttaen äänenpainesignaalin muuntamisen jännitesignaaliksi. Kondensaattorimikrofonit ovat ihanteellisia mikrofoneja akustiseen mittaukseen. Niiden etuna on suuri dynaaminen alue, tasainen taajuusvaste, korkea herkkyys ja hyvä vakaus yleisissä mittausympäristöissä, joten niitä käytetään laajasti. Koska kondensaattorimikrofonin lähtöimpedanssi on erittäin korkea, on välttämätöntä suorittaa impedanssimuunnos esivahvistimen kautta. Esivahvistin asennetaan äänitasomittarin sisään lähelle sitä osaa, johon kondensaattorimikrofoni on asennettu.
Vahvistin
Yleensä käytetään kaksivaiheisia vahvistimia, nimittäin tulovahvistinta ja lähtövahvistinta, joiden tehtävänä on vahvistaa heikkoa sähköistä signaalia. Tulovaimentimella ja lähtövaimentimella muutetaan tulosignaalin vaimennusta ja lähtösignaalin vaimennusta siten, että mittarin pään osoitin osoittaa oikeaan kohtaan. Tulovahvistimen käyttämän vaimentimen säätöalue on mittauksen alapää ja lähtövahvistimen käyttämän vaimentimen säätöalue on mittauksen gao-pää. Monilla äänitasomittareilla on 70 dB:n raja ylä- ja alapäässä.
Painotettu verkko
Verkkoa, joka muuttaa sähköisen signaalin likimääräiseksi kuuloarvoksi, kutsutaan painotetuksi verkoksi. Painotusverkon mittaama äänenpainetaso ei ole enää objektiivisen fyysisen suuren äänenpainetaso (eli lineaarinen äänenpainetaso), vaan kuuloaistin mukaan korjattu äänenpainetaso, jota kutsutaan painotetuksi äänitasoksi tai melutaso.
Painotettu (kutsutaan myös painotetuksi) parametri on parametri, joka mitataan sen jälkeen, kun taajuusvastekäyrällä on suoritettu painotuskäsittely, jotta se voidaan erottaa painottamattomasta parametrista tasaisen taajuusvasteen tilassa. Esimerkiksi signaali-kohinasuhde määritelmän mukaan mittaa kohinatason (joka voi olla tehoa, jännitettä tai virtaa) nimellissignaalin tasolla. Nimellistason suhde kohinatasoon on signaali-kohinasuhde. Jos se on desibeliarvo, laske näiden kahden välinen ero. Tämä on painottamaton signaali-kohinasuhde. Koska ihmiskorvalla on kuitenkin erilaiset kohinan havaitsemiskyvyt, se tuntuu hyvältä noin 500 Hz:n välitaajuudella, mutta ei korkealla taajuudella. Siksi painottamaton signaali-kohina-suhde ei ehkä ole yhdenmukainen ihmiskorvan subjektiivisen kohinatason havainnon kanssa. .
Kuinka yhdistää mitattu arvo subjektiiviseen kuuloaistiin? On siis olemassa taajuuskorjausverkko tai painotusverkko, joka vaimentaa korkeita taajuuksia kohtalaisesti niin, että välitaajuudet näkyvät paremmin. Tämä painotusverkko on kytketty testattavan laitteen ja mittauslaitteen välille, joten verkon "vahvistetaan" laitteen välitaajuisen kohinan vaikutus. Mitattua signaali-kohinasuhdetta kutsutaan painotetuksi signaali-kohinasuhteeksi, joka voi paremmin heijastaa ihmisten subjektiivista kuuloaistia.
Käytetystä painotusverkosta riippuen niitä kutsutaan äänitasoksi A, B äänitasoksi ja C äänitasoksi. A-painotettu äänitaso simuloi ihmiskorvan taajuusominaisuuksia matalan intensiteetin melulle alle 55 dB, B-painotettu äänitaso simuloi keskitehoisen melun taajuusominaisuuksia 55 dB - 85 dB, C-painotettu äänitaso on simuloida korkean intensiteetin kohinan taajuusominaisuuksia. Suurin ero näiden kolmen välillä on kohinan korkeataajuisten komponenttien vaimennus. A vaimentaa eniten, B on toinen ja C on vähiten.
Koska A-painotuksen perustana oleva tasaäänisyyskäyrä on kuitenkin kokenut suuria muutoksia useiden tarkistusten jälkeen, A-painotuksen asema on vähitellen laskemassa.
Ilmaisin
Ilmaisimen tehtävänä on muuntaa nopeasti muuttuva jännitesignaali hitaammin muuttuvaksi tasajännitesignaaliksi. Tämän tasajännitteen suuruus on verrannollinen tulosignaalin suuruuteen. Mittaustarpeiden mukaan ilmaisimet jaetaan huippuilmaisimiin, keskiarvoilmaisimiin ja RMS-ilmaisimiin. Huipputunnistin voi antaa maksimiarvon tietyllä aikavälillä ja keskiarvon ilmaisin voi mitata sen absoluuttisen keskiarvon tietyllä aikavälillä. Pulssiäänen on mitattava huippuarvonsa, useimmissa kohinamittauksissa käytetään RMS-ilmaisimia.
rms-ilmaisin voi neliöttää, keskittää ja neliöttää AC-signaalin saadakseen jännitteen rms-arvon ja lähettää lopuksi rms-jännitteen signaalin osoittavalle mittarille.
