Miten äänitasomittari toimii?
Äänitasomittari on perusmelun mittauslaite. Se on elektroninen instrumentti, mutta se eroaa objektiivisista elektronisista instrumenteista, kuten volttimittareista.
Kun akustinen signaali muunnetaan sähköiseksi signaaliksi, se voi simuloida aikaominaisuuksia ihmiskorvan vastenopeudesta ääniaaltoon;
Taajuusominaisuus, jolla on erilainen herkkyys korkeille ja matalille taajuuksille ja intensiteettiominaisuus, joka muuttaa taajuusominaisuutta eri äänenvoimakkuudella. Siksi äänitasomittari on subjektiivinen elektroninen instrumentti.
Äänitasomittarin toimintaperiaate on:
Mikrofoni muuntaa äänen sähköiseksi signaaliksi, ja sitten esivahvistin muuttaa impedanssin vastaamaan mikrofonia vaimentimeen. Vahvistin lisää lähtösignaalin painotusverkkoon ja suorittaa taajuuspainotuksen signaalille (tai ulkoiselle suodattimelle);
Sitten signaali vahvistetaan tiettyyn amplitudiin vaimentimen ja vahvistimen kautta, lähetetään tehollisen arvon ilmaisimeen (tai ulkoiseen painotason tallentimeen) ja kohinatason arvo annetaan indikaattorimittarilla.
1) Mikrofoni on laite, joka muuntaa äänenpainesignaalin jännitesignaaliksi, joka tunnetaan myös nimellä mikrofoni, joka on äänitasomittarin anturi. Yleisiä mikrofoneja ovat kristalli, elektreetti, liikkuva kela ja kondensaattori.
Liikkuva käämimikrofoni koostuu värähtelevästä kalvosta, liikkuvasta kelasta, kestomagneetista ja muuntajasta.
Värähtelevä kalvo alkaa värähtelemään 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 pienempi on tuotettu virta.
Kondensaattorimikrofoni koostuu pääasiassa metallikalvosta ja metallielektrodeista, jotka ovat lähellä toisiaan, mikä on olennaisesti litteä levykondensaattori.
Metallikalvo ja metallielektrodi muodostavat litteän kondensaattorin kaksi levyä. Kun kalvo altistetaan äänenpaineelle, kalvo muuttaa muotoaan ja kahden levyn välinen etäisyys muuttuu;
Siksi kapasitanssia muutetaan ja myös bittimittauspiirin jännite muuttuu toteuttaen äänenpainesignaalin muuntamisen jännitesignaaliksi.
Kondensaattorimikrofoni on ihanteellinen mikrofoni akustiseen mittaukseen. Sen etuna on suuri dynaaminen alue, tasainen taajuusvaste, korkea herkkyys ja hyvä vakaus yleisessä mittausympäristössä, joten sitä käytetään laajalti.
Koska kondensaattorimikrofonin lähtöimpedanssi on erittäin korkea, on välttämätöntä suorittaa impedanssimuunnos esivahvistimen kautta. Esivahvistin asennetaan äänitasomittarin sisään lähelle kondensaattorimikrofonin asennuspaikkaa.
2) vahvistin
Yleensä käytetään kaksivaiheista vahvistinta eli tulovahvistinta ja lähtövahvistinta, ja sen tehtävänä on vahvistaa heikkoja sähköisiä signaaleja.
Tulo- ja lähtövaimentimella muutetaan tulosignaalin vaimennusta ja lähtösignaalin vaimennusta siten, että mittarin osoitin voidaan osoittaa oikeaan kohtaan.
Tulovahvistimessa käytettävän vaimentimen säätöalue on matalan pään mittaamiseen ja lähtövahvistimessa käytetyn vaimentimen säätöalue mitataan erinomaiseksi.
Monien äänitasomittareiden ylä- ja alapäät ovat 70 dB:n rajalla.
3) Punnitusverkko
Ihmisen kuulon eri herkkyyden simuloimiseksi eri taajuuksilla äänitasomittari on varustettu verkolla, joka voi simuloida ihmiskorvan kuulo-ominaisuuksia ja korjata sähköisen signaalin likimääräiseksi kuuloaistin arvoksi. Tätä verkkoa kutsutaan painotusverkoksi. .
Painotusverkon kautta mitattu äänenpainetaso ei ole enää objektiivisen fyysisen suuren äänenpainetaso (ns. lineaarinen äänenpainetaso), vaan kuuloaistin mukaan korjattu äänenpainetaso, jota kutsutaan painotetuksi äänitasoksi tai melutasoksi.
