Kaip veikia garso lygio matuoklis
Mikrofonas garsą paverčia elektriniu signalu, o impedansą paverčia išankstinis stiprintuvas, kad jis atitiktų mikrofoną ir slopintuvą. Stiprintuvas prideda išvesties signalą į svertinį tinklą, atlieka signalo (arba išorinio filtro) dažnio svorį, o po to per slopintuvą ir stiprintuvą sustiprina signalą iki tam tikros amplitudės ir siunčia jį į RMS detektorių (arba išorinį maitinimo šaltinį). ). plokščias įrašymo įrenginys), skaitinė triukšmo garso lygio reikšmė nurodyta indikatoriaus galvutėje.
Mikrofonas
Mikrofonas yra prietaisas, kuris garso slėgio signalą paverčia įtampos signalu, taip pat žinomas kaip mikrofonas, kuris yra garso lygio matuoklio jutiklis. Įprasti mikrofonai yra kristalinio tipo, elektretinio tipo, judančio ritės tipo ir kondensatoriaus tipo.
1) Judantis ritės mikrofonas sudarytas iš vibruojančios diafragmos, kilnojamosios ritės, nuolatinio magneto ir transformatoriaus. Vibruojanti diafragma pradeda vibruoti po to, kai ją veikia garso bangos slėgis, ir verčia su ja sumontuotą kilnojamąją ritę vibruoti magnetiniame lauke ir generuoti indukuotą srovę. Srovė kinta priklausomai nuo vibruojančios diafragmos akustinio slėgio dydžio. Kuo didesnis garso slėgis, tuo didesnė generuojama srovė, o kuo mažesnis garso slėgis, tuo mažesnė generuojama srovė.
2) Kondensatoriniai mikrofonai daugiausia sudaryti iš metalinių diafragmų ir metalinių elektrodų, kurie yra arti vienas kito, ir iš esmės yra plokščias kondensatorius. Metalinė diafragma ir metaliniai elektrodai sudaro dvi plokščiojo kondensatoriaus plokštes. Kai diafragma veikia garso slėgį, diafragma deformuojasi, todėl keičiasi atstumas tarp dviejų plokščių, taip keičiasi talpa. Taip pat pasikeitė įtampa bitų matavimo grandinėje, realizavus garso slėgio signalo pavertimo įtampos signalu funkciją. Kondensatoriniai mikrofonai yra idealūs akustinio matavimo mikrofonai. Jie turi didelį dinaminį diapazoną, plokščią dažnio atsaką, didelį jautrumą ir gerą stabilumą bendroje matavimo aplinkoje, todėl yra plačiai naudojami. Kadangi kondensacinio mikrofono išėjimo varža yra labai didelė, būtina impedanso transformaciją atlikti per pirminį stiprintuvą. Pirminis stiprintuvas yra sumontuotas garso lygio matuoklio viduje, šalia tos dalies, kurioje sumontuotas kondensacinis mikrofonas.
Stiprintuvas
Paprastai naudojami dviejų pakopų stiprintuvai, būtent įvesties stiprintuvas ir išvesties stiprintuvas, kurių funkcija yra stiprinti silpną elektrinį signalą. Įvesties slopintuvas ir išvesties slopintuvas naudojami įvesties signalo slopinimui ir išėjimo signalo slopinimui pakeisti taip, kad skaitiklio galvutės rodyklė būtų nukreipta į atitinkamą padėtį. Įvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra žemiausias matavimo diapazonas, o išvesties stiprintuvo naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra matavimo gao galas. Daugelis garso lygio matuoklių turi 70 dB ribą aukštuose ir žemuose galuose.
Svertinis tinklas
Tinklas, pakeičiantis elektrinį signalą iki apytikslės klausos vertės, vadinamas svertiniu tinklu. Svorio tinklo išmatuotas garso slėgio lygis nebėra objektyvaus fizikinio dydžio garso slėgio lygis (vadinamas linijiniu garso slėgio lygiu), o klausos pojūčiu pakoreguotas garso slėgio lygis, kuris vadinamas svertiniu garso lygiu arba triukšmo lygį.
Svertinis (taip pat vadinamas svertiniu) parametras yra parametras, išmatuotas atlikus tam tikrą svertinį apdorojimą dažnio atsako kreivėje, siekiant atskirti jį nuo nesvertinio parametro esant vienodo dažnio atsako būsenai. Pavyzdžiui, signalo ir triukšmo santykis pagal apibrėžimą matuoja triukšmo lygį (kuris gali būti galia, įtampa arba srovė) vardiniame signalo lygyje. Vardinio lygio ir triukšmo lygio santykis yra signalo ir triukšmo santykis. Jei tai yra decibelų vertė, apskaičiuokite skirtumą tarp šių dviejų. Tai yra nesvertinis signalo ir triukšmo santykis. Tačiau, kadangi žmogaus ausis turi skirtingas triukšmo suvokimo galimybes, ji gerai jaučiasi esant vidutiniam dažniui, maždaug 500 Hz, bet ne aukštam dažniui. Todėl nesvertinis signalo ir triukšmo santykis gali neatitikti žmogaus ausies subjektyvaus triukšmo lygio suvokimo. .
Kaip suvienodinti išmatuotą vertę su subjektyviu klausos pojūčiu? Taigi yra išlyginimo tinklas arba svertinis tinklas, kuris vidutiniškai slopina aukštus dažnius, kad tarpiniai dažniai būtų ryškesni. Šis svorinis tinklas yra sujungtas tarp tiriamos įrangos ir matavimo priemonės, todėl įrangos tarpinio dažnio triukšmo įtaka bus „stiprinta“ tinklo. Išmatuotas signalo ir triukšmo santykis vadinamas svertiniu signalo ir triukšmo santykiu, kuris gali tiksliau atspindėti subjektyvų žmonių klausos jausmą.
Priklausomai nuo naudojamo svorio tinklo, jie vadinami A garso lygiu, B garso lygiu ir C garso lygiu. A svertinis garso lygis yra skirtas imituoti žmogaus ausies dažnines charakteristikas ir mažo intensyvumo triukšmą, žemesnį nei 55 dB, B svertinis garso lygis skirtas modeliuoti vidutinio intensyvumo triukšmo dažnines charakteristikas nuo 55 dB iki 85 dB, C svertinis garso lygis yra modeliuoti didelio intensyvumo triukšmo dažnines charakteristikas. Pagrindinis skirtumas tarp šių trijų yra aukšto dažnio triukšmo komponentų slopinimas. A susilpnina labiausiai, B yra antras, o C yra mažiausiai.
Tačiau, kadangi vienodo garsumo kreivė, kuria grindžiamas A svoris, po kelių peržiūrų patyrė didelių pokyčių, A-svorio statusas palaipsniui smunka.
Detektorius
Detektoriaus funkcija yra greitai kintantį įtampos signalą paversti lėčiau kintančiu nuolatinės srovės įtampos signalu. Šios nuolatinės srovės įtampos dydis yra proporcingas įvesties signalo dydžiui. Pagal matavimo poreikius detektoriai skirstomi į piko detektorius, vidutinius detektorius ir RMS detektorius. Smailės detektorius gali suteikti maksimalią vertę tam tikru laiko intervalu, o vidutinės vertės detektorius gali išmatuoti savo absoliučią vidutinę vertę per tam tikrą laiko intervalą. Pulso garsui reikia išmatuoti didžiausią jo vertę, daugumoje triukšmo matavimų naudojami RMS detektoriai.
Vidutinės kvadratinės vertės detektorius gali padalyti kintamosios srovės signalą kvadratu, vidurkiu ir kvadratu, kad gautų įtampos kvadratinę vertę, ir galiausiai perduoti vidutinės kvadratinės įtampos signalą į indikacinį matuoklį.
