Kaip veikia garso lygio matuoklis?
Garso lygio matuoklis yra pagrindinis triukšmo matavimo prietaisas. Tai elektroninis prietaisas, tačiau jis skiriasi nuo objektyvių elektroninių prietaisų, tokių kaip voltmetrai.
Konvertuojant akustinį signalą į elektrinį signalą, galima imituoti žmogaus ausies reakcijos greičio į garso bangą laiko charakteristikas;
Dažnio charakteristika, kurios jautrumas aukštiems ir žemiems dažniams skiriasi, ir intensyvumo charakteristika, kuri keičia dažnio charakteristiką esant skirtingam garsumui. Todėl garso lygio matuoklis yra subjektyvus elektroninis instrumentas.
Garso lygio matuoklio veikimo principas yra toks:
Mikrofonas garsą paverčia elektriniu signalu, o tada impedansą paverčia išankstinis stiprintuvas, kad mikrofonas atitiktų slopintuvą. Stiprintuvas prideda išvesties signalą į svertinį tinklą ir atlieka signalo dažnio svorį (arba išorinį filtrą);
Tada signalas per atenuatorių ir stiprintuvą sustiprinamas iki tam tikros amplitudės, siunčiamas į efektyvios vertės detektorių (arba išorinį spaudos lygio registratorių), o indikatoriame matuoklyje pateikiama triukšmo lygio reikšmė.
1) Mikrofonas yra prietaisas, paverčiantis garso slėgio signalą į įtampos signalą, taip pat žinomą kaip mikrofonas, kuris yra garso lygio matuoklio jutiklis. Įprasti mikrofonai yra krištolinis, elektretinis, judantis ritė ir kondensatorius.
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.
Kondensatorinis mikrofonas daugiausia sudarytas iš metalinės diafragmos ir metalinių elektrodų, kurie yra arti vienas kito, o tai iš esmės yra plokščias kondensatorius.
Metalinė diafragma ir metalinis elektrodas sudaro dvi plokščiojo kondensatoriaus plokštes. Kai diafragma yra veikiama garso slėgio, diafragma deformuojasi ir pasikeičia atstumas tarp dviejų plokščių;
Todėl keičiama talpa, keičiasi ir įtampa bitų matavimo grandinėje, realizuojant garso slėgio signalo pavertimo įtampos signalu funkciją.
Kondensatorinis mikrofonas yra idealus mikrofonas akustiniam matavimui. Jis turi didelio dinaminio diapazono, plokščio dažnio atsako, didelio jautrumo ir gero stabilumo bendroje matavimo aplinkoje pranašumus, todėl yra plačiai naudojamas.
Kadangi kondensacinio mikrofono išėjimo varža yra labai didelė, būtina atlikti varžos transformaciją per pirminį stiprintuvą. Pirminis stiprintuvas yra sumontuotas garso lygio matuoklio viduje netoli tos vietos, kur sumontuotas kondensacinis mikrofonas.
2) stiprintuvas
Paprastai naudojamas dviejų pakopų stiprintuvas, tai yra įvesties stiprintuvas ir išvesties stiprintuvas, o jo funkcija yra stiprinti silpnus elektrinius signalus.
Įvesties slopintuvas ir išvesties slopintuvas naudojami įvesties signalo slopinimui ir išėjimo signalo slopinimui pakeisti, kad skaitiklio rodyklė būtų nukreipta į tinkamą padėtį.
Įvesties stiprintuve naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra skirtas išmatuoti žemą galą, o išvesties stiprintuve naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra puikus.
Daugelio garso lygio matuoklių aukštas ir žemas galai yra ribojami 70 dB.
3) Svėrimo tinklas
Siekiant imituoti skirtingą žmogaus klausos jautrumą skirtingais dažniais, garso lygio matuoklyje yra įrengtas tinklas, galintis imituoti žmogaus ausies klausos ypatybes ir pakoreguoti elektrinį signalą iki apytikslės klausos pojūčio reikšmės. Šis tinklas vadinamas svoriniu tinklu. .
Garso slėgio lygis, išmatuotas per svėrimo tinklą, nebėra objektyvaus fizinio dydžio garso slėgio lygis (vadinamas linijiniu garso slėgio lygiu), bet garso slėgio lygis, pakoreguotas klausos pojūčiu, vadinamas svertiniu garso lygiu arba triukšmo lygiu.
