Koks yra garso lygio matuoklio principas?
Garso lygio matuoklis yra pagrindinis triukšmo matavimo prietaisas. Tai elektroninis prietaisas, tačiau jis skiriasi nuo objektyvių elektroninių prietaisų, tokių kaip voltmetrai.
Akustinius signalus paverčiant elektriniais signalais, galima imituoti žmogaus ausies reakcijos greičio į garso bangas laiko charakteristikas;
Yra dažnių charakteristikos, turinčios skirtingą jautrumą aukštiems ir žemiems dažniams bei intensyvumo charakteristikas, kurios keičia dažnio charakteristikas esant skirtingam garsumui. Todėl garso lygio matuoklis yra subjektyvus elektroninis instrumentas.
Garso lygio matuoklio veikimo principas yra toks:
Mikrofonas paverčia garsą elektriniu signalu, o tada pirminis stiprintuvas pakeičia varžą, kad atitiktų mikrofoną ir slopintuvą. Stiprintuvas prideda išvesties signalą į svertinį tinklą ir atlieka signalo (arba išorinio filtro) dažnio svorį;
Tada signalas sustiprinamas iki tam tikros amplitudės per atenuatorių ir stiprintuvą, o po to siunčiamas į efektyvios vertės detektorių (arba išorinį lygio registratorių), o triukšmo lygio reikšmė nurodoma indikatoriaus matuoklyje.
1) Mikrofonas yra prietaisas, kuris paverčia garso slėgio signalus į įtampos signalus. Jis taip pat vadinamas mikrofonu. Tai garso lygio matuoklio jutiklis. Įprasti mikrofonai yra krištolinis, elektretinis, judantis ritė ir kondensatorius.
Dinaminis mikrofonas sudarytas iš vibruojančios diafragmos, judamosios 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, kad susidarytų indukuota srovė.
Ši srovė kinta priklausomai nuo garso bangos slėgio, kurį veikia vibruojanti diafragma. Kuo didesnis garso slėgis, tuo didesnė generuojama srovė; kuo mažesnis garso slėgis, tuo mažesnė generuojama srovė.
Kondensatorinis mikrofonas daugiausia sudarytas iš metalinės diafragmos ir glaudžiai išdėstytų metalinių elektrodų. Iš esmės tai yra plokštelinis kondensatorius.
Metalinė diafragma ir metalinis elektrodas sudaro dvi plokščiojo kondensatoriaus plokštes. Kai diafragmą veikia garso slėgis, diafragma deformuojasi, todėl atstumas tarp dviejų plokščių pasikeičia;
Dėl to keičiasi talpa, keičiasi ir įtampa bitų matavimo grandinėje, realizuojant garso slėgio signalo pavertimo įtampos signalu funkciją.
Kondensatorinis mikrofonas yra idealus mikrofonas akustiniam matavimui. Jis turi didelį dinaminį diapazoną, plokščią dažnio atsaką, didelį jautrumą ir gerą stabilumą bendroje matavimo aplinkoje, todėl yra plačiai naudojamas.
Kadangi kondensatoriaus mikrofono išėjimo varža yra labai didelė, varžos konvertavimas turi būti atliekamas per išankstinį stiprintuvą. Pirminis stiprintuvas yra sumontuotas garso lygio matuoklyje netoli tos vietos, kur yra sumontuotas kondensacinis mikrofonas.
2) Stiprintuvas
Paprastai naudojami dviejų pakopų stiprintuvai, būtent įvesties stiprintuvas ir išvesties stiprintuvas, kurių funkcija yra stiprinti silpnus elektrinius signalus.
Įvesties slopintuvas ir išvesties slopintuvas naudojami įvesties signalo slopinimui ir išėjimo signalo slopinimui pakeisti taip, kad skaitiklio rodyklė būtų nukreipta į atitinkamą padėtį.
Įvesties stiprintuve naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra žemiausias matavimo diapazonas, o išvesties stiprintuve naudojamo slopintuvo reguliavimo diapazonas yra aukščiausia matavimo riba.
Daugelis garso lygio matuoklių turi 70 dB ribą aukštiems ir žemiems galams.
3) Svertinis tinklas
Siekiant imituoti skirtingą žmogaus klausos jautrumą skirtingais dažniais, garso lygio matuoklyje yra įrengtas tinklas, galintis imituoti žmogaus ausies klausos ypatybes ir modifikuoti 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, pakeistas klausos pojūčiu, vadinamas svertiniu garso lygiu arba triukšmo lygiu.
