Ses seviyesi ölçerin prensibi nedir?
Ses seviyesi ölçer temel bir gürültü ölçüm cihazıdır. Elektronik bir alettir ancak voltmetre gibi objektif elektronik aletlerden farklıdır.
Akustik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürürken, insan kulağının ses dalgalarına tepki hızının zaman özellikleri simüle edilebilir;
Yüksek ve alçak frekanslara karşı farklı hassasiyetlere sahip frekans özellikleri ve farklı ses yüksekliklerinde frekans özelliklerini değiştiren yoğunluk özellikleri bulunmaktadır. Bu nedenle ses seviyesi ölçer subjektif bir elektronik araçtır.
Ses seviyesi ölçerin çalışma prensibi şöyledir:
Mikrofon, sesi bir elektrik sinyaline dönüştürür ve ardından ön amplifikatör, empedansı mikrofon ve zayıflatıcıyla eşleşecek şekilde değiştirir. Amplifikatör, çıkış sinyalini ağırlıklandırma ağına ekler ve sinyal (veya harici bir filtre) üzerinde frekans ağırlıklandırması gerçekleştirir;
Daha sonra sinyal, zayıflatıcı ve yükseltici aracılığıyla belirli bir genliğe yükseltilir ve ardından etkin değer dedektörüne (veya harici seviye kaydediciye) gönderilir ve gösterge ölçerde gürültü seviyesinin değeri verilir.
1) Mikrofon, ses basınç sinyallerini voltaj sinyallerine dönüştüren bir cihazdır. Aynı zamanda mikrofon olarak da adlandırılır. Ses seviyesi ölçerin sensörüdür. Yaygın mikrofonlar arasında kristal, elektret, hareketli bobin ve kondansatör bulunur.
Dinamik mikrofon, titreşen bir diyafram, hareketli bir bobin, kalıcı bir mıknatıs ve bir transformatörden oluşur.
Titreşen diyafram, ses dalgası basıncına maruz kaldıktan sonra titremeye başlar ve kendisiyle birlikte monte edilen hareketli bobini, indüklenen akımı oluşturmak için manyetik alanda titreşmeye yönlendirir.
Bu akım, titreşen diyaframın maruz kaldığı ses dalgası basıncının miktarına göre değişir. Ses basıncı ne kadar büyük olursa üretilen akım da o kadar büyük olur; ses basıncı ne kadar düşük olursa üretilen akım da o kadar küçük olur.
Kondenser mikrofon esas olarak metal bir diyaframdan ve yakın aralıklı metal elektrotlardan oluşur. Aslında bir plaka kapasitördür.
Metal diyafram ve metal elektrot, düz kapasitörün iki plakasını oluşturur. Diyafram ses basıncından etkilendiğinde diyafram deforme olur ve iki plaka arasındaki mesafenin değişmesine neden olur;
Sonuç olarak, kapasitans değişir ve bit ölçüm devresindeki voltaj da değişir, ses basıncı sinyalini bir voltaj sinyaline dönüştürme işlevi gerçekleştirilir.
Kondenser mikrofon akustik ölçümde ideal bir mikrofondur. Genel ölçüm ortamlarında geniş dinamik aralık, düz frekans tepkisi, yüksek hassasiyet ve iyi stabilite avantajlarına sahiptir, bu nedenle yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kondenser mikrofonun çıkış empedansı çok yüksek olduğundan empedans dönüşümünün bir ön yükseltici aracılığıyla gerçekleştirilmesi gerekir. Ön amplifikatör, ses seviyesi ölçerin içine, yoğunlaştırıcı mikrofonun takıldığı yere yakın bir yere monte edilir.
2) Amplifikatör
Genel olarak, işlevi zayıf elektrik sinyallerini yükseltmek olan giriş amplifikatörü ve çıkış amplifikatörü olmak üzere iki aşamalı amplifikatörler kullanılır.
Giriş zayıflatıcı ve çıkış zayıflatıcı, giriş sinyalinin zayıflamasını ve çıkış sinyalinin zayıflamasını, sayaç işaretçisinin uygun konumu işaret edeceği şekilde değiştirmek için kullanılır.
Giriş amplifikatöründe kullanılan zayıflatıcının ayar aralığı, ölçümün alt ucudur ve çıkış amplifikatöründe kullanılan zayıflatıcının ayar aralığı, ölçümün üst ucudur.
Çoğu ses seviyesi ölçerin yüksek ve alçak uçlar için 70dB'lik bir kesme değeri vardır.
3) Ağırlıklı ağ
Farklı frekanslarda insan işitmesinin farklı hassasiyetlerini simüle etmek için, ses seviyesi ölçer, insan kulağının işitme özelliklerini simüle edebilen ve elektrik sinyalini işitme duyusunun yaklaşık bir değerine değiştirebilen bir ağ ile donatılmıştır. Bu ağa ağırlıklandırma ağı denir.
Ağırlıklandırma ağı aracılığıyla ölçülen ses basıncı seviyesi artık nesnel bir fiziksel miktarın ses basıncı seviyesi (doğrusal ses basıncı seviyesi olarak adlandırılır) değil, ağırlıklı ses seviyesi veya gürültü seviyesi olarak adlandırılan, işitme duyusu tarafından değiştirilen ses basıncı seviyesidir.
