Ses seviyesi ölçerin yapısı
Ses seviyesi ölçer, en temel gürültü ölçüm aletidir. Elektronik bir alettir, ancak voltmetreler gibi objektif elektronik aletlerden farklıdır. Akustik bir sinyali elektrik sinyaline dönüştürürken, insan kulağının ses dalgalarına tepki hızının zaman özelliklerini simüle edebilir; yüksek ve düşük frekanslara karşı farklı duyarlılıkların frekans özellikleri ve farklı ses yüksekliklerinde frekans özelliklerini değiştirmenin yoğunluk özellikleri. Ses seviyesi ölçer, sübjektif bir elektronik araçtır
Ses seviyesi ölçerin yapısı
Mikrofon, amplifikatör, zayıflatıcı, ağırlıklandırma ağı, dedektör, gösterge ölçer ve güç kaynağından oluşur.
1. Mikrofon
Mikrofon olarak da bilinen ses basınç sinyalini voltaj sinyaline çeviren bir cihazdır ve mükemmel bir sensördür. Yaygın mikrofonlar kristal, elektret, hareketli bobin ve kondansatördür.
Hareketli bobin sensörü, titreşimli bir diyafram, hareketli bir bobin, kalıcı bir mıknatıs ve bir transformatörden oluşur. Titreşen diyafram, ses dalgası basıncına maruz kaldıktan sonra titreşmeye başlar ve beraberinde monte edilen hareketli bobini manyetik alanda titreştirerek indüklenmiş bir akım oluşturur. Akım, titreşen diyafram üzerindeki akustik basıncın büyüklüğüne göre değişir. Ses basıncı ne kadar yüksek olursa, üretilen akım da o kadar büyük olur; ses basıncı ne kadar küçük olursa, üretilen akım o kadar küçük olur.
Kapasitif sensörler esas olarak metal diyaframlardan ve birbirine yakın olan metal elektrotlardan oluşur, bu da temelde bir düz plaka kondansatörüdür. Metal diyafram ve metal elektrotlar, düz kapasitörün iki plakasını oluşturur. Diyafram ses basıncına maruz kaldığında, diyafram deforme olur, iki plaka arasındaki mesafe değişir ve kapasitans da değişir, böylece dalga biçimi mikrofonun doğrusal aralığı ve ses basıncı seviyesi içinde olan bir alternatif voltaj üretilir. Ses basıncı sinyalini voltaj sinyaline dönüştürme işlevini gerçekleştirir.
Kondenser mikrofon, akustik ölçümde ideal bir mikrofondur. Genel ölçüm ortamında geniş dinamik aralık, düz frekans yanıtı, yüksek hassasiyet ve iyi kararlılık avantajlarına sahiptir, bu nedenle yaygın olarak kullanılmaktadır. Kapasitif sensörün çıkış empedansı çok yüksek olduğu için empedans dönüşümünü preamplifikatör üzerinden yapmak gerekir. Preamplifikatör, ses seviyesi ölçerin içine, kapasitif sensörün takıldığı kısma yakın bir yere kurulur.
2. Amplifikatör ve zayıflatıcı
Şu anda popüler olan birçok yerli ve ithal amplifikatör, amplifikasyon devresinde giriş amplifikatörü ve çıkış amplifikatörü olmak üzere iki aşamalı amplifikatörler kullanır ve bunların işlevi zayıf elektrik sinyallerini yükseltmektir. Giriş zayıflatıcı ve çıkış zayıflatıcı, giriş sinyalinin zayıflamasını ve çıkış sinyalinin zayıflamasını değiştirmek için kullanılır, böylece gösterge kafasının ibresi uygun konumu gösterir ve her dişlinin zayıflaması 1{{2 }} desibel. Giriş amplifikatörü tarafından kullanılan zayıflatıcının ayar aralığı, ölçümün alt sınırıdır (0~70 dB gibi) ve çıkış amplifikatörü tarafından kullanılan zayıflatıcının ayar aralığı, ölçümün üst sınırıdır (70~120 dB). dB). Giriş ve çıkış zayıflatıcıların kadranları genellikle farklı renklerden yapılır ve şu anda siyah ve şeffaf genellikle eşleştirilmiştir. Birçok ses seviyesi ölçerin yüksek ve alçak seviyeleri 70 desibel ile sınırlandırıldığından, cihaza zarar vermemek için dönerken limitin aşılmasını önlemek gerekir.
3. Ağırlık ağı
İnsan işitme duyusunun farklı hassasiyetlerini farklı frekanslarda simüle etmek için, insan kulağının işitsel özelliklerini simüle edebilen ve elektrik sinyalini işitmeye benzer bir ağa doğru düzeltebilen yerleşik bir cihaz vardır. Bu ağa ağırlıklandırma ağı denir. Ağırlıklandırma ağı aracılığıyla ölçülen ses basıncı seviyesi, artık nesnel fiziksel miktarın (doğrusal ses basıncı seviyesi olarak adlandırılır) ses basıncı seviyesi değil, ağırlıklı ses seviyesi veya gürültü seviyesi olarak adlandırılan, işitme duyusu tarafından düzeltilen ses basıncı seviyesidir.
Genellikle üç tür ağırlıklandırma ağı vardır: A, B ve C. A ağırlıklı ses seviyesi, insan kulağının frekans özelliklerini 55 desibelin altındaki düşük yoğunluklu gürültüye benzetmek içindir; B-ağırlıklı ses seviyesi, orta yoğunluktaki gürültünün 55-85 desibellik frekans özelliklerini simüle etmek içindir; C ağırlıklı ses seviyesi, yüksek yoğunluklu gürültü özelliğinin frekans özelliklerini simüle etmek içindir. Üçü arasındaki fark, gürültünün düşük frekanslı bileşenlerinin zayıflama derecesidir. A en çok zayıflatır, ardından B ve en az C gelir. A-ağırlıklı ses seviyesi, karakteristik eğrisi insan kulağının işitme özelliklerine yakın olduğu ve B ve C kademeli olarak kullanıldığı için dünyada en yaygın kullanılan gürültü ölçümüdür. Ses seviyesi ölçerlerden alınan gürültü seviyesi okumaları, ölçüm koşullarını göstermelidir.
4. Jeofon ve gösterge kafası
Yükseltilmiş sinyali ölçüm cihazından görüntülemek için, hızla değişen voltaj sinyalini daha yavaş değişen bir DC voltaj sinyaline dönüştürmek için bir detektör de gereklidir. Bu DC voltajının büyüklüğü, giriş sinyalinin büyüklüğü ile orantılıdır. Ölçüm ihtiyaçlarına göre dedektör, tepe dedektörü, ortalama dedektörü ve siyah RMS dedektörü olarak ayrılabilir. Pik dedektörü, belirli bir zaman aralığının maksimum değerini verebilir ve ortalama dedektörü, belirli bir zaman aralığında mutlak ortalama değerini ölçebilir. Pik ölçümleri gerektiren silah sesi gibi itici sesler dışında, çoğu ölçümde kök-kare dedektörleri kullanılır.
Kök ortalama kare değer detektörü, voltajın kök ortalama kare değerini elde etmek için AC sinyalinin karesini, ortalamasını ve karekökünü alabilir ve son olarak kök ortalama kare voltaj sinyalini gösterge kafasına gönderir. Gösterge kafası bir elektrik sayacıdır, ölçeği kalibre edildiği sürece, gürültü seviyesinin desibel değeri doğrudan sayaç kafasından okunabilir. . "Hızlı" vitesin ortalama süresi, insan işitme organının fizyolojik ortalama süresine çok yakın olan 0.27s'dir; "yavaş" vitesin ortalama süresi 1,05 saniyedir. Sabit durum gürültüsünü ölçerken veya ses seviyesi değişim sürecini kaydetmeye ihtiyaç duyarken, "hızlı" vitesi kullanmak daha uygundur; ölçülen gürültünün dalgalanması nispeten büyük olduğunda, "yavaş" vitesi kullanmak daha uygundur.
