Strukturen af lydniveaumåleren
Lydniveaumåleren er det mest basale støjmåleinstrument. Det er et elektronisk instrument, men det er anderledes end objektive elektroniske instrumenter såsom voltmetre. Når et akustisk signal konverteres til et elektrisk signal, kan det simulere tidsegenskaberne for det menneskelige øres reaktionshastighed på lydbølger; frekvenskarakteristika for forskellige følsomheder over for høje og lave frekvenser og intensitetskarakteristika ved ændring af frekvenskarakteristika ved forskellig lydstyrke. Lydniveaumåleren er et subjektivt elektronisk instrument
Strukturen af lydniveaumåleren
Den er sammensat af mikrofon, forstærker, dæmper, vægtnetværk, detektor, indikerende måler og strømforsyning.
1. Mikrofon
Det er en enhed, der konverterer et lydtryksignal til et spændingssignal, også kendt som en mikrofon, og er en fremragende sensor. Almindelige mikrofoner er krystal, elektret, bevægelig spole og kondensator.
Den bevægelige spolesensor består af en vibrerende membran, en bevægelig spole, en permanent magnet og en transformer. Den vibrerende membran begynder at vibrere efter at være blevet udsat for lydbølgetryk og driver den bevægelige spole, der er installeret med den, til at vibrere i magnetfeltet for at generere en induceret strøm. Strømmen varierer afhængigt af størrelsen af det akustiske tryk på den vibrerende membran. Jo større lydtryk, jo større strøm genereres; jo mindre lydtryk, jo mindre strøm genereres.
Kapacitive sensorer er hovedsageligt sammensat af metalmembraner og metalelektroder, der er tæt sammen, hvilket i det væsentlige er en flad pladekondensator. Metalmembranen og metalelektroderne udgør de to plader i den flade kondensator. Når membranen udsættes for lydtryk, deformeres membranen, afstanden mellem de to plader ændres, og kapacitansen ændres også, hvorved der dannes en vekselspænding, hvis bølgeform er inden for mikrofonens lineære område og lydtryksniveauet Danner et forhold realiserer funktionen med at konvertere lydtryksignalet til et spændingssignal.
Kondensatormikrofon er en ideel mikrofon til akustisk måling. Det har fordelene ved stort dynamisk område, flad frekvensrespons, høj følsomhed og god stabilitet i generelt målemiljø, så det er meget udbredt. Da udgangsimpedansen af den kapacitive sensor er meget høj, er det nødvendigt at udføre impedanstransformation gennem forforstærkeren. Forforstærkeren er installeret inde i lydniveaumåleren tæt på den del, hvor den kapacitive sensor er installeret.
2. Forstærker og dæmper
Mange indenlandske og importerede forstærkere, der er populære i øjeblikket, bruger to-trins forstærkere i forstærkningskredsløbet, nemlig indgangsforstærkeren og udgangsforstærkeren, og deres funktion er at forstærke svage elektriske signaler. Indgangsdæmperen og udgangsdæmperen bruges til at ændre dæmpningen af indgangssignalet og dæmpningen af udgangssignalet, så målerhovedets viser peger på den passende position, og dæmpningen af hvert gear er 1{{2 }} decibel. Justeringsområdet for dæmperen, der bruges af indgangsforstærkeren, er den nederste ende af målingen (såsom 0~70 dB), og justeringsområdet for dæmperen, der bruges af udgangsforstærkeren, er den høje ende af målingen (70~120 dB). Indgangs- og udgangsdæmpningsskivene er ofte lavet af forskellige farver, og i øjeblikket er sort og transparent ofte parret. Da høj og lav af mange lydniveaumålere er begrænset med 70 decibel, er det nødvendigt at forhindre grænsen i at blive overskredet ved rotation, for ikke at beskadige enheden.
3. Vægtningsnetværk
For at simulere de forskellige følsomheder af menneskelig hørelse ved forskellige frekvenser, er der indbygget en, der kan simulere det menneskelige øres auditive karakteristika og korrigere det elektriske signal til et netværk, der ligner hørelsen. Dette netværk kaldes et vægtningsnetværk. Lydtryksniveauet målt gennem vægtningsnettet er ikke længere lydtrykniveauet af den objektive fysiske størrelse (kaldet lineært lydtrykniveau), men lydtrykniveauet korrigeret af høresansen, kaldet det vægtede lydniveau eller støjniveau.
Der er generelt tre typer vægtningsnetværk: A, B og C. Det A-vægtede lydniveau skal simulere det menneskelige øres frekvenskarakteristika til lavintensitetsstøj under 55 decibel; det B-vægtede lydniveau er at simulere frekvenskarakteristika for 55-85 decibel med moderat intensitetsstøj; det C-vægtede lydniveau er at simulere frekvenskarakteristika for højintensiv støjkarakteristik. Forskellen mellem de tre er graden af dæmpning af støjens lavfrekvente komponenter. A dæmper mest, efterfulgt af B, og C mindst. A-vægtet lydniveau er den mest udbredte støjmåling i verden, fordi dens karakteristiske kurve er tæt på det menneskelige øres høreegenskaber, og B og C anvendes gradvist. Støjniveaumålinger taget fra lydniveaumålere skal angive måleforholdene.
4. Geofon og indikatorhoved
For at vise det forstærkede signal gennem måleren kræves der også en detektor til at konvertere det hurtigt skiftende spændingssignal til et langsommere skiftende jævnspændingssignal. Størrelsen af denne jævnspænding er proportional med størrelsen af indgangssignalet. I henhold til målingsbehovet kan detektoren opdeles i spidsdetektor, gennemsnitsdetektor og sort RMS-detektor. Spidsdetektoren kan give den maksimale værdi af et bestemt tidsinterval, og gennemsnitsdetektoren kan måle sin absolutte gennemsnitsværdi i et bestemt tidsinterval. Rot-firkantede detektorer bruges i de fleste målinger, undtagen impulslyde såsom skud, som kræver topmålinger.
Grundmiddelkvadratværdidetektoren kan kvadrat-, gennemsnits- og kvadratrods AC-signalet for at opnå rodmiddelværdien af spændingen og til sidst sende rodmiddelkvadrat-spændingssignalet til indikatorhovedet. Det indikerende målerhoved er en elektrisk måler, så længe dens skala er kalibreret, kan decibelværdien af støjniveauet aflæses direkte fra målerhovedet. . Den gennemsnitlige tid for det "hurtige" gear er 0.27s, hvilket er meget tæt på den fysiologiske gennemsnitlige tid for det menneskelige høreorgan; den gennemsnitlige tid for det "langsomme" gear er 1,05s. Når man måler steady-state støj eller skal registrere lydniveauændringsprocessen, er det mere hensigtsmæssigt at bruge det "hurtige" gear; når udsvinget i den målte støj er relativt stort, er det mere hensigtsmæssigt at bruge det "langsomme" gear.
