Η δομή του ηχομετρητή
Ο ηχομετρητής είναι το πιο βασικό όργανο μέτρησης θορύβου. Είναι ηλεκτρονικό όργανο, αλλά διαφέρει από αντικειμενικά ηλεκτρονικά όργανα όπως τα βολτόμετρα. Κατά τη μετατροπή ενός ακουστικού σήματος σε ηλεκτρικό σήμα, μπορεί να προσομοιώσει τα χρονικά χαρακτηριστικά της ταχύτητας απόκρισης του ανθρώπινου αυτιού στα ηχητικά κύματα. τα χαρακτηριστικά συχνότητας διαφορετικών ευαισθησιών σε υψηλές και χαμηλές συχνότητες και τα χαρακτηριστικά έντασης της αλλαγής των χαρακτηριστικών συχνότητας σε διαφορετική ένταση. Το ηχόμετρο είναι ένα υποκειμενικό ηλεκτρονικό όργανο
Η δομή του ηχομετρητή
Αποτελείται από μικρόφωνο, ενισχυτή, εξασθενητή, δίκτυο στάθμισης, ανιχνευτή, ενδεικτικό μετρητή και τροφοδοτικό.
1. Μικρόφωνο
Είναι μια συσκευή που μετατρέπει ένα σήμα ηχητικής πίεσης σε σήμα τάσης, γνωστό και ως μικρόφωνο, και είναι ένας εξαιρετικός αισθητήρας. Τα κοινά μικρόφωνα είναι το κρύσταλλο, το ηλεκτρικό, το κινούμενο πηνίο και ο συμπυκνωτής.
Ο αισθητήρας κινούμενου πηνίου αποτελείται από ένα δονούμενο διάφραγμα, ένα κινούμενο πηνίο, έναν μόνιμο μαγνήτη και έναν μετασχηματιστή. Το δονούμενο διάφραγμα αρχίζει να δονείται αφού υποβληθεί σε πίεση ηχητικών κυμάτων και οδηγεί το κινητό πηνίο που είναι εγκατεστημένο μαζί του να δονείται στο μαγνητικό πεδίο για να δημιουργήσει ένα επαγόμενο ρεύμα. Το ρεύμα ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος της ακουστικής πίεσης στο δονούμενο διάφραγμα. Όσο μεγαλύτερη είναι η ηχητική πίεση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που παράγεται. Όσο μικρότερη είναι η ηχητική πίεση, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα που παράγεται.
Οι χωρητικοί αισθητήρες αποτελούνται κυρίως από μεταλλικά διαφράγματα και μεταλλικά ηλεκτρόδια που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους, που είναι ουσιαστικά ένας πυκνωτής επίπεδης πλάκας. Το μεταλλικό διάφραγμα και τα μεταλλικά ηλεκτρόδια αποτελούν τις δύο πλάκες του επίπεδου πυκνωτή. Όταν το διάφραγμα υποβάλλεται σε ηχητική πίεση, το διάφραγμα παραμορφώνεται, η απόσταση μεταξύ των δύο πλακών αλλάζει και η χωρητικότητα αλλάζει επίσης, δημιουργώντας έτσι μια εναλλασσόμενη τάση της οποίας η κυματομορφή είναι εντός του γραμμικού εύρους του μικροφώνου και της στάθμης ηχητικής πίεσης σχηματίζοντας μια αναλογία αντιλαμβάνεται τη λειτουργία της μετατροπής του σήματος ηχητικής πίεσης σε σήμα τάσης.
Το πυκνωτικό μικρόφωνο είναι ένα ιδανικό μικρόφωνο στην ακουστική μέτρηση. Έχει τα πλεονεκτήματα του μεγάλου δυναμικού εύρους, της επίπεδης απόκρισης συχνότητας, της υψηλής ευαισθησίας και της καλής σταθερότητας στο γενικό περιβάλλον μέτρησης, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως. Δεδομένου ότι η σύνθετη αντίσταση εξόδου του χωρητικού αισθητήρα είναι πολύ υψηλή, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μετασχηματισμός σύνθετης αντίστασης μέσω του προενισχυτή. Ο προενισχυτής είναι εγκατεστημένος μέσα στο ηχομετρητή κοντά στο τμήμα όπου είναι εγκατεστημένος ο χωρητικός αισθητήρας.
2. Ενισχυτής και εξασθενητής
Πολλοί εγχώριοι και εισαγόμενοι ενισχυτές που είναι δημοφιλείς επί του παρόντος χρησιμοποιούν ενισχυτές δύο σταδίων στο κύκλωμα ενίσχυσης, δηλαδή τον ενισχυτή εισόδου και τον ενισχυτή εξόδου, και η λειτουργία τους είναι να ενισχύουν ασθενή ηλεκτρικά σήματα. Ο εξασθενητής εισόδου και ο εξασθενητής εξόδου χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της εξασθένησης του σήματος εισόδου και της εξασθένησης του σήματος εξόδου, έτσι ώστε ο δείκτης της κεφαλής του μετρητή να δείχνει στην κατάλληλη θέση και η εξασθένηση κάθε ταχύτητας είναι 1{{2 }} ντεσιμπέλ. Το εύρος ρύθμισης του εξασθενητή που χρησιμοποιείται από τον ενισχυτή εισόδου είναι το κάτω άκρο της μέτρησης (όπως 0~70 dB) και το εύρος ρύθμισης του εξασθενητή που χρησιμοποιείται από τον ενισχυτή εξόδου είναι το υψηλό άκρο της μέτρησης (70~120 dB). Οι επιλογείς των εξασθενητών εισόδου και εξόδου είναι συχνά κατασκευασμένοι από διαφορετικά χρώματα και επί του παρόντος το μαύρο και το διαφανές συχνά συνδυάζονται. Δεδομένου ότι η υψηλή και η χαμηλή στάθμη πολλών ηχομετρητών περιορίζονται κατά 70 ντεσιμπέλ, είναι απαραίτητο να αποτραπεί η υπέρβαση του ορίου κατά την περιστροφή, ώστε να μην προκληθεί ζημιά στη συσκευή.
3. Δίκτυο ζύγισης
Προκειμένου να προσομοιωθούν οι διαφορετικές ευαισθησίες της ανθρώπινης ακοής σε διαφορετικές συχνότητες, υπάρχει ένα ενσωματωμένο που μπορεί να προσομοιώσει τα ακουστικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου αυτιού και να διορθώσει το ηλεκτρικό σήμα σε ένα δίκτυο παρόμοιο με την ακοή. Αυτό το δίκτυο ονομάζεται δίκτυο στάθμισης. Η στάθμη ηχητικής πίεσης που μετράται μέσω του δικτύου στάθμισης δεν είναι πλέον η στάθμη ηχητικής πίεσης της αντικειμενικής φυσικής ποσότητας (που ονομάζεται γραμμική στάθμη ηχητικής πίεσης), αλλά η στάθμη ηχητικής πίεσης που διορθώνεται από την αίσθηση της ακοής, που ονομάζεται σταθμισμένη στάθμη ήχου ή επίπεδο θορύβου.
Υπάρχουν γενικά τρεις τύποι δικτύων στάθμισης: A, B και C. Η στάθμη ήχου με στάθμιση A είναι η προσομοίωση των χαρακτηριστικών συχνότητας του ανθρώπινου αυτιού σε θόρυβο χαμηλής έντασης κάτω από 55 ντεσιμπέλ. η στάθμη θορύβου Β-σταθμισμένη είναι για την προσομοίωση των χαρακτηριστικών συχνότητας 55-85 ντεσιμπέλ μέτριας έντασης θορύβου. η στάθμη ήχου C-σταθμισμένη είναι για την προσομοίωση των χαρακτηριστικών συχνότητας του χαρακτηριστικού θορύβου υψηλής έντασης. Η διαφορά μεταξύ των τριών είναι ο βαθμός εξασθένησης των στοιχείων χαμηλής συχνότητας του θορύβου. Το A εξασθενεί περισσότερο, ακολουθούμενο από το B και το C το λιγότερο. Η στάθμη ήχου με στάθμιση A είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέτρηση θορύβου στον κόσμο, επειδή η χαρακτηριστική της καμπύλη είναι κοντά στα χαρακτηριστικά ακοής του ανθρώπινου αυτιού και τα B και C χρησιμοποιούνται σταδιακά. Οι ενδείξεις στάθμης θορύβου που λαμβάνονται από ηχομετρητές πρέπει να υποδεικνύουν τις συνθήκες μέτρησης.
4. Γεωφώνιο και κεφαλή ένδειξης
Για να εμφανιστεί το ενισχυμένο σήμα μέσω του μετρητή, απαιτείται επίσης ένας ανιχνευτής για τη μετατροπή του ταχέως μεταβαλλόμενου σήματος τάσης σε ένα πιο αργά μεταβαλλόμενο σήμα τάσης DC. Το μέγεθος αυτής της τάσης DC είναι ανάλογο με το μέγεθος του σήματος εισόδου. Σύμφωνα με τις ανάγκες της μέτρησης, ο ανιχνευτής μπορεί να χωριστεί σε ανιχνευτή αιχμής, μέσο ανιχνευτή και μαύρο ανιχνευτή RMS. Ο ανιχνευτής κορυφής μπορεί να δώσει τη μέγιστη τιμή ενός συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος και ο μέσος ανιχνευτής μπορεί να μετρήσει την απόλυτη μέση τιμή του σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Οι ανιχνευτές τετραγώνου ρίζας χρησιμοποιούνται στις περισσότερες μετρήσεις, εκτός από παρορμητικούς ήχους όπως πυροβολισμούς, που απαιτούν μετρήσεις αιχμής.
Ο ανιχνευτής μέσης τετραγωνικής τιμής ρίζας μπορεί να τετραγωνίσει, τον μέσο όρο και την τετραγωνική ρίζα του σήματος AC για να λάβει τη μέση τετραγωνική τιμή ρίζας της τάσης και τελικά να στείλει το σήμα μέσης τετραγωνικής τάσης ρίζας στην κεφαλή του δείκτη. Η ενδεικτική κεφαλή του μετρητή είναι ένας ηλεκτρικός μετρητής, εφόσον η κλίμακα του είναι βαθμονομημένη, η τιμή ντεσιμπέλ του επιπέδου θορύβου μπορεί να διαβαστεί απευθείας από την κεφαλή του μετρητή. . Ο μέσος χρόνος του "γρήγορου" γραναζιού είναι 0.27 δευτερόλεπτα, ο οποίος είναι πολύ κοντά στον φυσιολογικό μέσο χρόνο του ανθρώπινου ακουστικού οργάνου. ο μέσος χρόνος της «αργής» ταχύτητας είναι 1,05 δευτερόλεπτα. Κατά τη μέτρηση του θορύβου σε σταθερή κατάσταση ή όταν χρειάζεται να καταγραφεί η διαδικασία αλλαγής της στάθμης του ήχου, είναι πιο κατάλληλο να χρησιμοποιείτε το "γρήγορο" γρανάζι. όταν η διακύμανση του μετρούμενου θορύβου είναι σχετικά μεγάλη, είναι πιο ενδεδειγμένο να χρησιμοποιείτε το "αργό" γρανάζι.
