Πώς λειτουργεί ένας ηχομετρητής;
Ο ηχομετρητής είναι ένα βασικό όργανο μέτρησης θορύβου. Είναι ηλεκτρονικό όργανο, αλλά διαφέρει από αντικειμενικά ηλεκτρονικά όργανα όπως τα βολτόμετρα.
Κατά τη μετατροπή ακουστικών σημάτων σε ηλεκτρικά σήματα, 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 των μεταβαλλόμενων χαρακτηριστικών συχνότητας σε διαφορετική ένταση. Επομένως, ο ηχομετρητής είναι ένα υποκειμενικό ηλεκτρονικό όργανο.
Η αρχή λειτουργίας του ηχομετρητή είναι:
Το μικρόφωνο μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικό σήμα και ο προενισχυτής στη συνέχεια μετατρέπει την αντίσταση ώστε να ταιριάζει με το μικρόφωνο με τον εξασθενητή. Ο ενισχυτής προσθέτει το σήμα εξόδου στο δίκτυο στάθμισης για να εκτελέσει στάθμιση συχνότητας στο σήμα (ή στο εξωτερικό φίλτρο).
Στη συνέχεια, το σήμα ενισχύεται σε ένα ορισμένο πλάτος από τον εξασθενητή και τον ενισχυτή και, στη συνέχεια, αποστέλλεται στον ανιχνευτή RMS (ή σε έναν εξωτερικό καταγραφέα επιπέδου πίεσης) και η τιμή του επιπέδου θορύβου δίνεται στην ένδειξη.
1) Το μικρόφωνο είναι μια συσκευή που μετατρέπει ένα σήμα ηχητικής πίεσης σε σήμα τάσης. Λέγεται και μικρόφωνο. Είναι ο αισθητήρας του ηχομετρητή. Τα κοινά μικρόφωνα είναι τα κρυστάλλινα, τα ηλεκτρικά, τα δυναμικά και τα πυκνωτικά.
Ένα δυναμικό μικρόφωνο αποτελείται από ένα διάφραγμα, ένα κινούμενο πηνίο, έναν μόνιμο μαγνήτη και έναν μετασχηματιστή.
Το 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 και όσο χαμηλότερη είναι η ηχητική πίεση, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα που παράγεται.
Τα πυκνωτικά μικρόφωνα αποτελούνται κυρίως από μεταλλικά διαφράγματα και μεταλλικά ηλεκτρόδια κοντά μεταξύ τους, ουσιαστικά έναν επίπεδο πυκνωτή.
Το μεταλλικό διάφραγμα και τα μεταλλικά ηλεκτρόδια αποτελούν τις δύο πλάκες του επίπεδου πυκνωτή. Όταν το διάφραγμα υποβάλλεται σε ηχητική πίεση, το διάφραγμα θα παραμορφωθεί, προκαλώντας αλλαγή της απόστασης μεταξύ των δύο πλακών.
Εκτός από την χωρητικότητα, αλλάζει και η τάση στο κύκλωμα μέτρησης θέσης, συνειδητοποιώντας το αποτέλεσμα της μετατροπής του σήματος ηχητικής πίεσης σε σήμα τάσης.
Τα πυκνωτικά μικρόφωνα είναι ιδανικά μικρόφωνα σε ακουστικές μετρήσεις. Έχει τα πλεονεκτήματα του μεγάλου δυναμικού εύρους, της επίπεδης απόκρισης συχνότητας, της υψηλής ευαισθησίας και της καλής σταθερότητας σε γενικά περιβάλλοντα μέτρησης, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως.
Δεδομένου ότι η σύνθετη αντίσταση εξόδου του πυκνωτικού μικροφώνου είναι υψηλή, απαιτείται μετατροπή σύνθετης αντίστασης από τον προενισχυτή, ο οποίος είναι εγκατεστημένος μέσα στο ηχομετρητή κοντά στο τμήμα όπου είναι εγκατεστημένο το πυκνωτικό μικρόφωνο.
2) Ενισχυτής
Γενικά, χρησιμοποιούνται ενισχυτές δύο σταδίων, δηλαδή ενισχυτής εισόδου και ενισχυτής εξόδου, και η λειτουργία του είναι να ενισχύει 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 βρίσκεται στη σωστή θέση.
Το εύρος ρύθμισης του εξασθενητή που χρησιμοποιείται από τον ενισχυτή εισόδου είναι το χαμηλό άκρο της μέτρησης και το εύρος ρύθμισης του εξασθενητή που χρησιμοποιείται από τον ενισχυτή εξόδου είναι πολύ κατάλληλο για τη μέτρηση.
Πολλοί μετρητές στάθμης ήχου έχουν όριο 70 dB τόσο στο άκρο gao όσο και στο χαμηλό άκρο.
3) Ζυγισμένο δίκτυο
Προκειμένου να προσομοιωθούν οι διαφορετικές ευαισθησίες του ανθρώπινου αυτιού σε διαφορετικές συχνότητες, υπάρχει ένα δίκτυο στο ηχομετρητή που μπορεί να προσομοιώσει τα ακουστικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου αυτιού και να διορθώσει το ηλεκτρικό σήμα σε μια κατά προσέγγιση τιμή ακοής. Αυτό το δίκτυο ονομάζεται δίκτυο στάθμισης.
Η στάθμη ηχητικής πίεσης που μετράται από το δίκτυο στάθμισης δεν είναι πλέον η στάθμη ηχητικής πίεσης του αντικειμενικού φυσικού μεγέθους (που ονομάζεται γραμμική στάθμη ηχητικής πίεσης), αλλά η στάθμη ηχητικής πίεσης μετά τη διόρθωση ακοής, η οποία ονομάζεται σταθμισμένη στάθμη ήχου ή επίπεδο θορύβου .
