مقدمه ای بر عملکرد صدا سنج

مقدمه ای بر عملکرد صدا سنج

صدا سنج ابزاری است که می تواند سطح نویز صدای صنعتی، صدای خانگی، صدای ترافیک و ... را با توجه به ویژگی های شنوایی گوش انسان اندازه گیری کند. سطح نویز به سطح فشار صدا (dB) یا سطح بلندی صدا (فون) اطلاق می شود که با سطح صدا اندازه گیری می شود و برای شنوایی تصحیح می شود.

با توجه به دقت سطح سنج صدا با اندازه گیری تون خالص 1000 هرتز در شرایط استاندارد، سطح سنج بین المللی صدا در دهه 1960 به دو دسته تقسیم شد، یکی به نام دقیق تراز سنج صدا و دیگری به نام صدا سنج معمولی شناخته می شد. کشور ما نیز این روش را در پیش گرفته است.

نحوه عملکرد سنج های سطح صدا
صدا توسط میکروفون به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و سپس امپدانس توسط پیش تقویت کننده تبدیل می شود تا میکروفون را با تضعیف کننده مطابقت دهد. تقویت کننده سیگنال خروجی را به شبکه وزن اضافه می کند، وزن فرکانس را روی سیگنال (یا فیلتر خارجی) انجام می دهد و سپس سیگنال را تا دامنه خاصی از طریق تضعیف کننده و تقویت کننده تقویت می کند و آن را به آشکارساز مقدار موثر (یا پرس خارجی) می فرستد. ضبط کننده سطح)، و مقدار سطح نویز را روی سر نشانگر نشان می دهد.

میکروفون
میکروفون وسیله ای است که سیگنال فشار صدا را به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند که به آن میکروفن نیز می گویند و سنسور سطح سنج صدا است. میکروفون های رایج عبارتند از کریستال، الکترت، سیم پیچ متحرک و کندانسور.

1. میکروفون سیم پیچ متحرک از یک دیافراگم ارتعاشی، یک سیم پیچ متحرک، یک آهنربا و یک ترانسفورماتور و غیره تشکیل شده است.

صدا سنج
دیافراگم ارتعاشی پس از قرار گرفتن در معرض فشار موج صوتی شروع به ارتعاش می کند و سیم پیچ متحرک نصب شده با آن را به ارتعاش در میدان مغناطیسی هدایت می کند تا جریان القایی ایجاد کند. جریان با توجه به میزان فشار صوتی روی دیافراگم ارتعاشی متفاوت است. هر چه فشار صوت بیشتر باشد جریان تولیدی بیشتر می شود و هرچه فشار صوت کمتر باشد جریان تولید شده کمتر می شود.

2. میکروفون کندانسور عمدتاً از یک دیافراگم فلزی و الکترودهای فلزی نزدیک به هم تشکیل شده است که در اصل یک خازن صفحه تخت است.

دیافراگم فلزی و الکترود فلزی دو صفحه خازن صفحه را تشکیل می دهند. هنگامی که دیافراگم تحت فشار صدا قرار می گیرد، دیافراگم تغییر شکل می دهد، که فاصله بین دو صفحه را تغییر می دهد، بنابراین ظرفیت خازن و ولتاژ در مدار اندازه گیری موقعیت تغییر می کند و عملکرد تبدیل سیگنال فشار صدا به سیگنال ولتاژ را درک می کند.

میکروفون خازنی یک میکروفون ایده آل در اندازه گیری آکوستیک است. این دارای مزایای محدوده دینامیکی بزرگ، پاسخ فرکانس مسطح، حساسیت بالا و پایداری خوب در محیط اندازه گیری کلی است، بنابراین به طور گسترده استفاده می شود.

از آنجایی که امپدانس خروجی میکروفون کندانسور بسیار بالا است، لازم است تبدیل امپدانس از طریق پیش تقویت کننده انجام شود. پیش تقویت کننده در داخل دستگاه صدا سنج نزدیک محلی که میکروفون کندانسور نصب شده است نصب می شود.

تقویت کننده
عموماً از تقویت کننده دو مرحله ای یعنی تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی استفاده می شود و وظیفه آن تقویت سیگنال های الکتریکی ضعیف است.

تضعیف کننده ورودی و تضعیف کننده خروجی برای تغییر تضعیف سیگنال ورودی و تضعیف سیگنال خروجی استفاده می شود تا نشانگر کنتور در موقعیت مناسب قرار گیرد.

محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده توسط تقویت کننده ورودی برای اندازه گیری انتهای پایین است و محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده توسط تقویت کننده خروجی برای اندازه گیری انتهای بالا است. انتهای بالا و پایین بسیاری از صدا سنج ها با 70dB محدود شده است.

شبکه وزن دهی
به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف گوش انسان در فرکانس های مختلف، یک دستگاه تراز سنج به شبکه ای مجهز شده است که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کند و سیگنال الکتریکی را به مقدار تقریبی حس شنوایی تصحیح کند. به این شبکه شبکه وزن دهی می گویند.

سطح فشار صوت اندازه‌گیری شده از طریق شبکه وزن‌دهی دیگر سطح فشار صوت کمیت فیزیکی هدف نیست (که سطح فشار صوت خطی نامیده می‌شود)، بلکه سطح فشار صوت تصحیح شده توسط حس شنوایی است که سطح صدای وزنی یا سطح نویز نامیده می‌شود.

نگهداری
⑴ بیرونی ابزار را تمیز نگه دارید.

(2) هنگامی که از میکروفون استفاده نمی شود باید خشک نگه داشته شود.

(3) دیافراگم میکروفون باید تمیز نگه داشته شود و نباید با دست لمس شود.

⑷ هنگامی که ابزار برای مدت طولانی استفاده نمی شود، باید 2 ساعت در ماه روشن شود، و باید 2 ساعت در هفته در فصل باران کپک روشن شود.

(5) باتری باید به موقع پس از استفاده از ابزار خارج شود.

⑹به طور منظم برای تأیید به بخش اندازه شناسی ارسال می شود.

از دهه 197، برخی کشورها روش چهار دسته ای را معرفی کرده اند که به نوع 0، نوع 1، نوع 2 و نوع 3 تقسیم می شود. دقت آنها ±0 است. 4dB، ±0.7dB، ±1.0dB، و ±1.5dB، به ترتیب. با توجه به منابع مختلف برق مورد استفاده توسط صداسنج، می توان آن را به دو دسته AC و DC با باتری های خشک تقسیم کرد و دومی نیز می تواند قابل حمل باشد. قابل حمل دارای مزایای اندازه کوچک، وزن سبک و استفاده راحت در محل است.