نحوه عملکرد دستگاه صدا سنج
صدا توسط میکروفون به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و امپدانس توسط پیش تقویت کننده برای مطابقت با میکروفون و تضعیف کننده تبدیل می شود. 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 rms (یا منبع تغذیه خارجی می فرستد). ). ضبط مسطح)، مقدار عددی سطح صدای نویز بر روی سر نشانگر داده شده است.
میکروفون
میکروفون وسیله ای است که سیگنال فشار صدا را به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند که به آن میکروفون نیز می گویند که سنسور سطح سنج صدا است. میکروفون های رایج از نوع کریستالی، نوع الکترت، نوع سیم پیچ متحرک و نوع کندانسور هستند.
1) میکروفون سیم پیچ متحرک از یک دیافراگم ارتعاشی، یک سیم پیچ متحرک، یک آهنربای دائمی و یک ترانسفورماتور تشکیل شده است. 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 لرزش در میدان مغناطیسی برای تولید جریان القایی سوق می دهد. 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 صدا کمتر باشد جریان کمتری تولید می شود.
2) میکروفون های خازنی عمدتاً از دیافراگم های فلزی و الکترودهای فلزی نزدیک به هم تشکیل شده اند و اساساً یک خازن تخت هستند. دیافراگم فلزی و الکترودهای فلزی دو صفحه خازن تخت 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 و در نتیجه ظرفیت خازنی را تغییر می دهد. ولتاژ در مدار اندازه گیری بیت نیز تغییر کرد و عملکرد تبدیل سیگنال فشار صدا به سیگنال ولتاژ را متوجه شد. میکروفون های خازنی میکروفون های ایده آلی در اندازه گیری آکوستیک هستند. آنها دارای مزایای دامنه دینامیکی بزرگ، پاسخ فرکانس مسطح، حساسیت بالا و پایداری خوب در محیط های اندازه گیری عمومی هستند، بنابراین به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. 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 صداسنج نزدیک قسمتی که میکروفون کندانسور نصب شده است نصب می شود.
تقویت کننده
به طور کلی تقویت کننده های دو مرحله ای به نام تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی استفاده می شود که وظیفه آنها تقویت سیگنال الکتریکی ضعیف است. تضعیف کننده ورودی و تضعیف کننده خروجی برای تغییر تضعیف سیگنال ورودی و تضعیف سیگنال خروجی استفاده می شود، به طوری که نشانگر سر کنتور به موقعیت مناسب اشاره می کند. محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده توسط تقویت کننده ورودی، اندازه گیری پایین است، و محدوده تنظیم تضعیف کننده استفاده شده توسط تقویت کننده خروجی، انتهای gao اندازه گیری است. بسیاری از سطح سنج های صوتی دارای محدودیت 70dB در انتهای بالا و پایین هستند.
شبکه وزنی
شبکه ای که سیگنال الکتریکی را به مقدار تقریبی شنوایی تغییر می دهد، شبکه وزنی نامیده می شود. سطح فشار صوت اندازهگیری شده توسط شبکه وزندهی دیگر سطح فشار صوت کمیت فیزیکی هدف (به نام سطح فشار صوت خطی) نیست، بلکه سطح فشار صوت است که توسط حس شنوایی تصحیح میشود که به آن سطح صدای وزنی یا وزنی میگویند. سطح سر و صدا
پارامتر وزن دار (همچنین وزن دار نیز نامیده می شود) پارامتری است که پس از انجام برخی پردازش های وزنی روی منحنی پاسخ فرکانسی اندازه گیری می شود تا آن را از پارامتر بدون وزن در حالت پاسخ فرکانسی مسطح متمایز کند. به عنوان مثال، نسبت سیگنال به نویز، طبق تعریف، سطح نویز (که می تواند قدرت، ولتاژ یا جریان باشد) را در سطح سیگنال نامی اندازه گیری می کنیم. نسبت سطح نامی به سطح نویز، نسبت سیگنال به نویز است. اگر مقدار دسی بل است، تفاوت بین این دو را محاسبه کنید. این نسبت سیگنال به نویز وزن نشده است. با این حال، از آنجایی که گوش انسان دارای قابلیت های متفاوتی در درک نویز است، برای فرکانس متوسط در حدود 500 هرتز احساس خوبی دارد، اما برای فرکانس بالا نه. بنابراین، نسبت سیگنال به نویز بدون وزن ممکن است با درک ذهنی گوش انسان از سطح نویز سازگار نباشد. .
چگونه مقدار اندازه گیری شده را با حس شنوایی ذهنی یکی کنیم؟ بنابراین یک شبکه یکسان سازی یا یک شبکه وزنی وجود دارد که به طور متوسط فرکانس های بالا را کاهش می دهد، به طوری که فرکانس های میانی برجسته تر هستند. این شبکه وزن دهی بین تجهیزات مورد آزمایش و ابزار اندازه گیری متصل است، بنابراین تأثیر نویز فرکانس متوسط تجهیزات توسط شبکه "تقویت" خواهد شد. نسبت سیگنال به نویز اندازهگیری شده، نسبت وزنی سیگنال به نویز نامیده میشود که میتواند حس شنوایی ذهنی افراد را به طور واقعی منعکس کند.
بسته به شبکه وزنی مورد استفاده، به آنها تراز صوتی A، سطح صدای B و سطح صدای C می گویند. سطح صدای A-weighted برای شبیه سازی ویژگی های فرکانس گوش انسان به سر و صدای کم شدت زیر 55dB است، سطح صدای B-weighted برای شبیه سازی ویژگی های فرکانس نویز با شدت متوسط از 55dB تا 85dB، سطح صدای C-weighted است. برای شبیه سازی ویژگی های فرکانس نویز با شدت بالا. تفاوت اصلی بین این سه، کاهش مولفه های فرکانس بالای نویز است. A بیشترین میزان را کاهش می دهد، B دومی است و C کمترین.
با این حال، از آنجایی که منحنی بلندی مساوی که وزن A بر اساس آن است، پس از چندین تجدید نظر دستخوش تغییرات بزرگی شده است، وضعیت وزن A به تدریج در حال کاهش است.
آشکارساز
وظیفه آشکارساز تبدیل سیگنال ولتاژ با تغییر سریع به سیگنال ولتاژ DC با تغییر کندتر است. بزرگی این ولتاژ DC متناسب با بزرگی سیگنال ورودی است. با توجه به نیاز اندازه گیری، آشکارسازها به آشکارسازهای پیک، آشکارسازهای متوسط و آشکارسازهای RMS تقسیم می شوند. آشکارساز پیک می تواند حداکثر مقدار را در یک بازه زمانی معین بدهد و آشکارساز مقدار متوسط می تواند مقدار میانگین مطلق خود را در یک بازه زمانی معین اندازه گیری کند. صدای پالس نیاز به اندازه گیری مقدار پیک خود دارد، در اکثر اندازه گیری های نویز از آشکارسازهای RMS استفاده می شود.
آشکارساز rms می تواند سیگنال AC را مربع، میانگین و مربع کند تا مقدار rms ولتاژ را بدست آورد و در نهایت سیگنال ولتاژ rms را به متر نشانگر ارسال کند.
