بررسی اجمالی سطح سنج صدا
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 می شد که 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. 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. به ترتیب 4dB، ±0.7dB، ±1.0dB و ±1.5dB. با توجه به منابع مختلف برق مورد استفاده توسط صداسنج، می توان آن را به نوع AC و نوع DC سطح صدا 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.
به طور کلی، از میکروفون، تقویت کننده، تضعیف کننده، شبکه وزن، آشکارساز، متر نشانگر و منبع تغذیه تشکیل شده است.
(1) میکروفون دستگاهی است که سیگنال فشار صدا را به سیگنال ولتاژ تبدیل می کند که به عنوان میکروفون نیز شناخته می شود و یک سنسور عالی است. میکروفون های رایج عبارتند از کریستال، الکترت، سیم پیچ متحرک و کندانسور. سنسور 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. هرچه فشار صوت بیشتر باشد، جریان تولید شده بیشتر است. هرچه فشار صوت کمتر باشد، جریان تولید شده کمتر است
حسگرهای خازنی عمدتاً از دیافراگم های فلزی و الکترودهای فلزی نزدیک به هم تشکیل شده اند که در اصل یک خازن صفحه تخت است. 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، فاصله بین دو صفحه تغییر می کند، و ظرفیت خازن نیز تغییر می کند، در نتیجه یک ولتاژ متناوب ایجاد می شود که شکل موج آن در محدوده خطی میکروفون و سطح فشار صدا قرار دارد و یک نسبت ایجاد می کند. 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 سنسور خازنی بسیار زیاد است، لازم است تبدیل امپدانس از طریق پیش تقویت کننده انجام شود. پیش تقویت کننده در داخل صدا سنج نزدیک به قسمتی که سنسور خازنی نصب شده است نصب می شود.
(2) تقویت کننده ها و تضعیف کننده ها بسیاری از تقویت کننده های داخلی و وارداتی که در حال حاضر رایج هستند از تقویت کننده های دو مرحله ای در مدار تقویت کننده، یعنی تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی استفاده می کنند و وظیفه آنها 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، به طوری که نشانگر سر گیج به موقعیت مناسب اشاره می کند و تضعیف هر چرخ دنده 1{{3 است. }} دسی بل. محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده توسط تقویت کننده ورودی برای اندازه گیری انتهای پایین (مانند 0~70 دسی بل) و محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده توسط تقویت کننده خروجی برای اندازه گیری انتهای بالا (70~120 دسی بل) است. صفحه های تضعیف کننده های ورودی و خروجی اغلب از رنگ های مختلف ساخته شده اند و در حال حاضر مشکی و شفاف اغلب جفت می شوند. از آنجایی که بالا و پایین بسیاری از سطح سنج های صوتی 70 دسی بل محدود می شود، لازم است از تجاوز از حد مجاز هنگام چرخش جلوگیری شود تا به دستگاه آسیبی وارد نشود.
(3) به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، شبکه وزن دهی دارای یک ویژگی شنوایی داخلی است که می تواند گوش انسان را شبیه سازی کند و سیگنال الکتریکی را به شبکه ای که شبیه به شنوایی است تصحیح کند. به این شبکه شبکه شمارش می گویند. شبکه درست سطح فشار صوت که از طریق شبکه وزندهی اندازهگیری میشود، دیگر سطح فشار صوت کمیت فیزیکی هدف (به نام سطح فشار صوت خطی) نیست، بلکه سطح فشار صوت اصلاح شده توسط حس شنوایی است که به آن سطح صدای وزنی یا سطح نویز میگویند.
