محدودیت های اندازه گیری سطح صدا و نویز ذاتی
تعریف محدوده کل یک تراز سنج در استاندارد بین المللی جدید IEC{{0}}:2002 و مقررات جدید کالیبراسیون سطح صدا JJG188-2002 این است: سطح صدای A-weighted محدوده ای که می تواند در پاسخ به یک سیگنال سینوسی آزمایش شود، از حداقل سطح صدا در محدوده سطح حساسیت حداکثر تا بالاترین سطح صدا در محدوده سطح حساسیت حداقل، بدون علامت اضافه بار یا زیر برد و با خطای خطی در محدوده تحمل مشخص شده. در عین حال، مقرر شده است که در هر وزن فرکانسی یا محدوده پاسخ فرکانسی دستگاه تراز سنج، خطای خطی تراز به اضافه عدم قطعیت گسترش یافته ناشی از اندازه گیری (0.3dB) برای صدای سطح 1 نباید از ± 1.1dB تجاوز کند. سطح سنج و ± 1.4dB برای سطح سنج سطح 2 در تمام محدوده های سطح با هر فرکانس. بنابراین، به منظور اطمینان از نیاز به خطای خطی و کسر تأثیر عدم قطعیت، نویز خود تولید شده در تراز سنج سطح اول باید حداقل 8 دسی بل کمتر از حد پایین اندازه گیری باشد و سطح صدا سنج سطح دوم باید حداقل 6.7 دسی بل کمتر است. هر دو حداقل 5dB کمتر از استاندارد قدیمی هستند و به استانداردهای بالاتری نیاز دارند.
با این حال، بسیاری از تولید کنندگان در حال حاضر مقدار نویز تولید شده توسط خود (نویز پس زمینه) را به عنوان حد پایین برای اندازه گیری سطح صدا تعیین می کنند که به وضوح کاربران را گمراه می کند. کاربران باید هنگام انتخاب توجه کنند، زیرا حد پایین اندازهگیری واقعی این سطح سنجها 6.7dB~8dB بالاتر از چیزی است که ارائه میدهند. برخی از تولیدکنندگان همچنان حد پایین تر سطح نویز را 5 دسی بل بالاتر از نویز پس زمینه بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی سطح سنج قدیمی صدا اندازه گیری می کنند که دقت کافی را ندارد.
حد پایین اندازه گیری سطح صدا عمدتاً به حساسیت میکروفون و نویز تولید شده توسط خود سطح سنج بستگی دارد. برای کاهش حد پایین اندازه گیری، باید از این دو جنبه شروع کنیم. در استانداردها و مقررات جدید بینالمللی، تولیدکنندگان موظفند به ترتیب نویز صوتی بالا و نویز الکتریکی خود تولید شده را ارائه دهند. برای اندازه گیری نویز صدای تولید شده توسط خود، لازم است که سطح صدا را در یک میدان صوتی کم نویز قرار دهید. از آنجایی که برخی فقط دارای یک میدان صوتی کم نویز برای سطح A هستند، در این زمان فقط سطح A صدای تولید شده توسط خود را می توان اندازه گیری کرد. نویز الکتریکی خود تولید شده با استفاده از امپدانس معادل به جای میکروفون اندازه گیری می شود. میدانیم که میکروفونها نیز نویز تولید شده توسط خود (نویز حرارتی) تولید میکنند، بنابراین نویز صدای تولید شده توسط خود سطح سنجها معمولاً بیشتر از نویز الکتریکی است. امپدانس معادل یک میکروفون اساساً یک خازن است، با ظرفیت حدود 5{9}}pF برای یک میکروفون 1-اینچی و حدود 15pF برای یک میکروفون 1/2-اینچی. نویز تولید شده توسط خود به دست آمده از آزمایش های خازنی متفاوت متفاوت خواهد بود. هنگام آزمایش نویز الکتریکی تولید شده توسط خود، نباید از دستگاه های منطبق مورد استفاده برای تبدیل سیگنال الکتریکی استفاده شود. خازنهای داخل این دستگاههای تطبیقی 0.01 μF یا 0.1 μF هستند و نویز الکتریکی اندازهگیری شده با آنها بهطور قابلتوجهی کمتر خواهد بود. علاوه بر این، هنگام اندازه گیری نویز تولید شده توسط خود، میانگین حسابی 10 قرائت تصادفی از سطوح صدای وزن شده برای زمان F و S باید در 60 ثانیه گرفته شود، نه حداکثر مقدار خواندن. برای میانگین سطح صدای زمانی، میانگین زمان باید حداقل 30 ثانیه باشد.
