طراحی و عملکرد دستگاه تراز سنج صدا
سطح سنج صدا به طور کلی از یک میکروفون، تقویت کننده، تضعیف کننده، شبکه وزن، آشکارساز و نشانگر تشکیل شده است.
①میکروفون: عنصر مبدلی که سیگنال صوتی (فشار صدا) را به سیگنال الکتریکی (ولتاژ) تبدیل می کند. میکروفون های کریستالی، میکروفون های الکتریکی و میکروفون های الکترت وجود دارد. میکروفون های خازنی دارای مزایای دامنه دینامیکی گسترده، پاسخ فرکانس مسطح، تغییر حساسیت اندک، پایداری طولانی مدت و غیره هستند و بیشتر در صدا سنج های دقیق و سطح سنج استاندارد صدا استفاده می شوند.
② تقویت کننده: سیگنال الکتریکی ضعیف تر را تقویت می کند. تقویت کننده مورد استفاده در سطح سنج صدا به امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی کم، محدوده دینامیکی مناسب، اعوجاج خطی کوچک و محدوده فرکانس برای رفع نیازها نیاز دارد. شامل تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی.
③ تضعیف کننده: محدوده سطح صدا به طور کلی 25 ~ 130dB است، اما آشکارساز و نشانگر آنالوگ چنین محدوده وسیعی ندارند، بنابراین تضعیف کننده معمولا برای تضعیف سیگنال قوی برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد تقویت کننده استفاده می شود. تضعیف کننده ها به تضعیف کننده ورودی و تضعیف کننده خروجی تقسیم می شوند. به منظور بهبود نسبت سیگنال به نویز، تضعیف کننده ورودی قبل از تقویت کننده ورودی قرار می گیرد و تضعیف کننده خروجی بین تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی متصل می شود. به منظور بهبود نسبت سیگنال به نویز، تضعیف کننده خروجی باید در حین اندازه گیری کلی بر روی حداکثر فایل تضعیف تنظیم شود، و تضعیف کننده ورودی باید با این فرض که تقویت کننده ورودی بیش از حد بارگذاری نشده باشد، به حداقل فایل تضعیف تنظیم شود. به طوری که سیگنال ورودی و نویز الکتریکی تقویت کننده ورودی تا حد ممکن اختلاف یکسانی داشته باشند.
④ شبکه وزن دهی: طبق مقررات IEC، چندین منحنی نزدیک به پاسخ فرکانسی گوش انسان به صدا را انتخاب کنید و A. B． را طراحی کنید. ج. D چهار شبکه وزنی استاندارد. منحنی پاسخ فرکانس شبکه A-weighted تقریباً معادل منحنی وارونگی منحنی بلندی مساوی 40 فون است، به طوری که باندهای فرکانس متوسط و پایین سیگنال الکتریکی تا حد زیادی تضعیف می شوند و باند فرکانس بالا نیز تا حد معینی تضعیف می شود. وسعت شبکه وزن دهی B تقریباً معادل منحنی وارونگی منحنی بلندی صدای برابر 70فون است که سیگنال الکتریکی را عمدتاً در باند فرکانس پایین تضعیف می کند. شبکه C-weighting معادل منحنی وارونگی منحنی بلندی صدای برابر 100فون است و پاسخی تقریباً صاف در کل محدوده فرکانس صوتی دارد که تقریباً معادل پاسخ گوش انسان به صداهای با فرکانس بالا است. توسط A. ب. ج. قرائتی که توسط شبکه D-weighting اندازه گیری می شود، سطح صدا نامیده می شود و تراز صدا، سطح فشار صوت پس از وزن دهی فرکانسی است که باید از سطح فشار صوت متمایز شود.
پاسخ فرکانس A-weighted با حساسیت گوش انسان به صداهایی با طیف وسیعی از فرکانس ها سازگار است، بنابراین بیشتر در اندازه گیری های واقعی استفاده می شود. شبکه های D-weighting معمولا برای اندازه گیری نویز هوانوردی استفاده می شوند.
