منظور از وزن دهی وزن سنج صدا چیست؟

منظور از وزن دهی وزن سنج صدا چیست؟

این به نسبت قدرت سیگنال مفید به قدرت نویز بی فایده اشاره دارد. معمولاً چون توان تابعی از جریان و ولتاژ است، نسبت سیگنال به نویز را نیز می توان با استفاده از ولتاژ محاسبه کرد که نسبت سطح سیگنال به سطح نویز است. با این حال، فرمول محاسبه کمی متفاوت است. محاسبه نسبت سیگنال به نویز بر اساس نسبت توان: S/N=10 log محاسبه نسبت سیگنال به نویز بر اساس ولتاژ: ورود S/N=10 به دلیل رابطه لگاریتمی بین سیگنال به -نسبت نویز و توان یا ولتاژ، برای افزایش نسبت سیگنال به نویز، لازم است نسبت مقدار خروجی به مقدار نویز به میزان قابل توجهی افزایش یابد. به عنوان مثال، زمانی که نسبت سیگنال به نویز 100 دسی بل باشد، ولتاژ خروجی 10000 برابر ولتاژ نویز است. برای مدارهای الکترونیکی، این کار آسانی نیست. پروب سنسور رطوبت، سنسور لوله گرمایش الکتریکی فولاد ضد زنگ PT100، بخاری آلومینیومی ریخته گری، شیر برقی سیال کویل حرارتی

اگر یک آمپلی فایر نسبت سیگنال به نویز بالایی داشته باشد، به معنای پس زمینه آرام است. با توجه به سطح نویز پایین، بسیاری از جزئیات صدای ضعیف پوشانده شده توسط نویز آشکار می شود که باعث افزایش صدای شناور، حس قوی تر هوا و افزایش دامنه دینامیکی می شود. هیچ داده تمایز دقیقی برای تعیین خوب یا بد بودن نسبت سیگنال به نویز یک تقویت کننده وجود ندارد. به طور کلی، مقدار حدود 85 دسی بل یا بالاتر بهتر است. اگر کمتر از این مقدار باشد، ممکن است در موقعیت‌های خاص گوش دادن با صدای بلند، نویز واضحی را در شکاف‌های موسیقی بشنوید. علاوه بر نسبت سیگنال به نویز، از مفهوم سطح نویز نیز می توان برای اندازه گیری سطح نویز یک تقویت کننده استفاده کرد. این در واقع یک مقدار نسبت سیگنال به نویز است که با استفاده از ولتاژ محاسبه می شود، اما مخرج یک عدد ثابت است: 0.775V، و شمارشگر ولتاژ نویز است. بنابراین، سطح نویز و نسبت سیگنال به نویز عبارتند از: اولی یک عدد مطلق و دومی یک عدد نسبی است.

پس از داده های برگه مشخصات در بسیاری از کتابچه های راهنمای محصول، اغلب یک کلمه A به معنای وزن A وجود دارد که به این معنی است که مقدار مشخصی مطابق با قوانین خاصی اصلاح شده است. از آنجایی که گوش انسان به شدت به فرکانس میانی حساس است، اگر نسبت سیگنال به نویز در باند فرکانس متوسط ​​تقویت کننده به اندازه کافی بزرگ باشد، حتی اگر نسبت سیگنال به نویز در فرکانس پایین و بالا کمی کمتر باشد. باند، تشخیص آن برای گوش انسان آسان نیست. مشاهده می شود که اگر از روش وزن دهی برای اندازه گیری نسبت سیگنال به نویز استفاده شود، قطعا مقدار آن بیشتر از عدم استفاده از روش وزن دهی خواهد بود. از نظر وزن دهی A، مقدار آن بیشتر از وزن بدون وزن خواهد بود.

علاوه بر این، به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف ادراک شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، شبکه ای در سطح سنج صدا تعبیه 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. . این شبکه را شبکه وزن دار می نامند. سطح فشار صوت اندازه‌گیری شده از طریق یک شبکه وزن‌دار دیگر یک سطح فشار صوت با کمیت فیزیکی عینی (به نام سطح فشار صوت خطی) نیست، بلکه یک سطح فشار صوت است که توسط ادراک شنوایی تصحیح می‌شود و سطح صدای وزنی یا سطح نویز نامیده می‌شود.

به طور کلی سه نوع شبکه وزن دار وجود دارد: A، B، و C. سطح صدای A-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت پایین زیر 55dB در گوش انسان را شبیه سازی می کند، سطح صدای B-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت متوسط ​​را شبیه سازی می کند. 55 دسی بل تا 85 دسی بل، و سطح صدای C-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت بالا را شبیه سازی می کند. تفاوت اصلی بین این سه، درجه تضعیف مولفه‌های فرکانس پایین نویز است که A بیشترین تضعیف و پس از آن B و C کمترین را دارند. سطح صدای A-weighted در حال حاضر به دلیل منحنی مشخصه نزدیک به ویژگی های شنوایی گوش انسان، پرکاربردترین نوع اندازه گیری نویز در جهان است، در حالی که B و C به تدریج دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند.

خواندن سطح نویز به دست آمده از سطح صدا باید شرایط اندازه گیری را نشان دهد. اگر واحد dB باشد و از شبکه A-weighted استفاده شود، باید به صورت dB (A) ثبت شود.