صدا سنج چگونه کار می کند؟

صدا سنج چگونه کار می کند؟

صدا سنج یک ابزار اصلی اندازه گیری نویز است. این یک ابزار الکترونیکی است، اما با ابزارهای الکترونیکی عینی مانند ولت متر متفاوت است.

هنگام تبدیل سیگنال صوتی به سیگنال الکتریکی، می تواند ویژگی های زمانی سرعت پاسخ گوش انسان به موج صوتی را شبیه سازی کند.

یک مشخصه فرکانس که حساسیت متفاوتی به فرکانس های بالا و پایین دارد و مشخصه شدتی که مشخصه فرکانس را در بلندی های مختلف تغییر می دهد. بنابراین، صدا سنج یک ابزار الکترونیکی ذهنی است.

اصل کار دستگاه تراز سنج به شرح زیر است:

صدا توسط میکروفون به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و سپس امپدانس توسط پیش تقویت کننده تبدیل می شود تا میکروفون را با تضعیف کننده مطابقت دهد. تقویت کننده سیگنال خروجی را به شبکه وزن اضافه می کند و وزن فرکانس را روی سیگنال (یا فیلتر خارجی) انجام می دهد.

سپس سیگنال تا دامنه خاصی از طریق تضعیف کننده و تقویت کننده تقویت می شود، به آشکارساز مقدار موثر (یا ضبط کننده سطح فشار خارجی) ارسال می شود و مقدار سطح نویز روی نشانگر متر داده می شود.

1) 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 عبارتند از کریستال، الکترت، سیم پیچ متحرک و کندانسور.

یک 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 ارتعاش در میدان مغناطیسی هدایت می کند تا جریان القایی ایجاد کند.

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 صوت کمتر باشد جریان تولید شده کمتر می شود.

میکروفون کندانسور عمدتاً از یک دیافراگم فلزی و الکترودهای فلزی نزدیک به هم تشکیل شده است که در اصل یک خازن صفحه تخت است.

دیافراگم فلزی و الکترود فلزی دو صفحه خازن تخت را تشکیل می دهند. هنگامی که دیافراگم تحت فشار صدا قرار می گیرد، دیافراگم تغییر شکل می دهد و فاصله بین دو صفحه تغییر می کند.

بنابراین، ظرفیت خازن تغییر می کند و ولتاژ در مدار اندازه گیری بیت نیز تغییر می کند و 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 میکروفون کندانسور بسیار بالا است، لازم است تبدیل امپدانس از طریق پیش تقویت کننده انجام شود. پیش تقویت کننده در داخل دستگاه صدا سنج نزدیک محلی که میکروفون کندانسور نصب شده است نصب می شود.

2) تقویت کننده

عموماً از تقویت کننده دو مرحله ای یعنی تقویت کننده ورودی و تقویت کننده خروجی استفاده می شود و وظیفه آن 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 تا نشانگر کنتور در موقعیت مناسب قرار گیرد.

محدوده تنظیم تضعیف کننده مورد استفاده در تقویت کننده ورودی برای اندازه گیری پایین ترین حد است و محدوده تنظیم تضعیف کننده استفاده شده در تقویت کننده خروجی عالی اندازه گیری می شود.

انتهای بالا و پایین بسیاری از صدا سنج ها با 70dB محدود شده است.

3) شبکه توزین

به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، یک صدا سنج مجهز به شبکه ای است که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کند و سیگنال الکتریکی را به مقدار تقریبی حس شنوایی تصحیح کند. به این شبکه شبکه وزن دهی می گویند. .

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 است که توسط حس شنوایی تصحیح می‌شود و سطح صدای وزنی یا سطح نویز نامیده می‌شود.