Каковы конструкции шумомеров
Он состоит из микрофона, усилителя, аттенюатора, весовой сети, детектора, индикаторной головки и источника питания.
1. Микрофон
Это устройство, преобразующее сигналы звукового давления в сигналы напряжения, также известное как микрофон и являющееся датчиком. Распространенные типы микрофонов включают кварцевый тип, электретный тип, тип динамической катушки и емкостный тип.
Датчик динамической катушки состоит из вибрирующей диафрагмы, подвижной катушки, постоянного магнита и трансформатора. Под воздействием звукового давления вибрирующая диафрагма начинает вибрировать и заставляет установленную на ней подвижную катушку вибрировать в магнитном поле, генерируя индуцированный ток. Ток варьируется в зависимости от величины акустического давления, приложенного к вибрирующей диафрагме. Чем выше звуковое давление, тем больше создаваемый ток; Чем ниже звуковое давление, тем меньше генерируемый ток.
Емкостный датчик в основном состоит из металлической диафрагмы и расположенного очень близко к ней металлического электрода, по сути плоского конденсатора. Металлическая мембрана и металлический электрод образуют две пластины плоского конденсатора. Когда диафрагма подвергается звуковому давлению, она деформируется, вызывая изменение расстояния между двумя пластинами и емкости, в результате чего возникает переменное напряжение. Его форма волны пропорциональна уровню звукового давления в пределах линейного диапазона микрофона, обеспечивая функцию преобразования сигнала звукового давления в сигнал электрического давления.
Емкостные микрофоны являются идеальными микрофонами для акустических измерений и обладают такими преимуществами, как большой динамический диапазон, ровная частотная характеристика, высокая чувствительность и хорошая стабильность в обычных условиях измерений, что делает их широко используемыми. Из-за высокого выходного сопротивления емкостных датчиков преобразование импеданса необходимо осуществлять через предусилитель, который устанавливается внутри шумомера рядом с местом установки емкостного датчика.
2. Усилители и аттенюаторы
Во многих популярных отечественных и импортных усилителях в настоящее время в схемах усиления используются двухкаскадные усилители, а именно входные усилители и выходные усилители, усиливающие слабые электрические сигналы. Входной аттенюатор и выходной аттенюатор используются для изменения ослабления входного сигнала и ослабления выходного сигнала так, чтобы указатель измерителя находился в соответствующем положении, а затухание каждой передачи составляло 10 децибел. Диапазон регулировки аттенюатора, используемого во входном усилителе, находится в нижней части измерения (например, 0-70 децибел), тогда как диапазон регулировки аттенюатора, используемого в выходном усилителе, находится в верхней границе измерения ({{3} } децибел). Циферблаты входных и выходных аттенюаторов часто выполняются в разных цветах, и в настоящее время они чаще всего сочетаются с черным и прозрачным. В связи с тем, что многие шумомеры имеют верхний и нижний предел в 70 децибел, необходимо не допускать превышения предела при вращении, чтобы не повредить устройство.
3. Весовая сеть
Чтобы имитировать чувствительность слухового восприятия человека на разных частотах, внутри имеется сеть, способная имитировать слуховые характеристики человеческого уха. Электрический сигнал корректируется в сеть, аналогичную слуховому восприятию, которая называется взвешенной сетью. Уровень звукового давления, измеренный с помощью взвешенной сети, больше не является объективной физической величиной (называемой линейным уровнем звукового давления), а является уровнем звукового давления, скорректированным слуховым восприятием, называемым взвешенным уровнем звука или уровнем шума.
Обычно существует три типа взвешенных сетей: A, B и C. Уровень звука, взвешенный по A, представляет собой частотную характеристику, которая имитирует реакцию человеческого уха на шум низкой интенсивности ниже 55 децибел; B-взвешенный уровень звука имитирует частотные характеристики шума средней интенсивности в диапазоне от 55 до 85 децибел; C-взвешенный уровень звука является характеристикой имитации шума высокой интенсивности. Разница между этими тремя заключается в степени затухания низкочастотных составляющих шума: A имеет наибольшее затухание, B занимает второе место, а C — наименьшее. А-взвешенный уровень звука в настоящее время является наиболее широко используемым типом измерения шума в мире из-за его характеристической кривой, близкой к слуховым характеристикам человеческого уха, тогда как B и C постепенно не используются. Показания уровня шума, полученные шумомером, должны указывать на условия измерения.
4. Датчики и индикаторные головки
Для того чтобы усиленный сигнал отображался через измерительную головку, также необходим детектор, преобразующий быстро меняющийся сигнал напряжения в более медленно меняющийся сигнал напряжения постоянного тока. Величина этого напряжения постоянного тока пропорциональна размеру входного сигнала. В зависимости от потребностей измерения существует два типа детекторов: пиковый детектор и средний детектор, а также среднеквадратический детектор черного корня. Пиковый детектор может обеспечить максимальное значение в определенный интервал времени, тогда как детектор среднего может измерять его абсолютное среднее значение в определенный интервал времени. За исключением импульсных звуков, таких как выстрелы, которые требуют измерения их пика, в большинстве измерений используются детекторы квадратного корня.
