Cómo funciona un sonómetro
El micrófono convierte el sonido en una señal eléctrica y el preamplificador transforma la impedancia para que coincida con el micrófono y el atenuador. El amplificador agrega la señal de salida a la red de ponderación, realiza una ponderación de frecuencia en la señal (o filtro externo) y luego amplifica la señal a una cierta amplitud a través del atenuador y el amplificador, y la envía al detector rms (o fuente de alimentación externa). ). registrador plano), el valor numérico del nivel de sonido de ruido se da en la cabeza del indicador.
Micrófono
Un micrófono es un dispositivo que convierte una señal de presión sonora en una señal de voltaje, también conocido como micrófono, que es el sensor de un sonómetro. Los micrófonos comunes son de tipo cristal, tipo electret, tipo bobina móvil y tipo condensador.
1) El micrófono de bobina móvil está compuesto por un diafragma vibratorio, una bobina móvil, un imán permanente y un transformador. El diafragma vibratorio comienza a vibrar después de ser sometido a la presión de las ondas sonoras y hace que la bobina móvil instalada con él vibre en el campo magnético para generar corriente inducida. La corriente varía según la magnitud de la presión acústica sobre el diafragma vibrante. Cuanto mayor sea la presión sonora, mayor será la corriente generada, y cuanto menor sea la presión sonora, menor será la corriente generada.
2) Los micrófonos de condensador se componen principalmente de diafragmas metálicos y electrodos metálicos que están muy juntos y son esencialmente un condensador plano. El diafragma metálico y los electrodos metálicos constituyen las dos placas del capacitor plano. Cuando el diafragma se somete a presión de sonido, el diafragma se deforma, lo que cambia la distancia entre las dos placas, cambiando así la capacitancia. El voltaje en el circuito de medición de bit también cambió, realizando la función de convertir la señal de presión de sonido en una señal de voltaje. Los micrófonos de condensador son micrófonos ideales en la medición acústica. Tienen las ventajas de un amplio rango dinámico, respuesta de frecuencia plana, alta sensibilidad y buena estabilidad en entornos de medición generales, por lo que son ampliamente utilizados. Dado que la impedancia de salida del micrófono de condensador es muy alta, es necesario realizar una transformación de impedancia a través del preamplificador. El preamplificador se instala dentro del sonómetro cerca de la parte donde se instala el micrófono de condensador.
Amplificador
Generalmente se utilizan amplificadores de dos etapas, a saber, amplificador de entrada y amplificador de salida, cuya función es amplificar la señal eléctrica débil. El atenuador de entrada y el atenuador de salida se utilizan para cambiar la atenuación de la señal de entrada y la atenuación de la señal de salida, de modo que el puntero de la cabeza del medidor apunte a la posición adecuada. El rango de ajuste del atenuador utilizado por el amplificador de entrada es el extremo inferior de medición, y el rango de ajuste del atenuador utilizado por el amplificador de salida es el extremo de gao de medición. Muchos medidores de nivel de sonido tienen un límite de 70dB en los extremos alto y bajo.
Red ponderada
Una red que modifica la señal eléctrica a un valor aproximado de audición se denomina red ponderada. El nivel de presión sonora medido por la red de ponderación ya no es el nivel de presión sonora de la cantidad física objetiva (llamado nivel de presión sonora lineal), sino el nivel de presión sonora corregido por el sentido del oído, que se denomina nivel sonoro ponderado o el nivel de ruido
El parámetro ponderado (también llamado ponderado) es un parámetro medido después de que se realiza un procesamiento de ponderación en la curva de respuesta de frecuencia, para distinguirlo del parámetro no ponderado en el estado de respuesta de frecuencia plana. Por ejemplo, la relación señal-ruido, por definición, medimos el nivel de ruido (que puede ser potencia, voltaje o corriente) en el nivel de señal nominal. La relación entre el nivel nominal y el nivel de ruido es la relación señal-ruido. Si es un valor de decibelios, calcule la diferencia entre los dos. Esta es la relación señal-ruido no ponderada. Sin embargo, debido a que el oído humano tiene diferentes capacidades de percepción del ruido, se siente bien para la frecuencia intermedia alrededor de 500 Hz, pero no para la alta frecuencia. Por lo tanto, la relación señal/ruido no ponderada puede no ser consistente con la percepción subjetiva del oído humano del nivel de ruido. .
¿Cómo unificar el valor medido con el sentido subjetivo del oído? Entonces, hay una red de ecualización, o una red de ponderación, que atenúa moderadamente las frecuencias altas, de modo que las frecuencias intermedias son más prominentes. Esta red de ponderación está conectada entre el equipo bajo prueba y el instrumento de medición, por lo que la influencia del ruido de frecuencia intermedia del equipo será "amplificada" por la red. La relación señal-ruido medida se denomina relación señal-ruido ponderada, que puede reflejar de manera más fiel el sentido subjetivo del oído de las personas.
Según la red de ponderación utilizada, se denominan nivel sonoro A, nivel sonoro B y nivel sonoro C. El nivel de sonido ponderado A es para simular las características de frecuencia del oído humano a un ruido de baja intensidad por debajo de 55 dB, el nivel de sonido ponderado B es para simular las características de frecuencia del ruido de intensidad media de 55 dB a 85 dB, el nivel de sonido ponderado C es para simular las características de frecuencia del ruido de alta intensidad. La principal diferencia entre los tres es la atenuación de los componentes de alta frecuencia del ruido. A es el que más atenúa, B es el segundo y C es el que menos.
Sin embargo, dado que la curva de igual volumen en la que se basa la ponderación A ha sufrido grandes cambios después de varias revisiones, el estado de la ponderación A está decayendo gradualmente.
Detector
La función del detector es convertir la señal de voltaje que cambia rápidamente en una señal de voltaje de CC que cambia más lentamente. La magnitud de este voltaje de CC es proporcional a la magnitud de la señal de entrada. Según las necesidades de medición, los detectores se dividen en detectores de pico, detectores promedio y detectores RMS. El detector de pico puede dar el valor máximo en un cierto intervalo de tiempo, y el detector de valor promedio puede medir su valor promedio absoluto en un cierto intervalo de tiempo. El sonido de pulso necesita medir su valor máximo, en la mayoría de las mediciones de ruido, se utilizan detectores RMS.
El detector rms puede cuadrar, promediar y cuadrar la señal de CA para obtener el valor rms del voltaje y finalmente transmitir la señal de voltaje rms al medidor indicador.
