Conceptos básicos del sonómetro
El movimiento irregular inherente y la repulsión mutua de las moléculas de aire crean una fuerza estática, que se llama presión atmosférica. El sonido es la vibración de las moléculas de aire, y las moléculas de aire que vibran generan una presión adicional en la sección transversal por la que pasan, lo que se llama presión sonora. La presión sonora es mucho menor que la presión atmosférica. Generalmente, el nivel de presión sonora se utiliza para describir el tamaño del sonido. Es decir, se utiliza una presión sonora muy pequeña p0=2 x 10-5 Pa como presión sonora de referencia. El valor obtenido al multiplicar la relación entre la presión sonora medida p y la presión sonora de referencia p0 por 20 se denomina nivel de presión sonora y la unidad es decibeles (db). Decibel (dB) lleva el nombre del inventor estadounidense de los teléfonos Bell. Como la unidad de decibel es demasiado grande, se utiliza para representar 1/10 de decibel. El cálculo de decibeles no es una proporción lineal, sino una proporción logarítmica. Cuando se utilizan decibelios para describir el sonido, es necesario indicar la frecuencia al mismo tiempo.
Principio y composición del sonómetro.
Un sonómetro es un instrumento fundamental en la medición de ruido, y normalmente consta de un micrófono, preamplificador, atenuador, amplificador, red de ponderación de frecuencia y cabezal indicador de valor efectivo.
El principio de funcionamiento de un sonómetro es que el sonido se convierte en una señal eléctrica mediante un micrófono y luego un preamplificador transforma la impedancia para hacer coincidir el micrófono con un atenuador. El amplificador agrega la señal de salida a la red de ponderación, realiza una ponderación de frecuencia en la señal (o un filtro externo) y luego amplifica la señal a una cierta amplitud a través de un atenuador y un amplificador, y la envía al detector de valor efectivo (o un registrador de nivel externo). El valor del nivel de ruido se muestra en el cabezal indicador.
Un micrófono es un dispositivo que convierte señales de presión sonora en señales de voltaje, también conocido como micrófono. Es el sensor de un sonómetro. Hay varios tipos comunes de micrófonos, incluidos los de cristal, los de electreto, los de bobina móvil y los capacitivos.
1.1 Un micrófono de bobina dinámica consta de un diafragma vibratorio, una bobina móvil, un imán y un transformador. Después de ser sometido a presión acústica, el diafragma vibratorio comienza a vibrar e impulsa la bobina móvil instalada con él para que vibre en el campo magnético para generar corriente inducida. La corriente varía según la magnitud de la presión acústica aplicada al diafragma vibratorio. Cuanto mayor es la presión sonora, mayor es la corriente generada y cuanto menor es la presión sonora, menor es la corriente generada.
1.2 El micrófono capacitivo se compone principalmente de un diafragma metálico y un electrodo metálico ubicado muy cerca de él, esencialmente un capacitor plano. La película metálica y el electrodo metálico forman las dos placas de un condensador plano. Cuando la película se somete a una presión sonora, se deforma, provocando un cambio en la distancia entre las dos placas y alterando así la capacitancia. El voltaje en el circuito de medición de posición también cambia, logrando la función de convertir señales de presión sonora en señales de voltaje. Los micrófonos capacitivos son micrófonos ideales para mediciones acústicas, con ventajas como un amplio rango dinámico, respuesta de frecuencia plana, alta sensibilidad y buena estabilidad en entornos de medición generales, lo que los hace ampliamente utilizados. Debido a la alta impedancia de salida del micrófono de condensador, se requiere una transformación de impedancia a través de un preamplificador, que se instala dentro del sonómetro cerca del lugar donde está instalado el micrófono de condensador.
