Wie ein Schallpegelmesser funktioniert
Der Ton wird vom Mikrofon in ein elektrisches Signal umgewandelt, und die Impedanz wird vom Vorverstärker transformiert, um das Mikrofon und das Dämpfungsglied anzupassen. Der Verstärker fügt das Ausgangssignal dem Gewichtungsnetzwerk hinzu, führt eine Frequenzgewichtung des Signals (oder des externen Filters) durch und verstärkt dann das Signal durch das Dämpfungsglied und den Verstärker auf eine bestimmte Amplitude und sendet es an den Effektivwertdetektor (oder die externe Stromversorgung). ). Flachschreiber), ist der Zahlenwert des Geräuschpegels auf dem Anzeigekopf angegeben.
Mikrofon
Ein Mikrofon ist ein Gerät, das ein Schalldrucksignal in ein Spannungssignal umwandelt, auch bekannt als Mikrofon, das der Sensor eines Schallpegelmessers ist. Übliche Mikrofone sind Quarz-, Elektret-, Schwingspulen- und Kondensatormikrofone.
1) Das Tauchspulenmikrofon besteht aus einer schwingenden Membran, einer beweglichen Spule, einem Permanentmagneten und einem Transformator. Die vibrierende Membran beginnt zu vibrieren, nachdem sie dem Schallwellendruck ausgesetzt wurde, und treibt die darin installierte bewegliche Spule an, im Magnetfeld zu vibrieren, um einen induzierten Strom zu erzeugen. Der Strom variiert je nach Größe des Schalldrucks auf die schwingende Membran. Je größer der Schalldruck, desto größer der erzeugte Strom, und je niedriger der Schalldruck, desto weniger Strom wird erzeugt.
2) Kondensatormikrofone bestehen hauptsächlich aus Metallmembranen und Metallelektroden, die eng beieinander liegen, und sind im Wesentlichen ein flacher Kondensator. Die Metallmembran und die Metallelektroden bilden die beiden Platten des Flachkondensators. Wenn die Membran einem Schalldruck ausgesetzt wird, wird die Membran verformt, wodurch sich der Abstand zwischen den beiden Platten und damit die Kapazität ändert. Die Spannung in der Bitmessschaltung änderte sich ebenfalls, wodurch die Funktion zum Umwandeln des Schalldrucksignals in ein Spannungssignal realisiert wurde. Kondensatormikrofone sind ideale Mikrofone in der akustischen Messung. Sie haben die Vorteile eines großen Dynamikbereichs, eines flachen Frequenzgangs, einer hohen Empfindlichkeit und einer guten Stabilität in allgemeinen Messumgebungen, sodass sie weit verbreitet sind. Da die Ausgangsimpedanz des Kondensatormikrofons sehr hoch ist, muss eine Impedanztransformation durch den Vorverstärker durchgeführt werden. Der Vorverstärker ist innerhalb des Schallpegelmessers in der Nähe des Teils installiert, wo das Kondensatormikrofon installiert ist.
Verstärker
Im Allgemeinen werden zweistufige Verstärker verwendet, nämlich Eingangsverstärker und Ausgangsverstärker, deren Funktion es ist, das schwache elektrische Signal zu verstärken. Der Eingangsabschwächer und der Ausgangsabschwächer werden verwendet, um die Dämpfung des Eingangssignals und die Dämpfung des Ausgangssignals zu ändern, so dass der Zeiger des Messkopfes auf die entsprechende Position zeigt. Der Einstellbereich des vom Eingangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds ist das untere Ende der Messung, und der Einstellbereich des vom Ausgangsverstärker verwendeten Dämpfungsglieds ist das Ende der Messung. Viele Schallpegelmesser haben eine 70-dB-Grenze am oberen und unteren Ende.
Gewichtetes Netzwerk
Ein Netzwerk, das das elektrische Signal auf einen ungefähren Hörwert modifiziert, wird als gewichtetes Netzwerk bezeichnet. Der vom Bewertungsnetzwerk gemessene Schalldruckpegel ist nicht mehr der Schalldruckpegel der objektiven physikalischen Größe (als linearer Schalldruckpegel bezeichnet), sondern der durch den Gehörsinn korrigierte Schalldruckpegel, der als bewerteter Schallpegel oder bezeichnet wird der Geräuschpegel.
Der gewichtete (auch gewichtete) Parameter ist ein Parameter, der gemessen wird, nachdem eine gewisse Gewichtungsverarbeitung an der Frequenzgangkurve durchgeführt wurde, um ihn von dem ungewichteten Parameter im Zustand eines flachen Frequenzgangs zu unterscheiden. Das Signal-Rausch-Verhältnis beispielsweise messen wir per Definition den Rauschpegel (der Leistung, Spannung oder Strom sein kann) bei Nennsignalpegel. Das Verhältnis des Nennpegels zum Rauschpegel ist das Signal-Rausch-Verhältnis. Wenn es sich um einen Dezibelwert handelt, berechnen Sie die Differenz zwischen den beiden. Dies ist das ungewichtete Signal-Rausch-Verhältnis. Da das menschliche Ohr jedoch unterschiedliche Wahrnehmungsfähigkeiten von Geräuschen hat, fühlt es sich für die Zwischenfrequenz um 500 Hz gut an, nicht jedoch für die Hochfrequenz. Daher stimmt das ungewichtete Signal-Rausch-Verhältnis möglicherweise nicht mit der subjektiven Wahrnehmung des Rauschpegels durch das menschliche Ohr überein. .
Wie vereinheitlicht man den Messwert mit dem subjektiven Hörempfinden? Es gibt also ein Entzerrungsnetzwerk oder ein Gewichtungsnetzwerk, das die hohen Frequenzen moderat dämpft, sodass die Zwischenfrequenzen stärker hervortreten. Dieses Bewertungsnetzwerk wird zwischen das zu prüfende Gerät und das Messgerät geschaltet, sodass der Einfluss des Zwischenfrequenzrauschens des Geräts durch das Netzwerk „verstärkt“ wird. Der gemessene Signal-Rausch-Abstand wird als gewichteter Signal-Rausch-Abstand bezeichnet, der das subjektive Hörempfinden der Menschen besser widerspiegeln kann.
Je nach verwendetem Bewertungsnetzwerk heißen sie A-Schallpegel, B-Schallpegel und C-Schallpegel. Der A-bewertete Schallpegel soll die Frequenzeigenschaften des menschlichen Ohrs für Geräusche geringer Intensität unter 55 dB simulieren, der B-bewertete Schallpegel soll die Frequenzeigenschaften von Geräuschen mittlerer Intensität von 55 dB bis 85 dB simulieren, der C-bewertete Schallpegel ist um die Frequenzeigenschaften von hochintensivem Rauschen zu simulieren . Der Hauptunterschied zwischen den dreien ist die Dämpfung der hochfrequenten Komponenten des Rauschens. A dämpft am meisten, B am zweitstärksten und C am wenigsten.
Da jedoch die der A-Bewertung zugrunde liegende Gleichlautstärkekurve nach mehreren Überarbeitungen große Veränderungen erfahren hat, nimmt der Stellenwert der A-Bewertung allmählich ab.
Detektor
Die Funktion des Detektors besteht darin, das sich schnell ändernde Spannungssignal in ein sich langsamer änderndes Gleichspannungssignal umzuwandeln. Die Größe dieser Gleichspannung ist proportional zur Größe des Eingangssignals. Entsprechend den Messanforderungen werden die Detektoren in Peak-Detektoren, Average-Detektoren und RMS-Detektoren unterteilt. Der Spitzenwertdetektor kann den Maximalwert in einem bestimmten Zeitintervall liefern, und der Mittelwertdetektor kann seinen absoluten Mittelwert in einem bestimmten Zeitintervall messen. Impulsschall muss seinen Spitzenwert messen, bei den meisten Rauschmessungen werden RMS-Detektoren verwendet.
Der Effektivwertdetektor kann das Wechselstromsignal quadrieren, mitteln und quadrieren, um den Effektivwert der Spannung zu erhalten, und schließlich das Effektivspannungssignal an das anzeigende Messgerät übertragen.
